毫無疑問，隨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型的提速，越來越多的海量數(shù)據(jù)正呈現(xiàn)出爆炸式增長，企業(yè)的存儲基礎(chǔ)設(shè)施也正面臨著“翻天覆地”的變化，特別是新的數(shù)據(jù)形態(tài)、新的部署環(huán)境、新的安全需求，也都對存儲的發(fā)展提出了新的挑戰(zhàn)。?而分布式存儲憑借高安全性、可靠性、可用性以及易于擴展等特性得到了快速發(fā)展，在數(shù)據(jù)存儲市場上也越來越受到高度重視。特別是在“十四五”規(guī)劃中，國家更是將超大規(guī)模分布式存儲技術(shù)創(chuàng)新列在數(shù)字經(jīng)濟重點產(chǎn)業(yè)云計算專項的首要位置。

背后的原因在于，由于本身技術(shù)架構(gòu)的“制約”，其也有著存儲效率低下、資源調(diào)配分布不均等“局限性”，而隨著用戶需求場景的不斷變化，對分布式存儲的需求也呈現(xiàn)出多樣化的趨勢，這也讓分布式存儲面臨著更多的挑戰(zhàn)。

在此背景下，英特爾打出“組合拳”，基于多項英特爾軟硬件創(chuàng)新解決方案，優(yōu)化分布式存儲的性能、可靠性以及安全性，滿足用戶對于分布式存儲的需求，讓更多的行業(yè)客戶能夠在更多的應(yīng)用場景中得以實現(xiàn)業(yè)務(wù)的創(chuàng)新，進一步激活數(shù)據(jù)潛能，加速企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和上云之旅。

分布式存儲四重挑戰(zhàn)

眾所周知，傳統(tǒng)企業(yè)最強的數(shù)據(jù)存儲能力往往都是在幾百TB或者幾個PB的級別，但如今基于云化數(shù)據(jù)中心的存儲交付規(guī)模正開始以10PB甚至百PB起跳，由此也就帶來了一個新的難題，那就是如何解決如此大規(guī)模的數(shù)據(jù)管理、運維以及分析的問題，過去傳統(tǒng)的集中式存儲對于這種龐大數(shù)據(jù)量的支持能力往往比較有限，而分布式存儲憑借高擴展性和易管理能力，正在成為承載海量數(shù)據(jù)的主流選擇。

市場數(shù)據(jù)也印證了這一點，IDC報告預(yù)測，到2025年全球數(shù)據(jù)將達到175ZB，其中全球非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲容量的60%將部署在分布式存儲之上，而在中國市場，分布式存儲未來五年復(fù)合增長率更是超22%，成為中國數(shù)據(jù)存儲市場的增長“新引擎”。可以看到，目前分布式存儲開始廣泛應(yīng)用于云服務(wù)商、高性能計算、視頻、運營商資源池、政務(wù)大數(shù)據(jù)等多個行業(yè)和領(lǐng)域，其存儲容量和市場份額也在連年提升。

但與此同時，分布式存儲也并非是“無往而不利”的，尤其是隨著今天行業(yè)客戶應(yīng)用多元化導(dǎo)致的需求多樣化，分布式存儲也面臨著更的挑戰(zhàn)和壓力，具體體現(xiàn)在以下四個方面：

一是，在海量小文件存儲方面，由于分布式存儲對元數(shù)據(jù)的管理、數(shù)據(jù)布局、緩存管理等的實現(xiàn)策略側(cè)重于大文件，導(dǎo)致在海量文件的場景下，分布式存儲的性能會出現(xiàn)極度的“衰減”，特別是在目前互聯(lián)網(wǎng)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用爆發(fā)的情況下，往往會產(chǎn)生數(shù)億級別的海量小文件，因此從元數(shù)據(jù)管理、存儲效率、還是訪問性能等方面，都給分布式存儲帶來了新的挑戰(zhàn)。

二是，在高并發(fā)與低延遲方面，隨著5G、全光網(wǎng)等聯(lián)接技術(shù)的廣泛應(yīng)用，越來越多的新應(yīng)用，如移動支付、游戲、直播、遠程會議、線上教育和智能制造等需要實時響應(yīng)的業(yè)務(wù)場景，不僅每時每刻都在產(chǎn)生著海量的數(shù)據(jù)，同時也需要更加實時地傳輸和高效處理數(shù)據(jù)，滿足業(yè)務(wù)場景的高并發(fā)和低延遲的需求，而這也是分布式存儲必須要解決的問題。

三是，在數(shù)據(jù)的安全可靠方面，存儲在整個企業(yè)的關(guān)鍵業(yè)務(wù)系統(tǒng)中一直起著核心支撐的作用，一旦數(shù)據(jù)遇到破壞或丟失，將對核心業(yè)務(wù)造成巨大損失。而在分布式存儲系統(tǒng)中，雖然出現(xiàn)了“三副本”這樣的方案能夠一定程度上保障業(yè)務(wù)的高可用性，但仍然無法保證副本之間的一致性，因此這就需要無論是I/O節(jié)點、存儲交換機、還是存儲陣列、存儲介質(zhì)等，各個環(huán)節(jié)都要保證高可靠和高可用，這樣分布式存儲才能發(fā)揮出更好的價值。

四是，在節(jié)能減排方面，隨著全球和中國推進“雙碳”戰(zhàn)略，節(jié)能減排逐漸成為企業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展的重要內(nèi)容。數(shù)據(jù)顯示，目前全國數(shù)據(jù)中心的PUE值（能源使用效率）依然偏高，平均PUE值為2.46，遠遠達不到國家規(guī)定的PUE值1.4以下的指標(biāo)，因此降低分布式存儲的能耗水平，走分布式存儲的綠色創(chuàng)新之路也將是未來的唯一選擇。

由此可見，在海量數(shù)據(jù)爆發(fā)，分布式存儲駛?cè)搿翱燔嚨馈钡年P(guān)鍵時刻，如何破解其中的海量小文件、高并發(fā)和低延遲、數(shù)據(jù)的安全可靠以及節(jié)能減排方面的全新挑戰(zhàn)，不僅是“當(dāng)務(wù)之急”，更是“刻不容緩”。

英特爾打出“組合拳”

也正是洞察到這種變化，英特爾打出“組合拳”，通過第三代英特爾? 至強? 可擴展處理器、英特爾? 傲騰? 持久內(nèi)存、英特爾? 傲騰? 固態(tài)盤以及多項英特爾軟硬件創(chuàng)新解決方案，優(yōu)化分布式存儲的性能、可靠性以及安全性，滿足越來越多的用戶對于分布式存儲的需求。

首先，針對海量小文件存儲的挑戰(zhàn)，英特爾通過英特爾? 傲騰? 固態(tài)盤+英特爾? QAT，為行業(yè)用戶提供實時性更強、更靈活可擴展的、更具成本的全閃存存儲服務(wù)。

以英特爾? 傲騰? 固態(tài)盤P4800X為例，其具有高達55萬IOPS的隨機寫能力、讀寫延遲低至10微秒，足以應(yīng)對大部分對存儲性能有著較高要求的業(yè)務(wù)場景，如在百度智能云ABS Storage高性能全閃對象存儲方案中，引入英特爾? 傲騰? 固態(tài)盤作為緩存，優(yōu)化讀取效率和同步時延，就能夠有效提升元數(shù)據(jù)的處理效率，可從容應(yīng)對1000億+的網(wǎng)頁，2000PB存儲數(shù)據(jù)以及100PB日處理數(shù)據(jù)的挑戰(zhàn)。

不僅如此，最新推出的英特爾? 傲騰? 固態(tài)盤P5800X/P5801X更進一步實現(xiàn)了“升級”，不僅在任何工作負載情況下響應(yīng)時間都能達到近乎納秒，同時還具備專為元數(shù)據(jù)用例設(shè)計的512B的讀取能力，在混合工作負載情況下IOPS也能夠達到500萬次，因此在未來越來越多實時響應(yīng)要求高的應(yīng)用中，也可以發(fā)出更強的優(yōu)勢。

值得一提的是，為了追求極致性能，利用重刪、數(shù)據(jù)壓縮等軟件來優(yōu)化存儲空間，發(fā)揮全閃存儲的性能，降低分布式存儲TCO也是目前行業(yè)客戶的重要方法，但是對于分布式的全閃存儲而言，重刪壓縮操作也會在性能、可靠性和元數(shù)據(jù)等方面帶來更大的挑戰(zhàn)，而英特爾? QAT則可以有效提升整體的加密和運算能力，顯著降低硬件的支撐壓力，大幅提升重刪壓縮計算速度，降低前臺的I/O的處理時延，從而有效提升全閃存存儲實時業(yè)務(wù)的處理效率，進而為用戶提供實時性更強、更具成本效應(yīng)的全閃存存儲服務(wù)，更好地應(yīng)對海量小文件的存儲問題。

其次，針對高性能存儲的挑戰(zhàn)，英特爾? 至強? +英特爾? 傲騰? 持久內(nèi)存，不僅能夠讓分布式存儲突破性能瓶頸，穩(wěn)定性也更加優(yōu)異。

其中，第三代英特爾? 至強? 可擴展處理器，與前一代產(chǎn)品相比，整理能力就獲得了大幅的提升，其內(nèi)存帶寬提升高達1.6倍，內(nèi)存容量提升高達2.65倍，PCIE通道數(shù)量至多增加1.33倍，結(jié)合全新升級的英特爾? 傲騰? 持久內(nèi)存200系列，能夠更好的幫助用戶應(yīng)對高并發(fā)與低延遲的需求。

此外，英特爾? 傲騰? 持久內(nèi)存也能夠更好地應(yīng)對分布式存儲超高的I/O以及多種類存儲的需求，不同于傳統(tǒng)的DRAM，其集大容量、經(jīng)濟性和持久性于一身，讀寫帶寬也比NVMe設(shè)備高數(shù)倍，可大幅降低分布式存儲的時延問題，而背后正是源于英特爾? 傲騰? 持久內(nèi)存提供的兩種不同模式，在內(nèi)存模式下，它雖然與普通的易失性系統(tǒng)存儲器完全一樣，但成本更低，能在保持系統(tǒng)預(yù)算的同時實現(xiàn)更好的容量，而在應(yīng)用直接訪問（AD）模式下，應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)會有兩種可用的內(nèi)存，而系統(tǒng)將決定是從DRAM還是英特爾? 傲騰? 持久內(nèi)存中寫入或讀取數(shù)據(jù)，這種模式的優(yōu)勢在于，能夠增加系統(tǒng)的業(yè)務(wù)彈性、縮短重啟時、提升業(yè)務(wù)恢復(fù)速度。

測試顯示，聯(lián)想DXN8000 5G 8K高性能分布式存儲系統(tǒng)采用英特爾? 至強? +英特爾?傲騰? 持久內(nèi)存的“組合”，在開啟英特爾? 傲騰? 持久內(nèi)存緩存功能的情況下，其存儲系統(tǒng)寫操作性能提高了8倍，讀操作性能提升了6倍。此外，英特爾? 傲騰? 固態(tài)盤也讓分布式存儲系統(tǒng)的存儲性能獲得了更加顯著的提升，其穩(wěn)定性也更加的優(yōu)異。

第三，針對云上數(shù)據(jù)安全，英特爾? 傲騰? 持久內(nèi)存+英特爾? SGX，在不妥協(xié)性能的前提下，能夠為數(shù)據(jù)安全提供強有力的保護。

一方面，為了確保靜態(tài)數(shù)據(jù)的安全性，英特爾? 傲騰? 持久內(nèi)存使用了256位AES-XTP硬件加密保護持久內(nèi)存層中的數(shù)據(jù)，在內(nèi)存池模式下，即使關(guān)閉電源，在重新啟動后也會生產(chǎn)一個新的加密密匙；而在AD模式下，持久性內(nèi)存可以將使用模塊中的密匙進行加密，且只能由存儲控制器訪問。此外，英特爾? 傲騰? 持久內(nèi)存還具備安全加密擦除功能，能夠進一步增強數(shù)據(jù)的安全性。

另一方面，英特爾? 至強? 可擴展處理器集成的英特爾? SGX技術(shù)也有助于進一步加強數(shù)據(jù)在傳輸中的安全。以云上數(shù)據(jù)安全為例，目前企業(yè)在使用云計算時，數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆剖羌用艿?，在云端的?shù)據(jù)也是加密存儲的，但是在云端計算的過程中，由于云端服務(wù)器要實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的操作和處理，因此對數(shù)據(jù)的加密難度也隨之增加，而英特爾? SGX技術(shù)能夠有效隔離數(shù)據(jù)中心、云計算服務(wù)器中的指定內(nèi)存區(qū)域的數(shù)據(jù)和當(dāng)前的操作系統(tǒng)和硬件，實現(xiàn)敏感數(shù)據(jù)的安全處理，由此強化了云上數(shù)據(jù)的安全性。值得一提的是，英特爾? SGX技術(shù)不同于傳統(tǒng)的軟件加密方式，而是由處理器專門進行加密解密操作，因此即使是操作系統(tǒng)、虛擬機管理程序這些高權(quán)限的軟件，或者攻擊者、惡意訪問者都無法得到內(nèi)存中加密后的數(shù)據(jù)。

最后，針對節(jié)能減排的挑戰(zhàn)，英特爾還與合作伙伴一起合作共同降低功耗，其中在技術(shù)創(chuàng)新方面，英特爾不僅可以為合作伙伴提供風(fēng)冷和液冷的技術(shù)支持，同時還能夠為合作伙伴提供電源轉(zhuǎn)換效率、主板的低損耗設(shè)計等技術(shù)支持，同時也推出了英特爾DCM數(shù)據(jù)中心管理平臺方案，該方案能夠通過實時精確獲取服務(wù)器設(shè)備能耗及環(huán)境溫度等信息，進而實施智能分析與策略匹配，有效提升數(shù)據(jù)中心的機柜密度，增加單位面積計算和存儲能力和能效水平。

在產(chǎn)業(yè)實踐方面，英特爾也攜手包括百度、寧暢、浪潮、中國電信等伙伴，采用高密度機架方案，推出了各具特色的數(shù)據(jù)中心機架產(chǎn)品和節(jié)能方案，在顯著降低數(shù)據(jù)中心碳排放水平的同時，又進一步擴展了數(shù)據(jù)中心節(jié)能減排的思路和場景，可以說真正幫助了更多的行業(yè)用戶實現(xiàn)了節(jié)能減排。

創(chuàng)新分布式存儲應(yīng)用場景

在此基礎(chǔ)上，英特爾還積極創(chuàng)新，在容器云落地實踐、支撐數(shù)據(jù)分析等云上實時性能等場景上，突破分布式存儲的瓶頸，加速優(yōu)化企業(yè)云上數(shù)據(jù)管理和高效調(diào)用。

以容器云場景為例，今天容器云已逐漸成為企業(yè)構(gòu)建下一代高效云服務(wù)能力的重要選擇，而英特爾也正在為容器云提供一系列可用于從數(shù)據(jù)中心到邊緣節(jié)點的解決方案，從而為容器云服務(wù)提供各類嚴(yán)苛工作負載所需要的基礎(chǔ)能力。

這些方案中同樣也包括了第三代英特爾? 至強? 可擴展處理器、英特爾? 傲騰? 持久內(nèi)存、英特爾? 傲騰? 固態(tài)盤等全新產(chǎn)品，同時憑借數(shù)十年來為優(yōu)化架構(gòu)代碼而對軟件生態(tài)進行的不斷優(yōu)化，也使得容器云方案能夠在基于英特爾? 架構(gòu)的平臺上獲得優(yōu)勢，從而幫助更多的用戶在容器云中部署各類的創(chuàng)新應(yīng)用。

例如，在部署了集成容器原生存儲的Red Hat OpenShift容器平臺中，就針對英特爾? 傲騰? 固態(tài)盤實現(xiàn)了有效優(yōu)化，可為臨時數(shù)據(jù)或持久性存儲卷提供良好的塊存儲性能。此外，面向Google Anthos的英特爾? 精選解決方案，以及基于靈雀云企業(yè)級云原生平臺的英特爾? 精選云平臺解決方案，都通過集成了全新一代的英特爾云原生組建，不僅能夠發(fā)揮英特爾先進的硬件產(chǎn)品在云原生場景中的性能表現(xiàn)，進而讓更多的容器云有了更為強勁的彈性伸縮能力。

而在云上AI和數(shù)據(jù)分析云場景中，英特爾也能夠為云賦能，為AI添效能，從硬件到軟件，英特爾都提供了基于云端數(shù)據(jù)分析和增添AI效能的全棧能力和工具。其中，硬件方面，英特爾通過從CPU、GPU、VPU、到FPGA全面計算類型的芯片全覆蓋，可滿足不同任務(wù)類型的數(shù)據(jù)分析和AI工作負載；此外，英特爾還將傲騰? 持久內(nèi)存、智能網(wǎng)卡、甚至SSD等硬件高效組合在一起，從而在數(shù)據(jù)的存儲、傳輸、計算等各個環(huán)節(jié)助力云端高性能、高性價比的云上數(shù)據(jù)分析和AI的基礎(chǔ)設(shè)施，而在軟件方面，英特爾也通過對各類主流深度學(xué)習(xí)框架的全面優(yōu)化，使得硬件能力得以充分釋放和提升，并通過提供OneAPI、OpenVINO?工具套件、Aanlytics ZOO等一系列開源軟件及工具，進一步降低開發(fā)門檻，助力企業(yè)實現(xiàn)降本增效。

不難看出，在英特爾創(chuàng)新產(chǎn)品和技術(shù)組合的支持下，分布式存儲能夠更好地改善當(dāng)下數(shù)據(jù)過于集中造成的安全隱患、提升系統(tǒng)整體容錯率，加快數(shù)據(jù)的存儲與讀寫速度，在高性能計算、大數(shù)據(jù)視頻云應(yīng)用、大數(shù)據(jù)分析以及AI等更多場景中得到應(yīng)用，并不斷催生新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式，助力更加廣泛的業(yè)務(wù)場景不斷拓展更多地可能性。

總的來說，隨著數(shù)據(jù)的爆炸，以及大量新型工作負載的興起，無疑賦予了分布式存儲更大的活力，而這也給行業(yè)客戶帶來了前所未有的挑戰(zhàn)。而在此過程中，英特爾始終保持著不斷的投入與創(chuàng)新，以及對行業(yè)需求的前瞻認知和準(zhǔn)確判斷，從而以軟硬件創(chuàng)新“組合拳”的方式，幫助了更多的行業(yè)用戶在分布式存儲中獲得了更好的性能，更好的安全性以及更佳的性價比，提高了投資回報率，更讓行業(yè)用戶在更多的新型應(yīng)用場景中得以實現(xiàn)業(yè)務(wù)的創(chuàng)新，其價值可謂“不止于現(xiàn)在，更關(guān)乎未來”。