新型數據中心，風口上的“新存儲”_風聞

7月4日，工業和信息化部印發了《新型數據中心發展三年行動計劃（2021-2023年）》（以下簡稱《計劃》），計劃用3年時間，基本形成佈局合理、技術先進、綠色低碳、安全可靠的新型數據中心發展格局。

新存儲、新網絡、新計算、新能源作為新型數據中心的四大件，存儲承載數據，網絡傳輸數據，計算處理數據，能源低碳保障數據中心運行。筆者認為，除了網絡快速發展、算力突飛猛進這些顯性建設，存儲將成為“新型數據中心”目標得以實現的突破重點。

從新型數據中心IT架構認識存儲

存儲 ≠ 硬盤。數據中心的存儲承載的是千行百業的高價值數據，數據不能丟、訪問不能停、訪問不能等是數據中心存儲的關鍵特徵。單個硬盤的容量、可靠性、性能不足以滿足高價值數據對存儲的訴求。

數據中心的存儲是軟硬件一體的專用設備，管理一堆不可靠、性能有限、容量小的硬盤，構成高可靠、高性能、大容量的專業存儲系統。

信息化時代發展起來的IT系統是政府、企業高效穩定運行的核心繫統，業界稱為穩態應用。數字化時代，移動互聯網、高性能計算、大數據、AI為千行百業注入了新的發展動力，敏捷、彈性、智能是其核心特徵，業界稱為敏態應用。數據中心進入穩態+敏態的雙模IT架構時代。

穩態應用對存儲的訴求是7×24小時的高效運行。SSD（閃存盤）的可靠性是HDD（機械硬盤）的10倍，性能是HDD的100倍，因此全閃存存儲正在發展為穩態應用的存儲首選。

互聯網、高性能計算、大數據、AI等敏態應用的核心是從海量數據中挖掘數據價值，對海量數據存儲的訴求是海量擴展、高性能、一份數據同時支撐高性能計算、大數據、AI多樣化分析應用（HPDA）。海量擴展、高性能、多協議互通的分佈式HPDA存儲成為敏態存儲的創新熱點。

由上可見，各種創新的存儲技術正在成為數字化轉型的關鍵動力，除了網絡快速發展、算力突飛猛進等顯性建設，存儲將成為“新型數據中心”目標得以實現的突破重點。

首先，1:1同步建設存儲和算力，是算力提升賦能行動實施的關鍵

新型數據中心算力提升賦能行動的目標是加速千行百業的數字化轉型。數字化轉型的關鍵除了強大的算力，更重要的是海量的數據資產。全球領先國家都已經制定了國家數據戰略，未來的大國競爭將是數據的競爭。

2020年統計報告顯示，發達國家美國在存儲、計算的匹配比例（算力：容量）為1:1，相比而言，中國在存儲、計算的比例僅為1:2，比例嚴重地失衡，説明我們的數據資源還不夠豐富。

隨着國家數據戰略的快速實施，可以預見中國千行百業數據資產將快速發展。因此新型數據中心在建設強大算力的同時，更需要同步建設承載海量數據的存儲，為國家數據戰略的實施奠定堅實基礎。以發達國家當前的存算比例為參考，建議新型數據中心存儲、計算採用1:1比例。

第二，全閃存存儲促進關鍵設備產業鏈穩固增強，帶動數據中心升級

工信部發布的新型數據中心重點任務之一是數據中心關鍵設備產業鏈穩固增強。作為數據中心IT棧的基礎，存儲是獨立自閉環的設備，採用標準的讀寫訪問協議，開放兼容數據中心網絡、計算層應用，最容易實現產業鏈穩固增強。

正如前面所述，SSD憑藉高性能、高可靠的特性，已經成為業界發展的趨勢。全面推進SSD（硅介質）替代HDD（磁介質），硅進磁退，將幫助穩固增強新型數據中心產業鏈的同時，實現數據中心存儲的全球領先優勢。國內已經有存儲廠家實現了穩固的全閃存存儲產業鏈。

IDC中國外置存儲市場報告數據顯示，2020年，全閃存存儲的中國市場佔比達到18.9%，增速達到24.0%，高於全球市場的平均增長率17.5%；但相比於全球佔比達到39.9%的市場情況來看，中國市場仍需加快全閃存存儲的應用。

IDC全球預測認為，2020到2024年全閃存存儲將以7.5%的年複合增長率增長，佔2024年外置存儲市場的一半以上。因此，為了助力新型數據中心產業鏈穩固增強，建議新型數據中心要求全閃存存儲佔比50%。

第三，全閃存存儲、分佈式HPDA存儲、存儲資源池，將大大促進綠色低碳、碳中和目標的實現

新型數據中心另一重點任務是綠色低碳發展，引導新型數據中心走高效、清潔、集約、循環的綠色發展道路。根據2019年《點亮綠色雲端：中國數據中心能耗與可再生能源使用潛力研究》報告，2018年中國數據中心總用電量為1609億kWh，預計2024年將達3000億kWh，年均增長率10.6%。作為IT三大件（服務器、網絡、存儲）之一，預估數據存儲設備耗能為194億kWh，約佔我國數據中心總能耗的12%。隨着新型數據中心的PUE降低，IT設備尤其是存儲設備的能耗佔比將變得更為重要。

提升數據中心能源利用效率主要有兩個方向：一是降低數據中心PUE，PUE的降低代表了數據中心空調製冷等支撐設備的能耗佔比降低。二是提升IT設備的能源利用效率，數據中心IT設備高效節能是數字經濟長遠可持續發展的重要保障。新型數據中心除了PUE，應該考慮單位存儲容量能耗（W/TB）納入數據中心綜合能源評價標準。

SSD閃存盤不僅如前所述具備高性能、高可靠的特點，同樣具備綠色節能的巨大優勢。最常用的高性能SAS（1.2TB）機械硬盤組成的存儲系統典型功耗約10.6W/TB。由於閃存盤去掉了機械機構，增加了存儲密度，能耗顯著低於機械硬盤。以常用的SSD（3.84TB）閃存盤為例，其組成的存儲系統典型功耗約5.3W/TB，可降低約50%能耗。因此，新型數據中心要求全閃存存儲佔比50%，將不僅助力新型數據中心產業鏈穩固增強，更將極大促進新型數據中心的綠色低碳發展。

如前所述，全閃存存儲正在發展為穩態應用的存儲首選。而適用於敏態應用的海量擴展、高性能、多協議互通的分佈式HPDA存儲，同樣是綠色低碳數據中心存儲建設的關鍵。因為HPDA存儲將原來HPC（高性能計算）、大數據、AI的多個重複數據孤島，整合為一套高密度存儲，大幅提升存儲利用率。

在數據中心整體架構層面，傳統的建設模式是以應用為中心的煙囱IT。現在，資源池化的建設模式正在成為業界大勢。存儲資源池統一提供不同性能、可靠性等級的存儲資源，並實現數據在熱温冷存儲之間的自動分級流動，從而最大程度在數據中心層面實現資源共享、綠色低碳。同時特別值得一提的是，隨着雲轉型的深入，全球CIO們開始思考如何有效管理多種雲平台形成的雲孤島。建設數據中心統一的多雲管理平台、多雲共享的IT硬件資源池，成為CIO們共同的願景。一池多雲的IT架構，將大幅提升IT硬件利用率，幫助CIO降低數據中心成本的同時，也將極大促進新型數據中心的綠色低碳發展。

最後，存儲安全認證、災備數據保護將為新型數據中心提供安全可靠保障

安全可靠保障是新型數據中心建設另一重點任務，包括提升網絡安全保障能力、提升新型數據中心可靠性兩個方向。

經過多年的發展，存儲圍繞“三不兩永遠”（數據不泄露、數據不被篡改、數據不丟失、業務永遠在線、訪問永遠合規），已經構建了完善的網絡安全技術體系，國家也制定了針對存儲的網絡安全標準體系。

然而，針對分類存儲設備，我國還沒有形成強制的網絡安全等級認證要求。實際數據中心存儲上線前，並沒有強制開展風險評估、隱患排查。因此，制定各類存儲設備的強制網絡安全等級認證要求，是3年內達成提升新型數據中心網絡安全保障能力的關鍵舉措。

提升新型數據中心可靠性，增強新型數據中心防火、防雷、防洪、抗震等保護能力，關鍵是數據中心災備能力的建設。一方面是兩地三中心、多活數據中心災備技術的研究，另一方面更關鍵的是災備數據中心的建設。

2019年，《信息安全技術 網絡安全等級保護基礎要求》GB/T 22239-2019，針對應用和數據安全規範了基礎設施災備保護技術和管理要求。然而，我們還沒有形成針對各行業的細分信息系統災備建設要求，導致影響數據中心實際災備建設嚴重不足。美國數據保護在存儲投資中佔比達到34%，而中國只有8%。因此，制定關鍵行業各類關鍵應用的強制災備等級認證要求，是3年內達成提升新型數據中心可靠性的關鍵舉措。

以數據為中心，構建新型數據中心“新存儲”

新存儲、新網絡、新計算、新能源是新型數據中心的靈魂。《新型數據中心發展三年行動計劃（2021-2023年）》的三大重點任務（產業鏈穩固增強、綠色低碳發展、安全可靠保障），將全面推進新型數據中心新存儲的發展。

全閃存存儲、分佈式HPDA存儲、存儲資源池、存儲安全認證、災備數據保護，將構建“5新”存儲，奠定新型數據中心綠色節能、安全可靠的數據基礎設施。同時建議：

新型數據中心存儲、計算匹配比例（算力：容量）為1:1；新型數據中心全閃存存儲佔比50%；單位存儲容量能耗（W/TB）納入數據中心綜合能源評價標準；制定各類存儲設備的強制網絡安全等級認證要求；制定關鍵行業各類關鍵應用的強制災備等級認證要求。