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從混合雲存儲看阿裡雲對下一代企業計算架構的思考

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從混合雲存儲看阿裡雲對下一代企業計算架構的思考

阿裡雲在2019年最後一個月釋出了針對混合雲的兩款産品:入門級混合雲存儲陣列SA2100以及混合雲CPFS一體機,加上2019年釋出的混合雲存儲陣列中高端産品SA2600、3600、5600以及基于容器的ACK混合雲2.0等,阿裡雲已經為2020年混合雲市場的全面激活做好了準備。

混合雲存儲陣列SA系列融合IP SAN、FC SAN、NAS和OSS對象存儲協定于一體,而CPFS主要面向海量小檔案存儲場景,二者可滿足企業存儲的大部分需求,而SA系列與CPFS一體機都可部署在企業資料中心,與阿裡雲公共雲無縫對接,企業無需改變現有的IT架構,就能從企業本地資料中心充分利用公共雲存儲易于擴充、快速靈活部署的優勢。

阿裡雲智能存儲資深總監Alex Chen表示,阿裡雲存儲集合十年的技術積累下沉服務企業級客戶,從混合雲存儲角度推動傳統企業加速上雲,讓傳統企業客戶可以放心使用本地和雲端混合部署的存儲解決方案,真正打通上雲的資料“高速路”。

從混合雲存儲看阿裡雲對下一代企業計算架構的思考

(阿裡雲智能存儲資深總監Alex Chen)

相對于傳統企業存儲廠商來說,阿裡雲的混合雲方案原生帶有大規模公共雲服務和實踐經驗;而相對于公共雲服務廠商來說,阿裡雲更有向混合雲進行投入的決心。

Alex Chen強調,阿裡雲對于混合雲的決心并不僅僅是豐富的硬體産品和加密、安全、遷移等軟體解決方案,更是諸如購買混合雲存儲陣列即可贈送阿裡公共雲服務這樣的商務方案,以及剛推出的針對企業級預算型采購的SCU按量付費、靈活置換存儲類型的公共雲售賣方案。阿裡雲要用混合雲,打通公共雲的最後一公裡。

從大資料到新資料

早在2014年的時候,業界就提出了大資料的4個V:多樣化、海量、高速度和高價值。到了2019年,随着5G大規模商用的起步,大資料的時代才真正到來。然而,今天的企業不僅面臨着大資料的挑戰,還面臨着移動網際網路和人工智能所帶來的新資料挑戰,以及越來越嚴格的政府和行業資料監管要求。

在大資料方面,随着數字經濟和數字社會的快速發展,企業依然面臨着每年資料量劇增的大趨勢。這直接導緻對資料中心投資的大幅增加,根據賽迪顧問的資料,2018年中國資料中心IT投資規模達到3257億元,比2017年同期增長17.8%,其中硬體投資占46%;而預計未來3年中國資料中心市場規模将保持13.6%的增長速度。

但是企業自建資料中心的速度遠遠跟不上移動網際網路場景下的新型資料場景,特别是脈沖式資料現象。近年來電商帶來了脈沖式資料流,特别是以每年阿裡的雙十一為典型代表。2009年的時候,雙11零點峰值交易筆數為400筆/每秒,而到了2019年則達到了54.4萬筆/每秒,脈沖式資料峰值十年實作了1360倍的增長,直接導緻對各種存儲和日志服務需求的十倍和數十倍增長。在阿裡雙11的帶動下,全社會也出現了雙11、雙12、各種秒殺等脈沖式資料現象。

從混合雲存儲看阿裡雲對下一代企業計算架構的思考

在人工智能方面,智能圖像視訊識别和智能語音識别的需求正在爆發,不僅帶來了各類圖像、照片、視訊和語音資料的大規模增長,例如直播應用一天産生的視訊資料量就以TB甚至PB計,而連接配接千萬使用者的智能音箱、智能語音助手等産生的語音資料更是爆發性增長。更為重要的是一個深層神經元網絡的參數就可能達億計、晶片計算量可達百億次/秒,AI并行并發計算的特性要求大量資料交換和移動,提出了計算存儲一體化或統一化的挑戰。

而基因計算、容器計算等海量小檔案、低延遲時間、高IOPS、無縫快速切換資料副本等新興資料和計算場景,以及對企業關鍵關系型資料的統一管理等,都對企業級存儲提出了新的需求。此外,越來越嚴格的政策和行業法規遵從,例如2017年10月實施的新版《民用運輸機場安全保衛設施》标準(MH/T 7003-2017)要求機場安保資料的存儲從原來的30天更新為90天,而2018年5月的歐洲GDPR也對資料存儲有要求,不同的國内外合規遵從不斷對全球化營運的企業提出存儲新需求。

在新興資料及資料存儲需求下,企業級存儲面臨着更可靠、更高性能、更靈活、彈性擴縮容和簡化運維的新挑戰。

公共雲視角下的混合雲

企業新興的資料需求以及對于企業級存儲帶來的挑戰,已經不能從自有資料中心存儲角度加以解決,公共雲視角下的混合雲正在成為企業級存儲創新的方向。

市場咨詢與研究公司Wikibon指出,目前正在進入雲的第三個發展階段:雲的企業階段。Wikibon的調研顯示,2019年将是企業開始建立具體的長期雲戰略的一年。而在雲的第二個階段,大資料向雲遷移且建立了AI和機器學習分析等創新模式,但企業的ERP等高價值核心應用并沒有向雲遷移。随着新的邊緣資料和本地核心資料源的出現,企業資料趨于保留在本地和邊緣,相反的是雲服務将移向本地核心和邊緣移動。

從公共雲資料中心、本地資料中心和邊緣資料中心等視角下來看,混合雲更多指的是包括了所有IT形态的混合IT&多雲環境下的IT資源管理,而非本地存儲資源的虛拟化(也就是之前流行的企業級存儲虛拟化)。而所謂的分布式存儲軟體,也将擴充到公共雲、本地和邊緣計算存儲資源的統一管理,也就是雲上、雲下的一體化。這是公共雲視角下的混合雲存儲,與企業資料中心的存儲虛拟化以及基于開源軟體的資料中心分布式存儲的最大差別。

傳統資料中心視角下的混合雲存儲,将公共雲存儲視為補充的擴充資源,作為備份及災備的方案;而公共雲視角下的混合雲存儲,是把企業本地存儲視為一整套存儲與計算方案中的一個部分與環節,通過公共雲軟體對雲上雲下存儲和計算統一管理,以滿足脈沖計算、基因計算、AI與機器學習等新型計算與資料存儲的需求,而這就是阿裡雲的混合雲思路。

Alex Chen強調,在存儲硬體越來越标準化的今天,本地環境下的企業級存儲以及分布式檔案存儲等場景的創新空間已經越來越小,更大的創新空間實際上來自公共雲下沉到企業本地以及雲上雲下的計算與資源關聯。例如阿裡雲在國内所有Region提供了同城備援能力,也就是上傳到阿裡雲的資料有3個備份,分别存放于3個不同的資料中心,如果一個資料中心出現問題,另外2個資料中心還可以繼續提供服務。而同城備援存儲提供了資料12個9可靠性,也就是存儲100萬檔案到阿裡雲,在100萬年内不會有任何的資料丢失。

同城備援存儲是阿裡雲對象存儲OSS最近釋出的産品,阿裡雲對象存儲OSS多年支撐雙11業務高峰,曆經高可用與高可靠的嚴苛考驗,其多重備援架構設計為資料持久存儲提供可靠保障,基于高可用架構設計可消除單節故障、確定資料業務的持續性。

阿裡雲的檔案存儲CPFS (Cloud Parallel File Storage),是阿裡雲完全托管、可擴充的并行檔案存儲系統,提供對資料毫秒級的通路和高聚合IO、高IOPS的資料讀寫請求,可用于AI深度訓練、自動駕駛、基因計算、EDA仿真、石油勘探、氣象分析、機器學習、大資料分析以及影視渲染等業務場景中。

阿裡雲的NAS檔案存儲則可以挂載到彈性計算ECS、神龍裸金屬、容器服務ACK、彈性容器ECI、批量計算BCS、高性能計算EHPC、AI訓練PAI等計算業務上,提供高性能的共享存儲。值得一提的是極速型NAS是針對海量小檔案場景提供百微秒級低延遲時間和高IOPS通路,解決了傳統存儲雲化架構下海量小檔案通路出現的過大時延導緻web網站通路緩慢、容器叢集批量啟動時并發讀取配置檔案卡頓、DevOps持續內建效率低下、實時日志分析檔案系統負載過高等問題。

而阿裡雲塊存儲服務推出的ESSD雲盤,是阿裡雲推出全球首個跨入IOPS百萬時代的雲盤,單盤IOPS高達100萬,比SSD雲盤快40倍,這是阿裡雲迄今為止性能最強的企業級塊存儲服務。除ESSD外,阿裡雲塊存儲類型豐富,包括SSD雲盤、高效雲盤、普通雲盤、NVMe SSD本地盤、SATA HDD本地盤、SSD共享塊存儲、高效共享塊存儲等多種磁盤類型,滿足不同業務場景需求。2019年的技術更新包括單雲盤最多可儲存1000個自動快照,ESSD線上最大擴容32TB(即無需停機)等。

Alex Chen介紹,阿裡雲存儲的軟體特色還包括:安全方面支援服務端加密、用戶端加密、防盜鍊、IP黑白名單、細粒度權限管控、日志審計、WORM特性,獲得多項合規認證,包括SEC、FINRA等,滿足企業資料安全與合規要求;提供标準、低頻、歸檔多種類型,通過生命周期自動化實作資料類型轉換與過期管理,覆寫從熱到冷多種存儲場景;提供RESTFul API、控制台、多種開發語言的SDK、指令行工具、圖形化工具等多種使用方式,可以随時随地通過網絡管理資料等。

從混合雲存儲看阿裡雲對下一代企業計算架構的思考

實際上,在過去十年裡阿裡雲在存儲方面有着大量的創新場景和創新技術,更多是與計算類型相結合的存儲技術和系統創新。從2008年開始,阿裡雲存儲在規模化,可靠性、性能和穩定性,便捷性以及軟硬一體化等四個方向發展,在這個過程中積累了大量的創新甚至是自研晶片、自研協定和自研硬體以實作更加極緻的存儲體驗。

把雲存儲推向企業

2019年11月,總部位于澳洲的動畫和視覺效果工作室Animal Logic宣布正與阿裡雲開展合作,将本地制作内容備份到阿裡雲中,以滿足不斷增長的媒體制作需求。Animal Logic的作品包括《X戰警:逆轉未來》、《樂高大電影》以及《複仇者聯盟2》,而Animal Logic對澳洲本地的公共雲服務商進行了嚴格的評選,最終阿裡雲勝出。

Alex Chen認為,阿裡雲能在澳洲市場中勝出,證明了阿裡雲的能力以及建立了企業市場的信心。在國内市場,國内知名智能汽車制造商小鵬汽車即将采用阿裡雲檔案存儲CPFS來對訓練過程中的模拟資料進行計算。CPFS不僅能解決小鵬汽車日均幾十TB資料挑戰,還能幫助AI系統迅速處理資料,加速汽車在複雜路況和駕駛技巧的訓練速度。小鵬汽車物聯網與商業技術進階總監譚蔚華表示,阿裡雲在資料采集、資料傳輸和計算處理全鍊條上提供了全方面的改善,幫助小鵬汽車提升了車聯網技術的協同研發效率40% 以上。

在看到了企業市場的需求後,阿裡雲也加快了把雲存儲服務向企業本地資料中心推進的程序。本次釋出的企業入門級混合雲存儲陣列SA2100,是專門為中小企業及大型企業分支機構設計的本地部署混合雲存儲陣列産品,企業無需更改原有的IT架構就可以像使用傳統企業儲存設備一樣使用阿裡雲混合雲存儲陣列。而SA2100的本地存儲空間和雲端存儲空間可以實作多副本跨區域保護,提供12個9的資料高可靠性。

混合雲存儲陣列SA2100提供了豐富的企業特性:在硬體設計方面,采用全備援架構,支援資料加密、ACL及快照、卷克隆、卷鏡像、遠端複制等企業存儲特性,與阿裡雲公共雲存儲無縫結合;在産品配置方面可擴充FC、萬兆、千兆主機接口,支援最多300塊SSD、SAS、NL-SAS等類型硬碟組合,精細比對業務不同需求。

而本次釋出的CPFS混合雲一體機也與阿裡雲公共雲的存儲資源無縫打通,幫助企業無縫上雲,實作“雲下資源可控,雲上彈性伸縮”的多級存儲池架構。

此外,阿裡雲創新地引入了存儲容量機關包(Storage Capacity Unit,以下簡稱SCU),可以用來抵扣多種不同類型雲盤的按量付費賬單。作為一種創新型的售賣形态,SCU讓預付費企業可在不同類型存儲産品之間轉換,而無需繁瑣、冗長的财務流程。Alex Chen強調,公共雲是由網際網路公司發起的,其售賣方式并不适合企業級預算型使用者,而SCU正是阿裡雲存儲對企業級客戶的創新。目前SCU并不包括本地部署的阿裡混合雲産品,未來時機成熟時将擴充到企業本地。

從混合雲存儲看阿裡雲對下一代企業計算架構的思考

從目前阿裡雲的混合雲存儲産品和服務的布局來看,下一代企業級計算架構将向着分布式和雲化架構相融合的方向發展,這種所謂分布式雲架構即把公共雲服務拓展向各個實體位置而主要由公共雲廠商進行管理、運維和治理等工作,各類叢集分布在客戶資料中心、邊緣和雲資料中心并通過統一管理而實作場景創新,當然企業對于本地部署的IT資源可以選擇更大自主權以滿足合規等要求。

總體來說,阿裡雲所推動的混合雲創新還在演進中,還在根據企業級客戶需求、市場發展趨勢以及阿裡雲技術進展而不斷尋找公共雲服務與本地管控IT資源之間的平衡點。不過可以肯定的是,公共雲服務下沉到企業本地資料中心的混合雲,将是下一代企業計算架構的大方向。

原文釋出時間:2019-12-11

本文責編:wuqiuying

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