IBM XIV与传统高端存储大比拼

    IBM XIV自从被IBM收购以来得两年可谓风头正劲，IBM不仅在技术上持续的大规模投入进行研发和升级，在市场上也已经颇有斩获，截止2009年底, XIV在全球已累计售出2000多套，在98%的案例中, 客户使用XIV替换掉了竞争对手的产品，并且从未发生过数据丢失事件或宕机事故.
 
    IBM XIV被业内称为革命性的新一代存储架构，先说一下它的架构特点，XIV采用的是大规模并行的网格计算技术，实现“Scale out”(横向扩展)的存储架构，在XIV存储系统里面，没有任何主控的模块，是一个一个粒度很细的网格组成 的。每个网格叫数据模块，每个独立的数据模块包括紧耦合的CPU处理能力，缓存能力加上磁盘存储能力。它是把原来在 用户传统的集中式存储架构中松耦合的内存、CPU和磁盘紧耦合 在一块，做成一个一个小的网格单元，通过网格单元高速互联、堆叠，形成群集计算或者群集存储相应能力。整个存储系统内部是由很多这样的网格堆积而成的，用 高速互联的方式、交换的方式联系在一起。
 
    那么他相对于传统存储架构的优势到底是什么呢？尤其是与主要竞争对手相比，例如EMC DMX V-Max, HDS USP V ( HP XP)等其他传统的高端企业级存储解决方案。这也是很多存储管理员们关心的话题。
 
    讨论这个问题，必须回到存储需求的本源，企业级高端存储的需求可以用一句话来概括“对数据的安全可靠的存储，和信息有效的管理和应用”。因此可靠性，性能，可管理性，以及存储成本一定是存储管理员最关心的需求。
 
   从可靠性上来看，传统存储的负载是高度不平衡的，镜像一般在同一磁盘托架中；单控制器故障时使用直写磁盘模式，控制器性能严重降级；重建期间部分磁盘会经受很大的负载压力；重建时间长达6~25小时，使数据面临着双重故障风险，经受着极大的风险。而XIV抛弃了传统的Raid镜像方式，使用网格技术使用户数据呈粒度很细的数据分布的方式，均匀分布于所有磁盘间，使负载完美均衡。这一架构的优越之处在于当磁盘出现故障时，系统中所有的磁盘均会自动通过分布式Cache参与重建，不会影响到整体性能，这就是XIV应对可靠性的 “自恢复”特性。这种特性使XIV可将1TB磁盘在充满数据情形下，30分钟或更短时间内重建，极大(成数量级的)地降低了数据风险。
 
    从性能上看，EMC DMX V-Max, HDS USP V ( HP XP)等高端企业级存储都采用双节点或多节点的传统集群架构和集中Cache模式，系统中资源的利用总是处于不均衡状态；易于出现“热点”造成性能瓶颈，低效的Copy on Write算法导致复制功能的应用对性能影响很大；控制器或磁盘故障时重建压力的不平衡分布导致相关应用性能影响巨大，系统扩展到一定程度后性能饱和，性能不再随容量的扩充而扩展，复杂的性能管理及性能优化需求，可能需要专门的付费的性能优化软件；性能优化的的过程可能需要厂商付费的专业服务；性能优化的要求随业务或环境的变更周而复始的困扰，造成巨大的管理开销。XIV采用的大规模并行的网格架构和分布式Cache设计，最大化系统所有资源的利用率，最优化的负载分配及负载均衡，消除了热点，获得一致的性能表现，即使大规模的使用快照甚至在部件故障时依然保持高性能，实现了真正的线性扩展架构——系统性能随容量的扩展；系统架构自适应环境的变更；无需复杂的性能优化和调整过程，几乎是零管理开销。这就是XIV的“自优化”特性。
 
    从可管理性角度看，EMC DMX V-Max, HDS USP V ( HP XP)等高端企业级存储的管理都相当复杂，需要专门的存储管理人员/经过专门的复杂的培训。系统管理及软件功能的使用比较复杂；GUI的界面可能非常复杂；可能需要配置专门的高性能管理工作站。例如在容量/卷的管理方面，需周密考虑逻辑卷到物理磁盘的映射关系，避免出现性能热点；任何卷的变更调整都可能对其它应用造成影响；不可避免的出现空间碎片的浪费；新增容量的投入使用需要复杂的规划实施。性能管理成为非常复杂，耗时，高成本，低效率的管理工作，并且随着系统规模的扩展管理复杂性呈爆炸性增长；大大增加管理强度和日常运维复杂性；进而大大提高了整体拥有成本。相比之下，XIV虚拟化的架构大大简化了管理复杂性，安装极为简单，部署一套系统仅需几个小时，系统管理任务及存储软件功能的使用非常简单；提供了GUI/CLI的多种使用方式；无需任何专用的管理工作站。性能管理方面，XIV由于其自优化性能的特性，无热点存在；无需任何人工的性能优化，几乎是零性能管理的成本。 对容量和卷管理方面采用的全虚拟化，使户无需关心逻辑卷到物理模块/磁盘的映射关系；卷管理真正成为逻辑层面的操作，不再“牵一发而动全身”；不存在应管理到位可能带来的空间浪费；系统新增容量无需任何管理介入便可为应用使用。这种特性使系统管理不随规模的扩展而扩展，真正实现了安装后即“自管理”的特性。
    以上三点“自恢复,自优化,自管理”的特性，使XIV具有了高端存储动车组的美名，像动车组一样，动力引擎不仅在牵引机车，还分散安装在每节车厢，并且在任何一节机车动力出现故障时，都不会影响列车高速运行。IBM XIV 存储系统颠覆性地为每个存储单元注入动力，使得性能一直是均衡的，并且动车组的运行是高度可靠和自动化的，几乎不需要人为的干预，因此使得可靠性和性能得以兼得。
    但高端存储管理员除了以上三点，还会关心存储成本，尤其是总体拥有成本(TCO), IBM XIV采用的单层SATA磁盘解决方案采用业界标准组件，极大降低了采购成本；内置瘦供给、快照、容灾等管理软件以及高度的自动化管理又减少了在软件附加费用和人员管理费用；以上两项使一级存储成本可省70%。另外，SATA磁盘的高密度，低能耗特性使数据生命周期内的机房空间和能耗等运营管理成本也大幅降低，总体能耗、空间和散热开销可省80%。
     综合“自恢复,自优化,自管理，更低TCO”四点，XIV作为革命性的新一代企业级高端存储，相比传统存储具有显著的优势。EMC DMX V-Max, HDS USP V ( HP XP)等传统存储产品未来将会遭遇IBM更大的竞争，尤其是在金融，电信，政府这些传统高端行业。

 
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