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IT168技术卓越奖三年回顾:存储篇

  【IT168 专稿】编者按:从2004年至今,由IT168主办的“技术卓越奖”评选已走过了五年。每年由IT168邀请IT权威媒体资深专家、国家权威部门及科研院所权威专家与IT168资深编辑与评测工程师,组成近40人的专家评审团,对一年的IT技术与产品发展做一次精彩的点评,并在此基础上产生“技术卓越奖”。获奖产品不仅引领当年技术创新之风潮,而且影响未来用户采购之趋势。

  五年在人类历史长河中仅仅是沧海一粟,但对技术创新极其活跃的IT产业来说,却是一段漫长的岁月,颇有点儿沧海桑田的味道。为便于广大网友了解IT产业技术创新的趋势、采购符合未来技术趋势的产品,IT168推出了“技术卓越奖回顾”系列报道,通过回顾各产品线前几年的获奖产品、总结今年的热点技术以及产品,勾勒出各条产品线技术进化的基本脉络,进而描绘产品创新的未来趋势。今天发布的是系列报道的存储篇,介绍的是过去3年存储领域技术进化的编年史。

SAS拉开步入中端存储的序幕

  IT技术发展日新月异,但重大技术从提出到真正发挥出影响力所需要的时间仍然要以“年”来计算。简写为“SAS”的Serial Attached SCSI技术在过去走过的普及之路就很好地印证了这一点。

  在前不久HDS用户大会上发布的HDS AMS 2000是一款内部采用SAS交换架构的中端存储系统,这款系统的后端扩展背板摒弃了传统中端存储FC-AL的环路设计,通过SAS技术为中端存储系统提供了更有效、更易于扩展且更具经济性的后端背板解决方案。这款产品被认为在中端市场具备强有力的竞争力,将引领中端存储市场的技术趋势。

HDS AMS2000前端控制器自动负载均衡,后端采用SAS背板,提名今年产品技术创新奖

  HDS作为一家一线主流的存储系统大厂,首次在中端存储系统中放弃FC采用SAS,预示着主流存储系统厂商对SAS技术的支持态度,也标着着SAS正式迎来其技术生命周期的转折点。在此之前,SAS的发展走过了漫长的7年时间。

  早在2001年,为了给带宽很难继续提升的并行SCSI缔造一个合适的接班人,Compaq、IBM、LSI Logic、Maxtor和Seagate宣布成立Serial Attached SCSI工作组,目标是将并行SCSI与Serial ATA(SATA)的优点相结合,定义一个新型串行点对点的企业级存储设备接口。两个月之后,SCSI商业协会(STA)宣布接手Serial Attached SCSI的开发和推广工作。根据SAS的接口规范,SAS结合了Serial ATA、FC-AL(光纤通道仲裁环路)和SCSI的优点,其先进的交换架构优于FC-AL的仲裁环路,同时兼容相对廉价的SATA设备,被支持者们奉为未来一统企业级存储设备内部磁盘接口的中坚力量。


SAS的普及得益于产业链的成熟

  SAS规范推出后不久,量产的SAS接口产品从2004年开始出现,首先是控制芯片和HBA,接着是硬盘驱动器和RAID卡。事实上,2006年推出的服务器中SAS硬盘就已经成为标配。但是,SAS的应用前景远不止于此。

  对于SAS来说,在磁盘阵列等存储系统中取代FC-AL的主流内部存储接口地位才算得上真正的成功,否则其双端口和交换架构恐有浪费之嫌。

  在2006年的时候,不要说中端存储系统,包括低端的磁盘阵列产品对SAS的支持还非常有限,在我们IT168 2006年度技术卓越奖获奖名单中,仅有一款低端的直连存储阵列戴尔PowerVault MD1000支持SAS硬盘,这款产品的规格显然过于低端,尽管SAS在磁盘阵列产品中初露端倪,但不足以代表SAS在存储系统中普及的趋势。到了2006年底,OEM供应商LSI的1333和1331系统问世,才标志着大厂商开始正式参与SAS RAID系统大战。

  2006年11月,DELL又推出了一款面向中低端市场的磁盘阵列MD3000,尽管仍然是一台直连存储阵列。紧随其后,HP也发布了针对MSA60和MSA70,到2007年1月,IBM也宣布开始销售DS3200和DS3400两款入门级SAS系统,随后SUN、NetApp、HDS等厂商也纷纷跟进,到2007年底,绝大部分主流存储系统厂商都推出了自己的SAS产品线。

  2007年列入IT168年度产品奖名单上的产品绝大部分都能够支持SAS技术,而当年的技术卓越奖我们也颁给了SAS技术,LSI由于能提供从控制芯片、RAID、扩展器、硬盘控制器到存储系统等几乎所有的SAS生态环境构成元素,更以其在SCSI商业协会和ANSI T10委员会中持有的关键席位自始至终起着巨大的推动作用,被认为是代表SAS技术的最合适之选。

  2008年,SAS完全继承吞并并行SCSI的传统领地后,进一步开始侵蚀光纤的份额。HDS AMS2000则传递一个明确的信号:SAS正在中端存储市场开疆扩土。早在2007年,IT168技术创新奖颁给了H3C的一款10Gb iSCSI存储系统Neocean IX3620,除了前端率先采用10Gb以太网接口外,这款产品同样也是通过在内部采用SAS 交换架构达到端到端的高速率传输,可说是首开SAS在中端存储阵列中应用的先河,但考虑H3C在整个存储业界的市场推动力和影响力较为有限,我们更倾向于认为HDS AMS2000更为正式的拉开了中端存储系统SAS时代的大幕。未来,SAS 2.0将如何发展,是否能最终进驻高端存储系统,我们将期待SAS在其技术生命的舞台上秀出一个灿烂的时代。

虚拟化老瓶装“精简”新酒

  服务器虚拟化的应用发展到现在正是方兴未艾,存储虚拟化也早已是大家耳熟能详的专业词汇了,这是因为很多用户目前在数据存储和管理环节面临的许多问题,以及他们IT系统在未来发展中可能产生的许多需求,都需要通过存储虚拟化技术来解决和满足。如果我们回顾一下2年前厂商发布的有关虚拟化的技术与产品就会发现,尽管有关存储虚拟化的实现过程和方式上还存在诸多的争议,但各大厂商推出的虚拟化解决方案多数都围绕着存储整合这个话题。

  困扰用户的整合难题可能来自于三个方面:首先,由于初期规划不到位,用户系统中存在的信息孤岛需要整合;其次,用户系统中可能存在不同品牌的存储系统,虚拟化技术在管理后台复杂异构的环境上能够起到积极的作用。此外,服务器虚拟化一方面解决了用户在服务器端资源利用的问题,同时也为数据中心带来了数据资源分配、数据整合等一系列的问题。

  针对存储整合方面的虚拟化解决方案已经有很多,例如IBM通过SVC的带外虚拟化解决方案能够在用户后端创建完整的存储虚拟池,一些厂商也致力于提供基于主机层面的虚拟化。2007年获得产品技术创新奖的产品还有HDS的USP V,即宣称采用基于磁盘控制器层面的虚拟化,能够通过USP V将用户后端的存储环境整合成为虚拟的存储池。


HDS 高端存储系统USP V提供基于磁盘阵列的虚拟化技术,支持自动精简配置,获2007年度产品创新奖。

  除了基于磁盘阵列控制器的虚拟化功能,USP V的亮点还包括自动精简配置功能。步入2007,自动精简配置作为虚拟化的另外一项具体应用,开始在各个厂商的磁盘阵列产品中出现。USP V较为粗放的自动精简配置策略尽管受到一些质疑,但在一线的存储厂商中,仍然是较早支持自动精简配置的厂商之一。

  自动精简配置(Thin Provisioning)是一项对存储资源的自动分配和利用,以避免磁盘空间被无限制索取的技术,从而大量降低用户采购存储系统时候的容量成本。NetApp与3PAR是最早致力于推广这项技术的厂商,NetApp很早就能够在全系列产品上提供自动精简配置, EMC也在EMC World大会上宣布了DMX-4也带有Thin Provisioning,HP推出了Dynamic Capacity Management,此外还有LeftHand Networks, Compellent等众多支持厂商,自动精简配置的拥护者队伍还在不断壮大,到了2008年,基本上我们看到自动精简配置已经成为厂商新品的一项常规升级选项了。

  虚拟化的下一步方向是什么?我们认为提名2008年度产品创新奖的产品Compellent Data Center 4.0能较好的代表虚拟化的下一个方向。Compellent Data Center 4.0的虚拟化功能能使一个卷内的数据块可以分布在不同层级的存储上,系统根据数据块的元数据追踪其访问时间和频度等信息,从而实现数据块级别的自动分级存储。


今年提名产品创新奖的Compellent Data Center 4.0是目前业界惟一高度自动化的卷内数据分级存储管理解决方案

  Compellent Data Center 4.0代表着更细粒度更高一层次的虚拟化功能,我们认为虚拟化的下一步发展方向,更多的是从管理角度来讲,能够通过一个简单的操作界面,忽略底层软件或者硬件所带来的差异性,整体把存储作为一个存储池,有一个统一的、最终的上层建筑管理中心去做任何以数据为中心的调度。

光纤地位开始动摇,厂商态度暧昧不明

  存储网络中以太网和光纤的战争依然相持不下旷日持久,即使在大多数主流存储厂商业已表明态度的今天,光纤依然拥有极为稳固的市场基础和地位。

  2006年的磁盘阵列厂商们正大踏步走在从2Gb光纤到4Gb光纤的升级大道上,当年列入年度产品奖名单中的大多数磁盘阵列产品都提供了4Gb/s光纤接口的支持。

  IBM在2005年以DS4800切入4GB光纤磁盘阵列市场,率先在4GB光纤市场发力。紧随其后,HP、HDS、Sun等厂商也先后完成其中端存储产品的4GB升级发布。唯一不和谐的音符来自于EMC,IBM蓝色大旗在4Gb光纤阵地上飘扬了一年之后,EMC才慢腾腾把旗下中端旗舰产品Clariion系列升级到4GB,并掀起了“端到端4Gb”的讨论,这样,4Gb光纤提速的概念在市场上整整烧了2年。。。。

  严格说起来,磁盘阵列厂商对4Gb的支持态度与背后存储网络厂商的推动密不可分,博科是最早推出4Gb光纤交换产品的厂商,紧随其后,思科也快速跟进了4Gb光纤市场。到了2007年,网络交换厂商对于光纤的态度也变得难以捉摸起来。

  2007年4月,由Emulex、EMC、Brocade等厂商组成的一个网络存储工作小组最近宣布了一项新的标准,旨在通过以太网直接传输光纤协议,即FC over Ethernet(FCoE)。FCoE能够让用户在低廉、开放的以太网基础上,享有近于光纤的交换性能,对于一些对iSCSI传输性能心存疑虑的用户采用以太网络存储架构提供了信心。这项最新的技术标准已经被提交给美国标准协会(ANSI)T11委员会审批。

  FCoE网络存储工作小组的成员厂商包括:Brocade,Cisco,EMC,Emulex,IBM,Intel,Nuova,QLogic和Sun Microsystems等众多厂商。参与FCoE协议标准制定和提议的厂商阵容如此奢华和强大,其中不乏老牌的铁杆光纤支持厂商,让我们窥见主流厂商对于存储网络的未来业已有了相当鲜明的态度与想法。


被提名年度产品奖的博科DCX数据中枢平台实现8Gb/s光纤传输的同时也提供了FCoE的支持

  今年获得年度产品奖提名的博科 DCX数据中枢平台实现8Gb/S光纤通道能力,拥有相当于现有 SAN 导向器5倍的交换带宽。提供完善、灵活的部署备选方案,支持FC、FCoE、DCE、千兆以太网和iSCSI协议。支持包括数据迁移、连续复制和数据加密等在内的高级 Fabric 应用,实现与博科和现有McDATA SAN 的全面互操作性。


EMC CLARiiON CX-4提供SSD支持,采用UltraFlex技术可灵活升级或者更换前端I/O模块,并支持自动精简配置

  网络交换厂商还在犹豫不决,磁盘阵列厂商的态度更加暧昧不明。EMC和IBM在今年更新中端存储系统时,在主机接口的升级上都不约而同留了一招“后手”——可升级I/O模块。可升级I/O模块能够在现有的存储系统中通过灵活添加或者更换I/O模块,实现对未来技术的兼容。至于未来将升级到何种技术标准,则留给我们一大片想象空间,究竟是10G以太网?还是8Gb光纤?还是FCoE?一切皆有可能。。。。

SSD突破传统存储性能瓶颈

  过去的20年间,CPU运行频率增加了600倍,硬盘马达转速也增加了20多倍。除此之外,存储系统最重要的一个参数——容量更是增长了上万倍!然而,伴随着数据容量的爆炸性增长,存储系统的瓶颈效应越来越明显。虽然人们陆续开发了SATA、垂直纪录等新技术,但目前为止传统的磁记录存储仍没有取得重大突破。

  固态存储并不是一个新鲜和前沿的技术,早在存储技术发展之初,固态存储就作为存储领域的一个分支技术方向,默默无闻的向前发展延伸。经过多年的研究和进步,在传统磁盘存储性能停滞不前的今天,固态存储却犹如一朵奇葩,在越来越多的应用领域静悄悄的盛开。如今,Google、百度和阿里巴巴都已经宣布采用固态存储技术来应对日益增长的访问量压力。

  实际上,固态存储产品(Solid State Disk)的发展已经有近30年的历史,在个人存储领域已经有相当成熟的应用和产品,但是,EMC将支持SSD的能力加入其高端Symmetrix和中端Clariion产品线则是一个明确的信号:固态存储企业级应用领域正在不断的开疆扩土。因此,EMC也被认为是业内首家在企业级存储产品中提供SSD技术的厂商。


EMC的高端系统DMX-4是首款支持SSD技术的企业级存储系统

  固态硬盘的优势总结起来可以列为如下几点:

  一、性能好,I/O快(尤其是小数据块环境下的随机读性能);二、节能效果好,由于没有旋转磁头与盘体间的旋转摩擦,因此固态硬盘发热量小,散热速度快,其能耗仅是传统硬盘的1/5;三、防震抗摔。因为全部采用了闪存芯片,所以SSD固态存储器内部不存在任何机械部件,这样即使在高速移动甚至伴随翻转倾斜的情况下也不会影响到正常使用;四、无工作噪音产生。得益于无机械部件及闪存芯片发热量小、散热快等特点,SSD固态存储器因为没有机械马达和风扇,工作时噪音值为0分贝。五、重量轻,更适于移动携带。

  对于一些高端行业客户的关键应用,例如银行事务数据库所支持的外汇买卖、在线证券交易以及大量的数据库读写I/O操作来说,用户必须拥有一套能够高效的支持这些在线事务处理应用的存储,才能够保持在线交易业务的顺畅。传统磁盘阵列尽管在一些管理功能上不断增强,但面对一些高端应用带来的强大的IOPS压力一直捉襟见肘,SSD被认为是能够突破传统存储IOPS压力瓶颈的有效技术,此外SSD的诸多绿色节能特性在今天的经济环境背景下也格外受到关注和重视。

  EMC是业内首家在企业级存储产品中引入SSD技术的厂商,暨EMC之后,包括IBM、HDS、NetApp等多家厂商都宣布即将在企业级存储系统中提供SSD支持,这些大厂商的倡导与加入保证了该项技术在企业级领域应用的前景。尽管SSD在企业级存储领域的应用仍然存在一些问题尚待解决,但拥有众多的重量级厂商支持,我们相信该项技术能够更快的在产品应用中得到完善,并代表了企业级存储应用的未来趋势。

后记:2006-2008存储技术卓越奖评选回顾

  2006年专题链接:http://subject.it168.com/excellence/zhuoyue/award.aspx

  技术卓越奖:空缺

  产品创新奖:

  惠普StorageWorks AiO600存储服务器,微软Windows storage Server2003 R2存储管理软件,Commvault QiNetix统一数据管理软件,HDS TagmaStore NSC55 Diskless虚拟化控制平台,Brocade SilkWorm 48000导向器,戴尔PowerVault MD 1000直连存储设备,赛门铁克BackUpExec 11D备份软件

  2007年专题链接:http://zhuoyue.it168.com/2007/zhibo.aspx

  技术卓越奖:SAS技术,重复数据删除技术

  产品创新奖:HDS USP V存储系统,H3C Neocean IX3620存储系统

  年度产品奖:

  2008年专题链接:http://zhuoyue.it168.com/2008/default.aspx

  提名名单:

  技术卓越奖提名:SSD技术(EMC CLARiiON CX-4)

  产品创新奖提名:Compellent Data Center 4.0存储中心,HDS AMS2000中端存储系统,IBM XIV存储系统,3PAR Inserv T系列存储系统

  年度产品奖提名:Dell Equalogic PS5000系列存储系统,Brocade DCX中枢平台,IBM System Storage TS7650G虚拟带库引擎,浪潮 AS700 磁盘阵列

  最终获奖结果将在1月9日的“2009中国IT产品创新与技术趋势大会”上正式公布,敬请关注。

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