企業(yè)一級存儲陣列與其它存儲方案有所區(qū)別，它的主要作用在于為大量數(shù)據(jù)提供快速訪問能力、同時又需要盡量避免數(shù)量丟失與訪問受限狀況的發(fā)生。

一級存儲陣列與目前普及范圍極廣的其它存儲陣列的不同之處在于，后者擁有兩套控制器、因此它們所能保存的數(shù)據(jù)總量以及能夠支持的并發(fā)訪問數(shù)量都將受到限制。

目前市場上共有四大主要一級陣列產(chǎn)品：

EMC的VMAX

IBM的DS8000

日立數(shù)據(jù)系統(tǒng)公司(簡稱HDS)的VSP

惠普的XP，實(shí)際上屬于日立VSP的OEM版本

通常來講，這類陣列一般擁有兩套以上控制器外加內(nèi)部背板或者結(jié)構(gòu)，旨在將控制器與存儲機(jī)架相對接、從而確保為常規(guī)使用中經(jīng)常出現(xiàn)的高強(qiáng)度I/O請求提供必要的內(nèi)部傳輸帶寬。

舉例來說，VMAX 40K容納有2000塊2TB磁盤驅(qū)動器，其存儲空間高達(dá)4PB。由虛擬矩陣負(fù)責(zé)控制器之間的數(shù)據(jù)互連，也就是存儲引擎，而且虛擬矩陣的數(shù)量最高可達(dá)8個。

這套體系擁有高可用性，如果單一控制器出現(xiàn)故障、它仍能繼續(xù)維持?jǐn)?shù)據(jù)訪問操作，而且即使某塊磁盤驅(qū)動器無法正常工作、它也可以保證數(shù)據(jù)內(nèi)容不致丟失。另外，對于系統(tǒng)軟件及固件的更新應(yīng)該能夠在不影響數(shù)據(jù)訪問流程的前提下完成。

這類陣列方案還擁有一整套豐富的數(shù)據(jù)管理功能，其中包括快照功能以及將數(shù)據(jù)內(nèi)容復(fù)制到其它陣列——例如本地與遠(yuǎn)程——的能力。

供應(yīng)商表示，此類陣列操作系統(tǒng)的開發(fā)工作需要兩年甚至更長時間，而且必須配合實(shí)際使用測試以保證其高度可靠性?？傮w來看，這些陣列全部擁有傲人的高可用性與高可靠性。

此類陣列中的核心組件包括：

兩套以上控制器

內(nèi)部互連結(jié)構(gòu)

采用向上擴(kuò)展而非向外擴(kuò)展設(shè)計

為大規(guī)模并發(fā)訪問提供高性能支持

這類陣列在設(shè)計思路中所使用的向上擴(kuò)展特性——也就是能夠根據(jù)客戶的需求增長向其中添加更多控制器與磁盤機(jī)架——使其被一部分業(yè)界人士稱為“原石”。它們屬于體積龐大的單一系統(tǒng)，相比之下雙控制器陣列能夠通過集群化等向外擴(kuò)展方式將多臺獨(dú)立設(shè)備接駁起來，從而實(shí)現(xiàn)容量與性能方面的提升。

內(nèi)部結(jié)構(gòu)是決定性能支持效果的重要因素，盡管其它因素同樣不容忽視，但真正有著牽一發(fā)而動全身這樣核心地位的組成部分仍然只有內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

良好的性能

在此基礎(chǔ)上，一臺一級企業(yè)級陣列的主要特性可以劃分為性能表現(xiàn)、向上擴(kuò)展能力、兩套以上控制器以及可靠性。目前業(yè)界普遍認(rèn)為，向外擴(kuò)展陣列并不能提供其宣傳當(dāng)中可與一級企業(yè)級陣列相比肩的出色可靠性。

假如一家新興企業(yè)打造的全閃存陣列能夠在性能上與一級陣列相媲美，那前者到底應(yīng)不應(yīng)該被視為一級企業(yè)級陣列？

我們首先需要了解該如何衡量性能指標(biāo)。單單列舉對應(yīng)系統(tǒng)在運(yùn)行特定隨機(jī)讀取或者寫入操作時所帶來的IOPS數(shù)字或者將傳輸帶寬簡單歸結(jié)為寫入或者讀取的每秒GB數(shù)量還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

我們需要了解一點(diǎn)：現(xiàn)實(shí)世界中的I/O使用情況紛繁復(fù)雜，讀取與寫入各自所占百分比、數(shù)據(jù)塊大小及其發(fā)布方式都會給測試結(jié)果帶來影響。

除非大家能夠在自己的工作負(fù)載之上設(shè)定基準(zhǔn)測試，否則任何給定參考結(jié)果都會摻雜人為因素在內(nèi)，不過我們至少應(yīng)該信任存儲性能委員會(簡稱SPC)給出的業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)測試。

這套SPC-1基準(zhǔn)測試提供了一套評分機(jī)制，用于審核受測存儲陣列在隨機(jī)IO方面的性能表現(xiàn);SPC-2則負(fù)責(zé)測定存儲陣列的連續(xù)IO水平。對各類陣列產(chǎn)品測試后所得出的結(jié)果當(dāng)中包含大量重要信息：

　　SPC-1測試結(jié)果

這份圖表顯示了SPC-1測試給出的結(jié)果，其中日立VSP陣列的磁盤版本的隨機(jī)IOPS為26萬9506.69，全閃存版本則為60萬2019.67;IBM的DS8870在隨機(jī)IOPS方面的成績?yōu)?5萬1082.27。

在本次評分中位列榜首的是Kaminario K2全閃存陣列，它擁有123萬9898 IOPS。但這是否說明其已經(jīng)有實(shí)力充當(dāng)一級企業(yè)級陣列方案呢？

耐用性測試

答案恐怕是否定的。盡管已經(jīng)具備超越主流供應(yīng)商一級陣列的性能表現(xiàn)，但全閃存方案仍然缺乏前面提到的一部分企業(yè)級陣列功能特性。

在目前的SPC-1測試當(dāng)中，我們還找不到來自其它新興企業(yè)的全閃存陣列或者混合恥列系統(tǒng)。也就是說，我們無法將Pure Storage或者Nimble Storage的此類方案與其它系統(tǒng)在SPC-1測試平臺上進(jìn)行比較。

此外，目前還缺乏基于業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)工作負(fù)載的獨(dú)立而且客觀的性能表現(xiàn)測試結(jié)果。如果希望能對此類陣列作出評估，客戶必須運(yùn)行自己的內(nèi)部測試以找出答案。

那么SPC-2基準(zhǔn)測試、也就是連續(xù)IO測試又如何呢？下面我們來看一部分SPC-2給出的結(jié)論：

　　SPC-2測試結(jié)果

這份圖表當(dāng)中將每秒Mb傳輸能力與性價比兩項指標(biāo)加以結(jié)合。其中納入計算的僅僅是官方指導(dǎo)售價，因此與現(xiàn)實(shí)情況可能有所出入——畢竟客戶可以申請采購折扣——但這并不會對其參考價值造成太多影響。

圖表中所列出的分別為IBM的DS8870、HDS的VSP以及惠普的XP系統(tǒng)，看起來它們在連續(xù)數(shù)據(jù)吞吐能力方面再次敗在Kaminario陣列手下。不過正如前面已經(jīng)強(qiáng)調(diào)，K2由于缺乏某些固有特性而不能被劃歸一級企業(yè)級陣列范疇。

總體來看，似乎還沒有哪家新興企業(yè)推出過擁有兩套以上控制器并具備必要可靠性功能的向上擴(kuò)展全閃存陣列。

這樣的現(xiàn)狀讓應(yīng)對方式也變得非常清晰：要想建立一級全閃存企業(yè)陣列，目前惟一的辦法就是將閃存機(jī)制引入現(xiàn)有企業(yè)陣列——例如HDS VSP。

大家還可以購買IBM DS8000以及EMC VMAX的全閃存版本，這里我們姑且假設(shè)它們能夠提供優(yōu)于磁盤版本的性能表現(xiàn)——事實(shí)上還沒有SPC測試結(jié)果支持這一推斷，因此這一點(diǎn)尚有待驗(yàn)證。

不過供應(yīng)商們已經(jīng)開始有所行動，惠普推出了其全閃存3PAR系統(tǒng)，而NetApp也擁有自己的全閃存FAS系列、特別是其中的頂級8080 EX系統(tǒng)，據(jù)稱它們不僅擁有VMAX、VSP以及DS8000陣列的初始性能，同時也具備容納兩套以上控制器并跨越節(jié)點(diǎn)集群的向上擴(kuò)展能力。

8080 EX設(shè)備能夠向上擴(kuò)展至4.5PB閃存存儲容量，而惠普的7450則可擴(kuò)展至460TB原始容量并在重復(fù)數(shù)據(jù)刪除功能的輔助下大幅削減冗余數(shù)據(jù)、從而使可用容量達(dá)到1.3PB。

危險的磁盤

這些供應(yīng)商紛紛宣稱自己的陣列操作系統(tǒng)經(jīng)過了多年開發(fā)歷程，而且經(jīng)受了長時間的實(shí)際使用考驗(yàn)。這些系統(tǒng)方案還具備包括復(fù)制與快照在內(nèi)的多種功能，從而提供可與VMAX以及VSP級系統(tǒng)相比肩的數(shù)據(jù)管理服務(wù)效果。

供應(yīng)商們還強(qiáng)調(diào)稱，磁盤驅(qū)動器陣列當(dāng)中最可怕的不穩(wěn)定因素正是磁盤驅(qū)動器本身。當(dāng)一套陣列當(dāng)中包含上千甚至更多塊驅(qū)動器時，磁盤故障的發(fā)生頻率將變得非常高。利用SSD以取代磁盤驅(qū)動器能夠消除存儲體系當(dāng)中的機(jī)械故障風(fēng)險。

由于閃存存儲機(jī)制的響應(yīng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通磁盤，因此大家不必為其搭配太多存儲控制器以處理來自用戶的大量訪問請求。

總而言之，一套原本被評為高端中級方案的企業(yè)級陣列——例如FAS以及3PAR陣列——完全可以通過引入閃存存儲機(jī)制而獲得令人滿意的一級企業(yè)級陣列執(zhí)行效果。其采購、能耗、冷卻以及運(yùn)營成本也低于傳統(tǒng)的純磁盤驅(qū)動器陣列。

基于閃存的陣列方案在占地面積方面遠(yuǎn)優(yōu)于能夠提供同等存儲容量及性能表現(xiàn)的磁盤驅(qū)動器陣列，因此能夠?yàn)閿?shù)據(jù)中心節(jié)約下大量空間。此外，前者還能夠顯著降低電力消耗，運(yùn)行過程中產(chǎn)生的熱量也要少得多。

如果沒有其它特別的理由需要考慮，大家完全可以將工作負(fù)載從傳統(tǒng)企業(yè)陣列當(dāng)中遷移至新型全閃存陣列當(dāng)中。我們可以將那些對延遲較為敏感或者需要處理大量隨機(jī)IO請求的工作負(fù)載交給此類存儲體系來打理。

這些高端陣列的客戶們向來以保守與頑固著稱，要讓他們投向新方案的懷抱需要強(qiáng)大的說服力外加在各個方面不遜于現(xiàn)有方案的候選陣列。

現(xiàn)在我們要做的就是饒有興味地觀察來自惠普及NetApp的高端閃存陣列能否達(dá)成上述要求，并從現(xiàn)有主流存儲方案手中成功奪取市場份額。