西部數據分區存儲引領數據中心進入ZB時代

這是一個萬物皆可數字化的時代，我們的世界正在全面交由0和1來構建。IDC的報告指出，現在每一年人類所創造的數據總量都相當過去人類歷史中產生數據的總和。根據預測，2023年人類數據的產生將會超過100個ZB（數據單位量級GB\TB\PB\EB\ZB）。

過去幾年，全球及中國的ICT市場規模一直處於快速增長態勢，尤其是IT技術架構市場，北美和中國是數據中心市場的主要帶動區域，而中國仍然是整個全球ICT市場增長速度最快的。

到2025年，無論是用戶產生的，還是IoT設備捕獲的數據，或者是數據中心創建並複製的數據，將會達到「ZB」級別（1ZB=1,073,741,824TB），與我們現在常接觸到的存儲容量單位TB、GB相比，是一個非常巨大的數字。我們將會邁入一個全新的數據時代。

而在這個大數據時代，如何處理海量數據就變得相當關鍵。從現在的趨勢來看，解決ZB級數據的存儲和處理有三種方式，分別是多雲間的數據流動、數據分層與智能化。

其中根據數據的熱度分級選擇存儲介質和存儲方式是很關鍵的。在數據中心或是雲伺服器裡面，數據分層的情況很普遍，我們上傳到雲端的冷數據和熱數據的區別是非常明顯的。據IDC的數據顯示，整個數據中心的冷數據可以佔到整個比例的60%-90%，這部分數據包括長期保存的數據和容量導向的介質所存儲的數據，對於存儲容量的要求是非常大的。

隨著數據規模的不斷擴大以及應用程序需要負載的工作更多樣，如何更好地存儲大量數據？如何有效管理數據爆炸的數字化時代？

在這個大背景下，數據存儲技術和架構的革新迫在眉睫。

6月12日，西部數據公司宣布推出分區存儲技術，旨在為雲和超大規模數據中心架構師融合創新與行業標準，從而設計出高效的存儲層，幫助用戶在ZB級容量的存儲時代保持具有競爭力的總體擁有成本，實現更大的規模效益。

西部數據指出，82%的數據在2022年都會變為流媒體數據寫入的視頻數據，通過在存儲部件中建立不同的分區，根據數據的不同類型在存儲固件中存儲、轉移和管理數據，將會提高整個存儲效能，並且作為定製化的數據基礎架構的時候，可以把控制和智能協同從原來的系統硬體的層面，下沉到系統存儲部件的層面。

針對於此，西部數據提出了基於開源技術的分區存儲的技術提案，這套新的存儲技術不僅包含了開源工具和文件系統支持，還包括了面向數據中心的SMR（疊瓦式磁記錄）超大容量HDD以及ZNS NVMe SSD開發平台。

（分區存儲設備原理示意圖 來自Zonedstorage.io）

開發套件中的軟體庫囊括了最主要的開發工具、資料庫和相關的命令集庫，並且都會公布在開源社區網站Zonedstorage.io，該網站提供了軟體開發庫、工具、ZNS信息、SMR資源和參考架構等，幫助數據中心基礎架構工程師更好的利用分區存儲技術。這也是西部數據作為在NVMe聯盟持續貢獻以及長期為開源社區提供基於SMR開發工具的延伸。

打造整個分區存儲生態，顯然不單單是軟體就能解決的。除了推出ZonedStorage.io網站外，西部數據的產品套件還包括Ultrastar ZNS NVMe開發SSD和Ultrastar DC HC620 SMR HDD 15TB。Ultrastar DC HC620 15TB現已推出並向已通過驗收的客戶批量供貨，Ultrastar ZNS NVMe開發SSD也將向部分客戶開放。並且西部數據還透漏將在明年出貨20TB容量的SMR HDD。

預計到2022年，HDD和SSD的支出將達到IT基礎架構總支出的27%。而採用SMR技術的HDD可以做到比普通HDD更大的容量，甚至高達20%，它的容量優勢對於數據中心降低其總擁有成本（TCO）是非常重要的。例如在一個1ZB級的超大規模數據中心，全部採用20TB的SMR HDD的話，將可以減少2500萬個硬碟、42000個60槽位機架數量，並且相應的溫控成本也會下降。

另外一點，SMR目前已經得到了生態系統當中廣泛的支持，包括內核的支持，SUSE已經全面支持SMR，而SMR在硬體方面需要IO控制器、HBA和拓展其產品的支持，現在包括HBA的廠家、ATTO、BROADCOM、MICROCHIP等等都推出了支持了SMR的產品。西部數據甚至把今年看做是SMR HDD推入部署的元年，預計在2023年，全世界將有超過50%的數據會在SMR HDD中存取。

（NVMe劃分區域中的命名空間數據放置示意圖 來自Zonedstorage.io）

西部數據還宣布針對早期分區存儲工作推出ZNS（分區命名空間）開發SSD。ZNS是NVMe標準規劃內的新特性，也是對SMR技術的補充，它讓開發人員在共同的軟體堆棧下可以不分存儲介質類型有效的調用SMR和ZNS。ZNS SSD通過將「區域」與SSD的內部物理屬性進行匹配而實現這些改進，有效的減少數據存放低效能的現象，旨在減少寫放大，增加可用容量，並提供更高的吞吐量和更低的時延。

西部數據分區存儲架構將會賦能應用層、主機和存儲互相協調數據存放位置，以充分利用在SMR HDD上可以實現的最大存儲容量，以及ZNS SSD上實現更好的耐久性和可預測的低延遲和QoS性能。

隨著生態系統的不斷發展和SMR的推廣，西部數據致力於在提供高容量的同時不斷演進能源輔助磁記錄技術。目前也有越來越多的雲服務提供商正在投入資源管理高容量SMR HDD的主機軟體，SMR和ZNS正在從根本上重塑雲和企業數據中心，將通過智能化應用架構成為當前和未來ZB級數據時代的關鍵基石，以便協助大體量客戶實現更好的TCO。

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