什么是 Z 世代数据原住民的数据中心

今天的人类社会，正在从工业文明向更高一层的数字文明迈进，同时人类社会的弄潮儿，也正在从Y世代向到Z世代迈进。Z世代是数据技术的原住民，互联网和数码产品是他们与生俱来，并完全融入了他们的日常生活。对于Z世代居民，已经完全没有Y世代来自数据存储、通信和计算的困扰，他们已经完全适应只靠一支NAND flash存储的智能手机，即可完成社会人的学习、交流、沟通和生活，他们能敏锐的感受到来自终端、应用、网络性能带来的丝毫差异。作为一个消费者，你能重返十年前机械硬盘存储你的图片、音乐、视频嘛？能重返十年前移动互联2G、3G的数据通信时代？ 当任何新技术首次被引进时，第一阶段是这些新技术逐渐的被接受，并替换现有的技术。第二阶段是高级用户寻找到新的方法来使用新技术去解决新场景的问题，而这些新场景问题甚至是原始技术专家都从未设想过的。如同4G时代的到来，初始仅仅是提升增效，替代3G通信时代，但是在第二阶段却带来了移动互联网的繁荣应用时代。

经过深入研究IT系统早期采用闪存介质存储的场景，闪存介质存储在个人消费市场的最佳使用实践是需要对个人消费电子的系统组织、开发和架构方式进行根本性的改变，而这些改变将直接提升最终用户和组织的生产效率，促成新的业务和组织模式，并推动生产效率、附加值和收入的显著提高。在面对当前人工智能、云计算、区块链、移动互联网、泛在感知等ICT新技术、新模式、新应用爆发式发展时代，数据已经成为当之无愧的关键生产要素，是基础性资源和战略性资源。数据洪流的到来进一步驱动了数据价值链的成熟，进而驱动企业的决策和创新，获取数字红利。数据中心作为数据的载体，承担着数据资源集中存储、计算、交换的功能，转型升级迫在眉睫。为了深入了解企业消费市场对数据中心新的需求，对数据中心新架构的挑战，我们有必要看看早期先驱者，看看他们是如何通过全闪存数据中心来创造业务价值。以下是三位早期先驱者的经历。

1、 北京同仁医院

在同仁医院新院区启动之际，恰逢新一轮新冠疫情的挑战。防范疫情过程中，“互联网+”医疗健康的需求进一步放大，医院系统的互联网化，云化的需求进一步放大。如何打通医院内部业务系统， 实现高效的信息共享与交换？如何对接各类外部协作机构，实现资源共享和普惠？ 为了最大程度降低疫情风险， 减少线下窗口病人的排队时间和人数，医院信息系统新上线了线上预约检查系统，该系统与HIS、PACS系统之间存在紧密 的数据调用关系，以实现病人线上预约检查的分流功能。但系统在刚上线使用之初，应用的效果并不理想，临床医生反应该应 用响应速度比较慢。经过医院信息化团队的分析，发现线上预约检查系统的数据业务流程是通过HIS系统去调用PACS系统的 资源池，系统响应瓶颈点主要卡在HIS和PACS系统的数据存储上。

同仁医院采用全场景闪存加速方案提升数据中心整体高效性。首先是解决现有问题，将HIS、电子病历、PACS等传统核心业务数据全面 向华为高端闪存存储迁移，以提升传统核心业务系统性能，解决长期悬而未决的线下业务问题。其次是为未来业务提供高效扩展的数据 生产平台，对于互联网访问、线上挂号等新业务的云资源池和数据库全面部署到华为高端闪存OceanStor Dorado中，从而方便新业务 的快速上线、扩容，达到线上业务分流。本次全场景闪存加速使用的华为高端闪存存储阵列采用端到端NVMe架构，结合原生闪存加速 设计，配合高性能算力平台的强大算力，充分发挥了闪存的潜力，以高达2100万IOPS，0.05ms超低时延，大大提升了整体智能生产 系统的性能，从而缩短了患者门诊挂号的时间，线上服务响应的时间，并有效提升了医院员工的工作效率。

2、 中国Z银行

Z银行作为中国百年银行，无论在金融的互联网应用上，还是在基础设施的创新程度，均走在国内金融行业的前列。在过去的十年，X银行的核心业务系统已经通过高性能的存储硬件进行全面加速，并配合丰富的存储软件特性，如重删压缩降低闪存存储的使用成本。随着更高速率的SSD的规模应用，特别是近来高速低时延的NVMe技术的出现，存储需要更高速更高效的网络。RDMA技术因其更低时延更高吞吐、以太网技术因其远超FC的更高带宽更低成本，这两个因素使得RDMA和以太网技术的结合即NoF(NVME over Fabrics)全IP数据中心网络成为新的趋势。但是NoF网络要完全适应存储系统网络，还有三大技术难题有待解决才能很好的商用。第一是网络链路切换问题。存储为了可靠性，会构建多个网络平面，切换时间需<1s。华为NoF+网络通过主动通知机制，实现亚秒级响应故障，在链路故障时实现秒级的切换，保证业务系统的稳定可靠。第二是以太网丢包严重问题。网络零丢包是存储网络的基本需求，传统以太网络拥塞易丢包。华为NoF+网络通过样本计算，智能AI算法预判业务对网络的诉求，实现网络的高吞吐，0丢包的以太网。第三是网络融合管理、简单易用问题。标准的华为NoF+网络配置复杂，技能要求较高，易出错。华为NoF+网络方案通过一键式安装建链，单点配置，全网同步的自动化能力，实现服务器即插即用。

3、 中国X银行

X银行为中国七大银行之一，随着其金融数字化转型的推动和金融互联网化，金融应用多样化催生了海量数据产生和流动。海量数据爆发增长，导致X银行面临着数据中心运维管理难度日益增大。华为全闪存数据中心DME智能运维软件具备全生命周期智能运维的能力，即在规划、建设、运维、优化的各个阶段，均具备自动化智能化的能力。在规划阶段的精准规划，从传统的关注设备升级为关注数据的全生命周期；在建设阶段实现全局自动发放，从人工到自动化；在运维阶段实现全栈智能运维，变被动巡检为主动发现；在优化阶段实现配置的敏捷优化，资源的自动预测和变更，变依赖专家经验为智能算法自治。基于华为DME数据管理引擎，X银行在融合管理、业务变更以及统一运维等场景引入安全可控的自动化以及智能能力， 显著提升了运维效率及业务敏捷水平。

经验教训

所有这些早期的先驱都是从解决一个特定问题开始的。可预测的性能、更低的运营成本和更高的IT生产率的好处使他们都迅速采用了全闪存数据中心方案。 那么华为全闪存数据中心是如何构筑的呢？

全闪存数据中心，四大能力构筑数据原住民的数据中心

华为全闪存数据中心，不仅仅是对介质进行升级，同时也是将数据中心资源进行整合，架构进行重构，以应对未来业务多样性的需求。华为通过提供全场景闪存化、全场景数据保护、全生命周期自动化运维管理以及全IP数据中心网络四大能力实现数据中心效率更高、安全等级更高、运维更智能、网络无瓶颈、绿色低成本的目标。

1. 全场景闪存化，绿色节能，迈向碳中和

在主存上，借助最新的SCM介质，可以对热数据进一步加速，时延低至亚毫秒级；在备份上，通过闪存加速，有效提升备份系统性能，将原来的备份时间由小时级缩短为分钟级，确保备份数据即时可用；在归档上，SSD作为归档缓存提供高访问性能，归档数据访问时间从小时级降低到分钟级。

2. 全场景数据保护，保护对象更广、业务响应更快、留存时间更久

随着数据量越来越多，数据越来越重要，更大规模和更多类型的数据需要保护，数据灾备速度、恢复速度、副本使用频度、乃至留存时间，都需要大幅的提升。

从保护对象的角度来看，灾备数据的范围变大，从核心到通用到一般，从生产核心扩大到开发测试、分析训练、视频监控，从结构化数据扩大到非结构化数据。这一趋势导致灾备数据量迅速变大，但备份窗口不变或变小。数据灾备的等级需要提升，从本地的双活/主备容灾，到异地3DC，再到灾备上云，进行全方位的数据保护。同时备份数据需要立即可用，不需要数据恢复到生产设备后再使用。在数据留存方面，数据合规通常要求重要数据留存30年以上，同时具备防删改、防病毒，适应较为宽泛的机房环境。

3. 全生命周期自动化运维管理，提升运维效率

全闪存的普及将加速数据资源池化，而数据池化加剧了数据中心运维的难度，华为全闪存数据中心具备全生命周期自动化运维的能力，即在规划、建设、运维、优化的各个阶段，均具备自动化智能化的能力。

在规划阶段从关注设备到关注数据的全生命周期，实现精准规划；在建设阶段实现从人工到自动化，核心是全局资源发放；在运维阶段变被动巡检为主动发现，实现全栈智能运维；在优化阶段变依赖专家经验为智能算法自治，达到资源配置敏捷优化。

4. 全IP数据中心网络，最大化释放闪存性能潜力

全场景闪存化也推动了数据中心的网络改革，NVMe最大化释放了SSD介质的能力，更快的介质和协议呼唤更快的网络。NoF（NVMe over Fabric）存储网络应运而生，通过使用IP网络进行对专用网络的创新性革新，实现了更快吞吐带宽和更低时延，同时也兼具IP易管理优势，是更好地实现端到端NVMe存储网络的最佳方案，NoF方案也是目前业界最主流的趋势。

基于当下业界主流标准NoF方案，华为依托在网络和存储领域的深厚积累，从可靠性、性能、易用性上对其进行提升，基于智能无损网络面向华为OceanStor存储提出了NoF+方案，将下一代数据中心存储网络推向更广阔的发展空间。

华为全闪存数据中心方案，包含OceanStor全闪存存储、OceanProtect数据保护、DME全生命周期智能运维、NoF+高速存储网络。他是打造未来安全高效、绿色节能数据中心行之有效的方法。全闪存数据中心必将在未来大展身手，推动社会经济生产迈向新征程。