Watchstor专栏：存储器那点事常见存储器分类

注：本文中所谈到的存储器主要是指磁盘阵列，通过SAN/NAS/iSCSI等接口与主机相连，虽然说SAN交换机、物理带库、磁带机和光盘塔也属于存储的范畴，但不在本文讨论范围内。

存储器，或者称作存储阵列，是当今业界一个比较Fashion的词，见过不少这个圈子里的公司为了提高档次，会主动往存储行业靠，经常自我标榜“哥所在的系统集成公司是高科技，不仅搬箱子，哥还做存储”，“哥公司自己生产具有完全知识产权的存储器”…（当然现在再这么说有点out了，现在流行自我标榜“哥公司现在做云计算高科技呢”）。

当然，这个圈子里面的人在和身边朋友自我介绍是做存储这个高科技行业时，也经常碰到另外一种情况，“哥们你们那边250G的盘多少钱一块啊，你们卖U盘么？”…

那么存储器究竟该如何定义呢？在我看来，二十多年前Sun公司提出了“网络就是计算机”的理念，对于整个IT行业发生了翻天覆地的变化，那么我们也完全可以说“存储也是计算机”。存储是什么呢，对，存储也是计算机。

2000年前的存储器，多是作为主机的附属品出现的，记得97年本人在做系统管理员时，看到厂商在调试几套HP 9000和SUN小型机，几个集成商的工程师将一个个磁盘塞进一个独立架子里面（后来才知道那叫磁盘柜），一边塞进去还一边说：“哥们千万注意啊，这玩意叫磁盘阵列，贼贵，一块磁盘顶一台夏利呢”。我们当时大吃一惊，高科技啊，一块小铁片竟然顶得上大街上一辆出租车（其实当时也不过是给个JBOD+软件 RAID，现在想想，真叫暴利啊）…

而且当时安装磁盘阵列也是看起来很高深的一件事情，不同于主机UNIX操作系统要插入光盘，输入命令、不断回车，磁盘阵列的安装往往是在主机安装完后再导入一些软件，然后运行一个脚本，出去吃个饭、抽根烟….就完成了。这就是早期DAS阶段的典型工作流程，存储器在当时仅仅是服务器的附属品。

2000年左右以后，国内的存储器市场慢慢进入了一个繁荣发展阶段，具有独立控制器的磁盘阵列产品越来越多（不再依赖于主机端的软件RAID技术）；另外除了IBM/HP/SUN/Compaq/SGI五大UNIX厂商有自己的存储器产品外，独立存储厂商在国内也如雨后春笋般出现了，EMC（第一次还以为是那个做显示器的厂商）、Brocade、Netapp、MCData、HDS等存储网络产品公司也慢慢地出现在招标书和投标现场，可以说，2000年以后，存储器进入了一个快速发展的时期。

存储器和主机的采购可以分开、建立独立的存储网络等概念分别被以EMC和Brocade为代表的存储公司发扬光大。存储与计算分离的概念颠覆了传统的DAS模式，在传统模式中，存储器被看作一个简单的外设依附于主机系统，而存储与计算分离以后，存储子系统从原来的计算系统中分离出来形成一个独立的子系统（这是EMC早期一再强调的概念），存储和主机间通过高速网络互联，这样存储器从后台走向了前台，这样诞生了Brocade和Mcdata（后被 Brocade收购）等SAN网络设备公司。同时随着网络共享应用的持续增长和网络文件共享协议的成熟（SUN发明的NFS协议和微软推出的CIFS协议），文件服务器作为一种独立的存储器也走向了市场，其代表公司就是Netapp。

一、常见的存储器的分类

现在业界有非常多的存储公司，每家公司也有不同档次的产品，当然每家公司都会花大力气大家宣扬自己的产品如何如何高性能、如何如何稳定可靠，档次如何如何高，而且都能摆出不少道理，所谓王婆卖瓜，自卖自夸嘛。

那么存储器到底该如何分类呢，存储阵列的档次划分有没有依据呢，下面介绍几种常见的分类方法。

1、专业IT研究公司Gartner的分类

很多专业IT人士看各种产品在业界的定位和评测，都会参考Garnter公司的评价，那么Gartner公司是什么东东呢。高德纳咨询公司（Gartner）是全球最具权威的IT研究与顾问咨询公司，其官方网站: http://www.gartner.com/。Garnter公司成立于1979年，总部设在美国康涅狄克州斯坦福。其研究范围复盖全部IT产业，就 IT的研究、发展、评估、应用、市场等领域，为客户提供客观、公正的论证报告及市场调研报告，协助客户进行市场分析、技术选择、项目论证、投资决策。为决策者在投资风险和管理、营销策略、发展方向等重大问题上提供重要咨询建议，帮助决策者作出正确抉择。

针对于存储磁盘阵列行业Garnter会定期发布一些分析报告，我们取其中两个比较有著名的报告类型，一份是针对于所谓的High-End企业级存储器市场的分析，比如《MarketScope for High-End Enterprise Disk Arrays, 2H05》实际上就是Garnter公司在2005年12月30日对于2005年下半年针对High-End企业级存储器市场的总结回顾；而另外一份叫《Magic Quadrant for Midrange Enterprise Disk Arrays》的报告就是Garnter定期用魔力四象限的方式对于Midrange Enterprise Disk Arrays的定义。通过定期对这两份报告进行分析，我们能够很方便地了解这个行业各种存储器的定位和技术含量。

1.1 Gartner定义的High-End Enterprise Disk Arrays分析

我们首先来看看Gartner是从哪些角度给各家存储器厂商定位和评分的

•         Presales support  售前技术部门的支持能力；

•         Break/fix service and post-sales support  售后服务和处理问题的能力；

•         Total-cost-of-ownership evaluation  总体拥有成本估算；

•         Technologies that have the net effect of reducing power and cooling consumption and space requirements 各家厂商的产品在节点、制冷技术和空间节省方面的技术特点；

•         Independent software vendor support 独立软件厂商的支持力度；

•         Acquisition, upgrade, service and warranty pricing 购买和升级费用，服务和保修费用；

•         The impact of changing storage 更换存储器的影响。

 

每隔一段时间Gartner会根据上述的评分标准将各家存储厂商定位到五个级别中，Strong Negative，Caution，Promising、Positive和Strong Positive。

那么Gartner是如何定义high-end enterprise disk arrays的呢？我们来看看其定义标准：

 

1.       Use a multiple controller architecture 使用多控制器体系架构；

2.       Support mainframe and open-system environments 支持mainframe和开放系统；

3.       Support FICON, Enterprise Systems Connection (ESCON) or Fibre Channel host connectivity 同时支持FICON/ESCON和FC光纤通道接口；

4.       Support the z/OS operating system and/or other mainframe operating systems 支持z/OS和其他mainframe操作系统；

 

能够进入这个所谓High-End Enterprise Disk Array 富人俱乐部的存储器较少，主要包括以下几种

 

•         EMC — Symmetrix V-Max and DMX-4

•         Fujitsu — ETERNUS8000

•         Hitachi/Hitachi Data Systems — Universal Storage Platform V and VM

•         HP — StorageWorks XP24000, XP20000

•         IBM — System Storage DS8000 and DS6800

•         Sun — Sun StorageTek 9990V and 9985V

 

可以说Gartner采用了一种非常经典和传统的方法来定义企业级存储器，即“出身血统论”（4个条件中除了第一条是多控制器外，其他都和IBM大机的连接性和支持力度有关），特别是表现在能够支持大机这一点（能够做到这一点的存储厂商确实很少，往往是那些很早就存储器或者做过IBM 兼容机的厂商才具备这些能力和血统）。

但是笔者对于这种划分方法持一定的保留意见，因为大机在如今新建的数据中心已经较少的出现，开放系统（AIX/HPUX/Solaris /Windows/Linux和VMware等）占了绝对优势。而即时在IBM内部，Mainframe（大型主机）的重要性也发展速度也不比当年。用户花重金买“高端”存储器看中的是其性能、可靠性、可管理性和其他数据保护功能，至于他能否连接IBM Mainframe，其实并不那么重要。而且能够连接大型主机的存储器，往往配置相对较为复杂，比如HDS的USP系列在配置时就有个cu/ldev的概念，一般初学者是很难理解为什么要这么设计，其实这就是早期为了和大型主机连接而留下的传统产物。

因此笔者的观点是，如果您的数据中心有预算买“高端”存储，不准备采用Mainframe（大型主机），或者说即时有Mainframe也不准备和开放系统存储器互联互通（包括在中国四大银行数据中心，Mainframe和开放系统都是各有各的存储，一般也不会和开放系统共享存储器，甚至连维护人员都是分为两组）。因此建议各位在选型阶段所谓高端或者中端来说，不要拘泥于Gartner的报告分类，建议更加关注其体系结构（多控制器结构）、性能、可靠性、可管理性和其他数据保护功能。

1.2 Gartner定义的Midrange Enterprise Disk Arrays分析

Gartner采用了其经典的魔力四象限（Magic Quadrant）来定义Midrange Enterprise Disk Arrays，魔力象限是在某一特定时间内的对市场情况进行的图形化描述。

魔力象限(Magic Quadrant)由Gartner公司于2006年9月25日取得“魔力象限”注册版权,并可以在获得许可的情况下重复使用。它根据Gartner公司的定义,它描述了Gartner公司依据标准对该市场内的厂商所进行的分析。Gartner公司并不对在魔力象限中描述的任何厂商、产品或服务出具官方认可,也不建议技术用户只选择那些位于“领导者”象限里的厂商。魔力象限仅用作一种研究工具,并不意味着是行动的具体指导。Gartner公司对该项研究不承担任何明示或默示的担保,包括适销性或适用于某一特定用途的任何担保。

魔力象限的四个象限依次分别为领导者（Leaders）、挑战者（Challengers）、有远见者（Visionaries）和特定领域者（Niche Players）。Gartner 公司表示所谓领导者，其提供的产品应包含额外的功能，且能提高市场对这些功能的重要性的认识，从而显示出对市场的影响能力。Gartner 希望一个领导者能够不断提高其市场份额、甚至占领整个市场,并且它所提供的解决方案能够引起越来越多企业的共鸣。所谓领导者还必须有能力在全球范围内开展销售并提供支持。

每隔一段时间，Gartner会根据各家存储厂商存储器产品的综合能力表现将其置于魔力象限的某个分区中，笔者认为这是一个不错了解业界存储厂商发展状态的评估报告，有一定的参考和借鉴作用。当然如果要找出点问题的话，主要在于Gartner对于日益崛起的中国存储市场了解不够，国内不少冉冉升起的存储厂商和产品都没有收录其中。

那么Gartner公司是如何定义Midrange Enterprise Disk Arrays的呢？我们来看看其定义标准：

 

1.       Use dual-controller or Cluster architecture 采用双控制器或者集群式架构；

2.       Support Unix/Linux/Windows and Netware server operation environment 支持Unix/Linux/Windows and Netware服务操作系统；

3.       Offer no mainframe support 不提供对于Mainframe的支持；

4.       Have an average selling price of more than $24999 平均市场价格超过24999美金；

5.       Support block-access protocol 支持block访问协议（即常见的SAN/iSCSI网络访问）

 

可以看到，这是常见的存储器架构，大家在市场里能够经常看到的IBM DS系列，EMC CX系列、HP EVA系列、HDS AMS系列、SUN 6000系列等等大都属于这个范畴，而且“出身血统论”再一次体现出来，划分标准中出现了“不提供对于Mainframe的支持”的字样。这份报告对于收录的各家存储厂商的产品都有非常精辟的总结，值得一读。

如果抛弃对于Mainframe的支持，其实这里面有几家新兴的存储厂商的产品已经初步具备了企业级高端存储的体系架构，比如3PAR的 InServ Storage Server T系列和Pillar Data System的Axiom系列存储器，他们都支持多达8个控制器的紧耦合集群（EMC最新的Sym V-MAX也采用了类似的体系架构），很强的存储处理能力、可扩展性和可靠性，可以说这些公司的产品给存储市场带来了不少创新。

2.2 按产品参数指标分类

由于国内存储采购经常会碰到公开招标，以前也有很多用户或者集成商多通过产品的指标参数来区分所谓高中低端存储。

比如把常见的控制器超过两个、缓存超过64GB，磁盘数超过400块、IOPS大于几十万的存储器称为高端存储，反正即为模块化存储。

当然这些指标也是广大人民群众在某一个时段总结出来的所谓“经验值”，随着时间的发展其指标是不断与时俱进的。就像篮球运动员一样，80年代1米9 的可以打中锋，到了90年代要到2米才能胜任，到了2000年以后NBA当年四大中锋都是2米15以上，现在的大中锋姚明同学都要到2米26了，存储的指标也是如此。

另外一点需要注意的是，由于EMC公司在存储市场的巨大影响力和强大的市场营销能力，其模块化阵列Clarion系列和高端Symmetrix系列存储器往往成为推动这些指标参数定义的事实标准。如在中端市场，2002年EMC发布标志性的存储产品CX200/400/600，将模块化存储定义成三个档次，这个事实的标准让其他存储厂商苦苦追赶，好不容易也有了三个档次的模块化阵列，到了2008年EMC发布CX4后又将这个市场进一步细化成4个档次，CX 4-120/240/480/960，再加上更低端的AX系列，如此的细分让其他厂商往往难以追赶。因此在实际项目投标中，不同存储厂商“错位”竞争的情况就经常发生，人人都希望拿自己的“下马”去和对手的“上马”PK。

然后随着存储市场的差异化发展，存储技术的革新和新的存储体系架构的出现，甚至出现了不少同一存储厂商新一代的模块化存储的一些参数指标远高于现有的企业级存储入门级产品的指标，因此这种按参数指标来分类的方法也变得难以被使用，为了更加清晰地对存储产品定位，比较科学的方法是根据存储器的存储控制器的体系架构来进行分类。

2.3 按存储器体系架构分类

前面我们说过，存储器是什么，存储器也是计算机。计算机体系架构经历了多个不同的发展阶段（这里主要是指服务器体系架构），因此存储器比较学术的一种分类方法是根据其体系架构进行分类。

如上图所示，我们可以根据存储器的体系架构将存储分成低、中、高三类，分别是低端的基于阵列控制卡技术的存储器，比如HP MSA1000，EMC AX系列；中端的基于简单群集技术的模块化存储器，比如EMC CX系列、HDS AMS系列、HP EVA系列、IBM DS系列、Netapp FAS系列、SUN 6000系列；而高端存储器现在有两种方向，一种是基于统一大缓存scale-up架构多处理器存储器，比如EMC DMX系列、HDS USP系列、9900系列，另外一种是分布式缓存多处理器scale-out架构的存储器，比如EMC最新发布的Symmetrix V-MAX系列，不少新兴存储厂商3PAR的InServ Storage Server T系列和Pillar Data System的Axiom系列存储器从体系架构来说也属于这个系列。