摘要

下一代存储硬件平台技术旨在满足高性能、高可靠、易扩展、易维护、智能化、绿色节能和国产化的多重需求。该平台通过采用先进的硬件架构和优化的存储算法，实现了卓越的性能表现和可靠性。模块化设计使得系统易于扩展和维护，智能化功能则通过存储集群容量预测、硬件故障预测两大智能功能点提升存储管理效率。绿色节能技术和自主创新策略进一步确保系统在降低能耗的同时增强安全性和数据主权。总之，该技术平台将成为现代数据中心和云服务的核心基础设施，为各类应用场景提供强大的支持。

前言

在当今数字化转型和信息化高速发展的背景下，数据已经成为企业和各类组织的核心资产，数据存储和管理的要求也随之不断提升。面对日益增长和复杂化的数据需求，下一代存储硬件平台的构建和设计需要关注多个关键技术特性，包括高性能、高可靠、绿色节能、智能化和国产化。这些特性不仅能有效应对现代复杂的数据环境，同时也是实现数据治理、保障业务连续性和提升企业竞争力的基础。

高性能：满足海量数据和实时应用需求

随着大数据、物联网、人工智能等新技术的蓬勃发展，数据生成量以指数级增长，而这些数据背后所承载的多样化应用需求也愈发复杂，各类应用都要求存储系统具备超高的读写速度和响应能力。高性能的存储硬件能够在毫秒甚至微秒级别完成数据存取操作，从而确保业务应用的实时性和可靠性。只有高性能的存储系统才能够支持快速的数据处理和分析，为企业的创新应用和决策提供坚实的基础。

高可靠：保障数据完整性和业务连续性

数据的可靠性是企业数据资产的生命线。存储设备一旦出现故障，不仅可能导致数据丢失，还会带来业务停滞和巨大的经济损失。因此，高可靠的存储硬件平台是任何企业信息系统的重要组成部分。通过冗余设计、错误校验、自我修复等技术手段，可以有效提升存储系统的可靠性，确保数据在传输、存储和访问过程中的完整性和安全性。另外，高可用性的存储系统还可以最大限度减少停机时间，保障业务的连续性和稳定运行。

绿色节能：支持可持续发展和降低运营成本

数据中心的能耗问题日益严重，功耗和散热管理已经成为制约其发展的瓶颈。绿色节能技术不仅符合全球提倡的可持续发展理念，还能有效降低数据中心的运营成本。高效能的存储硬件通过优化能源使用、改进散热设计和实现动态电源管理等措施，能够显著减少能耗。此外，绿色节能的存储解决方案还可以减少碳排放，对环境保护起到积极作用，助力企业在追求经济利益的同时承担更多的社会责任。

智能化：提升管理效率和自适应能力

智能化存储平台通过引入人工智能和机器学习技术，能够实现高度自动化的管理和运维。智能化存储系统可以自动进行数据分类、故障预测、负载均衡、自我优化等，这大幅降低了对人工干预的依赖，提升了系统的管理效率和可靠性。智能化技术的引入还使存储平台具备了自适应能力，可以根据实际负载和业务需求进行动态调整，确保系统始终处于最佳状态。智能化存储不仅能提高数据处理的效率和准确性，还为企业的数字化转型提供了更多可能。

国产化：保障数据安全和信息主权

随着国际形势和网络安全环境的不断变化，数据安全和信息主权的重要性日益凸显。实现自主初步创新的存储技术能够保障关键技术不受制于人，降低对外部供应链的依赖。国产化存储系统不仅能够更好地应对安全威胁，还能符合本地法规和合规性要求，为企业提供坚实的安全保障。

综上所述，高性能、高可靠、绿色节能、智能化和国产化这五个核心特性相辅相成，共同构成了下一代存储硬件平台的技术基石。面对未来不断变化的市场需求和技术挑战，只有具备这些特性的存储解决方案，才能真正满足现代化数据处理和管理的各种需求，为企业带来长期的价值和竞争优势。

1.1 高性能、高可靠

下一代存储系统针对AI/HPC场景做了深度分析和软件优化设计，根据国产处理器NUMA架构特点，实现了内存通道和PCIe资源布局优化，充分利用处理器协处理指令能力，对存储基础IO计算进行单指令多数据流优化，充分释放CPU的计算能力。

此外，下一代存储业务计算加速方面，系统支持硬件加速模块(压缩/HASH)，支持LZ4静态和动态压缩解压缩；指纹计算方面，支持HMAC-SHA2/3-256/512等。

存储系统高可靠设计方面，下一代存储聚焦冗余设计，在关键部件/节点/系统冗余设计方面，可形成多层级高可用系统，保障业务连续性。如在X28000一体机设计上，可总结如下表：

在业务可靠性提升方面，SOM（Storage Overall Management, 存储集成管理平台）支持节点故障秒级隔离，通过SDM（Storage Device Management， 存储设备管理平台）快速上报业务面处理；实时监控节点健康，秒级上报，取代传统分布式存储系统采用的节点间心跳方式；整体考虑了硬件部件的各种故障模式，对应制定了3种故障快速上报的方案，包括中断上报，事件上报和主动轮询，能够配合存储软件联动，实现节点故障秒级恢复。

1.2 易扩展、易维护

下一代存储在业务扩展性方面，单框支持200/400Gbps的框间横向扩展互联能力，可以通过新华三iNOF无损网络组网（Intelligent Lossless NVMe Over Fabric，智能无损存储网络），实现大规模分布式集群扩展。

管理扩展性方面，支持多框级联组网，主动监控和管理，开发和部署设备专用的硬件状态监控工具，一体机管理系统SOM同时支持节点和网络管理，实时监控节点的CPU、内存、硬盘、温度等关键性能指标；
支持组网方式包括双通道级联模式和星链级联模式：

如X28000在小规模组网（<16节点）使用双通道级联模式，可省管理交换机，每框内部集成管理网交换功能，无需额外配置千兆交换机，降低管理复杂度。

如X20828节点组网使用星链级联模式，最大支持128节点纳管，且支持灵活配置节点删除、添加，实现集群的扩缩容。

存储集群大规模组网安装部署中，受限于各服务器未配置IP地址，导致各软件之间无法通过网络IP层进行通信交互，因此需要人为手动给各个服务器配置IP参数或外置一个DHCP服务器进行访问。无论是手动配置IP还是外置DHCP服务器，都会增加运维成本及管理风险。

通过在节点内安装SCE（Storage Scan Engine, 存储智能扫描引擎），可支持在局域网内互相传递HUTP私有报文（H3C Unistor Transmission Protocol, 新华三私有传输协议），以实现节点间的以太通信。用户可统一由集群主节点发送以太指令，控制其他节点实现IP的配置、BOND和VLAN的设置功能，不再依赖手工配置集群所有节点的网络服务，实现单个主节点快速部署操作所有节点的配置。

系统中所有节点和关键部件（盘/网卡/交换模块/电源）均支持在线固件升级和热插拔维护，维护过程中无需节点下电，不影响业务。

1.3 统一设备管理平台

全闪是分布式存储的未来发展方向，下一代存储除了支持通用存储服务器款型，还开发了定制化多节点款型，如X28000的四节点一体机在存储密度，可靠性和性能方面均能达到国内领先水平，为客户带来开箱即用/节能/管理运维等多方面实用价值，降低客户存储使用TCO。

针对定制化款型存储设备，开发了专用的可视化web统一设备管理平台USM（Unified Storage Management， 统一存储管理平台），支持集群级设备管理功能，满足多节点统一管理需求，包含交换机配置、节点配置、硬盘故障和寿命管理、健康巡检、升级维护等。

平台按照集群USM/机框SOM/节点SDM分级管理，层次清晰易操作：
USM支持多框管理，包括主备管理选择和成员加入退出，灵活高效;
SOM支持1+1主备，管理HA高可用，同时支持节点管理和网络交换机管理；
SDM支持节点内部件的固件和驱动管理，包括盘和网卡管理和故障监控和隔离。

通过SDM和SOM管理软件，助力设备达成以下目标：

可管理性方面，硬件资源可视化，维护详细的硬件资产清单，包括设备名称、型号、序列号、运行日期等信息。将每一台设备贴上唯一的资产标签，并在软件上管理标签内容，方便追踪和管理。跟踪设备的使用寿命，从采购、部署到处置的整个生命周期进行管理。标准化配置，支持创建标准化硬件配置模板，确保新设备配置一致，便于管理和维护。

可维护性方面，支持监控和诊断，实时监控硬件健康状态，如CPU、内存、存储使用情况、温度和电源状态；收集和分析设备日志，及时发现和诊断问题；通过软件定期诊断检测潜在硬件故障；定期进行设备固件更新和校准，预防性地检查硬件状态，以避免意外故障；支持事件记录，记录所有硬件相关的事件和故障，包括问题描述、处理流程和解决措施，并生成定期状态报告，包括设备的运行状态、性能指标、维护记录和故障统计。

管理高可用方面，支持主备的配置同步和恢复，管理软件支持相关配置数据的实时和异步备份，确保重要配置文件定期备份，并存储在安全的地方，当灾难恢复时，可一键配置导入，确保在硬件故障导致管理配置数据丢失时可以快速恢复。

安全性方面，严格控制硬件设备的物理和远程访问权限，防止未经授权的操作；定期检查和更新设备固件，修补已知漏洞，防止固件攻击；日常检测：使用安全扫描和入侵检测工具，定期检测硬件设备的安全漏洞。

未完待续，在下篇中，我们将继续探究下一代存储硬件平台的其他几个关键特性，敬请期待。