面向未来数据的技术： 三星与西部数据 (Western Digital) 合作打造更稳健的数据存储生态系统

随着发端于人工智能 (AI)/机器学习 (ML)、物联网、边缘计算和云计算的创新数字技术和应用不断普及，我们现在每天都会产生海量的信息。而且所有迹象都表明，未来数十年的数字存储需求将会继续增长到史无前例的水平。

为了帮助管理大规模数据的客户提高存储效率并提升价值，业界有名的三星电子与西部数据两家存储设备供应商于近期携手合作，帮助实现下一代数据放置、处理和结构存储技术 (D2PF) 的标准化，包括分区存储 (Zoned Storage)。

两家公司都认为，采用下一代存储标准能够确保在系统堆栈中有效结合软硬件，以在提高性能和功能性并同时降低成本的有效方式。在将这一愿景变为现实的过程中，三星和西部数据都在鼓励各行各业存储领域的利益相关方通力合作。通过合作，这些公司可以帮助客户确保存储生态系统供应商支持新的技术标准和系统架构，从而高效处理当前和未来的数据工作负载。


数据基础架构的现状

我们已经全面进入泽字节 (ZB) 时代，海量的数据导致理解数据变得越来越困难。如今产生的数据量惊人，凸显了重新构想数据中心，云基础架构设计和运行方式的紧迫性。

在数据如此超高速增长的背景下，可能会滋生标准和系统碎片化的问题，妨碍整个生态系统为满足不断增长的存储需求而付出的努力。

“我们已经进入一个数据消费、分析和存储的黄金时代。如果行业实施的系统和标准各自为政，相互冲突，所有这些成果必将化为乌有。”三星电子存储器全球销售与营销副总裁 Cheolmin Park 如是说。“从以往电气时代的交流电与直流电之争，到 Betamax 与 VHS 的分歧，历史教训告诉我们，缺乏明确标准和模式的行业将会错失良机并且浪费开支。采用有效的标准能够化繁为简，淘汰低效元素并减少产品和服务的成本，从而让供应商和终端用户等群体都能受益。如果说数据存储是为了满足终端用户的未来需求，当前的行业需求就是在分区存储方面达成广泛共识。”


聚焦分区存储的未来

根据三星和西部数据的合作协议，两家公司初期将重点围绕分区存储创建一个健康的生态系统并构筑坚实的应用支持。

目前，大规模数据基础架构要依靠数以万计的固态硬盘 (SSD) 和硬盘驱动器 (HDD)。由于这些系统管理着异常庞大的规模和海量的数据，系统架构或存储设备出现极为轻微的数据放置低效问题，也会产生沉重的成本负担。

分区存储是一种基于标准构建的开源方案，能够支持数据中心存储基础架构高效快捷而卓有成效地实现扩展。对于不乏 ZB 规模存储需求的超大规模云和企业级应用供应商而言，分区存储将有助于提高资产利用率、缓解延迟和降低成本。

分区存储包含两种技术：借助HDD的SMR（叠瓦式磁记录）技术以及SSD的ZNS（分区命名空间）技术我们得以实现分区存储。其中，作为分区存储的核心设备之一，ZNS SSD可以将其地址空间划分为不同的区域，让主机能够在适当的区域部署数据，从而精简驱动器架构。


以面向未来的技术迎接数据至上的世界

作为一种创新存储解决方案，分区存储的写入规则打破了常规。各分区可以从其开头开始顺序写入，而且不能随意改写分区中的数据。因此，业界需要确保主机软件标准一致，以使存储系统能够充分利用分区存储的优势。这种主机-设备模式的统一是整套方案的关键。三星、西部数据和其他生态系统合作伙伴承诺提供必要的软件组件，以使分区存储通过开源社区获得蓬勃发展。

在主机上实施分区存储，可让系统软硬件更加高效地协同工作。ZNS 可减少预留空间需求，消除由服务质量 (QoS) 变动和写入放大引发的难题。因此，该解决方案可以通过提高设备密度来增加容量，并且即使在设备接近满容量时也能维持稳定性能。此外，由于无需反复重写数据，ZNS 还具有比传统存储方法更高的耐用性。

无论采用的设备是 SAS-SATA (HDD 或 SSD) 还是 NVMe™ SSD，分区存储都能高度有效，并将支持实现更加高效的全系统性能管理，让人人从中受益。

“分区存储的实施和持续发展将使存储行业能够通过使用智能架构在成本、延迟和性能之间取得平衡。”西部数据战略方案副总裁 Wim De Wispelaere 表示。“作为一个行业，我们正处于一个节点，必须统一技术和系统以推动数据存储在近期以及未来几十年的进步，而且要尽可能采用更为智慧高效的方式去推动实现。”


人人受益

三星和西部数据的合作反映了两家公司都坚信，存储行业需要树立新的关键标准，才能跟上数据需求的步伐。

两家公司已经启动了一项涉及 ZNS SSD 等分区存储设备的计划。为了实现开放和可扩展的数据中心架构，他们于 2021 年 12 月获得 SNIA 批准成立了分区存储技术工作组 (Zoned Storage Technical Work Group)，而且正在与 Linux 基金会合作建立一个类似的项目工作组。加入这些行业组织后，三星和西部数据将帮助更多创新的分区存储技术定义高级模型和框架。

ZNS 是众多 D2PF 合作中的第一项成果，旨在为实现新的创新型数据中心和云服务铺平道路。三星和西部数据致力于促成关键利益相关者之间的高度合作，以便产生非常适合数据至上的世界以及其中每一个人的存储解决方案。


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