光存储,打造低碳新势力

2022年08月23日

绿色节能“任务”已经相当紧迫!

在工信部公布的《“十四五”信息通信行业发展规划》中,明确加大对5G基站、数据中心等重点领域绿色化改造,同时提出加速信息通信技术推广应用,为经济社会绿色发展提供网络化、数字化、智能化的技术手段。

在谈数据中心节能之前,我们先提一个问题,你是从什么时候开始感受到了数据量激增?

相信大部分人最直观的感受就是自己初次使用智能手机的时候,因为手机从功能机迈入智能机可以说是跨越了一座高山,随之而来的是海量互联网应用及大数据。

从这时候开始,消费者的个人数据,包括照片、文件资料、影视内容等等开始转向了手机端,存储迎来了增长的爆发期。而这些海量数据,绝大部分都存储于云服务商的数据中心里,数量庞大且结构繁杂。为了支撑这些海量数据的存储及计算需求,一座座数据中心拔地而起,源源不断地通过为其提供服务。

然而,产业化的规模让数据中心能耗成为了新焦点。在刚刚结束的OCP China 2022上,中国建筑标准设计研究院数据中心设计研发部副主任吴晓晖演讲中表示:2019年绿色和平发布的《点亮绿色云端:中国数据中心能耗与可再生能源使用潜力研究》显示,2018年中国数据中心总用电量为1608.89 亿千瓦时,占中国全社会用电量2.35%2019-2023年数据中心总用电量将增长66%,预计2023年中国数据中心总用电量将达2667.92亿千瓦时。

同时,工业互联网、区块链、人工智能等技术的飞速发展对算力提出了更高要求,在大兴土木的同时,数据中心等新型基础设施绿色高质量发展势在必行。PUE值“大战”、东数西算、能耗动态检测等等方案成为新焦点。

存储发展百花齐放,光存储带来新曙光

随着数据量的不断攀升,云服务商、企业级用户在存储方面的投入也日益膨胀,存储类型的选择成为了关键。

目前,几乎所有的企业级应用都可以支持存储分层,这样就能够通过存储设备的组合来构建起适合自身应用且成本适中的方案。以类型划分来看,性能最强且成本最高的当属SSD固态硬盘,用它做主存储能够充分保障性能;第二梯队则是大家非常熟悉的机械硬盘,在SSD诞生之前它一直充当着系统主存储的角色,以当今的视角看来机械硬盘的性能表现一般,可靠性、成本等方面优于SSD,但能耗相对较高。

然后是ODD光存储,其特点在于使用寿命超长,一般可以超过50年,拥有不可篡改、低能耗、低成本等优势。虽然其知名度不如以上二者,但目前在很多领域已经开始广泛应用了。

最后一种是磁带库,它有着非常悠久的历史,普遍用来备份数据,成本较低但易用性并不好,并且生产磁带的厂商现在已经寥寥无几。

综合来看,如果是做数据存储与备份,那么ODD光存储则有着明显优势。但其问题在于知名度不高,用户对其并不十分了解。不过一旦能够大范围部署,那将给数据中心节能带来新的曙光。

笔者一直关注企业级存储十余年,接触最多的介质还是固态及磁盘存储,在业界鲜有光存储的消息。但就在前几年,一次存储行业的大会上听到了光存储的相关应用案例,是当时的Facebook及其他互联网巨头,开始大量部署光存储备份数据,为整个数据中心节省了大量能耗。至此,才逐渐开始关注光存储的发展。

谈到光存储,给人第一印象是:“这里应该是美日韩系厂商的天下吧”,因为早在光盘存储盛行的年代,光存储的最强阵营都是来自于这些品牌。但其实我国也一直有企业在这方面深耕着,并在技术、产品和整个生态链上都取得了骄人的成绩,它就是紫晶存储。

紫晶存储,光存储领域的中国力量

紫晶存储拥有着完善的技术研发体系,在光盘核心技术方面实现了自主可控,这一点对于存储系统而言至关重要。此外,紫晶存储的数据底层编码协议通过了国际蓝光归档联盟认证,并成为大陆地区首个联盟成员。

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在近期刚刚举办的第十届中国电子信息博览会(CITE 2022)上,紫晶存储展出了磁光电混合存储系统及相关行业解决方案,基于磁光电一体化设计,既能利用磁介质电介质高速的特点快速承接各种数据,又能利用光介质永固性、不可篡改、保存时间长的特点,发挥各存储介质的特长,是温冷数据、归档数据、备份数据和其他需要长期保存数据的优选解决方案。

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CITE 2022紫晶存储展台

CITE 2022上,紫晶存储售前技术总监苏健发表了主题为《光存储构建面向未来的数据基础设施》的演讲,他表示:与传统的数据存储解决方案相比,采用光存储介质的存储设备95%以上的时间都处于不耗电的状态,单位容量节能约90%。与此同时,由于光存储介质几乎不发热,对环境温度、湿度的要求相对较低,可以有效降低电能的消耗及热量的产生。此外,得益于光存储介质有效期长的优势,可以实现数据存储有效期长达 50 年以上,在数据生命周期中无需频繁更换存储介质和设备,从而降低数据存储综合能耗,满足绿色数据中心的建设需求。

谈到光存储,相信大家首先想到的是上个世纪末风靡全球的“光盘”,它具有保存时间长、易于携带、容量大等特征,在宽带互联网普及之前是数据交互的重要组成部分。

那么,企业级光存储又是什么模样呢?

如果你还认为数据中心运维人员会拿着“光盘包”一张张地在机器上存、取光盘,那就真的落伍啦。

在如今这个数据大爆炸的时代,光存储早已被设计成传统机架式存储形式,能够完美地兼容数据中心。而光盘也内置于机器之中,通过机械臂来自动操控,不必像DVD光驱那样手动操作,效率大大提升。

容量方面大家也不必担心,当前主流光存储都采用了蓝光光盘,容量也从20年前的4.3GB提升至100/200GB。据苏健介绍,以紫晶ZL系列磁光电混合存储系统为例,能够与业界主流存储方案集成,实现数据分层、数据归档、数据备份、数据容灾。

紫晶ZL系列支持从60TB2448TB容量,同时传输速率最高可达1296MB/s,光盘加载数量最高12240片,采用整机柜式设计,网络方面支持1Gb/10Gb Ethernet接口。

紫晶ZL系列存储通过转笼式设计,提升了抓取的效率和容量密度,处于业界的领先水平。

光存储正在推动行业前行

光存储的一大特点就是数据不可篡改,将它用于管理敏感数据和备份再合适不过了。

近年来,黑客盗取、篡改数据事件频发,给数据安全敲响了警钟。同时,数据中心也面临着人为故障、突发事件、自然灾害及其他被攻击风险,传统存储介质在这些事件面前显得捉襟见肘。

光存储则可以发挥一次写入无法篡改的优势,即使数据中心出现故障或自然灾害,存储设备出现物理损坏,只要是光盘保存完好,就能随时恢复数据。这一点要远远强于固态硬盘和磁盘存储,因此它的适用范围也更广。

以公安系统档案部门为例,大量档案数据需要备份。同时,警务案件侦破的特殊性,涉案数据信息往往包含公民和企业组织的隐私机密。值得关注的是,涉案信息的内容有可能成为司法审判的证据材料,一旦丢失或被篡改就将产生巨大影响,因此数据的安全性、时间日期等信息都必须保证完备。

梅州公安与紫晶存储展开合作之后,以光存储一体机为基础,开发了涉案档案存储解决方案。依托于光存储一旦写入便不可更改、可靠存储超过50年等特征,有效提升了数据存储的安全性。此外,一体机通过磁光异质保存方案,能够支持公安机关在使用中自定义备份策略,使产品同时兼具数据安全和实时调用两大优势。

梅州公安档案存储解决方案采用统一标准接口,可实现快速接入部署,实现跨区域、跨部门、跨警种的数据共享。对涉案数据进行采、汇、治、管、用全流程闭环智能化管理,实现了数据存储管理的能力升级。

此外,在金融领域光存储也同样有着不错的表现。泸州银行是全国首批成立的城市商业银行之一,也是四川省泸州市第一大商业银行。泸州银行主要存储的数据类型是数据库压缩后备份文件、日志文件等,每天产生的数据量高达600G,且大部分是GB级大文件。

在此之前,泸州银行一直通过人工方式对数据进行下载和刻盘,效率很低且容易出现错刻和漏刻现象,查找、调用也非常繁琐。通过升级至磁光电混合存储系统ZL系列为主体的解决方案之后,数据备份实现了完全自动化。

光存储方案满足了泸州银行数据库压缩后备份文件、日志文件全自动备份和存储等日常业务需求,还支持光盘介质及存储数据的全生命周期管理,具有数据刻录、校验、巡检等能力及相应的统计分析和可视化展示功能。杜绝了错刻和漏刻问题,减少70%人力投入,大大降低了备份管理成本。

光存储,低碳新势力

正如前文所述,海量的数据中心让云服务商和企业级用户不得不面对高能耗所带来的运维成本。相比之下光存储同等容量的能耗仅为传统磁电介质的十分之一,且在数据生命周期中无需频繁更换存储介质和设备,从而有效降低工业垃圾的产生,满足绿色数据中心的建设需求。

光存储正在推动整个数据中心迈向绿色节能,广州碳排放权交易所向紫晶存储颁发了碳中和证明。

2022年,全球市场环境日趋复杂,在数据中心里存储的重要性毋庸置疑,也同样亟待大量拥有自主知识产权的产品来支撑业务。紫晶在光存储领域的不断进取打破了长期以来的国外技术垄断,实现了真正的自主可控。

作为一套高可靠性、低能耗的存储解决方案,光存储的市场前景正在拓宽,公安、医疗、金融、教育、档案等诸多行业均有合适的应用场景。在此我们也期望,飞速发展的十四五期间,光存储能够凭借优势跻身于主流存储阵营,助力千行百业迎接数字化的新挑战。

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