本文來自微信公眾號“twt企業(yè)IT社區(qū)”。
【欄目主編】蘇海濤某集團公司首席數(shù)據(jù)官：本議題由某國有銀行高級工程師姜旭、北部灣銀行技術經(jīng)理哲哲蛙發(fā)表針對議題下關鍵點的主張，幾位專家的主張在我本人、某金融系統(tǒng)高級主管趙海和中原銀行存儲架構師賈超等多位專家的復議后，形成了一定的共識，希望可以對同行有一定的參考。
姜旭 某國有銀行高級工程師：
對于信創(chuàng)存儲而言，單點技術突破已無阻礙，更為艱巨的挑戰(zhàn)在于端到端的可控以及生態(tài)的培養(yǎng)。從存儲到網(wǎng)絡、服務器、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫以及云環(huán)境的兼容適配，還任重而道遠。
一、引言
多年來，IT國際巨頭在我國信息基礎設施上占據(jù)絕對優(yōu)勢，如存儲廠商IBM、網(wǎng)絡廠商Cisco等，而我國大多處于模仿和引進角色。但隨著信息安全事件頻發(fā)，科技領域的摩擦也時有發(fā)生。面對復雜多變的國際形勢，國內(nèi)企業(yè)只有使用自主技術，才能確保IT供應鏈的穩(wěn)定，從而打通供給約束堵點，從根本上解決“卡脖子”難題。當前信創(chuàng)大環(huán)境下，存儲在行業(yè)應用又面臨著怎樣的機遇和挑戰(zhàn)呢？信創(chuàng)存儲未來發(fā)展趨勢如何？本文將詳細展開。
二、信創(chuàng)存儲的本質及發(fā)展背景
“信創(chuàng)”全稱為信息技術應用創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)，是數(shù)據(jù)安全和網(wǎng)絡安全的基礎，主要包括IT基礎設施、基礎軟件、應用軟件以及信息安全等。然而無論是硬件、軟件以及信息安全，都要以存儲為依托，因此存儲板塊在信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中具備先導性和需求剛性。
存儲系統(tǒng)整體上分為兩大板塊，分布式存儲和集中式存儲，這兩種存儲系統(tǒng)與信創(chuàng)之間存在緊密的聯(lián)系?；谲浖x存儲方式的分布式存儲產(chǎn)品，天然擁抱信創(chuàng)，軟硬解耦，支持異構，統(tǒng)一支持信創(chuàng)生態(tài)和非信創(chuàng)生態(tài)，實現(xiàn)業(yè)務無感知的平滑生態(tài)融合，大多被用于為云計算提供按需分配的高效存儲資源池。分布式存儲的信創(chuàng)方向包含兩方面：存儲系統(tǒng)軟件國產(chǎn)化和服務器芯片國產(chǎn)化。前者是毋庸置疑的，國內(nèi)的存儲廠商或使用自研的控制軟件，或在開源軟件的基礎上進行二次開發(fā)，但不論是何種渠道，分布式存儲軟件層面已實現(xiàn)自主可控。后者主要是硬件層面信創(chuàng)突破，以關鍵的CPU技術為例，目前有鯤鵬、海光、飛騰、龍芯、申威等芯片，且均有成熟產(chǎn)品進行商用。而基于FC交換網(wǎng)絡的集中式存儲的信創(chuàng)之路也存在兩部分：存儲產(chǎn)品芯片國產(chǎn)化和存儲網(wǎng)絡國產(chǎn)化。類似于服務器，信創(chuàng)存儲硬件層首先要替換的也是其芯片。目前國內(nèi)主流存儲廠商，如華為、宏杉、浪潮等，已具備多款國芯存儲，涵蓋高中低端產(chǎn)品線，滿足各種應用場景。其次，由于傳統(tǒng)的集中式存儲網(wǎng)絡依賴于FC交換機，存在單一來源國問題，也成為信創(chuàng)存儲網(wǎng)絡改革主要突破口。集中式信創(chuàng)存儲基于NVMe over RoCE的控制優(yōu)化技術，結合自主研發(fā)的故障快速感知和多路徑技術，實現(xiàn)存儲場景端到端數(shù)據(jù)加速，性能和高可用表現(xiàn)已基本對標傳統(tǒng)的集中式存儲FC SAN。
三、信創(chuàng)存儲推廣面臨的機遇和挑戰(zhàn)
在國家“科技自立自強”的宏觀背景下，國內(nèi)各大存儲廠商紛紛響應號召，積極開展存儲體系國產(chǎn)化技術創(chuàng)新研究和信創(chuàng)產(chǎn)品研發(fā)。當前，自主可控的科技紅利與國內(nèi)巨大市場結合，共同作用于產(chǎn)業(yè)變革，信創(chuàng)存儲呈現(xiàn)前所未有的繁榮景象。此時信創(chuàng)存儲解決“卡脖子”問題不再是彎道超車，而是換道超車，敢于在國際前沿的“無人地帶”自主創(chuàng)新，制定標準，打造全新的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
然而，對于信創(chuàng)存儲而言，單點技術突破已無阻礙，更為艱巨的挑戰(zhàn)在于端到端的可控以及生態(tài)的培養(yǎng)。從存儲到網(wǎng)絡、服務器、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫以及云環(huán)境的兼容適配，還任重而道遠。其一，信創(chuàng)存儲的技術標準不足。當前信創(chuàng)存儲存在的主要問題是技術標準和規(guī)范系統(tǒng)性不足，且大多仍以團體標準的形式推動，不利于產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設。其二，存量應用的遷移手段匱乏。由于信創(chuàng)存儲系統(tǒng)與傳統(tǒng)存儲系統(tǒng)之間存在著協(xié)議棧、代碼實現(xiàn)以及運維習慣等差異，導致傳統(tǒng)應用遷移的工具可能無法復用，從而遷移過程無法對業(yè)務完全透明。其三，信創(chuàng)存儲的監(jiān)控能力不足?；谛艅?chuàng)的存儲系統(tǒng)，采用了較多新的技術，尤其是集中式新型存儲網(wǎng)絡，在運維管控能力方面存在空白領域，這給信創(chuàng)存儲的規(guī)?；茝V帶來了較大的挑戰(zhàn)。
四、信創(chuàng)存儲未來發(fā)展趨勢及應用場景
當前信創(chuàng)存儲凝聚了一大批立足數(shù)據(jù)存儲核心技術發(fā)展的廠商，他們從不同的優(yōu)勢出發(fā)，為信創(chuàng)存儲產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定了很好的基礎。在信創(chuàng)生態(tài)構建方面，一方面可以更流暢更完美地支撐用戶無縫對接前端應用；另一方面可以有助于提升自身信創(chuàng)存儲的兼容能力，開展多廠商產(chǎn)品的相互適配與認證。同時，縱觀金融行業(yè)的發(fā)展動態(tài)，國有大行和部分股份制銀行積極開展信創(chuàng)存儲技術創(chuàng)新，技術路線基本保持一致。因而基于信創(chuàng)的存儲系統(tǒng)不僅符合科技自立自強的重點國際戰(zhàn)略要求，也與相關技術及應用的發(fā)展趨勢相符合。
近年來，隨著信創(chuàng)的國家戰(zhàn)略化，金融、電信、醫(yī)療等關鍵行業(yè)加強了信創(chuàng)產(chǎn)品的重點推廣。而存儲作為企業(yè)IT基礎架構的核心，其信創(chuàng)之路需格外謹慎，一般按照“分步實施，逐步推進”的原則開展。若根據(jù)應用的高可用等級來劃分，信創(chuàng)存儲可按照本地場景、同城高可用場景以及異地災備場景進行實施，最終實現(xiàn)兩地三中心的布局；若根據(jù)應用的重要程度來劃分，信創(chuàng)存儲可先開展低等級應用的試點，如辦公系統(tǒng)，內(nèi)部管理系統(tǒng)等，待應用穩(wěn)定運行一定周期后，再逐步向高等級應用規(guī)?；茝V。
五、結語
近年來，信創(chuàng)存儲產(chǎn)品不斷成熟，標準規(guī)范不斷完善，產(chǎn)業(yè)生態(tài)不斷健全。當前國內(nèi)主流服務器、網(wǎng)絡、存儲廠商正積極適配相關規(guī)范，以實現(xiàn)全鏈路的信創(chuàng)適配與聯(lián)動。相信未來信創(chuàng)產(chǎn)品功能更加豐富，信創(chuàng)生態(tài)日趨繁榮，我國的自主可控能力也將得到進一步提升。好風憑借力，信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)正在憑借政策、產(chǎn)業(yè)、人才等利好因素的東風，邁向產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展的新階段。
哲哲蛙 北部灣銀行技術經(jīng)理：
存儲信創(chuàng)的進程是需要過程的，無法一蹴而就，存儲設備以及上游供應鏈需要合理分工，合力推進整體產(chǎn)業(yè)技術的發(fā)展，金融行業(yè)在信創(chuàng)改造進程中也需要全面了解自身所處的階段，對自己企業(yè)的存儲使用場景進行分析，逐步推進，在改造效率和業(yè)務穩(wěn)定高效中取得良好的平衡。
一、引言
從2018年遭受微軟“黑屏事件”及2014年國家開始提出信創(chuàng)一期試點建設，到當前“2+8”的推行，政府從國家、各部委、各省各個層面先后推出數(shù)十份綱要、規(guī)劃、意見，無不反復提及核心技術、自主創(chuàng)新、安全可靠、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、科技強國、國產(chǎn)化替代，國家保密局、中央網(wǎng)信辦聯(lián)合下發(fā)的《關于實施涉密領域國產(chǎn)化替代工程的通知》更是直接提到了“存儲系統(tǒng)”作為最貼近數(shù)據(jù)安全的核心基礎設施的國產(chǎn)化替代。金融行業(yè)自2020年信創(chuàng)元年啟動信創(chuàng)計劃以來，歷經(jīng)3個年頭，截至2022年已有超過千家金融單位加入信創(chuàng)改造浪潮，與信創(chuàng)相關的基礎架構包括IT基礎硬件設施如CPU芯片、服務器、存儲、交換機、路由器、各種云和相關服務內(nèi)容。無論從國家規(guī)劃、國際形勢還是技術發(fā)展需要，存儲和備份系統(tǒng)的國產(chǎn)化替代在信息化建設中都已經(jīng)到了不容忽視的局面。
二、信創(chuàng)存儲目前在國內(nèi)金融業(yè)格局
存儲產(chǎn)業(yè)在金融業(yè)應用由來已久，SAN存儲、NAS存儲已經(jīng)服務信息產(chǎn)業(yè)超過30年，信創(chuàng)之前，我國使用存儲的軟硬件國內(nèi)均缺乏相應的技術積累，主要部件的存儲的CPU、存儲芯片市場基本被國外寡頭壟斷，存儲CPU常見的有Intel架構，Power架構，存儲的硬盤無論是SSD還是HDD主要廠商是西數(shù)、東芝、希捷等，核心技術均掌握在國外手中。
隨著信創(chuàng)口號的提出，目前國內(nèi)各存儲廠商開始相繼推出信創(chuàng)存儲產(chǎn)品，但要在存儲層面實現(xiàn)存儲國產(chǎn)化，意味著國人需要依靠自身研發(fā)設計，全面掌握存儲系統(tǒng)的核心技術，實現(xiàn)存儲系統(tǒng)從硬件到軟件的自主研發(fā)、生產(chǎn)、升級、維護的全程可控，打造一個安全可信，可靠的數(shù)據(jù)存儲平臺，國產(chǎn)存儲需要有自己的存儲介質、芯片、操作系統(tǒng)、存儲管理系統(tǒng)等一系列國產(chǎn)化產(chǎn)品。
信創(chuàng)存儲從路線上來分，可以分為集中式和分布式兩大路線進行討論，其中第一類集中式存儲中目前推出信創(chuàng)存儲的廠商例如華為、宏杉、浪潮等，其主流的信創(chuàng)存儲解決方案，是基于目前已有的國產(chǎn)芯片平臺，進行芯片、存儲軟件系統(tǒng)的國產(chǎn)化，存儲硬盤目前國產(chǎn)化仍在相對初級階段，雖然已經(jīng)有類似長江存儲能實現(xiàn)閃存生產(chǎn)，但其中產(chǎn)業(yè)鏈并不能實現(xiàn)完全自主，仍在大多領域需要依賴國外技術。其中國產(chǎn)存儲操作系統(tǒng)相對信創(chuàng)化進程較早，早期國產(chǎn)存儲在設計自己的產(chǎn)品時，主要是采用國外的硬件進行集成，就需要構建自己的存儲管理操作系統(tǒng)，會自主設計存儲操作系統(tǒng)管理硬件設備、管理存儲池等邏輯功能、管理存儲容錯以及災備高可用架構。后續(xù)隨著芯片國產(chǎn)化進程、國產(chǎn)存儲開始使用信創(chuàng)芯片進行替代，最早使用國產(chǎn)芯片的是華為存儲，2018年開始，迫于對未來形勢的悲觀判斷，將鯤鵬芯片用于中低端進行試水后取得了良好的效果，Intel芯片和鯤鵬芯片雙線推進，同時進行基于ARM芯片的存儲設計優(yōu)化，逐步將鯤鵬芯片替換了全系產(chǎn)品，取得了存儲CPU的主動權。2020年開始，其他國產(chǎn)存儲廠商在信創(chuàng)的環(huán)境下開始大步跟進信創(chuàng)CPU在自己存儲上的應用，目前主流的路線還是使用海光芯片，主要原因在于海光的X86架構有較為便捷的替代能力。集中式信創(chuàng)存儲在FC/ISCSI等存儲接口上適配性較為成熟，與KVM/VMware等兼容性也較少出現(xiàn)問題，在軟件和協(xié)議技術上較為穩(wěn)定成熟。
另外一類信創(chuàng)存儲路線，是基于開源分布式存儲軟件技術+國芯機架式服務器構建的分布式存儲。分布式存儲的信創(chuàng)自主化主要有兩個階段，其一是吸收以及完全掌握開源的分布式存儲技術，實現(xiàn)分布式存儲軟件的代碼自主，其二分布式存儲軟件系統(tǒng)的國產(chǎn)芯片適配以及部署于信創(chuàng)服務器上。信創(chuàng)化進程前，分布式存儲在國內(nèi)就已經(jīng)得到廣泛應用，分布式存儲有兩種形態(tài)，一種是云平臺內(nèi)構建的分布式云存儲，一種是云外自管理的單套分布式存儲。啟動信創(chuàng)進程后，因信創(chuàng)X86蓬勃的發(fā)展，分布式存儲軟件基于信創(chuàng)芯片的兼容性適配順利完成。
從金融業(yè)的存儲信創(chuàng)程度來看，目前各銀行核心系統(tǒng)范圍采用的主要是集中式存儲，并且仍然是國外高端存儲品牌為主，非核心系統(tǒng)，已經(jīng)有了較多國產(chǎn)信創(chuàng)集中式存儲使用的案例，也有較多信創(chuàng)以及非信創(chuàng)的分布式存儲。從使用場景看，業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫目前主要仍然是使用集中式存儲，應用端則集中式或者分布式。
三、信創(chuàng)存儲的機遇和挑戰(zhàn)以及金融行業(yè)存儲替代思考
在國家進行信息化大建設和重要行業(yè)的信創(chuàng)替代大背景下，國產(chǎn)存儲機遇空前，國內(nèi)巨大的市場是我國存儲進行彎道超車的良機，目前國產(chǎn)軟硬件技術經(jīng)過幾年的背水之戰(zhàn)絕處逢生，已經(jīng)開拓出一套通向全面自主的道路，存儲自主化依賴的CPU、軟件、磁盤設備已經(jīng)具備基本的國產(chǎn)化能力，但挑戰(zhàn)仍然存在，主要是芯片與國外芯片性能上存在一定的差距，磁盤設備中機械硬盤的生產(chǎn)技術國內(nèi)尚沒有相關產(chǎn)業(yè)、閃存磁盤雖然長江存儲能實現(xiàn)閃存芯片的制造，但閃存顆粒相關一些晶體原材料產(chǎn)業(yè)鏈也未能完善，國內(nèi)芯片生產(chǎn)企業(yè)仍需要繼續(xù)加大基礎研發(fā)投入，攻克難關。
金融行業(yè)是存儲的重點用戶行業(yè)之一，也是信創(chuàng)改造重點行業(yè)之一，金融行業(yè)對存儲需求主要是穩(wěn)定性和安全性，在穩(wěn)定性的基礎上追求性能、易用性等特性，金融行業(yè)的業(yè)務場景豐富，也在存儲使用上提供了更多的場景分類。根據(jù)場景的不同，金融行業(yè)逐步進行信創(chuàng)存儲的改造替代，考慮金融行業(yè)的特殊性，需要綜合考慮業(yè)務穩(wěn)定性和存儲國產(chǎn)化進度，逐步提高信創(chuàng)存儲的使用比例。金融行業(yè)的信創(chuàng)存儲深化推廣，可以從兩個層面進行：一是從外圍到核心逐步深化，從外圍非重點業(yè)務到重要業(yè)務逐步深化，逐步積累信創(chuàng)集中式存儲的建設和維護經(jīng)驗，利用業(yè)務系統(tǒng)更新迭代進行逐步迭代替換，或者利用基礎架構調(diào)整的機會進行存儲逐步遷移替換；二是結合存儲使用的場景、提高分布式存儲的使用比例，并采用信創(chuàng)服務器搭建分布式集群。在全面云化時代下，金融行業(yè)大量使用了云技術，也大量部署云存儲。并且金融行業(yè)分布式存儲比緊耦合設計的集中式存儲有更好的橫向擴展性，對于沒有高性能要求的非交易型系統(tǒng)產(chǎn)生的海量非結構化數(shù)據(jù)，從對海量數(shù)據(jù)的處理性能上來看，尤其是存儲容量在幾百TB乃至PB級，相比傳統(tǒng)的SAN和NAS存儲，采用扁平化數(shù)據(jù)組織方式的對象存儲就有了明顯的優(yōu)勢。
信創(chuàng)存儲在金融行業(yè)的替換面臨的挑戰(zhàn)，一個是產(chǎn)品成熟度帶來的可靠性風險，對于信創(chuàng)架構轉型不久的產(chǎn)品，存在產(chǎn)品與信創(chuàng)硬件、用戶的信創(chuàng)環(huán)境兼容性測試不完善的可能性，存儲軟件可能存在較多需要進行更新補丁，對存儲的可用性帶來影響甚至影響業(yè)務；另一個是信創(chuàng)替代中可能存在的性能風險，因同樣性能參數(shù)的信創(chuàng)CPU在性能上的弱勢，可能帶來業(yè)務高峰期的并發(fā)性能瓶頸，因此在進行建設設計階段，可以結合信創(chuàng)產(chǎn)品的案例情況，盡量根據(jù)自身信創(chuàng)環(huán)境現(xiàn)場，多進行主要場景的兼容性測試和性能壓測。
四、結語
信創(chuàng)的改造旨在構建安全可控的信息化環(huán)境，國家、企業(yè)的重要數(shù)據(jù)均是存儲在存儲設備上，基礎環(huán)境中最為重要的信息安全即存儲設備的安全可控。存儲的信創(chuàng)化道路，目前雖然已經(jīng)有了一定的基礎條件，但仍可謂任重而道遠。除了存儲產(chǎn)品在軟硬件供應鏈的研發(fā)并且要實現(xiàn)存儲設備的廣義的存儲安全外，還需要考慮SAN網(wǎng)絡、存儲IP網(wǎng)絡的安全可靠性。但存儲信創(chuàng)的進程是需要過程的，無法一蹴而就，存儲設備以及上游供應鏈需要合理分工，合力推進整體產(chǎn)業(yè)技術的發(fā)展，金融行業(yè)在信創(chuàng)改造進程中也需要全面了解自身所處的階段，對自己企業(yè)的存儲使用場景進行分析，逐步推進，在改造效率和業(yè)務穩(wěn)定高效中取得良好的平衡。
結束語
信創(chuàng)是大勢所趨，存儲系統(tǒng)在整個技術發(fā)展演進過程中扮演著重要角色，數(shù)據(jù)的重要性已經(jīng)毋庸置疑，數(shù)據(jù)對存儲所帶來的要求也越來越豐富，能力的提升才是信創(chuàng)發(fā)展的目標，存儲行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)是突破現(xiàn)有技術瓶頸和壁壘，快速超越并達到一定的高度。
