华为云存储的微秒级数据处理

微秒这个名词，相信大多数人都没有什么概念。长久以来，受限于网络和存储的因素，微秒级时延或者响应时间在实际应用中是可望不可及。但是，伴随着5G等新兴技术的发展，越来越多的智能化应用都开始涌现出来——比如今年3月，中国人民解放军总医院的医生就在远隔3000公里外操作手术器械，完成全国首例基于5G的远程帕金森病“脑起搏器”植入手术。

这项成就得益于5G网络高速率、大带宽、低时延特性。既然网络已经能够提供微秒级的应用，那么对于存储介质来说也必须迎合这种发展趋势，才能够最大限度地发挥系统效能。于是，才有了刚刚我们介绍的华为云存储All-Flash战略，它的出现将传统意义上的“慢车”——存储和网络大大提速，并与计算一起，构成了数据处理迈向智能时代的“三驾马车”。

“从毫秒进入微秒时代，数据中心客户主要面临两大时延瓶颈：一方面是传统软硬件协同，特别是网络传输的时延瓶颈;另一方面则是传统HDD介质的物理能力瓶颈。”华为云CTO张宇昕介绍道。“在我们印象中，网络时延一直是数据处理能力的“硬伤”，这期间哪怕是瞬间的等待也会带来糟糕的体验。另一方面，HDD存储介质的发展的确遇到了越来越多的问题。如今伴随着16TB容量硬盘的出现，HDD的响应时间依然是大众吐槽的重点。”

面对大量客户的需求与痛点，华为云也从多个层面着手解决。针对系统层级的时延，华为云通过软硬件架构和数据中心架构的优化，实现了极简网络，也实现了多核免锁并发，使得软件的时延和网络的时延降到了极低。所以整个数据处理IO从进来到出去，能实现50μs -100μs的稳定时延。而关于存储介质时延问题，华为云采用Flash替代掉了HDD，将介质时延从原本四毫秒左右缩短到几十微秒的级别。

当然这并不是简单的替换就可以的。俗话说好马配好鞍，有了高速Flash介质，还需要对软件进行优化才能让介质性能得到最大限度的发挥。同时，尽可能的降低时延，达到与网络时延的一致性，需要彻底解决硬件层面的瓶颈问题。

“传统硬盘是物理盘片，在提供算法的时候需要考虑到大圈小圈的问题，所以之前的算法都是对于物理磁头的读写性能进行优化，随机读写方面的性能就明显低得多。”张宇昕说，“更换为Flash介质之后就完全不存在这种问题，随机读写的性能表现非常不错。但是对于Flash来说，我们需要保证不在某一个位置持续、频繁地读写，所以在算法上也要进行调整。”而对于这一点，华为云的工程师们进行了大量、复杂的算法优化工作，在提升性能、降低时延的同时，也保证了Flash介质的寿命和应用可靠性。

我们正处于数据爆炸的时代，在迈向智能化的道路上，数据成为了我们赖以生存的“食粮”，而掌握了数据应用，就能掌握未来的智能时代。据华为全球产业展望(GIV)报告预计，2025年的全球年数据增量将提升至180ZB，但是，目前企业数据利用率却只有10%，数据价值没有得到充分释放。而如果想让数据发挥价值，则需要从多个方面采取措施，为此华为本次也带来了全新的“数据底座”概念。

华为云指出，制约云计算为智能时代更好地服务的瓶颈就在“最后一公里”。在云端，“最后一公里”就是数据通过服务端软件、网络、存储服务器，最终抵达介质的这一过程。