自研高效智能存储系统 联想凌拓助力企业以数据驱动商业价值

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2022年5月19日14:41:57 评论 1,631次
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      数字经济为社会发展、云计算、5G、边缘计算,物联网,AI/ML其他技术的广泛应用使各行各业的业务场景更加多样化。在此过程中,数据的价值被放大到前所未有的水平,并呈现出指数级增长的趋势。此时,企业对数据收集、存储、处理、分析、管理、备份等整个生命周期提出了新的要求。通过创新的数字管理技术,需要提供安全、稳定、高效的数据管理解决方案,为数字经济发展奠定坚实的基础,帮助客户稳步实现数字转型。对创新数据管理技术的追求也是联想凌拓发展的目标。联想凌拓产品管理和营销高级总监林友生说。

      国务院印发的《“十四五”数字经济发展规划》指出,到2025年,数字经济核心产业增加值占国内生产总值比重达到10%,数据要素市场体系初步建立,产业数字化转型迈上新台阶,数字产业化水平显着提升,数字化公共服务更加普惠均等,数字经济治理体系更加完善。展望2035年,力争形成统一公平、竞争有序、成熟完备的数字经济现代市场体系,数字经济发展水平位居世界前列。IDC预计到2025年全球数据总量将达到175ZB。非结构化数据占企业存储系统总数的80%至90%。

      当人们将数据视为核心资产时,企业也对数据安全存储、流动性、生命周期管理和业务连续性提出了完全不同的要求。传统的数据管理技术不得不面对新形式的强大挑战,往往无能为力,因此数据管理技术的创新势在必行。新的数据管理技术必将安全、高效、满足未来数字经济发展的要求作为一个非常重要的要求。自2019年成立以来,联想凌拓成立了当地的研发团队,为客户提供新一代的数据管理技术,并获得了优秀的技术实力CMMI5等级认证和一系列ISO认证得到了客户的一致认可。目前,联想凌拓拥有从传统存储、软件定义到容器管理平台和数据备份的完整产品线Lenovo和NetApp双品牌战略为中国客户提供高效的数据管理服务。

      4月14日,联想凌拓为新一代数据中心推出了全自主研究联想ThinkSystem DXN V2.0企业级分布式软件定义存储系统,提高了协议支持、性能加速、扩展能力、数据保护等方面的数据管理,进一步满足了媒体、医疗、金融、教育等行业对数据管理的需求。ThinkSystem DXN V2.0采用先进的元数据管理架构,随着节点数量的增加,读写性能可以线性提高,包括提取小文件智能缓存QoS智能服务质量控制、配额、更强的洞察力更容易使用UI其他功能可以改善用户体验,帮助客户实现更高的业务效率。提供一套集群CIFS、NFS、FTP、S3、OpenStack、Kubernetes CSI多协议和生态支持,容纳100亿文件规模,支持软硬解耦,帮助客户更容易管理数据,通过积极防御(存储亚健康检测)和自动处理(副本,EC闭环数据保护架构(基于嵌套式快照的多层次灵活数据恢复),为客户提供数据安全保障。

自研高效智能存储系统 联想凌拓助力企业以数据驱动商业价值全自研联想ThinkSystem DXN V2.0企业级分布式软件定义存储系统

      ThinkSystem DXN V2.0包括三种型号,即DXN2000 G2,对于性能和容量要求均衡的客户,采用2U联想服务器可连接扩展柜D3284;在5U的D328484块可安装在机柜内3.5寸磁盘,可与前端相匹配DXN2000结合90多块磁盘,适合需要大容量存储的客户;高密度DXN3000,可在4U支持34个节点3.5英寸磁盘适用于大容量、高性能的场景。联想凌拓通过分布式软件将服务器内的磁盘组成存储资源池,提供文件服务和S3存储服务。同时,服务器内部增加了SSD磁盘作为缓冲层,能有效应对大量的密集型IO访问。在DXN V2.0中,增加了FTP和S3采用了访问服务K8S的CSI接口可覆盖视频监控、无纸化办公、大规模图像存储、医学影像系统等场景。

      ThinkSystem DXN V2.0支持横向和纵向扩展,单个节点可直接连接D3284增加磁盘笼的组合,使单节点容量达到1.6PB,一个机柜可以提供三个存储节点集群4.8PB适合追求性价比的客户。横向扩展时,DXN单组可扩展到4096个节点,支持100多亿文件的使用。当节点在线扩展时,数据将自动和平衡地分散到所有节点,以匹配大量的文件应用场景。

      通过高密度接收磁盘柜,配合EC算法,可以让客户的TCO下降20%以上。与市场上的一些类似产品相比,在相同的容量下,DXN2000 G2 D3284组合可以显著降低采购成本和管理成本。DXN支持的高效EC磁盘的利用率可以达到94%,这意味着如果转发了纠删码,1PB空间损失不会超过容量100TB。对比两副本和三副本的保护方法,DXN在三副本的情况下,可以将磁盘利用率提高33%。

      采用了DXN2000 一个节点支持的磁盘数量超过9块。ThinkSystem DXN V2.0增加了“EC折叠技术,如果有6个节点,4 2保护模式可以防止两个节点同时停机或损坏多个硬盘,并使用剩余的节点和数据找回故障设备上的数据文件。VNode结合逻辑节点划分,可以有效应对节点中同时破坏多块盘的风险。

      ThinkSystem DXN V2.0采用全对称分布式架构,集成扩展元数据的切片将均匀地落在每个节点上,使性能顺利扩展,随着节点的增加,元数据处理能力将得到增强。3-5在副本的情况下,选择5个副本可以在不影响业务和数据安全的情况下,在不影响业务和数据安全的情况下,实现4个节点的同时停机。联想凌拓采用的嵌套式快照是一种强化快照方式,可以解除副目录和子目录的绑定,可以为每个子目录或副目录制作快照,随时随地保护用户数据,适合多部门合作存储场景。

      ThinkSystem DXN V2.0单个集群之所以能横向扩展到4000多个节点,主要是因为存储架构提高了性能。一方面采用全对称架构,每个存储节点都是MDS该节点可以通过负载平衡算法提供元数据检索服务,明确数据的切片和分布信息。它也是一个存储节点,可以提供访问和访问用户数据的能力。当用户根据存储空间的要求增加时DXN在节点中,它不仅增加了存储节点,而且增加了位于每个存储空间的存储空间SSD上的MDS服务,并且获得了存储空间和数据的检索、定位和访问能力的提升。另一方面,DXN V2.0采用元数据管理和检索MDS多活架构由多个节点并发提供MDS服务可以充分发挥每个节点的作用SSD高IO元数据索引数据库的特点和快速数据定位和访问能力提高了存储集群的可扩展性,不会因节点数量的增加而导致数据与元数据服务与元数据服务之间的距离不会因节点数量的增加而变长。

      通过将SSD磁盘作为加速缓存,ThinkSystem DXN V2.0能有效提高小文件的处理效率,SSD缓存同时加速读和写SSD缓存阅读的命中率,让小文件先写SSD在磁盘上,然后返回确认信息,最后重写HDD磁盘上。对于大文件,可以选择磁盘直写模式,利用多磁盘并发能力有效提高整体带宽。

      我们测试了启用SSD缓存和不启用SSD缓存磁盘直写模式性能相差76%。由于所有节点都部署了全对称的架构元数据,集群性能会随着节点的增加而增加。我们解耦了软硬件,支持纯软件的交付方式。其优点是采购非常灵活,可以有效降低成本。客户可以选择自己的服务器品牌或型号。联想凌拓高级产品营销经理吴静说:如果OEM合作伙伴想知道机器是否可以安装DXN分布式存储,我们有一套完整的硬件适应认证流程OEM制造商完成,我们只需要审计结果。如果客户选择软硬一体机,可以享受软硬件的深度适应。我们将提供统一的维护和快速交付服务,客户可以根据需要灵活选择。

      在DXN V2.0联想灵拓还提供了更丰富的企业存储设计,如硬盘数据验证,可以定期验证存储数据文件,一旦发现问题可以及时恢复,通过亚健康检测,可以有效预测哪些磁盘加载问题,帮助定位问题,分析原因。DXN V2.0该版本还加强了安全域的集成。

      在制造业,ThinkSystem DXN V2.0适用于各种业务场景的应用需求,如PRM系统、MaaS系统、ERP系统等。在视频监控领域,企业的业务需求是大容量、高带宽。所涉及的数据文件包括大文件和小文件,对带宽有较高的要求。单节点存储至少应提供200条路4MB码流、7×24小时连续写入需要线性扩展存储性能,支持NFS/FTP协议。在项目实测中,每个项目DXN3000可支持300多个节点4MB码流摄像头的写入压力。基于建制模型,AE架构的元数据机制,以及SSD在视频监控场景中,缓存实现的数据读写性能快,可满足视频监控场景中存储性能的要求。

自研高效智能存储系统 联想凌拓助力企业以数据驱动商业价值视频监控场景业务架构

      在媒体行业,媒体系统包括新闻收集、视频编辑、内容广播等,存储要求是:第一,媒体来自各种渠道,新闻收集、视频、新闻、各种渠道数据汇集到中心,需要支持各种接口的协议能力;第二,确保数据安全,从硬件故障、文件错误删除等维度考虑;第三,核心处理能力,无论是转码文件还是媒体出版信息,都需要大规模并发处理能力。在这方面,这些都是ThinkSystem DXN V2.0擅长场景。

      自动驾驶企业将收集大量的数据信息,包括各种传感器和道路驾驶数据。通常,每天都会产生一辆路况采集车10TB左右数据,倒入数据中心进行预处理,进行索引、分类、标签、清洗等工作,用算法区分有效无效数据,留下20%-50自动驾驶研究研究的%有效数据该平台的神经网络需要有效、稳定的存储才能进行机器学习。从边缘环境收集和分发数据的边缘服务器到数据中心的核心计算集群,包括GPU服务器、水冷服务器和模块化数据中心正在建立一个强大的计算能力自动驾驶训练计算平台,以及部DXN分布式存储集群。

自研高效智能存储系统 联想凌拓助力企业以数据驱动商业价值分析自动驾驶系统的业务特点

      ThinkSystem DXN V2.0所采用的全对称架构使每个节点不仅是元数据节点,而且是一个数据节点,最多可以允许单个集群中任何四个节点的故障。与此同时,联想凌拓将元数据管理建设成基于构建模型的元数据培训数据库。元数据培训数据库本身位于SSD上面,它通过访问元数据来找到数据碎片的位置,而不仅仅是将复杂的目录切割成一个小目录。通过这种系统模型的根系,快速找到文件的位置,忽略目录本身结构的复杂性,然后提供三倍的数据读写效率,因此其处理元数据的能力非常强。联想凌拓产品经理何川说。

      管理医疗影像设备在医疗行业(X光、CT、核磁、超声、显微镜等)的信息系统称为PACS系统。PACS该系统的主要任务是通过各种接口数字化存储和使用医疗图像设备产生的图像数据。PACS图像文件存储对大容量、高性能有严格的要求,需要高效管理、高可靠性、持久保存、低成本等。

      当我与许多大型三级医院的信息科主任沟通时,我发现这些医院实施了几乎永久的病人诊断和治疗信息数据保存策略,因为医生不知道什么时候可以合法删除这些病人的数据。医院必须确保患者诊断和治疗数据的完整性,根本没有损坏,这对保存数据存储系统的可靠性提出了很高的要求。这些医学图像数据的积累要求存储系统具有大量数据存储和管理的能力。联想凌拓医疗行业解决方案架构师娄辛研说。与此同时,由于医院的医疗图像设备越来越先进,PACS并发处理图像存储系统等性能提出了更高的要求。

      PACS图像数据主要是小文件,从几十个开始KB到数百KB。病人检查后,医院通常要求2-4每小时左右出具检查报告,需要PACS存储可以支持多个医学影像检查设备和多个终端设备并发的小文件的写入/读取要求。在当前的主流存储访问协议中,它可以同时满足PACS只有高性能、大容量、海量的图像数据管理需求NAS存储协议。

      PACS联想统生成的大量医学影像数据保存在联想凌拓DXN V2.0在分布式存储系统中,后者提供NAS、对象、FTP存储访问协议等多种,能够充分满足医院需求PACS系统影像数据的存储服务需求。ThinkSystem DXN V2.0采用元数据库分布式切片索引数据库技术,通过加速元数据,将元数据切片至少落在至少3个数据节点上,提高了整体性能。DXN V2.0统一管理平台提供了最大128个集群和52万个存储节点的统一管理功能,统一管理的硬盘数量超过4700万元。在分布式存储集群中,数据可以在每个节点之间自动分配和再平衡。存储节点的在线增加或删除对前端业务完全透明。这意味着,即使在数据保存的百年里,存储系统硬件的升级也几乎为零。

      作为抢救生命不可或缺的一部分PACS医学图像存储系统必须满足连续无故障运行的高可靠性要求。PACS图像存储的可靠性可分为两个层次:数据可靠性保证和系统可靠性保证。存储系统的核心是安全可靠地保存数据,然后满足数据访问所需的性能和容量需求。分布式存储的数据保护主要包括副本和纠正和删除代码。副本保护技术是将一个数据同时保存为几个相同的数据副本。其优点是性能高,缺点是存储空间利用率低,导致存储成本高。纠正和删除代码是分布式存储中更常用的数据保护技术。技术原理是将原始数据切割成多个数据块,然后验证和计算这些数据块,计算一个或多个验证块。这样,当数据块损坏的数量不超过验证块的数量时,就可以确保原始数据的完整性。其优点是存储容量利用率高。

      DXN V2.0使用16 1纠删码配置时,可达到94% 的可用容量,至少配置17个DXN存储节点。ThinkSystem DXN V2.0的EC折叠技术只需3个存储节点即可提供2个硬盘或1个存储节点数据不丢失、业务不中断的数据可靠性保证。通常,分布式存储需要配置至少6个存储节点,以确保如此高级的数据可靠性。

自研高效智能存储系统 联想凌拓助力企业以数据驱动商业价值PACS统一数据管理平台架构拓扑系统

      联想凌拓医院PACS系统统一存储平台的架构拓扑适用于医院HIS统一的数据管理解决方案,系统和虚拟化系统。也就是说,医院可以在一个基础设施平台上整合这两个核心业务系统。在架构设计方面,联想凌拓医院PACS系统统一存储平台在逻辑层面分为三个部分:生产站、灾难站和科研站。

      其中,“生产站点”的PACS数据包括PACS存储和应用服务器PACS对于图像数据存储PACS应用服务器可选用高性能、全闪存储和承载PACS如果医院对准系统的每个服务器和虚拟机PACS可用性要求较高,可形成双活存储系统,PACS图像数据存储配置DXN V2.0满足高可靠性、高性能、大容量的存储需求;

      PACS应用服务器存储上的数据可以使用存储内置的企业级存储备份软件,以低至每分钟全备份数据的频率PACS应用服务器存储的所有数据,包括虚拟机的数据备份,并传输到灾难站的灾难备份存储。PACS虚拟机和应用服务器PACS如果数据库出现逻辑错误,那么DXN V2.0生产和存储的备份数据可以在几分钟内直接恢复到最近完整的数据备份点。PACS硬件灾难性故障发生在生产和储存中,因此在PACS在容灾备份存储方面,您仍然可以选择最近一个好的PACS数据容灾或备份时间点在几分钟内与容灾服务器合作恢复PACS从而应用业务PACS系统灾难性故障,特别是整体硬件灾难性故障,将业务影响降到最低。

      可用于科研站ETL从PACS医院管理、科研、数据分析等数据增值业务直接提取和清理数据库。医院的科研成果数据也可以纳入PACS业务服务器存储的数据备份和数据灾难容忍系统架构也可以提供每分钟至少一次的全数据备份服务。

      娄辛研说:我们设计解决方案的目的是从整体结构的高度进行全局需求分析,利用整体解决方案解决整体问题。

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