‘壹’ SAS和FC竞争激烈 谁才是存储之王
培育和发展7大战略新兴产业是我国十二五期间工作的重点,而其中信息技术被放在举足轻重的地位,以移动通信、云计算和物联网为代表的新一代信息技术和产业将会得到系统的发展。同时,未来几年,我国将致力于推进两化的深度融合,全面提高经济社会信息化水平。以电信为代表的各行各业将会迎来新一轮的数据中心建设和升级高潮。 存储之变 以政府行业为例,其信息化的历程已经从办公自动化和电子政务建设进入数据中心的建设和整合阶段。而从当前政府数据中心的建设来看大体可分为三类:数据集中存储与处理、政府超算中心和政府灾备中心,其中政府超算中心的建设会尤为突出。政府超算中心是以数据计算资源为中心的IT建设,可以说是超级计算机的集群构建,在气象云图计算、动漫的3D渲染、电子商务网站、大型飞机汽车模型计算等领域有强烈的需求。数据中心建设的规模爆发同时引发数据存储市场的洗牌机会,经济高效、安全可靠的存储技术将会得到市场的肯定。 目前主要有三种主流的存储接口技术:SATA(串行ATA)、SAS(串行SCSI)和FC(光纤通道),SATA多用于个人产品中,也有部分企业级的应用,SAS则主要应用于企业级的服务器,而FC一般只应用在高端服务器。接口技术的不断发展,对SAN(存储区域网)会产生一定的影响。光纤通道尽管主宰了过去10年的企业级的高端存储市场,但高昂的价格也构成了其进一步发展的障碍。随着将SATA技术和SCSI技术有机结合的SAS技术的逐步成熟和速度的提高,其逐步成为光纤通道技术的有力竞争者。IDC认为,由日立和IBM倡导的SAS技术,由于具备高稳定性与高性能,兼容SATA,并能持续改进新一代SAS技术,已经成为企业级中高端存储系统的必备产品。 SAS是新一代的SCSI技术,与SATA硬盘相同,都是采用串行技术以获得更高的传输速度,并通过缩短连结线改善内部空间。SAS是并行SCSI接口之后开发出的全新接口,此接口的设计是为了改善存储系统的效能、可用性和扩充性,提供与SATA硬盘的兼容性。目前主流的硬盘厂商比如日立、富士通和希捷等都推出了成熟的SAS产品,惠普也推出了支持SAS硬盘的服务器。 全面胜出 在传输速率方面,由于SAS采用了点到点的连接方式,每个SAS端口提供3Gb带宽,传输能力与4Gb光纤相差无几,这种传输方式不仅提高了高可靠性和容错能力,同时也增加了系统的整体性能。在硬盘端,SAS协议的交换域能够提供16384个节点,而光纤环路最多提供126个节点。同时,SAS具有极高的扩展性。每个SAS扩展器可以最多连接 128 个物理连接,其中包括其它主控连接,其它 SAS 扩展器或硬盘驱动器。这种高度可扩展的连接机制实现了企业级的海量存储空间需求,同时可以方便地支持多点集群,用于自动故障恢复功能或负载平衡。目前,SAS接口速率为3Gbps,其SAS扩展器多为12端口。不久,将会有6Gbps甚至12Gbps的高速接口出现,并且会有28或36端口的SAS扩展器出现以适应不同的应用需求,其实际使用性能足于光纤媲美。 而在兼容性方面,SAS技术了简化内部连接的设计,通过共用组件降低设计成本。为保护用户投资,SAS的接口技术可以向下兼容SATA。SAS系统的背板既可以连接具有双端口、高性能的SAS驱动器,也可以连接高容量、低成本的SATA驱动器。过去由于SCSI、ATA分别占领不同的市场段,且设备间共享带宽,在接口、驱动、线缆等方面都互不兼容,造成用户资源的分散和孤立,增加了总体拥有成本。而现在,用户即使使用不同类型的硬盘,也不需要再重新投资,对于企业用户投资保护来说,实在意义非常。但需要注意的是,SATA系统并不兼容SAS,所以SAS驱动器不能连接到SATA背板上。同时,SAS由SCSI发展而来,因此在主机端会有众多的厂商兼容。
‘贰’ 浪潮存储怎么样都与什么企业和机构有合作
浪潮存储有近二十年的技术创新和积累,在行业用户中占据重要份额。其中包括在通信行业,浪潮存储三年4次中标中移动分布式存储集采,特别是在2020年浪潮高端存储中标中移动核心业务系统,为中国移动的数据要素“托底”。在科研行业,浪潮存储承载中国天眼天文研究、清华大学活脑成像、复旦大学类脑研究、华中大脑图谱研究、中山大学精准医疗研究等行业Top用户的海量数据。与此同时浪潮存储开始在俄罗斯、德国、波兰、日本、韩国等海外市场进行推广,相信随着浪潮存储在技术领域的不断探索与完善,其未来的发展也会越来越好。
‘叁’ 3PAR是什么
3Par
一家全球领先的公用存储厂商,其先进技术包括基于多租户集群存储架构的“共用存储”系统,这种架构用于以服务的形式为虚拟化数据中心和云计算交付软硬件的平台。 对于国内存储市场来说,3PAR 是不折不扣的后来者。也是个相对陌生的存储产品,以至于其竞争对手的人员甚至都不知道这家公司已经杀入中国市场。 3PAR在1999年成立,几个创始人主要出自Sun,前身叫作3PARdata ,2008年上市。要知道在存储技术领域竞争还是比较激烈的,EMC/HDS等控制着高端存储的主要市场,3PAR能突破技术壁垒并最后成功上市,没两把刷子那是绝对做不到的。 解析3PAR InSpire 硬件结构 3PAR 背板采用全网状的连接结构,每个控制器节点之间高速直连。因为是全网状的,所以基本上一个链路坏掉只影响直连的两个节点的通信,对其它节点无影响。每个控制器节点内置一块硬盘,用于操作系统安装。控制器节点最多可以扩展到8个,是3PAR存储最核心的组件。 相比之下,HDS 架构采用全光线交换方式(Universal Star Network),而 EMC 是采用直连矩阵方式(新一代产品采用虚拟矩阵架构--Virtual Matrix ,其实已经放弃了直连矩阵架构了)。这些连接方式的孰优孰劣历来是厂商攻击竞争对手的着眼点,能否最大限度发挥性能是用户最需要关心的。 3PAR 针对 I/O 指令和数据移动使用不同的计算芯片。I/O 指令(元数据/控制Cache)用 Intel 的芯片,而 数据移动/Cache 则使用专门设计的 ASIC 芯片来完成。 因为有专门的硬件 ASIC 芯片用于 RAID 5 XOR 校验,3PAR 号称有了其第三代 ASIC 芯片,实现的 RAID 5 是业界最快的,甚至 SATA 盘也能有不错的性能表现。(从 Oracle 公司测试的数据来看,和 RAID 10 速度的确相差无几。) 内容导航 InForm 操作系统软件与虚拟化 3PAR 的操作系统叫 InForm,最初就是面向层次化的设计。与其他存储不同的是,3PAR 所有磁盘被分成 256MB 统一大小的小盘(Chunklet),可以根据需要用多个 Chunklet 组成 RAIDlet(逻辑磁盘)。因为这个独特的设计方式,3PAR 是可以很容易做到不同容量的磁盘混用,同一个 RAID 组里都可以有不同大小、不同转速的磁盘混用,这是其他存储做不到的。而且,所有的磁盘都可以利用,因为Hotspare Chunklet 以更小的单位分散在不同的磁盘上,也不再需要单独留热备盘。空间利用率可以更充分一些。 多说一句,有这个冗余机制,3PAR 更换磁盘也是与众不同:直接抽磁盘盒子(一个盒子可是四块磁盘啊),我当初看到 3PAR 技术人员这么操作真是着实吓了一跳。 因为固定大小的 Chunklet 的存在,可以将 I/O 更为均匀的分散到多个磁盘上。 对于熟悉Oracle 的朋友来说,会发现这和 ASM 的思想非常接近。因而也可以和 Oracle 数据库进行无缝集成: 因为软件做得非常具有易用性,日常管理与维护远远没有其他高端存储那么复杂,新增磁盘这种事情,都是一行命令之后底层自动处理。其实在 Thin Provisioning 方面 3PAR 也是很值得一说的,比一些厂商的伪 Thin Provisioning 具体多了。限于篇幅,不赘述。 3PAR 在美国有很多金融证券行业的客户,也有 Web 2.0 行业的客户--MySpace 。在保证 I/O 响应在 10ms 以内的前提下,3PAR 的 IOPS 能力非常优异(这才是卖点,不难理解其客户多集中在证券、金融领域)。虽然有些厂商号称能得到更高的 IOPS ,但那是在 I/O 响应时间很差的情况下的数据。要说明的是,现在随着一些存储厂商在高端服务器上也支持 SSD ,未来几年如何还要再看。 前两年 3PAR 推行所谓 Utility Storage(公用存储) 理念,现在貌似改成云存储了。说实话,3PAR 命令行批量创建LUN 真的很让人感觉舒服。3PAR 原来只做中高端市场,只有 T 这一个系列,现在也开始关注中低端市场了,推出了 F 系列的产品。软硬件体系基本没变,倒是没仔细看过。
‘肆’ 浪潮存储的混闪存储服务器是什么可以满足哪些行业的需求
混闪存储是一种使用SSD技术作为性能提速层、HDD作为主要存储介质的使用通过SSD与HDD的混合使用进行存储的一种功能。浪潮的混闪存储有高端存储AS18000G5、混闪存储AS5800G5、混闪存储AS5600G5、混闪存储AS5500G5、混闪存储AS5500G5-C、混闪存储AS5300G5、混闪存储AS6800G2、混闪存储AS5800G2、混闪存储AS5600G2、混闪存储AS5500G2、混闪存储AS5300G2、混闪存储AS2600G2、混闪存储AS2200G2和混闪存储AS2150G2,这些混闪存储无论平台式企业级结构化和还是非结构化的应用均能使用。而且,一部分的混闪存储,比如说AS5500G2系列,还能够适配于中大型小企业,提供多种类型的服务闪存功能。
‘伍’ 分布式融合存储正在革谁的命
事实上,一直以来,存储这个行业似乎都始终保持着它独有的活力与青春,活力在于技术的革新,青春在于分分合合的更替。
大家都知道高端存储之所以牛掰,在于其高性能、高可靠、高可用等特点,但价格也高啊。如何将这种高大上的高端存储以一种创新的方式来替代,一直是许多用户面临的挑战也是最大的渴望。
用户永远都是现实主义者,便宜又好的存储没人不喜欢。用户需求所在,就是用户痛点所在。于是,业界有人提出了超融合的概念,也有人很早提出了分布式存储的概念,然而这两种方式还是不能满足用户对存储的扩展性、可用性、可靠性与价格之间的平衡。
就在这个当头,有人设想将Hyper-Converged超融合与Scale-out存储架构相结合,没有想到这样的设想很快变成了现实。一种创新的模式已经诞生,阿明暂且称呼它为分布式融合存储。但这种创新存储引发了业界的许多争议,有人说这种方式没有传统集中存储那样更利于企业级用户管理,有人说这样的方式更利于提高存储效能……实属不易的是,就在大家众说纷纭之下,分布式融合存储打破厂商限制的僵局,已经找到了政府、电信运营商、医疗、教育等多个领域用户的成功应用。
那么,为什么分布式融合存储能够如此快地获得许多成功应用?它正在革谁的命呢?
闪存真的在加速“去中心化”吗?
不管你承认与否,存储领域一切似乎照常,一切又都在变化。因为存储创新不断,技术更新不断,变化不断,但唯一照常不变的就是最大化地提高存储效率与价值。
近些年来,用户追求存储速度与性能是前所未有的,随着闪存这种新介质的诞生,确实带给了许多企业级用户的福音。我们可以从闪存卡、SSD盘、全闪存阵列与混合阵列的逐渐铺开得到验证,闪存以一种前所未有的革新速度正在改变着存储行业的格局。
闪存存储介质变化引发了一场存储更新,成为不争的事实。
实际上,在闪存领域应用最为广泛的就是闪存卡和SSD盘,闪存也加速了分布式应用的推进,为什么这么说呢?大家都清楚最早应用在互联网领域的分布式架构,以其灵活扩展、价格可选、性能优越、可控可用的特点备受企业级用户的关注,但是要将分布式架构特别是分布式存储应用到企业级用户领域,虽然不难,但也不容易。
随着x86成为企业级用户行业的新主流,由x86架构带来的分布式部署成为一种大趋势,但是在分布式部署过程中,用户依然面临存储性能提升的问题。用户不可能再回去采用高大上的高端存储,那么如何在分布式存储方案中实现性能的提升呢?
最简单最快捷的方式就是应用闪存,包括闪存卡和SSD盘,特别是闪存卡与服务器的结合,一方面满足了用户对于存储性能的需求,另一方面也满足了用户对于x86灵活的分布式扩展。在闪存这种快速提升服务器性能的应用带动下,必然也加快了用户“去中心化”的发展。由此,闪存与服务器有效结合下,不仅很快提升了存储性能,也扩大了用户对于分布式存储的应用前景。
‘陆’ 互联网如何海量存储数据
目前存储海量数据的技术主要包括NoSQL、分布式文件系统、和传统关系型数据库。随着互联网行业不断的发展,产生的数据量越来越多,并且这些数据的特点是半结构化和非结构化,数据很可能是不精确的,易变的。这样传统关系型数据库就无法发挥它的优势。因此,目前互联网行业偏向于使用NoSQL和分布式文件系统来存储海量数据。
下面介绍下常用的NoSQL和分布式文件系统。
NoSQL
互联网行业常用的NoSQL有:HBase、MongoDB、Couchbase、LevelDB。
HBase是Apache Hadoop的子项目,理论依据为Google论文 Bigtable: A Distributed Storage System for Structured Data开发的。HBase适合存储半结构化或非结构化的数据。HBase的数据模型是稀疏的、分布式的、持久稳固的多维map。HBase也有行和列的概念,这是与RDBMS相同的地方,但却又不同。HBase底层采用HDFS作为文件系统,具有高可靠性、高性能。
MongoDB是一种支持高性能数据存储的开源文档型数据库。支持嵌入式数据模型以减少对数据库系统的I/O、利用索引实现快速查询,并且嵌入式文档和集合也支持索引,它复制能力被称作复制集(replica set),提供了自动的故障迁移和数据冗余。MongoDB的分片策略将数据分布在服务器集群上。
Couchbase这种NoSQL有三个重要的组件:Couchbase服务器、Couchbase Gateway、Couchbase Lite。Couchbase服务器,支持横向扩展,面向文档的数据库,支持键值操作,类似于SQL查询和内置的全文搜索;Couchbase Gateway提供了用于RESTful和流式访问数据的应用层API。Couchbase Lite是一款面向移动设备和“边缘”系统的嵌入式数据库。Couchbase支持千万级海量数据存储
分布式文件系统
如果针对单个大文件,譬如超过100MB的文件,使用NoSQL存储就不适当了。使用分布式文件系统的优势在于,分布式文件系统隔离底层数据存储和分布的细节,展示给用户的是一个统一的逻辑视图。常用的分布式文件系统有Google File System、HDFS、MooseFS、Ceph、GlusterFS、Lustre等。
相比过去打电话、发短信、用彩铃的“老三样”,移动互联网的发展使得人们可以随时随地通过刷微博、看视频、微信聊天、浏览网页、地图导航、网上购物、外卖订餐等,这些业务的海量数据都构建在大规模网络云资源池之上。当14亿中国人把衣食住行搬上移动互联网的同时,也给网络云资源池带来巨大业务挑战。
首先,用户需求动态变化,传统业务流量主要是端到端模式,较为稳定;而互联网流量易受热点内容牵引,数据流量流向复杂和规模多变:比如双十一购物狂潮,电商平台订单创建峰值达到58.3万笔,要求通信网络提供高并发支持;又如优酷春节期间有超过23亿人次上网刷剧、抖音拜年短视频增长超10倍,需要通信网络能够灵活扩充带宽。面对用户动态多变的需求,通信网络需要具备快速洞察和响应用户需求的能力,提供高效、弹性、智能的数据服务。
“随着通信网络管道十倍百倍加粗、节点数从千万级逐渐跃升至百亿千亿级,如何‘接得住、存得下’海量数据,成为网络云资源池建设面临的巨大考验”,李辉表示。一直以来,作为新数据存储首倡者和引领者,浪潮存储携手通信行业用户,不断 探索 提速通信网络云基础设施的各种姿势。
早在2018年,浪潮存储就参与了通信行业基础设施建设,四年内累计交付约5000套存储产品,涵盖全闪存储、高端存储、分布式存储等明星产品。其中在网络云建设中,浪潮存储已连续两年两次中标全球最大的NFV网络云项目,其中在网络云二期建设中,浪潮存储提供数千节点,为上层网元、应用提供高效数据服务。在最新的NFV三期项目中,浪潮存储也已中标。
能够与通信用户在网络云建设中多次握手,背后是浪潮存储的持续技术投入与创新。浪潮存储6年内投入超30亿研发经费,开发了业界首个“多合一”极简架构的浪潮并行融合存储系统。此存储系统能够统筹管理数千个节点,实现性能、容量线性扩展;同时基于浪潮iTurbo智能加速引擎的智能IO均衡、智能资源调度、智能元数据管理等功能,与自研NVMe SSD闪存盘进行系统级别联调优化,让百万级IO均衡落盘且路径更短,将存储系统性能发挥到极致。
“为了确保全球最大规模的网络云正常上线运行,我们联合用户对存储集群展开了长达数月的魔鬼测试”,浪潮存储工程师表示。网络云的IO以虚拟机数据和上层应用数据为主,浪潮按照每个存储集群支持15000台虚机进行配置,分别对单卷随机读写、顺序写、混合读写以及全系统随机读写的IO、带宽、时延等指标进行了360无死角测试,达到了通信用户提出的单卷、系统性能不低于4万和12万IOPS、时延小于3ms的要求,产品成熟度得到了验证。
以通信行业为例,2020年全国移动互联网接入流量1656亿GB,相当于中国14亿人每人消耗118GB数据;其中春节期间,移动互联网更是创下7天消耗36亿GB数据流量的记录,还“捎带”打了548亿分钟电话、发送212亿条短信……海量实时数据洪流,在网络云资源池(NFV)支撑下收放自如,其中分布式存储平台发挥了作用。如此样板工程,其巨大示范及拉动作用不言而喻。
‘柒’ 华为天才少年主攻存储领域研究
自古英雄出少年。
本年度的华为天才少年项目再次引爆眼球。一位是从普通本科一路“逆袭”到华中科大博士,并成为唯一拿到本年度最高档年薪的青年才俊;另一位则是在多种A类期刊发表论文,集智慧与美丽于一身的美女博士。这两位成功入围项目的华中科大博士迅速成为街头巷议的热门话题。
值得关注的是,本年度入围的两位华为天才少年在校研究方向均跟数据存储有着紧密联系。因此,这二位不约而同地选择华为做存储相关的研究,让人不得不感叹华为存储对于基础研究与人才的重视。
事实上,从十八年前正式起步开始,华为存储一路发展始终与各大高校科研机构保持着紧密联系,高校科研机构不仅是华为存储人才重要的来源地,也是华为在存储基础领域联合创新的重要合作对象。如今,华为存储已经成长为全球Top 5、中国Top1级别的重要厂商, 在存储技术的产、学、研、用上逐步 探索 出一条价值闭环,真正让基础研究的创新成果加速走向落地,并利用市场成果不断反哺基础研究的创新 。
以本次入围天才少年项目的美女博士为例,其研究方向之一的非易失性存储器(NVM)、NVMe协议是当今存储产品中最为重要的技术趋势,而华为存储正是端到端NVMe全闪存当之无愧的领导者。华为存储的产、学、研、用价值闭环在端到端NVMe全闪存这个存储细分领域体现得淋漓尽致。
天下武功,唯快不破。
同样,在存储产品中,性能是衡量存储是否优秀的重要指标之一。在单位时间内IO越高、延迟越低,存储的性能就会越好,也意味着可以承载更多应用和更加及时响应业务请求,让用户体验更好。
NVMe正是存储领域一门关于快的武功。如果将为机械硬盘设计的SAS协议比喻为红绿灯多、卡口多的省市级公路;那么专为闪存而生的NMVe协议则是不限速的高速公路。初看NVMe可以让数据真正放飞自我,但是如何让NVMe这条数据高速公路修的更加合理、智能,让数据在高速公路上“不翻车”,则绝对需要常年修炼、不断打磨才能实现。
这是因为在数据中心这张数据网络中,IO路径涉及到服务器、存储、网络等多种设备,还有FC、IP、IB、PCIe、SAS等多种网络协议,经常面临数据传输路径过长、协议互相转化等挑战。因此,NVMe的落地往往“牵一发而动全身”,需要对整个数据中心数据传输网络进行规划和设计,仅仅是一两款NVMe SSD或者NVMe闪存控制器是远远不够的。
华为正是NVMe全闪存领域的顶尖高手,用“老司机”形容不为过。 作为存储行业SSD盘片级专利最多的厂商之一,华为对于NVMe协议进行了长期深入研究,在业界唯一端到端开发了NVMe SSD盘,NVMe 闪存控制器和NVMe全闪存操作系统,并且在业内率先实现了全系列端到端NVMe全闪存。
华为是如何做到这些的?让我们一探究竟。
华为之所以对于NVMe十分重视,是因为NVMe与闪存有着紧密联系,可谓是闪存性能潜能释放的关键所在。而华为早在2005年就开始对闪存进行研究,对于NVMe如何走向落地和价值如何实现有着深刻的洞察与实践。
2010年,NVMe最初作为一种硬盘接口协议诞生,充分释放出闪存性能。但要想真正释放数据中心包括计算、存储和网络的性能,NVMe作为硬盘接口协议是远远不够的。因此,NVMe经过多年发展,逐渐发展到存储网络领域,NVMe over RoCE技术孕育而生。
NVMe over RoCE(Non-Volatile Memory Express over Remote Direct Access Memory over Converged Ethernet)作为新一代高性能存储技术,将NVMe协议和网络领域中RDMA技术结合,它的出现真正让数据中心的数据高速公路成为一种统一的网络,拥有性能、组网便利性和方案成本等多种优势。但是它也存在着链路故障感知时长、网络实验稳定性、部署易用性等方面的挑战。
为此,华为集合全公司重量级产品线力量,从存储和网络两个方面对标准NVMe over RoCE方案进行增强,推出了NOF+增强方案。
具体到产品方面,华为是业内唯一端到端开发了NVMe SSD盘、NVMe闪存控制器和NVMe全闪存操作系统,率先实现全系列端到端NVMe全闪的厂商。
比如,华为去年推出的全新OceanStor存储Dorado系列,其性能高达2000万IOPS、极致时延达到0.05ms,各项指标远超市场上同类竞品。
在华为OceanStor存储Dorado系列全闪存中,同时提供32G FC-NVMe和NVMe Over 100G RDMA全IP组网设计,实现前端网络连接、后端硬盘框连接、scale-out的控制器互联均采用同一种网络协议;OceanStor存储Dorado系列全闪存还针对NVMe设计了一套IO调度机制,彻底取消原来IO路径上的盘级互斥锁,避免了IO下发时队列锁冲突,降低软件开销,实现最佳性能。
此外,华为OceanStor存储Dorado系列全闪存在操作系统层面针对NVMe进行了优化,智能芯片、FlashLink智能算法,充分发挥了多核优势,并且通过智能学习统计IO规律,提升读缓存命中率和缩短批处理时间,大幅提升了性能与效率。
为了让数据的高速公路更加稳定与可靠,华为OceanStor存储Dorado系列全闪存在组件层提供了充足的保障。
例如,为增加端口可靠性,华为自研SSD支持原生双端口技术,而不是采用内部Switch实现双端口的方式,端口独立、互不影响,为整个全闪存提供了牢固的硬件基础和可靠性;此外,华为通过PCI-E多年的技术积累,具备完善的PCI-E链路管理、异常处理、热插拔技术,支持SSD盘在任何时间、任何方式拔出,并提供端到端PCI-E系统可靠性,保障单盘更换或发生故障时不扩散。
针对大容量SSD使用容易造成数据丢失的情况,华为OceanStor存储Dorado系列全闪存采用创新的RAID-TP软件技术,基于Erasure Code算法,在3块盘同时失效的情况下能够容忍数据不丢失、业务不中断。华为成为业界唯三可以同时容忍3块盘失效的厂商,并且是三家厂商中唯一可以实现15分钟/TB 高效重构,重构速度领先其他两家厂商20倍。华为OceanStor存储Dorado系列全闪存还拥有诸如快照、克隆、远程复制等完备的数据保护技术。
当前, 华为通过十多年的技术积累,华为已经拥有1000多个NVMe全闪存成功案例,用户涵盖到金融、政府、制造、能源等多个领域。
例如,成立于1996年的南华期货,是全国期货公司Top 10,主要从事期货经纪、资产管理、证券投资等业务。南华期货在大交所、郑商所、深交所、嘉兴联通、香港PCCW等行业数据中心和电信运营商处租用VIP机房和机柜,就近部署交易系统。
这样做的目的只有一个:“快人一步”。南华期货的业务是典型的“时间就是金钱”,一点点时间差往往可能带来利润的大幅变动,这种交易型的业务决定了其对时延要求极低,通常需要小于1ms。南华期货通过部署华为OceanStor存储Dorado全闪存来承载综合交易平台,不仅稳定可靠,性能还提升3倍,为投资者提供了极佳的用户体验。
可以说,华为存储的“快人一步”让用户在业务中也“快人一步”。
十八年风雨兼程,华为存储如今已经成长为全球Top 5、中国Top 1级别的厂商,在全球布局了12个研发中心,拥有超过4000名研发工程师、800多项存储专利,服务了全球超过12000家涵盖各个行业的用户并且连续十九个季度位列中国市场第一,更是在全闪存领域连续多个季度实现全球增速第一。
在这十八年中,技术创新是华为存储的信仰,技术创新的脚步永不停止让华为在高端存储架构、NVMe、智能存储等多个领域不断实现突破,逐渐从市场的跟随者成长为业界当之无愧的技术领先者。去年,华为存储更是首次针对数据基础设施技术难题设置了“奥林帕斯奖”,鼓励和奖励全球在数据基础设施领域取得突破性贡献的科研工作者。
未来,随着更多华为天才少年以及其他人才的不断加入,华为存储有望在舞台中央施展更多精彩。
‘捌’ 关于IBM、HP等中低端存储详细综合分析报告。
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Symmetrix DMX-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TotalStorage DS4800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%;
Network Appliance(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,EMC CLARiiON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TagmaStore NSC55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TagmaStore AMS500还低,可实际上NSC55与高端的TagmaStore USP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TotalStorage DS6800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StorageTek FlexLine FLX680。最大容量96.7TB的NearStore R200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(Nearline Storage)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,EMC CLARiiON CX家族和HDS Thunder 9500V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(Fibre Attached Technology Adapted,光纤连接技术改造)硬盘驱动器,并于当年7月在其EVA 3000/5000中提供了250GB FATA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(Fibre Channel Instry Association,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,EMC Symmetrix DMX-3企业级存储系统中采用的LC-FC(Low Cost Fibre Channel,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RAID 6(从RAID 5发展而来)和NetApp独有的RAID-DP(RAID Double Parity,建立在RAID 4基础上的双校验)。
4GFC和iSCSI:旗鼓相当,冲线在即
4Gb/s FC(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(Symmetrix DMX-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TotalStorage DS4800响应4GFC,HDS TagmaStore AMS系列随后跟进,HP StorageWorks EVA4000/6000/8000也在半年之后加入行列。EMC虽然升级了CLARiiON CX300/500/700,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/s FC(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CLARiiON CX300/500/700中没有必需的以太网支持,EMC专门推出了仅支持iSCSI的CLARiiON CX300i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HP StorageWorks EVA iSCSI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,iSCSI SAN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。iSCSI SAN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。
EMC CLARiiON: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CLARiiON CX300/500/700打天下。
不过,这两年中EMC没有停止对CLARiiON CX300/500/700的更新和升级。大约在一年前,EMC推出了支持本地iSCSI的CLARiiON CX300i和CX500i,它们采用1Gb以太网接口,而不是CLARiiON CX300和CX500的2Gb FC接口。最高端的CLARiiON CX700没有相对应的iSCSI版本。显然,目前的CLARiiON CX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(Fibre Channel arbitrated loop,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(Virtual LUN),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;SAN Copy的升级SAN Copy/E允许用户在CX系列和CLARiiON AX100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Navisphere Manager也进行了升级,能从一个控制台管理AX100和CX系列。
对4Gb/s FC(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CLARiiON CX。
CLARiiON CX300/500/700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RAID 0, 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(hot spare)磁盘,重建优先级可调整。
HDS AMS: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(Workgroup Molar Storage)WMS100,TagmaStore可调整模块化存储系统(Adaptable Molar Storage)AMS200、AMS500和TagmaStore网络存储控制器(Network Storage Controller)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Thunder 9530V入门级存储系统和Thunder 9570V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/s FC(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/s FC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/s FC-AL的规格。
HDS TagmaStore AMS200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(300GB FC硬盘驱动器和400GB SATA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RAID 1, 10, 5之外,加入了对采用双校验盘的RAID 6(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RAID 0,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FC SAN的成员,还具备多达8个的NAS连接能力,支持NFS v2/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(Cache Partition Manager)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Hitachi Resource Manager工具包、HiCommand套件、Hitachi ShadowImage In-System Replication、Hitachi Copy-on-Write Snapshot、Hitachi Volume Security、Hitachi Data Retention Utility、Hitachi Dynamic Link Manager、Hitachi HiCommand Storage Services Manager(AppIQ),此外AMS500还多一个用于远程拷贝和D2D备份的Hitachi TrueCopy Remote Replication(同步)。
HP EVA: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(Enterprise Virtual Array,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。
EVA4000 2C1D、EVA6000 2C4D和EVA8000 2C12D
FATA(Fibre Attached Technology Adapted,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(Virtual RAID)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/s FC(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HP StorageWorks EVA iSCSI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。
‘玖’ 浪潮信息分布式存储市场表现怎么样
得益于极致全面的产品力,浪潮信息分布式存储在主流行业实现了规模化部署,像运营商、国有银行、大型保险公司之类的行业顶级用户也都是浪潮信息的客户。当然,好不好,数据最有说服力,在网络了解到2021年第三季度中国SDS市场销量22,527台,浪潮分布式存储销量就达到3,515台,占据16%的市场份额,位居中国第一,这实力还是非常强的。