分布式存储红海中，看天翼云HBlock如何突围？

　　过去十年，随着技术的颠覆性创新和新应用场景的大量涌现，企业IT架构出现了稳态和敏态的混合化趋势。

　　在持续产生海量数据的同时，这些新应用、新场景在基础设施层也普遍基于敏态的分布式架构构建，从而对存储技术提出了新的要求。

　　正因如此，分布式存储凭借高安全性、可靠性、可用性、易于扩展等特性，在敏态业务中得到了快速发展。短短几年内，国内分布式存储增长率节节攀升，市场规模不断扩大。

　　中国信通院调查数据显示，2021年中国分布式存储市场规模达到178亿元，年增速44%;预计未来三年，市场仍将保持40%以上的增长率。

　　尽管市场上的分布式存储产品和解决方案层出不穷，但如何提高企业存储资源利用率，既要“存得下”，又要“读得快”，还要“成本低”，其实是一件非常不容易的事情。

　　在天翼云最新发布的存储资源盘活系统HBlock中，我们看到了分布式存储的新“解题思路”。

　　企业“沉睡” 存储亟待“盘活”

　　随着业务的发展，企业不断采购服务器进行现有业务系统更新以及新业务系统搭建。为了满足系统性能和升级扩容等要求，企业一般购买超过实际数据容量需求3-4倍的磁盘，不可避免会造成资源闲置。

　　《计算机世界》的一篇文章曾指出“数据中心30%的物理服务器处于沉睡状态”。麦肯锡公司发布研究也表明，有高达30%的数据中心服务器“功能失效”。由此可见，优化“沉睡”的服务器将会给企业带来巨大收益。

　　目前，国内外企业普遍存在大量的利旧服务器需求，但是经常会面临异构硬件难兼容、旧型号设备与软件不适配、弱电弱网等混沌环境带来的不稳定和降速问题。

　　在实际方案设计中，存储盘活效果也并不理想。究其根本，主要有异构存储和数据孤岛两大原因：

　　在企业IT系统中，存储设备往往来自不同供应商，这意味着不同的底层架构、不同的管理界面、功能、性能以及运维升级的操作都会有很大的差别。一旦存储升级，就必须找到相应的供应商进行操作，因此企业很容易被供应商所绑定。

　　同时，由于存储设备来自多个厂商，多个存储网络之间很难实现相互协作，数据孤岛无疑将极大的增加企业存储系统的管理难度和运维成本。

　　除了盘活利旧、解除存储供应商绑定等需求，企业也面临着绿色数据中心的挑战。

　　在2030“碳达峰”背景下，企业积极探索如何响应数据中心能源消耗巨大的课题，而通过摆脱沉睡服务器和提高能源效率，是解决数据中心资源空跑、利用率低等问题的必经之路。

　　不难发现，无论从何种角度考虑，盘活企业存储资源已势在必行。在这种背景下，分布式存储凭借灵活、可靠性强、扩展性强等优势，成为解决存储资源闲置、提高资源利用率的理想技术路线。

　　就在今年，天翼云推出了一款革命性的分布式存储产品“存储资源盘活系统HBlock”，正是针对盘活存储资源这一挑战而诞生的。作为业内首款存储资源盘活系统，天翼云HBlock是如何解决这一棘手难题的?

　　天翼云HBlock 为存储“提质增效”

　　正如前文所说，盘活存储资源并不是件容易的事，为了解决异构存储、数据孤岛等挑战，天翼云HBlock创新性地提出了纯软件、全用户态的分布式存储产品形态。

　　首先，HBlock全部运行在用户态，与硬件驱动程序完全解耦，因此支持多种指令集架构、不同型号配置的服务器混合组成集群，可与企业现有应用混合部署于同一操作系统中，且不影响现有应用的运行，以尽可能盘活更多的存储资源。

　　其次，作为一款全用户态的纯软件，HBlock安装包只有170MB左右，可以安装在任何主流Linux操作系统上，把分散在各服务器中的存储空间整合成高性能虚拟资源池，通过分布式多控制器架构保证了低延迟、高可用、易扩展。

　　同时，HBlock还提供功能全面的控制台、命令行，以及完善的API接口，通过标准存储协议为上层应用提供分布式存储服务，解决了异构存储与数据孤岛问题。

　　事实上，想要解决盘活存储资源的挑战，还有一个重要的前提，就是要满足企业对于数据存储稳定性和业务环境高适应性的要求，才具备实际的落地性。

　　但是，想要提高稳定性就要限定环境，想要适应各种环境就容易出现不稳定，那么天翼云HBlock是如何解决这一难点的呢?

　　据天翼云国际业务事业部存储研发专家武志民介绍，天翼云HBlock主要从高可用、高可靠、高性能三个方向进行了技术攻坚：

　　在高可用方面，采用基于MPIO的“一主多备”方案。可在数据层面实现秒级故障切换，提高服务可用性;集群模式下所有服务都采用冗余方式部署，实现从服务器整机、单链路到单个磁盘部件发生故障而不受影响。

　　在高可靠方面，支持多副本和纠删码，每个存储卷都可以选择自己的冗余方式。当一份数据丢失的时候，可以通过其他的冗余数据，将丢失的数据快速重建，降低数据丢失的概率。

　　同时，支持节点、磁盘两个级别的故障域，以适应多种部署需求。在数据校验方面，支持客户端服务器校验、集群内部全流程校验、多台服务器间数据校验等多种校验方式，严格确保数据的一致性，并且在检测到异常的时候能够自动启动数据恢复进程。

　　在高性能方面，HBlock通过写缓存与读缓存的优化设计来实现。

　　其中，写缓存支持三种缓存模式：WriteBack, WriteThrough, WriteAround，分别适用于对读写性能要求较高、对数据的安全性要求较高且写少读多、对数据的安全性要求较高且写少读少的场景。

　　读缓存会根据网络距离和节点负载选择最合适的节点去读取数据，并根据不同用户场景自动调整缓存大小、判断缓存预读，从而大幅度提升客户端小IO顺序读的性能，减少客户端读请求的响应延时。

　　测试数据显示，在全SSD环境下，HBlock单卷IOPS可达15万次，读写延迟200微秒。

　　在规模层面，节点数可以达到1024，支持PB级别存储资源池。支持弹性扩容，不中断业务，可随时下架高能耗设备，替换为低能耗设备。以上数据均为业内上游水平，全面超过了开源Ceph。

　　值得注意的是，目前市场上绝大多数的分布式存储产品都在高可用、高可靠、高性能方面下足了功夫，但为何天翼云HBlock在盘活存储资源方面独具优势?我们认为有两个特点值得关注：

　　一是，大多数的分布式存储产品，其关键核心模块都是依赖于Linux内核，按照软硬一体的模式进行售卖。而HBlock通过自主研发，存储软件与硬件驱动程序完全解耦，因此适用于市面上通用的标准化服务器，兼容常见的Linux操作系统等。

　　二是，作为一款主打盘活、提高资源利用率的分布式存储产品，HBlock内置利旧检测工具。用户可以在正式部署前，全面检测自身硬件状态并进行评估，以了解是否适合部署HBlock，以及部署后会取得什么效果。

　　总体而言，天翼云HBlock不仅可以满足企业对于数据存储稳定性和业务环境高适应性的要求，还可以利用全部空闲存储资源，帮助企业解决存储资源闲置的难题，真正实现降本增效。

　　深入场景才经得起考验

　　如今随着企业业务应用类型的多元化，存储的使用场景也在走向多样化。

　　一款存储产品能否在性能、稳定性、可靠性等方面跟上应用趋势的迭代步伐，适应各种业务场景的新需求，决定了它是否能够真正应用落地。

　　天翼云HBlock正是掐准了不同场景对于存储需求的脉搏，在释放企业数据价值的过程中大展身手。目前，HBlock不仅支持私有云存储场景，还支持混合云存储、第二存储等多种需求场景。

　　以金融行业为例，由于企业对信息安全的要求高，普遍采用私有云建设模式。

　　而HBlock支持构建私有云存储底座，灵活纳管各类服务器，它可以替代传统SAN存储，支持对接OpenStack、Kubernetes，也可以在上面部署VMware、KVM等主流虚拟化平台来支撑业务;适配多种芯片架构、国产化操作系统，做到安全又高效。

　　同时，HBlock支持与公有云对象存储连接，实现混合云存储，提供本地和云端两种部署方式，并支持不同缓存策略，实现存储空间的按需使用、弹性扩展。

　　此外，HBlock还适用于第二存储场景，存储非关键数据，包括备份和容灾数据、视频监控数据、归档数据等，提高服务器资源利用率，实现业务快速上线。

　　目前，HBlock已在政务、金融、能源、医疗、工业互联网等行业场景中实现广泛应用。

　　也正是基于存储核心技术创新，以及深入场景释放企业价值，天翼云HBlock斩获了“可信云2022-2023年度技术最佳实践-基础服务类-分布式存储技术”大奖、第六届分布式存储高峰论坛“2023分布式存储产品金奖”等系列大奖，获得了业界的充分认可。

　　结语

　　据Gartner预测，到2024年，全球50%的存储容量将以软件定义存储的形式部署。

　　可以肯定，未来十年，分布式存储的相对市场份额将不断增长。面对愈加复杂的业务场景，企业对分布式存储系统也提出了更多新的需求。

　　天翼云存储资源盘活系统HBlock正是把握住了时代的机会，敏锐洞察到企业的切身需求，为企业有效盘活存储资源、提升基础设施运营管理水平、实现绿色高质量发展打下了坚实的存储底座。