小企業(yè)存儲(chǔ)與中端存儲(chǔ)系統(tǒng)購買指南

中端存儲(chǔ)通常是指那些比直接附加存儲(chǔ)（DAS）更可靠的更具性能的存儲(chǔ)系統(tǒng)，但是比企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)在性能和可靠性方面都要差一些。從歷史來看，中端存儲(chǔ)系統(tǒng)會(huì)賣給中小型企業(yè)（SMB），作為他們的主存儲(chǔ)系統(tǒng)，也會(huì)賣給大型企業(yè)的分支機(jī)構(gòu)或者部門級(jí)運(yùn)營(yíng)使用。 存儲(chǔ)系統(tǒng)過去二十年來的變革已經(jīng)極大地超越了所有其它IT技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展，并且這種創(chuàng)新變革趨勢(shì)并沒有減緩的跡象。本文提供了對(duì)于IT運(yùn)營(yíng)和經(jīng)濟(jì)中端存儲(chǔ)需求的介紹，還分析了當(dāng)前以及新興的中端存儲(chǔ)技術(shù)類型在滿足和超越這些需求方面有什么差異。

什么是中端存儲(chǔ)？

中端存儲(chǔ)通常是指那些比直接附加存儲(chǔ)（DAS）更可靠的更具性能的存儲(chǔ)系統(tǒng)，但是比企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)在性能和可靠性方面都要差一些。從歷史來看，中端存儲(chǔ)系統(tǒng)會(huì)賣給中小型企業(yè)（SMB），作為他們的主存儲(chǔ)系統(tǒng)，也會(huì)賣給大型企業(yè)的分支機(jī)構(gòu)或者部門級(jí)運(yùn)營(yíng)使用。通常，中端系統(tǒng)提供像重復(fù)數(shù)據(jù)刪除和復(fù)制這類功能，還有多種連接方案可選（包括iSCSI、REST和光纖通道）。性能度量多少有點(diǎn)爭(zhēng)議，通常用IOPS和吞吐量來度量。一般業(yè)界基準(zhǔn)包括針對(duì)存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SAN）的SPC-1、SPC-2，還有針對(duì)網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)（NAS）的SPECsfs。

有組織的中端存儲(chǔ)需求

通常中端存儲(chǔ)需求可以分六個(gè)方面關(guān)注：容量、性能、可管理性、數(shù)據(jù)保護(hù)、技術(shù)更新和總擁有成本（請(qǐng)看下面的詳細(xì)描述）。 

容量

硬盤驅(qū)動(dòng)（HDD）是在中端存儲(chǔ)系統(tǒng)中提供容量的主要技術(shù)?，F(xiàn)今可以找到的高容量HDD主要是SATA或者近線 SAS（NL-SAS）接口。這兩種都是每分鐘7200轉(zhuǎn)的。從歷史上來看，SATA和FATA都一直是中端存儲(chǔ)高容量HDD的可選方案。當(dāng)FATA逐步停止使用，NL-SAS超過了SATA占據(jù)了高容量中端存儲(chǔ)系統(tǒng)HDD的統(tǒng)治地位。這種來源于NL-SAS的內(nèi)部雙端口，有較低的靜默數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，價(jià)位也非常接近于SATA。

中端存儲(chǔ)可以有三種方式擴(kuò)容：向上擴(kuò)容，橫向擴(kuò)容或者兩種方式的混合擴(kuò)容。向上擴(kuò)容意思是存儲(chǔ)系統(tǒng)可以在單個(gè)或者兩個(gè)控制器系統(tǒng)中處理許多硬盤。有了高容量HDD抽屜和中端存儲(chǔ)系統(tǒng)中SAS在底板上的實(shí)現(xiàn)，在小空間內(nèi)擴(kuò)容變得更容易了。橫向擴(kuò)容支持通過以集群或者網(wǎng)格架構(gòu)的方式添加更多控制器（通常稱為節(jié)點(diǎn)）來擴(kuò)展容量。混合模式的意思是在同一套中端存儲(chǔ)系統(tǒng)中同時(shí)采用了這兩種手段。

性能

對(duì)于中端存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能，有許多謠言。它是一種端對(duì)端的生態(tài)系統(tǒng)，也應(yīng)該以這樣的方式管理。在研究中端存儲(chǔ)的性能時(shí)，首先要考慮的因素是速度和驅(qū)動(dòng)器數(shù)量。HDD速度主要有每分鐘15千轉(zhuǎn)，10千轉(zhuǎn)和7.2千轉(zhuǎn)這幾種。較快的RPM（每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)）可以認(rèn)為是更高的IOPS和更快的吞吐量。更多的驅(qū)動(dòng)數(shù)意味著更多的IOPS總數(shù)和吞吐量，直到達(dá)到底板的限制。Short-stroking HDD（只使用HDD驅(qū)動(dòng)盤片的外層部分）增加了IOPS和吞吐量，但同時(shí)極大地降低了可用存儲(chǔ)量。固態(tài)硬盤（SDD）緊跟著利用了NAND閃存。它們與HDD相比，通常能以更低的容量，花更高的成本提供更出色的IOPS和吞吐量。

性能也受存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)類型的影響，主要網(wǎng)絡(luò)類型是：SAN，NAS和云計(jì)算。SAN通常延時(shí)最短，可以理解為有更大的IOPS，但是也并不總是那樣。最高的帶寬性能，最低的延時(shí)非InfiniBand（七家知名公司牽頭建立的一種架構(gòu)）莫屬，它現(xiàn)在就能達(dá)到40 Gbps，而且在一年內(nèi)將達(dá)到56Gbps和100Gbps；其次是FC，能達(dá)到16Gbps；然后是FCoE/iSCSI/AoE，能達(dá)到10Gbps，到今年晚些時(shí)候能達(dá)到40Gbps。NAS性能也會(huì)隨著2011年pNFS或者并行NFS的發(fā)布而有所提升（并行NFS使用多個(gè)端口就好像使用唯一虛擬通道一樣）。延時(shí)仍然是個(gè)問題，但是帶寬問題將不復(fù)存在，因?yàn)镕CoE，iSCSI和AoE都運(yùn)行于相同的以太網(wǎng)。即使利用REST HTTP的云存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)也可能存在來自目前一些供應(yīng)商SAN的延時(shí)。

其它影響中端存儲(chǔ)性能的因素還有：

·存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)端對(duì)端的帶寬和延時(shí)；

·存儲(chǔ)控制器的IOPS和吞吐量限制（目前大部分中端存儲(chǔ)還是x86架構(gòu)，遵循摩爾定律，而有一些有額外定制的ASIC或者FPGA）；

·內(nèi)存和閃存容量，它們可以加速寫入、讀取，或者兩者都包括；

·連接到HDD或SSD的控制器后端帶寬；

·自動(dòng)存儲(chǔ)分層軟件；

·重復(fù)數(shù)據(jù)刪除和（或者）壓縮；

·控制器或節(jié)點(diǎn)數(shù)量（許多橫向擴(kuò)容中端存儲(chǔ)系統(tǒng)有嚴(yán)格的每系統(tǒng)鏡像節(jié)點(diǎn)數(shù)量限制，因?yàn)楣?jié)點(diǎn)多了以后性能會(huì)開始打折扣）。

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