華為：為這個時代構建新一代全閃存系統(tǒng)

華為已經(jīng)向存儲級內存方向邁進了一大步，而且華為相信由技術推動的基礎架構發(fā)展不僅是可能的，而且也是不可避免的。

華為表示，相信三種存儲元件的速度正在共同創(chuàng)造一個有效的、存儲級別的內存驅動存儲架構。第一個閃存陣列時代，即Flash 1.0時代，是慢的磁盤驅動器介質速度和快的SAS介質、光纖通道存儲網(wǎng)絡協(xié)議之間的不平衡造成的結果。

我們現(xiàn)在正進入Flash 2.0時代，閃存介質速度與光纖介質上的NVMe、NVMe以及存儲網(wǎng)絡協(xié)議速度方面存在著不平衡。

這將導致SCM（存儲級內存/Storage Class Memory）1.0時代的到來，在SCM介質、NVMe和NVMeoF的速度之間取得平衡。華為致力于為這個時代構建新一代全閃存系統(tǒng)。

該存儲系統(tǒng)還配備了QLC（4 bits/cell閃存）以及新的、由訪問延遲定義的存儲等級體系：

這個等級體系從CPU到RAM，然后是SCM、3D TLC (3 bits/cell) NAND來取代15/10K 磁盤驅動器，3D QLC閃存取代7.2K磁盤, 然后再到磁帶。

RAM和SCM位于內存層，SCM是第一級主存儲。TLC閃存是主要的永久性存儲層，QLC滿足一些主存儲需求，但主要用于備份和二級存儲。

SCM介質可能來自Intel/Micron的3D XPoint、三星的Z-NAND和EverSpin的Spin-Torque MRAM，并可能于2018年出現(xiàn)在系統(tǒng)中，用于元數(shù)據(jù)和讀取緩存，并在2019年用于寫入緩存和主存儲。

QLC閃存將在2019年出現(xiàn)在主存儲中，2020年出現(xiàn)在備份中。SCM和QLC使用進展是以產(chǎn)量增加和價格下降為前提條件的。

華為存儲芯片及硬件

華為正在開發(fā)的芯片級硬件會用于SSD控制、存儲處理和多協(xié)議組網(wǎng)。目的是通過硬件加速協(xié)同來改善和優(yōu)化存儲系統(tǒng)性能。

華為的存儲芯片開發(fā)布局

通常的硬件加速將加速RAID、Erasure Coding、重復數(shù)據(jù)刪除和數(shù)據(jù)完整性字段（DIF）的工作負載。華為的多協(xié)議組網(wǎng)芯片將通過100GbitE鏈路支持Fabric、RoCE、光纖通道、FCoE和TCP卸載（TOE）的NVMe。

SSD控制器將覆蓋SAS和NVMe，支持TLC和QLC閃存，并提供5個9級別的服務質量等級。

Fusion Server、CloudEngine CE8800、OceanStor Dorado全閃存陣列及NVMe SSDs等華為產(chǎn)品都將使用這些芯片。

華為軟件存儲架構

華為已經(jīng)創(chuàng)建了自己的DFV（數(shù)據(jù)功能虛擬化/Data Function Virtualisation）存儲軟件架構。該DFV架構將成為下一代存儲的基礎架構，并將部署在公共云和私有云中。DFV架構將于2018年部署在華為公有云中，開始提供對象服務，而后其他服務將跟進。

該DFV架構的特點：

數(shù)據(jù)功能虛擬化（Data Function Virtualization）

塊、對象、文件

數(shù)據(jù)庫

大數(shù)據(jù)

彈性

單個資源池中具備數(shù)千個節(jié)點

線性擴展（容量/性能）

EB級別的容量，一臺設備中具有100億個對象

跨區(qū)域復制，跨越AZ EC

軟件定義存儲（Software Defined Storage）

第三方硬件支持

第三方虛擬機/容器支持

統(tǒng)一的混合云架構

可以部署在公共云和私有云中

使用本機復制協(xié)議從/向公有云傳輸數(shù)據(jù)

統(tǒng)一的用戶體驗

它所運行的硬件層包括帶有SCM介質的NVMe over Fabrics-0accessed JBOFs,華為Barreleye存儲系統(tǒng)、ARM支持的系統(tǒng)和COTS（商用現(xiàn)成品或技術）系統(tǒng)。

小結

在存儲廠商如何使用來自各大廠商的SCM、NVMe驅動器和光纖以及 QLC的藍圖中，華為看起來很不錯，其使用專有的內部芯片提供SSD控制、存儲處理和存儲組網(wǎng)協(xié)議的做法是非常獨特的。

在存儲業(yè)界，Pure Storage具有類似的存儲系統(tǒng)硬件專業(yè)水平，但是華為擁有更深一層的芯片級專業(yè)知識和能力。Dell EMC堅定地將重點放在了利用COTS硬件上，可是程度較低，而HPE則采用了Synergy和內存驅動的計算方案。

如果華為能通過其DFV存儲軟件結合SCM/NVMe/NVMeoF/QLC存儲系統(tǒng)硬件，那將展示出更有優(yōu)勢的性價比，其他的廠商也會對其更加關注。

NetApp已經(jīng)開始研究如何使用其Plexistor技術來實現(xiàn)NVMeoF和SCM。Pure Storage也有其通向NVME驅動器和網(wǎng)絡環(huán)境的路徑。

華為的想法是避免純軟件定義存儲（SDS），而是讓存儲軟件更好地運行在存儲硬件上，硬件和軟件的設計和開發(fā)是為了優(yōu)化系統(tǒng)級的性價比，使其超越SDS+COTS硬件系統(tǒng)可以提供的性價比。

華為可以繪制出一個一致的、統(tǒng)一的硬件和軟件方案，使現(xiàn)有客戶放心，并吸引更多潛在客戶關注。