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海量存储趋势:IP化已成共识(4)
作者: 崔昊 2014-06-25 14:09 【watchstor.com原创】

IP硬盘的现状:供应商们“暗斗”?

不可否认的是,IP硬盘市场目前最主要的玩家就是华为和希捷,前者有成型化的UDS存储系统,后者有可以批量出货的Kinetic硬盘,加上这两家公司在IP硬盘上的(据说,希捷之所以启动Kinetic项目,很大程度上是由于华为希望希捷设计IP整合的硬盘)的合作非常之深——除了James Hughes跳槽——华为和希捷联合研发了最早期的IP硬盘。

在现场,James Hughes也展示了下一代的希捷IP硬盘的设计,在两家公司的合作下,UDS中出现的转接卡已经不见,取而代之的是将卡功能集成在硬盘的主控板上,且最新一代产品的设计比前一代还要小大约40%,仍然采用Marvell的ARM芯片,提供MII接口,标准3.5英寸磁盘,基于希捷现有硬盘产品整合而来,5900转速:“2014年下半年会向市场供货。”

但硬件的进化总体来说是有规律可循的,无非是更加集成、更加小巧。对希捷和华为来说,IP硬盘在硬件上的优化是有着可预期的路线图的,而从用户对硬件的选择上来说,已经到组件级的硬盘,用户对硬件细节的要求已经不再那么强烈和直接,只要实现IP硬盘的接口、应用模式,硬件的核心——电气工程学、IC、集成电路的设计——并不是特别需要关心的内容。

换句话说,在IP硬盘硬件接口(MII和IP)趋近于标准的时候,影响华为、希捷等供应商的,主要不是硬件,而是软件——IP硬盘的应用、管理与访问方式——的标准问题,也就是如何与上层应用结合的问题。

在这一问题上,具有竞争实力的供应商都希望占据话语权。正如我们在前面所说的:“新架构下,直接暴露了底层的磁盘,那么这些逻辑就需要被挪到上层软件层中去执行,也就是所谓软件定义,那就需要用户具有一定的技术开发能力去驾驭这个新架构,或者由厂商做这一层的开发。”

海量存储领域,具有大规模存储需求的互联网企业肯定会希望自己去实现这一“上层建筑”;供应商肯定会希望行业里面的竞争友商们,都来支持自己的访问标准,以事实上垄断IP硬盘的标准市场,这就决定了“IP硬盘的应用、管理与访问方式到底最终做出如何选择”,对每一家供应商来说,都是至关重要的。

希捷Kinetic的思路是基于“标准的硬件(硬盘)+Key/Value界面(接口)+以太网连接”,建立尽可能的开放的存储平台,由应用程序通过Kinetic Library——跳过文件系统、卷管理、RAID组、SAS接口等——直接访问IP硬盘,且不只是访问数据,更要驱动HAD、管理IP硬盘的盘片、磁头或扇区。


硬件上难度并不大,难点在于推广标准接口(API)

因此,希捷Kinetic提供的实际上是一组API(Kinetic Library),应用程序直接通过调用API来完成对IP硬盘的管理,这一方式的好处在于,可以为业界制定一个更为标准化、公开化的API Library,无论是系统厂商还是硬盘厂商,都尽可能的采用相同的访问方式。不过,目前为止,这一“Library”仍然是处于希捷专有API的阶段,还未完全彻底的被其他供应商所接受。

此外,既然要使用API,就意味着在上层硬件,如服务器,安装响应的驱动程序才能够访问。当然,Kinetic Library不是空穴来风的API,它支持目前主流的软件堆栈,如Swift、Riak CS、HDFS、Scality以及Ceph,James表示,今年年初希捷支持HDFS之后,加快了对Kinetic Library的开发速度,并且已经把Kinetic Library及Kinetic设计,交付给了OCP项目组。

而在业界支持方面,James透露,华为UDS“已经不是唯一一个测试系统”,现在希捷已经有了6个存储系统在测试,超过20家客户应用以及3000块以上的IP硬盘在用户那里“旋转”。

不过,HGST显然有不同“意见”。总体来说,虽然硬盘技术略有不同,但硬件架构上,HGST与希捷的Kinetic没有太大不同,同样是3.5英寸盘片,高整合度的SoC同样是趋势。略有不同的是,HGST在IP“硬盘”上的策略,扩展到了所有的HDD和SSD(当前的版本是4TB),而且目前提出的验证系统,与华为的UDS略有差距,采用4U 60个驱动器的设计,提供10Gb以太网,运行Linux服务器。

HGST的演讲嘉宾是其技术和架构集团的高级技术专家Toshio Kalihara,他同样提到,IP硬盘的最重要的优势在于两点:“第一是‘无限’的速度,因为以太网的速度在从1Gb、10Gb朝着40Gb发展;第二是原有的硬盘都是‘黑盒(Black Box)’,而IP硬盘能够提供给应用程序更为细颗粒度的处理工作支持。”

但有趣的是,HGST给IP硬盘安装了一个操作系统(可以想见,ARM、DDR3,为何不能安装个定制版的嵌入式Linux?),实现了一个“3A”的产品:A Drive Running Linux、A Driver with CPU & RAM、A Drive with Ethernet。

因此,虽然同样是支持OpenStack对象存储(Swift)、ceph、Redhat(aka Gluster),但HGST的IP硬盘更像是一个提供了Linux操作系统的“小型存储设备”,和前述平台连接的方式也就不需要特殊的定制化API(如Kinetic Library),而是通过连接Linux系统直接访问IP硬盘,无需驱动是最大的优势。

东芝的存储解决方案集团规划经理Hideki Takahashi的重点则放在了如何让SSD享受IP直接访问的优势,也就是东芝前不久推出的NPEngine,硬件引擎在世界中的流媒体服务器直接分发从 SSD 到 IP 网络的视频内容而无需访问服务器的 CPU 或内存资源在 NAB 扩展。NPEngine 可以同时分发到 64,000 视频流的速率 40 千兆比特每秒,远远超过典型的服务器性能和降低消耗的功率、 数量的服务器和用户需要的空间的高质量。

NPEngine消除了对服务器 CPU 负载和上 SSD 视频内容直接向 IP 网络存储的内存资源分配。这种直接分布也增加了可以立即向每个 40 GB 的分布式 64,000 用户第二的高质量的视频流的数量。这不只三倍 (2ru) 服务器的性能,但它也减少了 70%的空间的需要和电力消耗量的 77%,同时支持视频的服务器农场溪流 1,000,000 分布。

相比之下,WD的演讲更多的是集中在了IP硬盘的应用架构上,有可能是因为有了HGST的原因,WD并未谈及太多有关IP硬盘本身的问题;Sandisk也参加了此次论坛,主要介绍的也是Sandisk Software Technology(SST),这是一个Sandisk自己开发的优化SSD访问的软件库,主要是提供了对象存储API,让应用系统能够像对象存储一样访问SSD,并优化其性能。


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