中國信通院發(fā)布《下一代數(shù)據(jù)存儲技術(shù)研究報(bào)告（2021年）》

來源：中國信通院CAICT 時(shí)間：2021-07-12 10:48:45 作者：

2021年6月24日，由中國信息通信研究院（以下簡稱“中國信通院”）主辦的“2021大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)峰會·成果發(fā)布會”在京召開。會上，中國信通院云計(jì)算與大數(shù)據(jù)研究所大數(shù)據(jù)與區(qū)塊鏈部副主任姜春宇發(fā)布了《下一代數(shù)據(jù)存儲技術(shù)研究報(bào)告（2021年）》（以下簡稱“報(bào)告”）。

移動互聯(lián)網(wǎng)為存儲產(chǎn)業(yè)帶來了巨大的挑戰(zhàn)，一系列新需求催生了下一代存儲技術(shù)。存儲介質(zhì)、存儲架構(gòu)、存儲協(xié)議、應(yīng)用模式及運(yùn)維模式的革新從根本上改變了現(xiàn)有存儲產(chǎn)品的形態(tài)。如何圍繞下一代數(shù)據(jù)存儲技術(shù)，構(gòu)建一套穩(wěn)定、高效、滿足未來業(yè)務(wù)發(fā)展需求的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，是企業(yè)和組織夯實(shí)數(shù)據(jù)底座、挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值、釋放數(shù)據(jù)潛能的關(guān)鍵。

本報(bào)告聚焦于企業(yè)級存儲系統(tǒng)，從數(shù)據(jù)存儲技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)切入，詳細(xì)梳理了下一代數(shù)據(jù)存儲技術(shù)，跟蹤重點(diǎn)行業(yè)的應(yīng)用動態(tài)，并展望了存儲產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢。力圖展現(xiàn)下一代數(shù)據(jù)存儲技術(shù)路徑及其發(fā)展前景。

報(bào)告核心觀點(diǎn)

存儲產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出兩大特點(diǎn)：一是數(shù)據(jù)量爆發(fā)式增長，現(xiàn)有傳統(tǒng)存儲系統(tǒng)面臨容量和性能的雙重挑戰(zhàn)。二是現(xiàn)代業(yè)務(wù)平臺的負(fù)載是非線性的、動態(tài)變化的，傳統(tǒng)存儲難以滿足動態(tài)變化的業(yè)務(wù)需求。

存儲產(chǎn)業(yè)存在以下四個(gè)問題，導(dǎo)致其難以滿足不斷發(fā)展的業(yè)務(wù)需求：一是主要采用集中式架構(gòu)，橫向可擴(kuò)展性差；二是無法統(tǒng)一調(diào)度，存儲容量浪費(fèi)。三是產(chǎn)品兼容交互能力差，業(yè)務(wù)復(fù)雜性變高。四是多種存儲產(chǎn)品混合使用，運(yùn)維難度大。

在需求側(cè)，數(shù)據(jù)的爆炸式增長及大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的快速發(fā)展驅(qū)動存儲介質(zhì)變革。在技術(shù)側(cè)，固態(tài)硬盤實(shí)現(xiàn)了對機(jī)械硬盤性能的全面超越。非易失性內(nèi)存的出現(xiàn)填補(bǔ)了從硬盤到DRAM間存儲在性能、延遲、容量成本的鴻溝，為多樣化的解決方案奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。全閃存儲和非易失性內(nèi)存技術(shù)的發(fā)展和成熟為底層存儲介質(zhì)的替換提供了客觀條件。

大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和虛擬化等技術(shù)的出現(xiàn)使得傳統(tǒng)IT架構(gòu)難以滿足日益增長的數(shù)據(jù)存儲需求。軟件定義存儲（SDS）和超融合基礎(chǔ)架構(gòu)（HCI）應(yīng)運(yùn)而生，打破了傳統(tǒng)IT系統(tǒng)復(fù)雜和繁冗的現(xiàn)狀，優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性和管理方式，幫助客戶實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互通、資源共享、彈性擴(kuò)展、多云協(xié)作，有效降低用戶的使用成本。

隨著閃存介質(zhì)技術(shù)的飛速發(fā)展，帶寬越來越大，訪問延時(shí)越來越低。AHCI、SCSI協(xié)議逐漸成為存儲系統(tǒng)中的瓶頸，NVMe協(xié)議應(yīng)運(yùn)而生。NVMe協(xié)議擁有更高的吞吐量、IOPS，同時(shí)有效較低延遲，相較于傳統(tǒng)存儲，傳輸性能有質(zhì)的飛躍。

云存儲是基于云計(jì)算相關(guān)技術(shù)延伸和發(fā)展而來的全新存儲技術(shù)的應(yīng)用模式。云存儲的內(nèi)核是應(yīng)用軟件與存儲設(shè)備相結(jié)合，通過應(yīng)用軟件來實(shí)現(xiàn)存儲設(shè)備向存儲服務(wù)的轉(zhuǎn)變，提供靈活的彈性伸縮、彈性存儲容量、安全可靠及高可用能力。

現(xiàn)代化的應(yīng)用、多數(shù)據(jù)中心、多云及邊緣等趨勢在加速業(yè)務(wù)的同時(shí)，也對IT運(yùn)營管理帶來了巨大的壓力，智能運(yùn)維平臺應(yīng)運(yùn)而生。智能運(yùn)維常用于集群自動擴(kuò)縮容、服務(wù)變更等日常管理事務(wù)及異常定位、根因分析等系統(tǒng)異常處理事務(wù)。

報(bào)告目錄

一、存儲產(chǎn)業(yè)與技術(shù)概述

(一) 存儲技術(shù)發(fā)展史

(二) 存儲技術(shù)分類

(三) 存儲產(chǎn)業(yè)市場簡析

(四) 存儲產(chǎn)業(yè)痛點(diǎn)分析

二、下一代數(shù)據(jù)存儲技術(shù)詳解

(一) 存儲介質(zhì)演進(jìn)

(二) 存儲架構(gòu)演進(jìn)

(三) 存儲協(xié)議演進(jìn)

(四) 應(yīng)用模式演進(jìn)

(五) 運(yùn)維模式演進(jìn)