NVMe时代全面到来华为距离登顶全球存储市场还有多远？

2020-08-11 08:25

披荆斩棘在NVMe领域趟出一条创新路

尽管存储协议向更高效的NVMe协议发展已经是大势所趋，但作为一种全新的协议，在带来极致性能的同时，也给盘片和系统的设计带来新的挑战。首先，NVMe SSD作为硬盘的一种，必须要支持快速在线更换，而传统的PCIe对热插拔支持易用性不好，特别是暴力热插拔（PCIe surprise hot plug），很容易导致系统异常，业务中断。

因此，在企业存储中，高可靠性必须采用双控冗余技术，基于PCIe的双端口技术是SSD设计面临的一个难题。不仅如此，NVMe存储系统还面临另外一个挑战——系统级的优化，NVMe不只是简单的NVMe SSD盘的简单替代，同样需要重新设计系统IO架构，适应多核并发处理流程，只有这样才能发挥出其优势。

除此之外，随着数据的爆炸式增长，大盘时代已来，存储正在面临如何应对海量数据的可靠性压力。为了应对这些挑战，华为经过在闪存技术领域十多年的积淀和实践，已经在众多技术领域实现了突破：在端口可靠性层面、在热插拔层面、在大盘数据保护层面、在跨站点数据保护层面，华为都有自己的独到之处。

在端口可靠性层面，华为自研SSD支持双端口技术，两个PCIe 3．0X2端口独立，互相不影响，为系统修复和异常处理提供了硬件基础，保证了系统双控冗余性，相当于给系统上了一个双保险。

在热插拔层面，华为存储在PCIe已经积累多年，不仅具备完善的PCIe链路管理、PCIe异常处理技术、PCIe热插拔技术，还对PCIe驱动做了特殊设计，支持SSD盘在任何时间、以任何方式拔出，并提供端到端的PCIe系统可靠性，从而保障单盘更换或是发生故障时不扩散，保障了系统可靠性。

在大盘数据保护层面，华为全闪存则采用创新的RAID－TP软件技术，容忍同一个RAID组内1－3块盘同时失效，即使在3块盘同时失效的情况下也能够容忍数据不丢失，业务不中断。目前业内仅有3家厂商可以做到同时容忍3块盘失效，华为就是其中之一。

在跨站点数据保护层面，华为NVMe全闪存则具备完备的数据保护技术，快照、克隆、远程复制等技术可以帮助客户建立从本地到同城数据中心，以及异地数据中心的层层递进的数据保护方案。尤其在双活方案上，华为率先在NVMe全闪存领域实现免网关双活方案，双活时延仅有1毫秒，达到了性能业界最高；RPO为0，RTP约等于0，保障业务7＊24高可用，并支持从双活方案平滑升级到3DC方案，提供更高级别的可靠性。

凭借这些技术创新，在新一代OceanStor全闪存中，华为率先实现了全系列端到端NVMe产品，达到业界最快的小于0．08ms时延。不止如此，在传输路径层面、软件协议解析层面、协议封装层面、多队列并发层面、锁机制优化层面和操作系统优化层面，华为都有着自己的独到之处，而这些恰恰也赋予华为在NVMe领域的领先者地位。