疫情期間當(dāng)我們的身邊發(fā)現(xiàn)確診病例,大家都希望看到這些人的行動(dòng)軌跡,如果發(fā)生了時(shí)空關(guān)聯(lián),就會(huì)收到上面的信息和電話。目前,疫情防控已經(jīng)變成了我們生活的一部分。大家都希望通過(guò)精準(zhǔn)科學(xué)的方式找到疫情防控和正常生活的平衡點(diǎn),但又談何容易。我們可以從數(shù)據(jù)流向推測(cè)和分析事件的成因。然而極致的“精準(zhǔn)”,需要數(shù)據(jù)量足夠多,包括手機(jī)位置信息,流調(diào)人員的排查信息,現(xiàn)場(chǎng)流調(diào)信息等等。同時(shí),數(shù)據(jù)量暴漲也是需要面對(duì)的問(wèn)題。
其實(shí),近年來(lái)各個(gè)行業(yè)的數(shù)據(jù)量都呈幾何級(jí)增長(zhǎng)。如今,隨著傳統(tǒng)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型,新時(shí)代業(yè)務(wù)云計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析、人工智能等新一代應(yīng)用的出現(xiàn),非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)并行文件存儲(chǔ)給各行各業(yè)帶來(lái)了諸多挑戰(zhàn)。
一家人工智能芯片的企業(yè)于2017年流片量產(chǎn)了中國(guó)首款邊緣AI芯片,2019年量產(chǎn)了中國(guó)首款車規(guī)級(jí)AI芯片,憑借30億美金估值成為全球估值最高的AI芯片獨(dú)角獸企業(yè)。然而,隨著企業(yè)逐漸從初創(chuàng)企業(yè)走向成熟,其在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、管理和調(diào)度等方面遇到了一些難題。
其中一個(gè)比較突出的問(wèn)題是數(shù)據(jù)豎井。在發(fā)展初期,往往以項(xiàng)目方式組織資源和部署數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),很多項(xiàng)目各有數(shù)據(jù)集群,形成了一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)豎井,或說(shuō)數(shù)據(jù)孤島。對(duì)于需要“小步快跑”的初創(chuàng)企業(yè)而言,這種方式無(wú)可厚非,但隨著企業(yè)規(guī)模擴(kuò)大,這些相互獨(dú)立的數(shù)據(jù)豎井就會(huì)給數(shù)據(jù)管理帶來(lái)比較大的挑戰(zhàn)。
從更大的層面看,他們也面臨跨多云數(shù)據(jù)調(diào)度的難題。對(duì)于AI企業(yè)而言,提高模型訓(xùn)練效率是至關(guān)重要的,但訓(xùn)練效率的提高不僅僅依賴于計(jì)算資源,也離不開數(shù)據(jù)的及時(shí)調(diào)度。由于GPU資源分布在多個(gè)公有云上和本地,當(dāng)GPU資源不斷變化時(shí),如何讓數(shù)據(jù)也能快速地跟隨變化隨需調(diào)度,也成為企業(yè)在數(shù)據(jù)管理方面的一個(gè)核心需求。
此外,隨著數(shù)據(jù)規(guī)模的快速增長(zhǎng),數(shù)據(jù)管理成本也與日俱增。之前是采用算存一體的方式,計(jì)算和存儲(chǔ)在一個(gè)一體機(jī)上實(shí)現(xiàn),隨著數(shù)據(jù)規(guī)模增長(zhǎng),這種方案不僅會(huì)降低計(jì)算設(shè)備運(yùn)行效率,而且成本也會(huì)高企不下,因此需要性價(jià)比更高的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方案來(lái)支持企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。
在醫(yī)療行業(yè),信息化起步較早,在長(zhǎng)期的發(fā)展過(guò)程中,各業(yè)務(wù)系統(tǒng)都針對(duì)初始單個(gè)業(yè)務(wù)模塊的需求陸續(xù)建設(shè)了很多“煙囪工程“。此外,醫(yī)療行業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)合規(guī)要求有其特殊性,門診電子病歷往往需要保留15年以上。數(shù)據(jù)量的增長(zhǎng)使得存儲(chǔ)成本難以控制,同時(shí)管理、擴(kuò)展和維護(hù)數(shù)據(jù)在線訪問(wèn)的復(fù)雜性大大提高。新一代工作負(fù)載,面臨數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)可訪問(wèn)性、應(yīng)用程序數(shù)據(jù)集成等問(wèn)題,無(wú)法實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化應(yīng)用程序;環(huán)境數(shù)據(jù)分散,存儲(chǔ)在太多不同的地理位置,沒有數(shù)據(jù)集成,沒有通用的管理能力,數(shù)據(jù)孤島使得數(shù)據(jù)查詢和使用異常困難。這就需要一個(gè)企業(yè)級(jí)的、真正的全球共享數(shù)據(jù)湖基礎(chǔ)架構(gòu),更快交付洞察,底層存儲(chǔ)必須同時(shí)支持新時(shí)代的大數(shù)據(jù)和傳統(tǒng)的應(yīng)用,具備安全性、可靠性和高性能。
數(shù)據(jù)管理之六大挑戰(zhàn)
為了應(yīng)對(duì)云計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析、人工智能等新一代應(yīng)用,我們的企業(yè)往往在非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中遇到諸多挑戰(zhàn):
挑戰(zhàn)1:當(dāng)前架構(gòu)無(wú)法應(yīng)對(duì)海量數(shù)據(jù)增長(zhǎng),無(wú)序擴(kuò)展,存在嚴(yán)重的性能瓶頸。傳統(tǒng)的SAN文件系統(tǒng)和NAS文件系統(tǒng),受限于其單個(gè)控制器的性能和元數(shù)據(jù)的處理方式,無(wú)法提供更高性能的IO訪問(wèn),NAS文件系統(tǒng)擴(kuò)展方式是按照SAN或者NAS的控制器擴(kuò)展,控制器之間不能實(shí)現(xiàn)并行IO操作,無(wú)法避免單機(jī)頭帶來(lái)的性能瓶頸,并因?yàn)槲募夸浀拿Q改變而導(dǎo)致應(yīng)用重新定義。
挑戰(zhàn)2:數(shù)據(jù)孤島。企業(yè)超過(guò)50%的數(shù)據(jù)存放在離散的存儲(chǔ)系統(tǒng)中,企業(yè)環(huán)境的數(shù)據(jù)分散,存儲(chǔ)在太多不同的地理位置,數(shù)據(jù)孤島使得數(shù)據(jù)查詢和使用異常困難。數(shù)據(jù)量的增長(zhǎng)使得存儲(chǔ)成本難以控制,同時(shí)管理、擴(kuò)展和維護(hù)數(shù)據(jù)在線訪問(wèn)的復(fù)雜性大大提高。
挑戰(zhàn)3:缺乏企業(yè)級(jí)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理平臺(tái)。傳統(tǒng)的SAN文件系統(tǒng)和NAS文件系統(tǒng)本身不具備智能的、基于策略自動(dòng)執(zhí)行的生命周期管理,需要借助單獨(dú)的軟件或者硬件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分層和備份,導(dǎo)致數(shù)據(jù)管理困難。
挑戰(zhàn)4:無(wú)法為未來(lái)前沿技術(shù)提供有效存儲(chǔ)支撐。如云計(jì)算的數(shù)據(jù)需求并行存儲(chǔ)能夠支持多云架構(gòu),統(tǒng)一資源管理,數(shù)據(jù)安全和高可用。人工智能需求海量數(shù)據(jù)集存儲(chǔ),大算力。大數(shù)據(jù)分析業(yè)務(wù)需求高效分析和高可用。
挑戰(zhàn)5:新技術(shù)帶來(lái)的潛在的基礎(chǔ)架構(gòu)“割裂”,沒有全局的統(tǒng)一命名空間,難以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和安全共享。
挑戰(zhàn)6:無(wú)可靠的高可用、完整性。不能統(tǒng)一管理和部署,提升運(yùn)維復(fù)雜度。不能支持存儲(chǔ)異構(gòu),不同NAS機(jī)頭無(wú)法統(tǒng)一存儲(chǔ)空間。故障數(shù)據(jù)重構(gòu)開銷大,對(duì)性能影響較大。
高性能ESS給出最優(yōu)解
為了應(yīng)對(duì)以上挑戰(zhàn),IBM最新發(fā)布了基于 Spectrum Scale 的ESS3500,它包括以下特點(diǎn):
1. 極致的性能和可擴(kuò)展性:可以從小規(guī)模開始構(gòu)建,然后逐步擴(kuò)展性能和容量,無(wú)任何瓶頸,能夠提供極致的數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)和閃存可擴(kuò)展性。無(wú)瓶頸的架構(gòu)提高了性能,從而實(shí)現(xiàn)極大的吞吐量和低延遲訪問(wèn)。IBM ESS 3500在每個(gè)單一節(jié)點(diǎn)上提供1PBe,吞吐量高達(dá)91GB/秒。
2. 統(tǒng)一存儲(chǔ),適用于集群、HDFS、文件、對(duì)象與容器環(huán)境。
3. 加速AI訓(xùn)練:配合 NVIDIA DGX 系統(tǒng),AI訓(xùn)練時(shí)間縮短 140%。
4. 統(tǒng)一命名空間。實(shí)現(xiàn)全球協(xié)作:Spectrum Scale 通過(guò)主動(dòng)文件管理分布式磁盤高速緩存技術(shù),跨不同存儲(chǔ)和位置隨時(shí)隨地訪問(wèn)數(shù)據(jù),在數(shù)據(jù)中心或全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用加速。
5. 數(shù)據(jù)完整性和安全性:認(rèn)證、加密、安全和復(fù)制選項(xiàng),用于滿足業(yè)務(wù)和法規(guī)需求。
最后,我想說(shuō)的是……
各行各業(yè)的數(shù)字化難題不斷涌現(xiàn),IBM伴隨很多客戶,一步步突破最新的AI和云計(jì)算的性能極限,成就了他們的創(chuàng)新和發(fā)展。疫情防控也一樣,不僅需要技術(shù)的支撐,也需要各方的共同努力、每個(gè)人的積極配合,希望世界早日恢復(fù)生機(jī)蓬勃。
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