揭秘通信存储创新：曙光分布式存储助5G成功

发布时间：2021-09-08 13:35:50来源：海峰看科技

近期举办的世界5G大会，诸多政府与产业嘉宾热议5G时代机遇与挑战。笔者感受到三大亮点：

一是5G网络正在规模建设，截至7月底，我国5G基站总数99.3万个；

二是各类新业务在逐步落地，如智慧工厂、智能港口等业务，

三是新业务对网络的时延、可靠性要求的确更高。

以上因素，使运营商内部业务，在B/O/M域的数据增长8到10倍，大数据分析数据量增长约5倍。尤其是5G网络规模和用户还在快速增长，给运营商IT系统（如BOSS业务运营支撑系统）带来巨大的挑战。

是的，5G业务的发展绝对不止靠无线侧的独唱，而是无线、承载、存储、计算等ICT各环节的大合唱。有专家表示，5G商用之后，受5G速率大幅增加的影响，一定会对IT设备带来挑战，特别是在数据存储领域。

为何是存储？在5G发展与双碳目标大背景下，承载和处理海量数据的存储系统，面临怎样的挑战？目前，市场上已经推出针对通信行业的专属数据存储解决方案，帮助通信行业应对挑战。我们看到，在诸多数据存储企业中，中科曙光脱颖而出。

01

通信行业数据存储新挑战

通信行业想要建成畅通的数据高速公路，需要对路上的数据状态、道路状况等信息做到实时掌握，并能够根据不同种类数据，精准地进行结算，同时对道路出现的问题，及时进行维护处理。

但要实现以上目标，通信行业在自身业务系统方面也面临着挑战。笔者基于多年对通信行业的观察，认为主要面临以下挑战。

第一，运营商需要高适应性存储。随着通信技术发展，移动用户数增长和业务的广泛使用，数据流量高速增长。据国家统计局发布的《2020年国民经济和社会发展统计公报》显示，移动互联网用户接入流量1656亿GB，比上年增长35.7%，手机上网人数9.86亿人。

为了应对数据流量爆发带来的挑战，分布式存储系统正成为运营商最佳选择。中国移动更是从2017年到2020年，连续进行了4次重要的分布式存储项目集采。但纵观存储行业已发布的分布式存储管理方法，其绝大多数都是针对带宽稳定、可持续服务、可扩展和高性能节点比较稳定的应用环境。

要知道，运营商如今存储设备需要经受异构性、分布性和动态性等考验，而且数据管理更复杂。如果采用拿来主义，直接应用现有分布式存储方案，将存在一定风险。

第二，面对业务多样性，运营商系统呼唤高性能存储方案。5G带来的个人及家庭用户需求的多样化，运营商推出了更多个性化，以及定制化的产品或内容服务。虽然种类繁多的套餐及业务，丰富了消费者选择，但也让运营商业务服务模式产生巨大变化，也给计费系统架构带来一定的挑战。

此外，边缘计算、物联网等技术发展，数据更多为字节级，海量小文件、小型IO都需要数据存储。据IDC预测，到2025年，我国数据达48.6ZB，其中超过80%为非结构数据（文档、图片、视频），存储容量与数量成为巨大挑战！

第三，运营商新型业务快速发展，数据爆发性增长，数据安全面临严峻挑战。随着抖音、快手等短视频业务的兴起，移动网络流量成指数增长。据Seagate和IDC联合研究表明，到2025年全球数据量将达到163ZB，研究还表明，世界数据主要来源于企业，占比高达60%。为了应对流量洪流，运营商建设了更为全面的信息化业务支撑系统。比如，固网业务中集计费、结算等系统；移动业务中的移动办公、网上营业等业务系统。此时，运营商存储业务不仅存在数据在个人终端、内部业务等环境下泄露的风险，也存在业务系统在使用中，违规越权使用等风险。

第四，面对云战场，兼容性成新需求。从三大运营商公布的2021年上半年财报，我们不难发现云业务正成为新的业务增长点。比如，中国电信天翼云收入达到人民币140亿元，同比增幅达到109.3%；中国移动云收入达到人民币97亿元，同比增长118.1%；中国联通云收入同比提升54.1%，达到人民币76.9亿元。

随着云战略重要性提升，运营商需要存储设备能够兼容通信行业主流虚拟化软件及云平台，满足云架构对存储系统集成性与管理性需求，适应数据中心多云环境。

第五，节能环保成趋势，存储也要支持碳达峰、碳中和目标。众所周知，我国“十四五”规划明确提出，要如期实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标。我们看到，过去三个月，中国三大运营商都启动了双碳目标行动计划。

如何实现这一目标？对运营商而言，数据中心等场景的节能将成为关键。为此，运营商需要在包括存储系统在内的IT设备上下功夫。

02如何应对挑战？

在市场探寻答案

在数据存储领域，拥有曙光、浪潮、中兴通讯等大玩家。大家在目前主流的分布式存储领域，各具优势。

我们好奇，多次在运营商集采项目中脱颖而出的曙光分布式存储产品拥有怎样的实力？能够助力运营商，破解目前面临的难题呢？笔者认为，曙光分布式存储产品，具备的五种能力，完美破解以上挑战。

能力一：高适用性，更懂通信应用需求

针对运营商IT设备在异构性、分布性和动态性面临的挑战，曙光将自身在存储领域的积累，与移动数据库、分布式网络、跨层协作及云计算等技术结合，构建起海量存储解决方案。

据悉，曙光分布式储存解决方案，针对通信行业多场景应用打造高效、安全的数据存储资源池。截至目前，曙光分布式存储系统，不仅多次入围某通信运营商集采项目，更是在今年，陆续在20多个省份分公司成功交付，已在实际运行中，支撑数十类核心业务稳定运行。

能力二：多维度优化，快速响应批量业务请求

为了适应通信行业在计费、业务更改中对数据的灵活需求，曙光将数据切片成固定大小，并实现条带化分布到多个存储节点的磁盘上，可提供并发的传输通道，实现并行I/O访问，有效地提高IOPS。

这一创新，可使系统聚合性能随节点规模增加线性增长，同时消除传统Scale-up纵向扩展性能局限。

除此之外，曙光在硬件层面上，对存储系统进行深度调优。比如，通过实时检测CPU线程、内存资源实现对CPU、内存、IO的全局分配和均衡，实现设备的最大利用率和最佳性能；在系统层面，对缓存机制进行优化，通过内存、SSD介质进行缓存数据淘汰算法优化，实现了缓存数据及时回刷。

曙光还针对5G时代，小数据化趋势，通过多介质通道提升，提高IO日志处理效率，增加IO吞吐量提高性能，最终实现应用级优化。

能力三：高可靠性，支持运营商业务良性发展

曙光存储从部件、网络、节点、数据冗余等各层面保证数据的安全性及系统稳健性。比如，曙光在CPU、内存、电源、风扇等主要部件，均采用冗余配置，在单个部件故障时，不影响整个节点正常运行。

除此之外，曙光存储设备还具备监控功能，当部件发生故障时，能给出准确的告警信息，便于用户及时定位维护。曙光分布式存储还自带多集群统一管理工具，可应对运营商数据中心分散、多套特点，不借助第三方工具，可实现多套设备统一管理。

能力四：高兼容性，助运营商迎战云时代

在运营商业务云化背景下，曙光分布式存储提供标准的iSCSI协议接口，支持OpenStackCinder、VMwareVAAI、CSI-iSCSI等。此外，曙光还融入OpenStack云基础架构，可广泛兼容通信行业主流虚拟化软件及云平台。

曙光存储在与云平台对接时，采用极简主义策略，将所有云平台可剥离的功能通过存储实现，让对接变得简单。同时，曙光存储系统具有多租户下的QoS动态管理，可根据自身算法识别用户业务IO特点进行动态调整。

能力五：领先技术，助运营商实现节能减排目标

在节能减排方面，曙光存储可通过自动功耗控制，实现部件级休眠、节点级休眠、下电自动唤醒等操作，让存储设备从系统层面实现能耗节省。

比如，曙光分布式存储将IO节点划分为若干组，在空闲时，只有一组IO节点处于工作，其他IO节点处于节能状态，当有数据访问节点时，系统则将处于节能状态的节点激活。相关数据显示，20个IO节点的存储集群，开启节能特性后，整系统功耗节省30%以上。

笔者观察：

曙光存储为何能实现通信数据更流畅？

也许有人疑惑，存储领域拥有深厚实力的厂商很多，为何曙光能够推出通信行业专属、创新的存储方案？在笔者看来，主要由于以下几点原因。

首先，产品研发是基础，曙光拥有强大的研发实力。早在2009年，中科曙光就已经开启了分布式存储的自研之路；2009年，ParaStor发布了1.0版本，最大支持4096个存储节点横向扩展，突破了传统存储架构在容量和性能上的瓶颈，也奠定了曙光在海量分布式文件系统的技术基础。2013年，ParaStor2.0版本发布，实现了对云和大数据的支持，增强的数据保护机制，也让ParaStor步入了高速市场化发展轨道。直到2015年，曙光ParaStor在国内NAS市场排名位居第一，营收同比增长42.6%，占全部NAS存储市场份额21.6%。2019年,曙光正式推出自主研发的分布式块存储系统XStor1000，高效对接主流的云平台，满足云化转型的结构化数据存储需求。

笔者还注意到曙光存储的特点，一方面曙光存储软件完全自主研发，非开源软件二次开发，代码级的定制开发与调优能力，可根据用户实际需求，进行定制化的设计开发。另一方面，在多次招标中，曙光分布式存储设备，均通过长时间、高强度的稳定可靠性测试。

据笔者了解，曙光分布式存储产品采用全冗余架构的设计，从部件、网络、节点、数据多层次、多维度确保系统无单点故障，安全可靠，快速修复，实现业务7×24小时不间断运行。

其次，曙光存储支持众多行业数字化项目落地。在轨道交通领域，曙光提供的高速公路路段中心存储系统，支持ETC计费、监测门架、大数据采集分析等应用稳定运行，助力全国高速公路提升管理效能；在医疗领域，曙光存储还为上海交通大学医学院附属瑞金医院、天坛医院、上海生科院等单位，打造了生物基因行业云存储解决方案。在能源领域，曙光存储成功中标中石油、中石化、东方物探所等存储系统采购项目；在金融领域，曙光存储助力国税总局数字证书升级项目，在气象领域，曙光存储中标国家气象信息中心“气候变化应对决策支撑系统工程”存储扩充项目。曙光在不断实践中引领分布式存储技术及市场的发展，推进了相关行业的数字化转型进程。

据IDC发布的《2020Q4ChinaSDS&HCIMarketOverview》报告，曙光以12.6%的市场份额在软件定义存储市场排名进入前三。

最后，曙光分布式产品获得电信等诸多市场认可。在要求极高的电信领域，从近几年运营商在分布式储存采购结果来看，曙光在某运营商2020-2021年分布式块和分布式文件存储产品集采中、2021-2022年分布式块存储扩容部分采购中，均成功中标。

此外在分布式文件存储领域，曙光ParaStor以20.6%的市场占有率，连续7年进入前二。曙光推出的分布式块存储XStor1000，更是在通信、公共服务、电力等多个行业获得认可，并以9%的市场份额跻身该细分领域前三。

正是基于这些优势，曙光存储助力运营商更好应对5G等技术带来的挑战，同时也让曙光在通信行业存储市场大放异彩。笔者相信，未来曙光在运营商分布存储领域，将迎来更好的未来。

黄海峰，独立科技评论员，多次接受央视、环球时报、科技日报采访。

《通信世界》原副总编，从业十多年聚焦5G、手机、IoT、光、云、AI、互联网等。

每年与超100位科技行业企业CXO/VP/总监面对面交流。

多个年度《中国信息通信行业发展报告》特约撰稿人。

曾获2017年度十大通信行业自媒体称号。

覆盖今日头条、百度、搜狐、凤凰、新浪、网易、知乎、腾讯快报、一点资讯、微博、大鱼等。

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