易华录超级智能存储的技术解决方案

2023年3月10日，由百易传媒(DOIT)主办，上海市计算机学会与上海交通大学战略支持的“第六届分布式存储高峰论坛”在线上成功召开，会议由“分布式存储技术应用论坛”及“对象存储与数据创新论坛”组成。

易华录超级存储事业部解决方案负责人赵然受邀发表《磁光电混合存储，打造新一代绿色低碳数字经济基础设施》主题演讲，以“数据要素助力数字经济发展”为切入点，阐述了易华录超级智能存储的技术服务能力、生态构建能力、成功案例等内容。

以下为演讲实录

数字经济成为全球竞争主战场，中国以5.3万亿美元的规模排在第二，2017年以来，国家发布一系列指导意见推进大数据发展，其中比较重要的包括2020年明确数据成为第五大生产要素参与分配。2021年发布国家双碳战略，十四五规划指出以信息化培育新动能，用新动能推动新发展，加快数字中国建设；包括可能很快会实现的数据资产入表等，可以说数据变得越来越重要了。

数据资源是数字经济最重要的生产要素，而数据存储、计算、信息网络、信息通信等核心能力均由数据中心来提供，可以说数据中心是推进数字经济发展的重要基础设施和技术保障。近年来国家对于数据中心的高度重视和政策支持为行业提供了广阔的市场前景，但传统数据中心也面临着能耗、能效和安全的巨大挑战。

  能耗方面，2018年中国IDC用电量占全社会用电量的2.35%，预计2025年这一比例将达到4.1%，巨大的能耗带来了高额的运营成本，据统计数据中心的能耗成本已经超过设备采购成本。

  能效方面，国家制定严格准入门槛，2025年新建数据中心PUE降低到1.3以下，一线城市以北京为例，PUE值需低至1.15才有可能通过审批。

  安全方面，数据中心面临数据泄露、病毒攻击、存储设备安全等挑战，Cartner统计的数据可谓触目惊心，在经历了数据完全丢失而导致系统停运的企业中，有六成的企业最终倒闭。

工信部发布的新型数据中心发展三年行动计划明确提出了对绿色低碳、高效算力、部局优化、安全可靠等方面的标准和要求；政策推动下，新型绿色数据中心获得快速发展，为数据经济提供更高质量的服务，成为数据中心未来发展的主要方向。

易华录超级智能存储解决方案主要聚焦于如何解决数据中心存储部分的能耗、能效、安全及成本等痛点问题；也就是会聚焦在资源池中的存储池，面向非结构化数据的分布式全介质存储部分。

易华录磁光电混合存储方案是一套软硬件一体化方案，软件部分是由易华录自主研发的超级智能存储系统构成。超存系统面向海量非结构化数据，采用分布式架构，能够统一管理磁、光、电全类型介质的存储管理系统。基于超存全介质管理的能力和智能分级技术，能够提供给客户的是兼具电、磁存储高性能读写和光存储长寿命、安全可靠、绿色节能等特点的分级存储能力。

超级智能存储系统将存储层划分为热数据据池和温冷数据池。业务层产生的视频、图片、文件等非结构化数据通过接口写入到电磁存储上，保证数据读写的快速响应。随着数据逐渐变冷，超存系统会依据生命周期管理策略将数据转储至温冷数据池，最终刻录到蓝光光盘库，数据在不同介质中智能流转均通过超存系统实现。

超存系统支持文件存储和对象存储两种存储能力，业务层系统可以通过NFS和S3协议与超存对接，具备协议间转换能力，满足不同业务场景需求。与块存储的对接可以通过备份软件实现，备份软件将结构化数据备份成文件后转储到超存系统，可以作为结构化数据的备份存储。

硬件部分可以按照客户的实际需求，灵活选择的各类型存储介质。面向新型绿色数据中心场景，通过磁光电全介质打造分级存储架构，20%的热数据通过电、磁存储，保证高性能；80%的冷数据通过蓝光存储长久保存，绿色节能，安全可靠。

蓝光存储则是解决数据中心存储问题的第二个关键技术。蓝光存储是易华录自主研发的冷数据存储领域核心设备，具备如下特点：

  可控：华录集团拥有完整的蓝光存储产业链，所有的核心部件包括光头、光驱、光盘、机械臂及相关软件均在国内研发和生产。

  绿色：蓝光设备自身能耗低，工作功耗170W，待机功耗仅7W，无需专业空调设备，极大降低数据中心电能消耗，是首批且连续多年入选工信部《绿色数据中心先进适用技术目录》，经过信通院泰尔实验室检测，1PB蓝光存储每小时能耗和碳排放量仅为磁存储的5.28%，蓝光机房与电磁机房的比较，1000PB存储规模，每年节省电能1482万千瓦时，节能比例96.49%。

  安全：蓝光介质的特殊性，使得蓝光具有防篡改、防病毒攻击、防电磁干扰的安全特质，同时支持光盘间RAID技术，确保数据存储的高可靠性。

  长期：蓝光光盘寿命长达100年，期间无需更换介质和数据迁移，大幅节省了数据长期存储的成本。

  海量：单张300G和500G光盘，单柜3.2PB容量，可以节省数据中心宝贵空间。

易华录超存方案的应用场景归为两类：一是面向企业用户的私有化部署，面向有数据长期归档存储、数据备份、数据异质备份、数据分级存储等需求的客户销售超存产品，为客户提供数据长期、安全、绿色、低成本的数据存储能力。二是与各类行业云的合作运营模式，易华录提供超存产品作为各类云的归档存储，与云平台深度融合，联合运营，通过云平台为政企、个人、家庭用户提供数据长期归档、备份存储的服务，易华录同三大运营商的在这样的模式下形成合作。

公有云模式，通过纳管多地域-多类型的资源池，为客户提供海量冷数据长期安全的云存储服务。资源池部分主要有两种形式：一是易华录在全国30多个城市，与当地政府合作建设了城市数据湖，城市数据湖的概念就相当于一个城市级的数据中心，一些数据湖就成为了资源池节点，例如北戴河节点、德州节点、无锡节点；二是与移动、联通等运营商合作，新建或利用已有数据中心成为资源节点，例如贵阳节点、北京大兴、北京海淀等。

私有化模式的定位是客户专属的归档/备份存储服务，为客户提供独享的资源池，保证资源池的安全与私密，满足客户对数据主权、监管合规和数据安全的需求。

光电混合存储方案能给新型绿色数据中心带来哪些价值？首先是绿色节能。数据中心的能耗 IT设备及制冷系统占数据中心总能耗的85%，节能措施主要围绕降低IT设备和制冷系统的能耗开展。传统的电磁风冷机房，PUE值在1.5左右，采用水冷方式的电磁机房，PUE值可降至1.3，而采用新风系统的蓝光机房，PUE值可以控制在1.2，极大的提升数据中心的能效水平。

能耗方面，以2000机架的中型数据中心为例，电磁机房的年整体能耗高达7884万千瓦时，而蓝光机房的年整体能耗约为700万千瓦时，不到电磁机房的1/10。所以超存方案能够很好的提升数据中心能效水平，有效的降低能耗和碳排放量，解决了数据中心最大的节能难题。这些数据不仅经过了第三方权威机构的检测，也经过了易华录全国30多个数据湖的实践检验。

第二是安全可靠。蓝光存储采用无机金属光盘材质，具有抗电磁、防病毒、防篡改等安全特性，采用非接触记录方式，不容易损坏光盘。同时支持光盘间Raid技术，Raid6+副本模式下，可靠性可达到19N，确保数据存储在蓝光上的高安全性。电磁部分支持副本、EC模式和数据自动修复功能，特别是元数据备份功能，将热磁上的元数据备份至蓝光光盘，一旦热磁服务器出现故障，可以通过光盘反向将元数据恢复。通过多种技术手段，保障了数据在各类存储介质上的安全存储。

第三是成本更低。遵循数据的二八定律，将20%的热、温数据存储在电、磁存储，80%的冷数据存储在蓝光，这样的存储方案由于蓝光存储50年无需更换介质，以及绿色节能的特点，使得整体拥有成本远低于全电磁存储，且数据存储的时间越长优势越明显，若存储达到50年，TCO将降低至不到磁存储的6%。

第四是自主可控。华录拥有包含上游的蓝光介质、中游的光驱、光头、机械手等核心关键件及存储管理软件，下游的存储解决方案的全产业链，能够保障蓝光存储的自主可控。另外，超存系统已适配国产化CPU和操作系统，可以满足客户的国产化需求。

易华录鹏城实验室数据中心项目，客户数据主要为海量小文件非结构化科研数据，采用全磁存储的成本过高，需采用分级存储架构，对科研数据进行安全、长期、低费的存储。项目一期规划32PB的存储规模，部署了超级智能存储产品，包含4.32PB热磁存储和27.88PB蓝光存储。方案通过超级智能存储系统提供海量数据的分级存储，解决数据长期、绿色、低成本存储问题。蓝光介质抗电磁、防篡改、防病毒，并支持RAID数据保护策略，确保归档数据的安全可靠。

易华录联通软研院数据中心项目共规划62.5PB冷数据存储，项目一期部署10PB的蓝光存储，通过S3协议与数据中心的NBU备份一体机对接，将业务数据传输至蓝光进行归档存储。目前10PB数据写入中，写满后会进行二期的容量扩容。蓝光存储绿色节能，有效降低了用户机房的电能消耗和存储成本，蓝光存储抗电磁、防病毒、防篡改，确保数据安全存储。

易华录北京协和医院项目，客户有360万册纸质历史病例扫描后的电子数据，目前保存在现有文件存储中，需要对这些数据进行长期、安全的归档存储。部署了1.1PB的超级智能存储，对电子病历进行统一的存储和管理，有效的降低业务系统存储压力，蓝光介质寿命长达50-100年且安全可靠，可以满足电子病历的存储政策要求。

易华录中交建归档存储项目，用户在北京和厦门两地建有数据中心，需将北京和厦门两地的数据库文件、运营数据、配置文件、视频图片等数据备份到厦门数据中心，进行长期归档存储。在厦门数据中心部署1套1.73PB超级智能存储，通过Esync数据迁移工具，将北京和厦门两地的数据备份至厦门中心的超级智能存储。通过1套超级智能存储统一管理两地备份数据，降低项目建设成本，采用蓝光进行归档存储，确保数据不丢失，不走样，安全可靠。

编辑：黄飞