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SPC-1:闪存vs.磁盘新旧势力的战场

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面对SSD带来的威胁,传统企业存储厂商的产品也在积极地通过固态存储来提高效率。除了以EMC FAST、戴尔Compellent流动数据架构为代表的自动分层存储技术之外,各种各样以内存、闪存作为高速缓存的性能优化方式也层出不穷。比如NetApp阵列中将PCIe闪存卡用于读缓存的Flash Cache、Oracle Sun ZFS存储设备支持的SSD读/写缓存,还有EMC很快要推出的Project Lightning服务器高速缓存、IBM XIV Gen3中即将加入的分布式SSD缓存支持等。未来鹿死谁手,我们还很难说...

作者:黄亮 来源:比特网 2012年2月1日

关键字: SPC-1 磁盘

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在本页阅读全文(共3页)

容量/成本对比、固态存储的优势和不足 

SPC-1:闪存vs.磁盘新旧势力的战场

上表中就是我们在前面提到过的四款入门级存储系统,它们都属于双控制器模块化阵列,支持的驱动器数量少于200,SPC-1 IOPS性能不超过40,000。尽管上面3款NetApp E2600系产品支持的硬盘数都在去年翻倍达到192个,但其性能未必也随之同比例提高。笔者在《戴尔MD32/36更新:120、192驱动器可选》一文中曾经介绍过:“戴尔PowerVault MD3200/3600新版Firmware的基本型号只支持到120个驱动器,要想进一步提升至192个需要购买额外的硬盘驱动器PFK。”因此,富士通ETERNUS DX80 S2支持120块盘也是基本够用的。“总ASU(Application Storage Unit)容量”指的是执行SPC-1 Benchmark过程中读、写测试的全部逻辑容量范围,也就是性能结果对应的可用容量。“空间利用率”即总ASU(Application Storage Unit)容量在总体物理容量之中所占的比例,在RAID 10模式下这个数字比较理想的情况是接近50%,而RAID 5、RAID 6(DP)则能达到更高的利用率。

SPC-1:闪存vs.磁盘新旧势力的战场

 以参与测试的IBM System Storage DS3524 Express Turbo为例,全部物理存储容量中除了ASU空间之外,还有未用存储、用于数据保护的镜像存储(RAID 10)、过量分配/元数据,以及(热)备用盘等。

配置48个硬盘驱动器(本次对比中最少,闪存系统除外)的IBM DS3524参考价格也是最低——48,310美元。我们计算出的“每GB价格”一项,SGI InfiniteStorage 5000-SP的13.5美金远超过另外三款产品,一方面它使用了小容量的146GB驱动器,而在此基础上的价格已经与相同数量/类型300GB硬盘的IBM DS3524相差不多。可见在这里的“同质化”竞争中,SGI 5000-SP没有价格优势。  我们还发现一个问题,配置117个300GB驱动器的Fujitsu DX80 S2,其ASU容量为什么低于96个相同容量驱动器的IBM DS3524呢?原因只有一个——并没有将全部容量用于测试,实现类似短击硬盘的效果(靠近盘片内圈的部分磁道不用,以此人为?提高单个驱动器的IOPS)。还记得上文中我们提出的问题3吗,SPC-1测试也是“有空子可钻”的?

当然这样做也有负面效果,那就是提高了每GB价格(空间利用率只有27.79%)——尽管ETERNUS DX80 S2的总价格低于DS3524 Express Turbo,但每GB价格却超过后者。其实这也为传统磁盘存储系统的用户提供了一种参考,究竟是要容量,还是要IOPS呢?

 SPC-1:闪存vs.磁盘新旧势力的战场

上面5款中端存储系统支持的驱动器数量在200~1000之间,SPC-1 IOPS测试成绩位于50,000~150,000的范围内,除了Pillar Axiom 600 Series 3被认为是Scale-out横向扩展设计之外,其余仍然属于双控制器模块化阵列。在这里NetApp FAS3270A的960个硬盘数处于领先;IBM Storwize V7000目前只支持240个驱动器并不是技术问题,要知道IBM的高端存储系统DS8800已经支持1,536块盘,Storwize V7000是IBM在中端市场上第一款完全采用自主技术的产品(之前依靠与LSI Engenio合作的DS4000/5000系列),它还会在不久的将来随着硬件配置升级而增加更多功能。  这一档次的设备,每GB价格大多集中在15~25美金的范围,华为赛门铁克Oceanspace S5600T的性价比突出,每GB 7.8美元使它能够与入门级存储系统相媲美。NetApp FAS3270A高容量利用率的RAID DP,并没有阻止其每GB价格高达23.5美金,它是否以某些方面成本为代价来提高性能效率?这个我们将在后文中再做分析。

这里四款采用RAID 10配置的阵列,平均空间利用率没有入门级存储系统高。前面我们认为性价比出色的2个产品中,华赛S5600T还是比较厚道(45.38%),而Oracle Sun ZFS Storage 7420c Appliance的容量利用率只有28.22%,不排除以此来增加每驱动器IOPS的嫌疑。

 SPC-1:闪存vs.磁盘新旧势力的战场

我们将高端存储系统和全闪存阵列放在一个表格中,尽管二者支持的驱动器数量相差天壤之别,但它们都是在通过各自的方式(前者是盘数、后者使用闪存介质)来满足不断增长的数据中心应用服务器对存储IOPS的极致需求。惠普3PAR的控制器单元通过背板以Scale-out的方式扩展;日立数据系统VSP则显得保守一些,他们提出了3D扩展——即Scale-up + Scale-out + Scale-deep(继承原来USP V/VM的存储虚拟化功能)的概念。  HP P10000 3PAR V800 和 HDS VSP支持的驱动器数量都在2,000个左右,与EMC Symmetrix VMAX的2,400个处于同一水平,它们的SPC-1 实测IOPS也都超过了200,000。3PAR V800由于满配300GB 15,000转光纤通道驱动器,因此总ASU容量和总价格在本次对比中最高,然而其12.9美金的每GB价格却低于除华赛S5600T之外的四款中端存储系统,可见3PAR一直以来宣传的高性价比并不是空话。相比之下VSP却由于空间利用率低等原因,每GB价格(44.6美金)已经接近Texas Memory Systems RamSan-630固态存储系统(51.7美金)。Scale-out架构看似完胜,那么传统的大型框架式(Monolithic Frame-Based)高端磁盘阵列在今天就没有优势了吗?

TMS RamSan-630可以说是本次对比的一个亮点,在传统中端存储系统的价格水平上提供了高端阵列的性能,另外华为赛门铁克Oceanspace Dorado2100也是以传统入门级存储系统的价格提供了中端阵列的性能。可能是由于驱动器RAID 10和芯片级RAID 5的空间利用率、以及架构设计方面的不同,华赛Dorado2100每GB价格还比较高,并且ASU容量在这些系统中最低(可以换用大容量驱动器来提高)。当然全闪存阵列目前还无法与传统磁盘阵列拼容量,它们暂时只适合存储“少量”需要高IOPS的数据。

总结与展望

笔者认为,企业级固态存储市场距离成熟还有比较长的一段路要走,相关产品或多或少地还存在一些不足、有待完善的地方,比如在本文开头提到的可扩展性、高可用性等方面的能力。至本文截稿之时,我们得知EMC Project Lighting(闪电计划)将于2月初发布,简单说这是一款将PCIe SSD安装在服务器上作为共享存储系统缓存加速的产品,当然还包括FAST缓存(分层)等高级软件功能。正如EMC在上一次利用FAST(全自动存储分层)功能带动SSD驱动器的出货那样,Lighting的发布也将引发PCIe闪存卡在企业存储领域的另一个拐点?

回到SPC-1这个话题上,尽管对它的争议不会就此停止,但我们觉得上述分析、评论还是能够给人以收获,比如说空间利用率与每驱动器IOPS、每GB价格之间的微妙关系等。文中陆续提出的一些问题,有的找到了答案而还有些尚未了结,这就是我们要留到下一篇讨论的内容。在涉及的产品里面,笔者曾经分析过NetApp E2600系(对应IBM DS3524和SGI 5000-SP)、IBM Storwize V7000和3PAR V800的架构设计,那么下一步应该进行更全面的比较。SPC-1报告中还有响应时间曲线、结构示意图、详细的配置信息和分项成本等待我们去挖掘,当然不仅限于SPC-1...

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