華為的“少年天才”攀登者，出發(fā)向智能存儲的“奧林帕斯山”

畢業(yè)季和招生季里的一次次“官宣”，讓華為“天才少年”徹底出圈，也展現(xiàn)出了華為“兇猛”的技術(shù)人才進擊態(tài)勢。

大家在關(guān)注百萬年薪的同時，可別忘記與頂級薪酬相匹配的頂級挑戰(zhàn)。拿到高檔offer的“天才少年少女”，都選擇加入的華為存儲相關(guān)領(lǐng)域，是十分值得關(guān)注的領(lǐng)域。

存儲究竟有多重要？隨著各行各業(yè)智能化的深入，數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施自然也需要跟上節(jié)奏。越來越多的企業(yè)需要高效的數(shù)據(jù)存儲與管理系統(tǒng)，來實現(xiàn)海量的數(shù)據(jù)管理與保護，為業(yè)務(wù)發(fā)展與經(jīng)濟增長提供保障。

而2019年，華為曾以“奧林帕斯獎”為名，鼓勵科研人員積極創(chuàng)新，解決數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域的技術(shù)難題。而火星的奧林帕斯山，是太陽系已知最高的火山，是珠穆朗瑪峰的三倍，以此來類比，難度可想而知。

攀爬“太陽系之最”的技術(shù)高峰，自然需要專業(yè)且頂級的精英人才。所以，我們不妨?xí)簳r放下金光閃閃的高薪標(biāo)簽，來看看這些攀登者們是如何征服存儲這座“奧林帕斯山”的。

遠(yuǎn)眺，萬物智能的數(shù)據(jù)風(fēng)景

拒絕騰訊、阿里和美國存儲巨頭西部數(shù)據(jù)的邀請，在四份offer中直奔華為的“天才少女”，選擇與自己在校研究方向——新型存儲介質(zhì)(NVM，SMR)、數(shù)據(jù)庫和鍵值存儲系統(tǒng)——相契合的華為存儲相關(guān)工作。

而天才少年也在接受采訪中表示，最終選擇加入華為，是希望能夠和一群志同道合的人做有意義的事，懷抱理想讓世界刮目相看。

存儲如同圣杯，正在成為今天和未來的數(shù)據(jù)狂潮中全社會新的避難所，也吸引了眾多年輕的有志之士為之奮斗。

目前看來，我們正在經(jīng)歷數(shù)據(jù)三變：

量級變大：數(shù)字化、智能化產(chǎn)業(yè)趨勢的興起，IoT設(shè)備逐漸變得無處不在，5G即將產(chǎn)生的超級聯(lián)接，都讓傳統(tǒng)的IT基礎(chǔ)設(shè)施面臨著數(shù)據(jù)浪潮沖擊；

價值變大：數(shù)據(jù)的存儲與融通，已經(jīng)從互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的剛需，變成了各個行業(yè)未來業(yè)務(wù)增長的生產(chǎn)資料，5G+AI+云時代的新一代存儲商業(yè)空間已經(jīng)清晰；

產(chǎn)業(yè)之變：數(shù)據(jù)存儲從底層承載平臺，開始向數(shù)據(jù)流動、分析、利用的計算產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)延伸，對硬件創(chuàng)新和軟件迭代提出了全新挑戰(zhàn)。

人類的智能時代已經(jīng)篤定，新一代存儲就成了必須翻越的山脈。

規(guī)劃，向山頂邁進

在新一代存儲設(shè)施的宏大挑戰(zhàn)中，NVMe成了所有攀登者必須抵達(dá)的一座山峰。

2010年，NVMe（Non-Volatile Memory Express非易失性內(nèi)存標(biāo)準(zhǔn)）標(biāo)準(zhǔn)接口協(xié)議誕生，就注定了會讓挑戰(zhàn)者高山仰止：

傳統(tǒng)存儲中連接固態(tài)閃存SSD的最典型方式SAS，吞吐量有限，隨著存儲介質(zhì)性能百倍級以上的提升，已經(jīng)成為限制硬件性能釋放的天花板。

而NVMe則革命性地用簡潔、直接的輕量級技術(shù)能力，釋放了新的產(chǎn)業(yè)機會。

NVMe協(xié)議替代了原有的AHCI規(guī)范，并且軟件層面的處理命令進行了重新定義，得以規(guī)范固態(tài)硬盤訪問接口，去掉了SAS系統(tǒng)中的IO Scheduler和SCSI等復(fù)雜的協(xié)議層，利用多核處理器，降低協(xié)議交互時延。

與單隊列SAS協(xié)議相比，NVMe協(xié)議可支持多達(dá)64K個隊列，實現(xiàn)更高的并發(fā)處理。此外，通過PCIe直連，讓CPU和NVMe SSD直接通信，比傳統(tǒng)SAS架構(gòu)更精簡。有數(shù)據(jù)顯示，如果采用SAS后端的SCSI協(xié)議，一次完整的主機數(shù)據(jù)寫入請求需要通過4次協(xié)議交互，而華為NVMe全閃存只需要2次協(xié)議交互，處理寫請求的效率比SAS全閃存高1倍，顯著提高了固態(tài)硬盤的讀寫性能。

用一個類比來說，就是將原本草木叢生、人車畜共行的林間小道鏟平了，修建一個更寬、更平坦的高速公路，數(shù)據(jù)自然能在上面快速流暢地通行。

根據(jù)Gartner預(yù)測，2022年NVMe SSD在存儲中占比將達(dá)到52%。

聽起來，似乎只要將這個新協(xié)議用起來就好了，有什么難的？攀登者在前往大本營之前，都會提前進行線路規(guī)劃、了解即將面對的地形和可能的風(fēng)險，而對于NVMe技術(shù)的落地，其存在的挑戰(zhàn)就在于，想要一路給SSD“開綠燈”，并不容易。

首先，新技術(shù)從實驗室落地市場，需要達(dá)到規(guī)?；瘧?yīng)用的高能效比。NVMe SSD全閃存陣列在合理成本上發(fā)揮出它的性能極限，從單純的注重性能發(fā)展到真實降低單位比特成本，才能吸引客戶買單；

其次，需要完整的產(chǎn)業(yè)鏈支持，比如當(dāng)時的全閃存陣列控制器架構(gòu)都是為了適應(yīng)機械硬盤而設(shè)計的，NVMe面臨著軟硬件適配、運維管理的重重阻礙。

另外，只有NVMe產(chǎn)品能夠在企業(yè)業(yè)務(wù)中可以釋放出真正的商業(yè)價值，特別是在分秒必爭的企業(yè)場景，這就需要產(chǎn)品力的加持。

這些，都推動著攀登者們?nèi)胬斫?、步步為營、持續(xù)發(fā)力。

攀登，華為存儲的三把“神兵”

在存儲領(lǐng)域，傳統(tǒng)的技術(shù)話語權(quán)柄一直被美國、日本等大國巨頭廠商所把持。但變局在NVMe上發(fā)生了。

2018年，華為在中國存儲與數(shù)據(jù)峰會上，發(fā)布了華為OceanStor 存儲 Dorado系列，率先實現(xiàn)了全系列支持NVMe架構(gòu)。

在達(dá)到這一成績之前，華為也早已拿下了不少小的技術(shù)“據(jù)點”，比如發(fā)布了業(yè)內(nèi)唯一端到端NVMe SSD盤、NVMe閃存控制器和NVMe全閃存操作系統(tǒng)等等。

智能存儲的產(chǎn)業(yè)階段，華為NVMe全閃存陣列，錘煉出了三把披荊斬棘、無往不利的“神兵利器”：

1.全面覆蓋，化繁為簡，指數(shù)級性能增長

華為更進一步，從網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲全部采用NVMe Over RoCE全I(xiàn)P組網(wǎng)設(shè)計，使用 TCP/IP 和 RoCE 來部署NVMe 閃存存儲平臺，讓以往需要在多種協(xié)議（FC/IP/IB/PCIe/SAS）中復(fù)雜交互的局面，用NVMe一種協(xié)議完成了整個網(wǎng)的管理。

這樣從前端網(wǎng)絡(luò)連接、后端硬盤框連接、scale-out的控制器互聯(lián)均采用同一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，其優(yōu)勢也顯而易見：極大降低了存儲時延，極致時延可達(dá)0.1ms；避免復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和規(guī)劃，簡化了數(shù)據(jù)中心和企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的部署和維護成本。

2.全面創(chuàng)新，端到端整體護航高可靠性

作為業(yè)界率先實現(xiàn)全系列端到端NVMe全閃存的廠商，華為自然也搶先交付出了一整套的產(chǎn)業(yè)價值。

以新一代OceanStor分布式存儲、OceanStor全閃存、FusionData智能數(shù)據(jù)湖解決方案等為例，就基于智能無損網(wǎng)絡(luò)和硬件，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)在“采、存、算、管、用”整個生命周期的端到端整合和優(yōu)化，將新一代存儲技術(shù)更全面地融入數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施。

為此，華為應(yīng)用了一系列創(chuàng)新技術(shù)。

比如針對商用NVMeSSD盤必須快速在線更換的需求，避免暴力熱插拔（PCIe surprise hot plug）可能導(dǎo)致的系統(tǒng)異常、業(yè)務(wù)中斷，華為打造了智能無損網(wǎng)絡(luò)和OceanStor全閃存聯(lián)合NOF+增強方案，采用前端共享大卡在系統(tǒng)內(nèi)實現(xiàn)故障自動巡檢、即時感知、主動修復(fù)，鏈路故障感知時間只有1秒，端到端時延僅為75μs。與之相比，業(yè)內(nèi)通用的NOF故障感知時間長達(dá)15秒，后者顯然對于極大提升系統(tǒng)可靠性，保障端到端的穩(wěn)定時延，起到了關(guān)鍵作用。

再比如，存儲單點的可靠性往往需要采用雙控冗余技術(shù)保障，但大部分廠商會放棄技術(shù)上較難的原生雙PCIe端口，而選擇另辟捷徑，導(dǎo)致系統(tǒng)可靠性的降低。

而華為的解決方法是十年磨一劍，攻破了雙端口技術(shù)，兩個PCIe 3.0X2端口獨立，互相不影響，為系統(tǒng)修復(fù)和異常處理提供了硬件基礎(chǔ)，保證了系統(tǒng)雙控冗余性，提升系統(tǒng)的可靠性。

為了解決硬盤重構(gòu)時間增長，傳統(tǒng)RAID技術(shù)無法保障系統(tǒng)可靠性，容易導(dǎo)致盤故障、數(shù)據(jù)丟失的問題，華為采用創(chuàng)新的RAID-TP軟件技術(shù)，基于Erasure Code算法，將校驗位做到支持1、2、3位可調(diào)，容忍同一個RAID組內(nèi)1-3塊盤同時失效，在3塊盤同時失效的情況下能夠容忍數(shù)據(jù)不丟失，業(yè)務(wù)不中斷。這是目前美國戴爾、IBM等廠商都做不到的。

（華為支持NVMe Over Fabric的端到端方案）

3.軟硬件結(jié)合，從工作流程、工具鏈、產(chǎn)品化的全面升級

要讓數(shù)據(jù)在整個生命周期內(nèi)都能滿足時代訴求，面對的挑戰(zhàn)還有很多。所以除了僅在硬件產(chǎn)品優(yōu)化上做文章之外，華為也從底層出發(fā)，從工作流程、工具鏈到產(chǎn)品進行了全方位使能。

舉個例子，華為率先在NVMe全閃存領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)免網(wǎng)關(guān)雙活方案，基于閃存的硬件和軟件優(yōu)化，雙活時延達(dá)到1毫秒，性能業(yè)界最高，保障業(yè)務(wù)7*24高可用，并支持從雙活方案平滑升級到3DC方案。

華為OceanStor 存儲 Dorado系列還開發(fā)一系列自動化部署工具，把運維工程師從復(fù)雜繁瑣的網(wǎng)絡(luò)部署工具中解放出來，全面提升從網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃到實施的易用性。加上人工智能技術(shù)智能預(yù)測故障、定位問題、實時健康度分析、分析性能和容量趨勢等等應(yīng)用，大大降低存儲系統(tǒng)運行風(fēng)險和運維成本，將存儲管理效率提升5倍以上。

通過這一系列組合拳，華為正在將NVMe技術(shù)不斷融入到存儲陣列之中，在數(shù)字化升級的時代浪潮中，讓各行業(yè)都能直觀地感受前沿技術(shù)帶來的體驗質(zhì)變。

沖頂，全球存儲，中國時刻

不出意外，華為的技術(shù)攀登者們成功在一個個大本營勝利會師、安營扎寨。

在技術(shù)分析機構(gòu)DCIG的《DCIG 2020年-2021年全閃存陣列購買指南》中，華為OceanStor存儲Dorado系列占據(jù)C位，位列最佳推薦榜首，超越其他所有競爭對手。

全球權(quán)威機構(gòu)Gartner公布的最新數(shù)據(jù)顯示，2019年華為存儲全球增速第一，成為市場中后勁最足的廠商。

在2020年第一季度全球存儲供應(yīng)商普遍出現(xiàn)營收下滑的背景下，華為存儲逆勢保持24.7%的高速增長，其中華為全閃存增長率高達(dá)45.1%，遠(yuǎn)高于市場平均增長率和其他競爭對手。

從2002年起步至今，華為存儲從零創(chuàng)業(yè)，到如今拿下NVMe的技術(shù)高地，加速向全球市場沖鋒，后勁都來自哪些要素？或許可以將其總結(jié)為華為存儲的“四大能量”：

1.技術(shù)信念。華為在存儲和硬盤領(lǐng)域鉆研多年，是目前業(yè)界唯一自研存儲控制器、SSD盤和存儲芯片的廠商，充分了解數(shù)據(jù)存儲的全流程，將這些經(jīng)驗應(yīng)用在NVMe系統(tǒng)中，增長迭變速度越來越快；

2.創(chuàng)新意識。不斷將新的技術(shù)、理念、工具融入到存儲領(lǐng)域當(dāng)中，全棧采用NVMe、芯片級端到端加速、SCM+分級/緩存技術(shù)、智能AI算法FlashLink等等，每一次創(chuàng)新都轉(zhuǎn)化為向上攀登的強勁動能；

3.尊重市場。無論是人工智能、大數(shù)據(jù)、自動駕駛、區(qū)塊鏈等先進領(lǐng)域，還是在醫(yī)療、制造、金融等傳統(tǒng)行業(yè)，華為存儲對各行業(yè)的數(shù)據(jù)困境都十分尊重，全系列NVMe的產(chǎn)品陣列，降低了用戶使用領(lǐng)先存儲技術(shù)的門檻，提供了更靈活、經(jīng)濟的選擇，幫助更多企業(yè)快速推進數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

4.重視人才。華為在優(yōu)秀人才的吸納上從來都不遺余力，在科研上的投入甚至超過了當(dāng)年的凈利潤。而從任正非的只言片語中我們知道，華為至少有700多名數(shù)學(xué)家，800多名物理學(xué)家，120多名化學(xué)家，六七千名的基礎(chǔ)研究專家，6萬多名各級高級工程師。華為華為18萬員工中，有將近45%的人在從事基礎(chǔ)研究工作。

從這個角度看，華為存儲在全球市場的沖鋒，看似是一場短跑沖刺，其實是一場綿延將近20年、砥礪前行的馬拉松。

人類不斷向火星發(fā)起探索，是用夢想自我定義能力上限的過程。而華為存儲的一次次技術(shù)上探，其實是源于一個偉大夢想的無限延伸。

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