现役主要中端存储系统巡礼.docx

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现役主要中端存储系统巡礼

现役主要中端存储系统巡礼

中产阶级的品质可以反映出一个国家的发展前景，而中端存储就是外部磁盘存储市场的中产阶级，不仅起着承上启下的作用，也是整个市场状况的晴雨表。

Gartner和IDC在3月初公布的2005年外部磁盘存储市场调查报告都得出了全年收入增长达两位数（11.2%和12.1%）的结论，其中中端存储系统的贡献最大：

在过去两年中，按季度计算的收入增长率（与一年前同期相比），EMC的CLARiiON家族除2005年第三季度为20%，其余11个季度都超过了30%！

尤其在SymmetrixDMX-3推出之前，是CLARiiON的出色表现弥补了高端存储系统相对低迷造成的损失；

惠普（HP）2005年第四季度和全年的收入增长均略低于市场平均水平，但EVA中端存储阵列的“强势”增长和高端XP系列的增长帮助其保住了第二的位置；

2005年全年IBM收入增长在25%左右，第四季度的增长率更接近50%，而中端存储系统收入在4Gb/s的TotalStorageDS4800的推动下增长超过40%；

以中端存储为主的戴尔（Dell）全年增长约40%，第四季度更接近60%；

NetworkAppliance（NetApp）第四季度和全年的收入增长均在23%左右，在FAS3000系列的推动下超越Sun排名第六……

可是，上述厂商能否代表整个市场呢？

当然！

根据Gartner的统计，加上HDS（日立存储系统）和Sun，前七大厂商在2005年第四季度和全年所占的市场份额分别为83.5%和81.6%，比一年前的75.8%和77.8%有所上升。

由此可见，大型厂商对存储行业的控制是相当……的强。

从上面的分析可以看到，把中端存储系统的研究范围圈定在EMC、惠普、IBM、HDS、戴尔、NetApp和Sun这前七大存储系统厂商的相应产品中应该具有足够的代表性。

不过，我们下面只列举了其中六家的产品，因为戴尔的中端存储系统OEM自EMC。

事实上，EMCCLARiiON家族的骄人业绩便有戴尔一份功劳。

如何界定中端存储系统？

在中端存储系统的界定上，我们主要参考各厂商自己的定义：

部分厂商对自己的产品有明确的分类——IBM和HP用“Mid-range”，Sun用“Midrange”，一目了然；其他厂商虽然没有写得这么直白，但每个系列产品的定位大家也都是很清楚的。

不同厂商的中端存储系统在配置上会有高下之分，不过并不足以形成明显的分野。

严格说来，公认的中端存储系统范围要更小一些。

举例来说，HDS将TagmaStoreNSC55定位在中端存储系统中的高端，表面看来其最大72TB的容量确实比地道的中端系统TagmaStoreAMS500还低，可实际上NSC55与高端的TagmaStoreUSP有着密切的血缘关系，称之为入门级的高端存储系统恐怕更为合适——HDS的两个OEM客户HP和Sun就是这么做的。

同样的规则也可以解释IBM为何要把最大容量只有38.4TB的TotalStorageDS6800划入企业级（Enterprise，相当于“高端”）存储系统的行列。

NSC55与DS6800偏小的容量部分归因于它们仅支持高性能的FC硬盘驱动器（最大300GB），而那些只能使用大容量的SATA/PATA硬盘驱动器（最大500GB）的存储系统也不能算作中端——如最大容量58TB的StorageTekFlexLineFLX680。

最大容量96.7TB的NearStoreR200也属于这类产品，NetApp将它与NearStore虚拟磁带库（VTL）一并列为近线存储（NearlineStorage）是很合理的。

中端存储系统应该在功能、性能、容量和价格之间取得较好的平衡，并能适应主存储和近线存储等多种不同的应用需求。

高性能的FC硬盘驱动器传统上一直是主存储的首选，但SATA硬盘驱动器的经济性对非实时交易的数据仓库、目录服务、软件开发和灾难恢复系统等性能“够用就好”的应用具有越来越难以抗拒的吸引力，更不要说非常在意容量和单位价格的二级存储了，因此同时支持FC和SATA硬盘驱动器已成为中端存储系统必备的素质。

性能与经济性不可偏废

众所周知，FC（确切地说是FC-AL）和SATA是两种互不兼容的接口标准，对此最常见的解决方法是同时提供两种内部接口不同而外部统一为FC连接的磁盘柜，EMCCLARiiONCX家族和HDSThunder9500V系列就是这种做法的代表，我们不妨称之为磁盘柜层面的（FC和SATA）混用。

2004年4月，HP宣布联合希捷（Seagate）推出FATA（FibreAttachedTechnologyAdapted，光纤连接技术改造）硬盘驱动器，并于当年7月在其EVA3000/5000中提供了250GBFATA硬盘驱动器的选项。

同月，FATA所代表的“低成本、高容量FC接口硬盘驱动器”获得了FCIA（FibreChannelIndustryAssociation，光纤通道工业协会）的认可。

FATA硬盘驱动器相当于改用FC接口的SATA硬盘驱动器，从而能够与传统的FC硬盘驱动器使用同一种磁盘柜，用户可以根据实际需要随意选择高性能而昂贵（FC）或大容量且廉价（FATA）的硬盘驱动器，提高了灵活性和任务弹性。

与SATA相比，FC接口电路较为复杂，加之产量较小，使得FATA硬盘驱动器的价格要高于SATA硬盘驱动器，不过磁盘柜的精简可以大致抵消这一不利因素。

此外，EMCSymmetrixDMX-3企业级存储系统中采用的LC-FC（LowCostFibreChannel，低成本FC）硬盘驱动器实质上也等同于FATA，但目前尚不清楚会否应用在下一代CLARiiON产品中。

得益于FC的双端口特性，FATA（或LC-FC）硬盘驱动器的可靠性略高于SATA硬盘驱动器，不过与“正宗的”FC硬盘驱动器还差得远，出故障的几率较大。

同时，FATA/SATA硬盘驱动器动辄数百GB的容量和相对缓慢的速度使RAID组重建的时间成倍增加，在此期间出现第二个故障硬盘的风险很高。

为了避免由此导致的数据丢失，那些能够在同一RAID组中有两个硬盘出故障的情况下保护数据的RAID技术开始受到青睐，如HDS所采用的RAID6（从RAID5发展而来）和NetApp独有的RAID-DP（RAIDDoubleParity，建立在RAID4基础上的双校验）。

4GFC和iSCSI：

旗鼓相当，冲线在即

4Gb/sFC（4GFC）和iSCSI都是中端存储系统领域的热点话题，它们代表了两个方向——单纯提升速度和扩展连接能力。

4GFC从2005年开始升温，由于从那时起只有对其持保守态度的EMC更新了高端存储系统（SymmetrixDMX-3），因此中端存储系统理所当然地成为4GFC发展的主战场。

2005年6月IBM率先以TotalStorageDS4800响应4GFC，HDSTagmaStoreAMS系列随后跟进，HPStorageWorksEVA4000/6000/8000也在半年之后加入行列。

EMC虽然升级了CLARiiONCX300/500/700，却没有4GFC什么事，理由是整个大环境还没有成熟。

现在支持4GFC的HBA和交换机已不难获得，问题在于硬盘驱动器还没有到位，甚至AMS系列和EVA4000/6000/8000的后端磁盘接口也还停留在2Gb/sFC（2GFC），只有DS4800刚刚用上支持4GFC的磁盘柜。

当然，在设计得当的情况下只有主机端连接达到4Gb/s的速度一样可以提高性能。

IBM正计划为高端的DS6000和DS8000系列提供4GFC支持，EMC也很可能在第二季度推出支持4GFC和iSCSI、代号Sledgehammer（大锤）的新一代CLARiiON系统。

HP为EVA提供的iSCSI连接选件（上），其功能类似于博科iSCSI网关（下）

与对待4GFC的消极态度相比，EMC在iSCSI上的表现要积极得多，因为iSCSI能够让用户在缺乏FC基础设施的环境中构建（IP）SAN，扩大了市场覆盖。

由于CLARiiONCX300/500/700中没有必需的以太网支持，EMC专门推出了仅支持iSCSI的CLARiiONCX300i和500i。

类似的问题也困扰着其他厂商——HP的解决之道是通过一个类似iSCSI网关设备的HPStorageWorksEVAiSCSI连接选件使EVA能同时支持FC和iSCSI，而HDS让AMS系列在2006年初支持iSCSI的计划还没有实现。

在这方面以NAS起家的NetApp显然得天独厚，其FAS3000从一开始就FC、iSCSI和NAS通吃，iSCSISAN市场排名第一（2005年26.2%）真不是盖的。

IBM的策略与EMC形成鲜明对照——充当4GFC排头兵的同时却对iSCSI很不感冒。

iSCSISAN市场规模还不够大（2005年增长130%之后仍不到1亿美元）的解释固然有理，蓝色巨人在iSCSI上因过于激进屡遭挫折的历史恐怕也不能忽略。

粗略统计下来，前七大厂商现有的中端存储系统中4GFC（HDS、HP、IBM、Sun/StorageTek）和iSCSI（Dell、EMC、HP、NetApp）的支持者打了个平手。

可以肯定的是，这些产品的下一代都会同时支持4GFC和iSCSI，而EMC的Sledgehammer将是第一个。

EMCCLARiiON：

老当益壮，换代可期

在过去的一年中，几乎所有主要的存储系统厂商都推出了新一代的中端存储产品，只有EMC仍在靠两年前就已问世的CLARiiONCX300/500/700打天下。

不过，这两年中EMC没有停止对CLARiiONCX300/500/700的更新和升级。

大约在一年前，EMC推出了支持本地iSCSI的CLARiiONCX300i和CX500i，它们采用1Gb以太网接口，而不是CLARiiONCX300和CX500的2GbFC接口。

最高端的CLARiiONCX700没有相对应的iSCSI版本。

显然，目前的CLARiiONCX还不能在一个系统内同时支持FC和iSCSI。

又过了半年，EMC宣布对CLARiiON家族进行升级，新版本的CLARiiON包括CX300s、CX500s和CX700s，后面增加的“s”代表scale。

硬盘驱动器和存储控制器之间的点对点连接取代了过时的FC-AL（FibreChannelarbitratedloop，光纤通道仲裁环路）架构。

新的结构改善了错误隔离，使系统能检测到将要出故障的硬盘驱动器，这在FC-AL的设计下是比较困难的。

EMC将这种点对点连接称为“UltraPoint”，并特别说明不是一种交换式设计，后者能够形成冗余性更好的架构。

用户可通过支持UltraPoint的新磁盘阵列柜升级现有的CLARiiON型号。

内建的直流电源支持允许电信、军事、油气勘探公司等机构在野外通过电池来驱动CLARiiON。

被引用了两年的一张“合影”：

CX300、CX700和CX500

新的CLARiiON软件功能包括：

虚拟逻辑单元号（VirtualLUN），允许用户移动CLARiiON上的数据时无需中断应用；为改善SnapView和MirrorView产品的复制能力，加入了一致性组支持（MirrorView/S），可以在跨多个卷的时间点和远程复制时保证数据的一致性；能够拷贝的LUN数量加倍——MirrorView从50到100，SnapView从100到200；SANCopy的升级SANCopy/E允许用户在CX系列和CLARiiONAX100之间复制，而以前用户只能在CX500和CX700之间复制。

EMC宣称，新的软件允许用户从像分支办公室这样的“边缘”位置向中央数据中心等“核心”位置移动数据，供备份、恢复和报告使用。

CLARiiON管理软件NavisphereManager也进行了升级，能从一个控制台管理AX100和CX系列。

对4Gb/sFC（4GFC）的支持没有在这次升级中加入进来，因为当时EMC认为4GFC的环境还没有真正形成——支持4GFC的交换机、HBA和硬盘驱动器相对缺乏。

前不久有消息称，EMC可能会在今年4月或6月推出支持4GFC和iSCSI连接的新一代CLARiiONCX。

CLARiiONCX300/500/700支持最大容量300GB的FC硬盘驱动器和最大容量500GB的SATA硬盘驱动器，两种磁盘柜可同时使用。

支持RAID0,1,10,3,5，一个RAID组最多可包括16个硬盘驱动器。

可配置全局热备份（hotspare）磁盘，重建优先级可调整。

HDSAMS：

可靠与速度兼顾

2005年7月，HDS推出了4款模块化存储产品，即TagmaStore工作组模块化存储系统（WorkgroupModularStorage）WMS100，TagmaStore可调整模块化存储系统（AdaptableModularStorage）AMS200、AMS500和TagmaStore网络存储控制器（NetworkStorageController）NSC55，其中两款AMS较为符合人们通常对中端存储的定义。

AMS200和AMS500的目标市场均为中型企业，分别用来取代Thunder9530V入门级存储系统和Thunder9570V高端模块化存储系统。

两者均采用共享总线的双控制器架构（可单控制器），数据缓存容量分别是1GB～4GB和2GB～8GB，最大LUN数量分别为512个和2048个。

AMS200可升级为AMS500。

最初只有AMS500支持4Gb/sFC（4GFC），现在AMS200以及更低端的WMS100页都支持4Gb/s主机连接。

三款产品均具有4个4Gb/sFC主机端口，能够更充分地发挥带主机存储域的512个虚拟端口的作用。

不过，它们的后端磁盘接口还是2Gb/sFC-AL的规格。

HDSTagmaStoreAMS200和AMS500

AMS200和AMS500的控制器为4U规格，内置15个FC硬盘驱动器。

AMS对FC和SATA混插（intermix）的支持是通过外接不同类型的磁盘柜（3U，15个驱动器）实现的：

AMS200可外接6个，最大硬盘驱动器数量105个，总容量40.5TB（300GBFC硬盘驱动器和400GBSATA硬盘驱动器，下同）；AMS500可外接14个，最大硬盘驱动器数量225个，总容量67.5TB（全FC）或88.5TB。

容量更大而可靠性相对较低的SATA硬盘驱动器的使用，意味着RAID组在重建过程中遭遇又一次硬盘故障的风险大为增加，因此AMS200和AMS500除常见的RAID1,10,5之外，加入了对采用双校验盘的RAID6（6D+2P）的支持。

与NSC55和WMS100不同的是，AMS200和AMS500还支持强调性能而毫无冗余度可言的RAID0，但作用对象仅限于FC硬盘驱动器。

通过支持动态备份盘（热备援）的漫游，AMS200和AMS500减少了内部拷贝的工作，阵列的性能也会得到一定的提高。

AMS200和AMS500不仅可以作为FCSAN的成员，还具备多达8个的NAS连接能力，支持NFSv2/v3、CIFS、FTP和用于管理的HTTP等网络协议。

此外，HDS还计划在2006年上半年为AMS200和AMS500提供本地iSCSI连接能力。

高速缓存分区管理（CachePartitionManager）在AMS200和AMS500所应用的技术中最为引人注目，它将高速缓存进一步细分，每个高速缓存划分的部分称为分区（AMS200最多8个，AMS500最多16个），并有效地使用。

LUN定义于WMS和AMS存储系统内，可以分配给一个分区，客户可以指定分区的大小。

优化主机收集/发送的数据的方法就是根据从主机收到的应用（数据），将最适合的分配分配给LUN。

视应用的特性，可以用多种不同的方法优化同一AMS存储系统。

AMS200和AMS500支持的其他软件包括HitachiResourceManager工具包、HiCommand套件、HitachiShadowImageIn-SystemReplication、HitachiCopy-on-WriteSnapshot、HitachiVolumeSecurity、HitachiDataRetentionUtility、HitachiDynamicLinkManager、HitachiHiCommandStorageServicesManager（AppIQ），此外AMS500还多一个用于远程拷贝和D2D备份的HitachiTrueCopyRemoteReplication（同步）。

HPEVA：

循序渐进，左右逢源

2005年5月中，惠普（HP）在其年度StorageWorks大会上宣布推出企业虚拟阵列（EnterpriseVirtualArray，EVA）家族的最新产品EVA4000/6000/8000。

EVA4000和EVA8000分别取代问世已有两年之久的EVA3000和EVA5000，原有的两款产品间过大的空档被EVA6000填补。

三款产品均采用4U机架规格的FC双HSV200控制器，一个42U的机柜（cabinet）最多可以容纳12个M5314B磁盘柜，因此EVA8000在单个机柜内支持的硬盘驱动器数量为168个，要达到240个的最大数量还需要增加一个工具机柜。

EVA40002C1D、EVA60002C4D和EVA80002C12D

FATA（FibreAttachedTechnologyAdapted，光纤连接技术改造）是EVA4000/6000/8000从EVA3000/5000继承的“遗产”中最值得一提的技术。

作为一种相对廉价的大容量硬盘驱动器，FATA硬盘驱动器采用FC接口——而不是常见的SATA接口，因此可以与高性能的FC硬盘驱动器使用同样的磁盘柜，这也是同代的其他中端存储系统所欠缺的能力。

EVA家族采用将每个逻辑卷都分摊到所有硬盘上的Vraid（VirtualRAID）技术，以充分利用每块硬盘的性能。

EVA4000/6000/8000可管理多达1024个虚拟磁盘（256个/HBA），每个虚拟磁盘的容量在1GB到2TB之间，能够以1GB为增量动态扩展容量（需要主机操作系统支持）。

今年2月，EVA家族成为业内第一批能够同时支持iSCSI和4Gb/sFC（4GFC）连接的中端存储系统。

通过使用具有2个以太网（GbE）端口和2个FC端口的HPStorageWorksEVAiSCSI连接选件，EVA家族可以获得iSCSI连接能力；而4GFC连接仅限于主机端口，磁盘端口仍然是2Gb/s（2GFC）。

此外，还支持EVA阵列连接到XP阵列上以提高虚拟化能力并允许从HP的单一界面对多个厂商的阵列的数据管理。

EVA4000/6000/8000新增的功能包括：

即时快照式克隆，允许即时使用克隆拷贝以节省时间；无容量快照（Vsnap），可节省磁盘空间，同时提高效率和利用率；提供远程监控的HPInstantSupport企业版（ISEE）远程服务工具，能够保持IT基础设施的高可用性。

StorageWorksEVA的软件功能也得到了增强，包括：

HPStorageWorksCommandViewEVA——旨在充分利用EVA虚拟化技术实现全面阵列管理，借助EVA提供的集成管理GUI，客户只需点击鼠标即可简化管理并配置其环境；

HPStorageWorksContinuousAccessEVA——基于存储的SAN应用能力，可以在惠普阵列间进行远程数据复制。

客户能够从一个单一管理控制台集中管理其阵列，并可快速供应存储并复制数据，还能避免XX的用户访问LUN。

HPStorageWorksBusinessCopyEVA——通过提供即时数据复制功能以及可用存储容量利用率，实现经济、易于使用和高效的本地数据复制能力。

HPStorageWorksEVA家族配置表

EVA4000EVA6000EVA8000

应用环境入门级中高端关键业务

本地数据复制HPStorageWorksBusinessCopyEVA

远程数据复制HPStorageWorksContinuousAccessEVA

阵列管理和配置HPStorageWorksCommandViewEVA：

多达16台EVA

RAID支持Vraid1,Vraid0+1,Vraid5,CrossVraid

Cache（每控制器对）4GB4GB8GB

主机端口（每控制器对）448

主机端口速度2/4Gb2/4Gb2/4Gb

设备端口（每控制器对）448

后端交换机（每阵列）024

设备机箱1～44～82～18

每磁盘柜驱动器数量141414

驱动器类型高性能FC（最大300GB）或FATA（最大500GB）

支持磁盘数量8～5616～1128～168（240）

容量0.5～28TB1.2～56TB0.5～120TB

IOPS（每秒I/O请求）141,000141,000>200,000

最大带宽（MB/s）3356501500

IBMDS4800：

4GFC先行，iSCSI靠边

2005年6月初开始出货TotalStorageDS4800的IBM由此成为第一个推出4Gb/sFC（4GFC）磁盘阵列的主要SAN厂商。

这款DS4000系列的最新产品采用第六代架构，据称与之前的2Gb/sFC阵列DS4500（原FastT900）性能提高了3倍。

DS4800采用双Active热插拔4GbRAID控制器，共有16个4GFC端口，主机端口（1/2/4Gbps自适应）和驱动器端口（2/4Gbps自适应）各8个，都支持FC交换和FC-AL（ArbitratedLoop，仲裁环路）标准，而DS4500的驱动器端口仅支持2GbFC-AL。

DS4800有82A、84A和88A三个型号，主要区别是电池备份缓存容量分别为4GB、8GB和16GB（双控制器对等）。

支持RAID0,1,3,5,10，可选8、16或64个存储分区。

IBMTotalStorageDS4800

DS4800的控制器为4U机架规格，可通过DS4000系列存储扩展单元支持多达224个硬盘驱动器。

DS4800刚推出时可选的存储扩展单元有两种，即使用SATA硬盘驱动器的DS4000EXP100和使用FC硬盘驱动器的DS4000EXP710，两者的硬盘驱动器槽位均为14个，因此需要16个才能达到DS4800的最大驱动器数量。

由于DS4000EXP710仅支持2Gb/sFC（2GFC），IBM在今年2月28日宣布推出支持4GFC的DS4000EXP810存储扩展单元。

这款3U机架高度的扩展单元具有16个硬盘驱动器槽位，因此只需14个即可满足DS4800。

此外，EXP810还允许2GbpsFC硬盘驱动器模块与