軟體

坐擁資料並不能發揮真正價值 開放架構更能輕鬆掌握

直球對決五大挑戰 硬體Can Help助軟體創新

2020-06-24
硬體之於軟體,就如同陰之於陽,兩者都必須持續創新才能跟上對方的需求。資料的流動需要軟體與硬體共同輔助。設計硬體的經驗能成為資料處理方式的參考,而軟體界的經驗也有助於精進硬體的設計。

 

資料就是價值。但若僅僅是坐擁可用的資料,並不見得能將資料的真正價值發揮到極致。許多企業都在詢問一個關鍵問題:「該如何善用蘊含在資料中尚未開發的潛力,協助顧客實踐目標,並提升營收?」為了尋找解答,越來越多企業開始投入開源解決方案的懷抱。

不少頂尖企業正積極評估和精進開放架構--整合各種不同可組合的運算、網路和儲存資源。這種可擴充的硬體基礎架構能夠幫助企業持續整合並開發軟體。開源軟體以及越來越多的硬體均紛紛加強能見度及控制性,讓每個人都能更輕鬆地掌握,而不是瞎子摸象。如此一來,因為排除了妨礙合作的重重阻礙,科技產業也將變得更加民主。

根據IDC TechScape的研究指出:「大多數重要的新興科技都是部分或完全由開源元件組成,明確且清晰地指出產業未來發展的方向。」

採用開源的效益顯著。因為具有開放性,開源元件可以稽核並易於改善,而原始碼也可開放給同儕審查、提出改進建議;開源開發模式的另一重要優勢是研發成本的分配,亦即企業間可以共同分擔解決問題的支出成本;此外,也能提升安全性,越多人檢視原始碼,就越容易找到錯誤。

硬體也能協助軟體創新

在開源領域中,創新實為根本。即使是在業界耕耘已經超過四十年,長年專注於硬體的領域的希捷,也不斷跨出創新的腳步,著眼於通曉軟體領域,並協助軟體進行創新。舉例來說,積極資助軟體為主的產業聯盟和基金會,如Linux基金會、聖塔克魯茲大學的開源軟體研究中心,以及RISC-V、OpenTitan等開源硬體基金會。而針對越來越多物件型資料的儲存,也致力持續於系統最佳化。

硬體公司為什麼要去軟體世界湊熱鬧?答案很簡單,軟體界任何的發展都會對硬體界造成影響,反之亦然。硬體之於軟體,就如同陰之於陽,兩者都必須持續創新才能跟上對方的需求。資料的流動需要軟體與硬體共同輔助。設計硬體的經驗,能成為資料處理方式的參考,而軟體界的經驗也有助於精進硬體的設計。

五大領域挑戰

事實上,開源技術和資料儲存方案力求解決同樣的問題,其中包含幾個極具挑戰性的領域:多雲(Multicloud)、資料流、資料存取、可觀察性和安全性。

多雲崛起

隨著企業從公有雲轉向多雲環境,企業仍舊期待混合雲具備公有雲的功能。開源專案(譬如支援橫向擴充儲存的Apache Hadoop和Ceph)便是透過創新的方式部署運算以及儲存技術,加強私有雲的功能。

硬體又能發揮什麼作用?硬體可提供工作負載最佳化的叢集,以協助私有雲發展橫向擴充的軟體生態系。如果應用程式需要較低延遲,採用固態硬碟的全快閃陣列即是合適的方案。針對需要大量儲存空間的私有雲,硬體架構還能夠支援可配置的分解式建置組塊。

資料流

隨著邊緣運算、物聯網及其他科技的興起,資料的爆炸性成長正從邊緣蔓延到核心。到2025年,全球資料量將暴增至175ZB。要在哪裡儲存、如何儲存和處理這麼大量的資料呢?開源軟體能夠提供必要的建置組塊,便於基礎系統架構師開發出針對應用最佳化的解決方案,例如:可實現資料串流(如Kafka)、注入資料以利分析(如Hive)以及採用OS資料庫儲存資料(如Redis)的解決方案。 這對硬體而言又代表什麼意義?為了擷取所需資料,組合了哪些建置組塊?處理速度有多快?用了哪些工具進行分析?這些面向都會影響運算和儲存元件的部署方式。可組合及分解的模式能達成資源的有效運用(超融合架構則會限制住寶貴資源的運用),以促成雲端基礎架構的自然成長。 資料存取 由於資料需求呈指數型成長,資料的存取也變得越來越重要。為了因應使用者對儲存密度的要求,磁碟的容量持續增加。同樣地,資料讀寫的速度也必須成長,同時還要壓低整體的成本。

硬體能幫上什麼忙?研究人員正積極推動NAND技術創新,以期在減少成本之際,也維持同樣等級的延遲性與頻寬。包括雙驅動器在內的技術能進一步提升高容量設備的IOPS,進而為架構師提供更多選擇,以因應不同應用的需求來配置系統。

可觀察性

軟硬體整合的另一個面向是對於系統資訊的需求。多雲基礎架構的編排與自主管理是當前軟體技術的大趨勢。諸如 Kubernetes(採「基礎架構即程式碼」模式)的容器管理調度系統可與Prometheus這類成熟的開源工具整合,達成自主式管理的創新。

那在硬體方面呢?溫度、振動等因子具備可觀察性,這代表著資訊可以創造價值。透過打造易於使用的AI工具來減少人工介入,並在出現異常之前預先處理,硬體創新有助於強化資料遙測的效能(可觀測的度量)。企業的設備亦可開放系統日誌,提供更精細的資訊,例如Field Accessible Reliability Metrics(FARM)這類的日誌即可為硬體的健康狀態提供更詳細的診斷資訊,並且注入洞察。

安全性

隨著GDPR和《加州消費者保護隱私法》等法規出爐,資料溯源、資料流、運算和儲存等面向均面臨更嚴苛的管理要求。這也使得越來越多人開始偏好開源解決方案,因為其開放性有助於促進信任。

這在硬體領域又如何展現?以RISC-V為例,這是一套開放的指令集,可幫助電子設備實現低成本、低功率和高安全性,讓企業透過共享模式,更快地利用和開發出適當的電子架構。

結語

顯而易見,不管在安全性、可觀察性、資料存取、資料流或多雲崛起等各種挑戰上,硬體都必須時時關注軟體世界的發展。因為在資料領域,硬體與軟體本來就密不可分。

<本文作者:Muhammad Ahmad現為希捷科技資深工程師與開源策略負責人。>

 


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