高性能计算（HPC）一直被认为是IT行业皇冠上的明珠，是相关厂商最高技术能力的展现。如今，随着数据密集型系统的越来越多，IO性能日益成为影响HPC整体性能的瓶颈。IO500榜单由此而生，并成为评价HPC存储能力的权威排行榜。

在前不久举办的国际超级计算大会SC21上，最新一期的IO500榜单正式亮相。在这一榜单中，华为OceanStor Pacific存储系统成功跻身三甲，其中Huawei HPDA Lab高居第二，Olympus Lab则位列第三。

由于重要性和权威性得到业界广泛认可，每届的IO500榜单也都吸引了诸多实力派存储厂商的积极参与。在这样激烈的竞争中，作为HPC存储领域新进者的华为，为何能够成功胜出呢？

数据和存储在HPC中越来越重要

我们都知道，计算、存储和网络，是数据中心的三大基础。在过去相当长的时间内，最受重视的一直是计算，相关厂商一直在不断提高计算的性能，并且实现从CPU到GPU的演变。

然而，随着数字化转型的推进，尤其是数字经济大潮的到来，数据变得越来越重要，并且成为最核心的生产资料。要充分发挥数据资产的价值，作为数据基础设施核心底座的存储，也就成为业界主流厂商新的竞争焦点。

过去的超算中心，同样存在重计算、轻存储的现象。如今数据密集型应用的增多，使得高性能数据分析(HPDA)在HPC领域的重要性日益提升，形成了计算+大数据+人工智能的技术融合。

存储能力的提升，由此成为HPC的重要性能指标。2017年11月，IO500榜单正式推出，与TOP500并列，同样在每年的高性能计算领域的顶级会议（美国SC和德国ISC大会）上发布。自此，I/O性能也成为衡量超级计算机应用效率的全球重要指标。

对数据存储的重视，甚至也改变了传统超算中心的业务模式，不再只是单纯提供算力，而是提供数据服务，充分发挥数据的价值。我国亦有专家提出，要把超算中心的数据能力上升到与计算能力同样的高度，使超算中心从算力服务时代迈向数据价值时代。

先进的架构是取胜的技术基础

IO500如同超算界的奥运会，参赛的重量级选手很多，其中就包括各大老牌存储巨头。能够在与它们的比拼中胜出，并登上领奖台，主要得益于华为OceanStor Pacific的先进的系统架构和强大的并行文件系统。

在IO500的综合榜单和10节点榜单中，华为OceanStor Pacific都高居第二。相比之下，传统存储厂商表现不佳，而一些后起之秀则有不俗的表现。这正是由于存储架构的影响。

在华为的OceanStor存储产品线中，Pacific系列是专为海量数据场景设计的分布式存储系统。其使命是高性能计算、为虚拟化/云资源池、大数据分析、视频、内容存储/备份归档等类型应用提供多样性存储服务，帮助企业释放海量数据价值。

华为OceanStor Pacific系列采用全对称分布式架构，使得HPDA的存储系统可以轻松扩展到数千节点和EB级存储容量。同时，通过搭载自动负载均衡策略、优化IO读写的FlashLink技术等，保证了规模扩展场景下的高并发、低时延等系统性能，也满足了IO500测试对高带宽和高IOPS的均衡性要求。

IO500榜单中注明的“OceanFS”则是OceanStor Pacific所采用的文件系统。除了提供传统的NFS、SMB等NAS服务外，OceanFS还提供支持POSIX和MPI-IO接口的并行文件系统服务，后者正是OceanStor Pacific能够在IO500中胜出的关键。

此外，OceanFS所具备的DPC（分布式并行客户端）技术，则可以实现单个计算客户端连接多个存储节点，消除因存储节点配置造成的性能瓶颈，把整个存储集群的性能更充分地发挥出来。

在数据密集型场景中落地商用

此次参与IO500测评的两个研究机构“Huawei HPDA Lab”和“Olympus Lab”，是华为在成都研究所搭建的两套不同环境的实验室。其中，Huawei HPDA Lab专门供HPDA场景进行试验和项目测试使用，Olympus Lab则聚焦未来高新技术的研究。

值得注意的是，基于华为OceanStor Pacific构建的HPDA解决方案，并非只是局限于实验室，而是已经在诸多场景中得到商用，包括基因测序、气象海洋、超算中心、能源勘探、科研与工业创新、智能医疗、深度学习、人脸识别等数据密集型HPDA应用场景。

石油公司在进行油气勘探时，需要对地下地质结构做准确了解，因此数据采集量大、处理链路长，数据存储就成为了瓶颈。为此，中国石化石油物探技术研究院，采用华为OceanStor海量存储打造高性能HPC平台，在海量的数据中更高效地发现油藏信息，实现通过数据来找油。

身处数字化浪潮当中，像中国石化这样的企业，不仅希望自己的数据分析处理平台更加高效和经济，同样也要求必须具备高可靠性，以保证数据资产的安全。这就得益于华为OceanStor Pacific采用了Erasure Coding专利技术实现N+M数据保护，极大增强了数据的可靠性，为数据的长周期处理提供持续保障。

Erasure Coding是一种冗余保护机制，通过计算校验片的方式实现数据冗余保护。在写入数据时，其将数据切分为N个数据块，通过EC编码算法计算得到M个校验块。通过将N+M个数据块和校验块存储于不同的节点或机柜中，即使M个节点/机柜/硬盘故障，系统仍可正常读写数据，做到业务不中断、数据不丢失。

面向未来的高性能计算之路

在数字经济时代，数据成为基础性资源和战略性资源，其价值需要得到更高效、更经济的释放。各类数据密集型应用，则将成为高性能计算的主流，对数据分析的要求越来越高。

在这种情况下，像IO500这样的存储性能测试，将成为很多重大HPC项目的准入标准。在国外，沙特阿美石油HPC项目、瑞典国家超算中心项目等，都要求入围厂商在IO500当中有靠前的测试结果证明。

也许在不远的将来，这样的测试结果，也将成为国内HPC项目的门槛，推动HPC更加重视数据基础设施，实现系统整体性能均衡。这不仅是中国高性能计算发展的必由之路，也将成为我国数字经济的催化剂，助力各行各业的数字化转型升级。