SPC-1：闪存vs.磁盘新旧势力的战场

容量/成本对比、固态存储的优势和不足 

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。

 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？

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。

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...