公有雲也「All-Flash」？

Gartner在2018年Market Insight: Preparing for the SSD Rise and HDD Demise一文中指出：當快閃記憶體介質降到HDD每GB平均銷售價格（ASP）的三倍時，快閃記憶體技術通常會出現一個拐點，會加速取代HDD。

因此，Gartner預測，2023年，所有的數據中心的10,000rpm的HDD幾乎都被SSD代替。Gartner建議，現在就停止在數據中心環境中使用15,000 rpm和10,000 rpm HDD技術。

而另一方面，根據IDC的預測，2025年全球的數據圈將從2018年的33ZB狂漲到175ZB。

而這大量的數據都在公有雲上。這個其實也容易理解，因為隨著5G的普及，以後移動網路不再是瓶頸，所有的終端設備產生的數據將大部分保存在公有雲上。

如此海量的數據要保存和處理，傳統的存儲架構肯定是不行的（不過公有雲採用傳統存儲的本來就不多），分散式存儲，甚至是All-Flash的分散式存儲，將是未來公有雲的主流存儲架構。

正是看到這樣的趨勢，華為雲順勢而發，在7月初發布了雲存儲All-Flash戰略，並推出了全新一代極速IO雲硬碟。極速IO雲硬碟基於華為自研的晶元，採用大量針對Flash設計的原生演算法，單盤可以達到100萬IOPS，時延低至100微秒以下。

相比華為雲原來提供的超高IO雲硬碟，極速IO雲硬碟的IOPS、帶寬、時延方面都有巨大的提升——特別是時延，降低了90%，使得雲盤從ms時代直接進入μs時代，就像使用本地SSD盤一樣。

為什麼有這麼大的差異呢？其實，華為雲極速IO雲硬碟是引擎、架構、晶元、演算法、AI等多項技術融合的成果。

華為雲的智能數據底座包括五個部分：引擎、架構、晶元、演算法和AI，也可以概括為「兩個創新 三個加持」。「兩個創新」為全新Flash-Native存儲引擎和全棧架構創新，而「三個加持」則是全系列自研晶元、硬核數學演算法以及AI。

全新Flash-Native存儲引擎

採用Flash友好的數據布局，實現了智能全局FTL完成全局磨損均衡，可以智能控制垃圾數據回收，大幅度減少了SSD寫放大，使得SSD壽命提升5倍以上，可靠性達到了11個9。

全新架構創新

全棧架構創新，實現了數據IO和控制的分離，通過晶元重構數據讀寫，軟體實現智能調度，例如網卡可以直接寫數據到SSD介質，無需CPU參與；可以利用專用的ASIC晶元進行數據的EC、壓縮計算，這樣原有軟體消耗的60%的CPU可以通過網卡、ASIC來完成，大幅度提升了整個軟體的性能。

全系列自研晶元加持

自研CPU：華為雲存儲充分發揮鯤鵬920系列晶元在多核、低功耗等方面的優勢，實現了免鎖多核調度和高並發性能和綠色節能。鯤鵬920晶元採用了7nm的製造工藝，在典型主頻下，晶元的SPECint Benchmark評分超過930分，超出業界標杆25%，能效比優於業界標杆30%。鯤鵬920晶元主頻可達2.6GHz，單晶元可支持64核。該晶元集成8通道DDR4，內存帶寬超出業界主流46%；晶元集成100G RoCE乙太網卡功能，支持PCIe4.0及CCIX介面，可提供640Gbps總帶寬，單槽位介面速率為業界主流速率的兩倍；

自研網卡：RDMA網路已經成為人工智慧、科學計算等高性能計算、存儲業務的必備技術，華為基於自研網卡突破大規模RDMA網路擁塞控制技術，支持1萬 節點規模，同時大幅降低網路擁塞，長尾時延降低30%以上。

硬核演算法加持

EC：雲存儲為了應對數據從PB級向EB級演進挑戰，通過存儲的核心數據冗餘編碼技術EC演算法，可根據存儲集群規模自動調整冗餘策略，一方面相對副本寫帶寬大幅提升，同時優化數據重構下的帶寬，相對傳統三副本冗餘方式整體帶寬提升3X。

為了進一步提升數據存儲效率，華為全面優化了壓縮演算法，可以根據不同的用戶數據特徵進行變長及數據差量壓縮，數據壓縮率相對傳統演算法提升3倍；

SSD LDPC演算法：在華為SSD存儲中，華為率先引入LDPC演算法（Low Density Parity Check，低密度奇偶校驗），並依託華為強大的演算法團隊持續優化LDPC演算法能力和性能，達成業界最佳糾錯能力，Flash壽命最高提升5倍。

AI加持

華為將人工智慧技術融入分散式存儲的全生命周期。

首先，華為雲存儲能夠智能識別用戶個性化的業務模型，進行自適應的AI調優；同時通過動態自適應QoS控制，減少多租戶之間的干擾，保障租戶SLA。

其次，根據業務模型和負載，智能預測性能趨勢，並且根據用戶提前配置的自動調整策略完成調整，免人工干預保障業務平穩。

另外，從雲上大數據分析看，大部分性能波動是由於硬體故障引起的，通過AI故障預測能力，可以提前14天發現故障盤並完成自動隔離處理。

通過AI的加持，華為雲可以實現對租戶的IO模型和雲存儲系統運行狀態的感知和匹配，系統可以自主調優和自我進化，讓用戶越用越快。

目前，華為雲是業界為數不多有能力將多項技術進行整合與優化，從而提升整體服務水平的雲服務提供商。其通過全棧技術能力，將所有環節進行協同與優化，最終為用戶呈現出最佳的雲服務。

從華為雲宣傳的指標來看，極速IO雲硬碟非常不錯，但是具體如何，還需要第三方測試一下。

至頂網評測實驗室最近對華為極速IO雲硬碟進行了全面的測試，我這裡只選取他們測試MySQL資料庫的情況。

在資料庫應用測試中，至頂網選用Sysbench OLTP對華為雲極速IO雲硬碟與高速IO雲硬碟的MySQL資料庫同樣進行了評測。

在測試過程中，至頂網設置了10張資料庫表格，資料庫的大小設置為10,000,000，測試時長為5分鐘。

雲極速IO雲硬碟測試截圖

從上面的SysbenchOLTP測試結果可以看出，華為雲極速IO雲硬碟MySQL資料庫應用性能可以達到每秒2萬，接近2.1萬transactions（20938.99 per sec）的程度。每秒萬次級別的資料庫調用，基本上達到各大電商大促活動時的資料庫調用強度。

雲超高IO雲硬碟測試截圖

與華為雲超高IO雲硬碟資料庫應用性能相比，極速IO雲硬碟有一個數量級的性能提升。

鑒於華為雲極速IO雲硬碟的卓越性能，預計其在關係型資料庫、NoSQL資料庫、大數據 AI場景和雲遊戲及互聯網應用將會被大量採用，大大提升最終用戶的體驗，讓性能問題不再是上雲的瓶頸。

也許大家都很關心，這麼好的東西，到底貴不貴？我們是否負擔得起？目前，華為雲極速IO雲硬碟還處於試用階段，沒有公布價格。不過，隨著快閃記憶體價格的下降，應該會有一個較高的性價比。

感興趣的朋友不妨先上華為雲官網免費申請試用吧。

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