注：本文分为上下两篇，上篇包括富士通存储系统产品线的介绍、ETERNUS8000性能及扩展性测试结果，以及其节能省电Eco模式介绍与测试以及磁盘加密功能测试，下篇将包括ETERNUS8000 RAID组及卷设置详细步骤、虚拟机环境下的应用性能以及高可用容灾方案的介绍和测试。参考链接：富士通ETERNUS8000存储系统性能详测-下

　　【IT168 专稿】ESG最近对企业IT市场的研究表明(见图1)，用户对物理资源限制(数据增长、资本费用、功耗和散热费用以及占地空间问题)和管理资源局限性(需要改善备份和恢复进程，以及解决众多领域的复杂性)的共同难题非常关注。

图1. 存储最大的难题，来源：Enterprise Strategy Group, 2009.

　　各种规模的企业都在宏观经济下全球金融的不确定性和微观层面中信息存储的增长和复杂性的矛盾中力求生存。用户不得不以有限甚至更少的资源，来管理不断增长的数据量。因此，用户比以往更愿意，在某些情况下甚至是寻找新的方式来满足他们的需求。

　　富士通 ETERNUS 产品概述

　　富士通ETERNUS8000是一个可大规模扩展的企业级存储整合平台，支持开放系统和主机连接。除了海量的可扩展性，ETERNUS8000具备许多源于富士通主机基础的先进存储特征和功能，切实满足当今大型企业的需要：

图 2. 富士通ETERNUS系列

　　• 容量和性能的可扩展性—ETERNUS拥有业界最大的存储容量(超过2.7PB)，并采用2.83GHz四核处理器，与前几代产品相比，性能得到大幅提升。

　　• 数据完整性—ETERNUS提供数据块检查并支持RAID6(双奇偶校验)。

　　• 增强的安全性—集成的硬件数据加密，对远程备份的动态数据和静态数据都进行加密，以确保从服务移除的驱动器上数据的安全，确保用户的数据安全。

　　• 数据保护和可用性—多种高速内外卷复制功能提供高可用性和业务连续性。

　　• 灵活管理并降低TCO—按需扩容(CoD)、在线数据迁移以及精简配置(容量虚拟化)实现更高的资源利用率，并且不会使业务产生中断。

　　• 绿色IT—ECO模式采用MAID技术，支持低能耗、高性能的73GB和146GB固态硬盘，从而降低了能耗和散热要求。

　　ESG实验室在富士通位于美国加州桑尼维尔的实验室对富士通ETERNUS8000进行了实际评估和测试。如图3所示，测试使用的富士通ETERNUS存储系统通过光纤通道和iSCSI与物理和虚拟服务器连接。测试在设计和执行中都使用了行业标准的工具和方法，以验证其性能、可靠性、运行效率、安全性和可用性，以及与VMware Site Recovery Manager软件的整合。

图 3. 富士通ETERNUS测试台

　　报告还展现了对富士通ETERNUS磁盘存储系统的实际测试结果，重点验证该存储平台的性能、扩展性以及可靠性，同时检测其先进的可用性、环境以及安全性特征。

　　ETERNUS8000产品剖析及Exchange压力测试

　　富士通ETERNUS8000是一个企业级的磁盘存储系统，支持富士通GlobalServer主机和UNIX/行业标准服务器在大型商业和科研环境中的运行。ETERNUS8000的架构可满足大型企业的高容量和性能需求，同时可匹配应用程序所需的合适的存储类型。其平台拥有多个主动控制器、Cyclic CM、全冗余后端，以及多种本地和远程数据复制选项，可进行不间断的操作。

　　Cyclic CM使得ETERNUS8000磁盘存储系统在运行时有多达8个控制器，在一个控制器发生故障或进行定期维修时仍然可以维持其性能和高可用性。有了Cyclic CM功能，写入数据可以被复制到不同控制器上的高速缓冲存储器。如果一个控制器出现故障或停止服务，其余的控制器会自动进行重新配置，马上替换上去并保证100%的缓存和控制器冗余。

　　图16显示了ETERNUS的基本架构。ETERNUS的架构设计旨在消除单点故障，并在更多的资源添加到系统时提高其可用性。服务器通过支持主动‐主动式负载平衡冗余连接的前端通道适配器(1)来访问ETERNUS。多条高速PCI‐Express总线(2和3)用于移动控制模块内部或之间的控制信息和数据。多个冗余光纤通道环路(4)将每个磁盘盒与多个控制器相连。

图16. 富士通ETERNUS8000架构

　　接下来，ESG实验室使用Iometer负载模拟Microsoft Exchange 2007环境进行的实际测试，对Exchange环境下ETERNUS的系统性能进行了分析。富士通已经公布了双控制器ETERNUS2000 Model 100的Microsoft Exchange Solution Review Program(ESRP)结果。 ESG实验室对四控制器的ETERNUS8000 Model 1100进行了一系列的测试，以使用Iometer模拟Microsoft Exchange 2007的工作负载扩展。

　　ESRP采用Jetstres实用工具创建了真实的Exchange IO流量，它在真实的Exchange数据库(包括日志和文件附件)上运行，就与现实世界中的一样。测试旨在衡量特定解决方案的性能和可靠性。性能测试进行了2小时，而可靠性测试进行了24小时。这两种测试必须在不超过规定的磁盘延迟阈值(20毫秒)的条件下进行，并且可靠性测试在运行完毕的时候要检查数据库和日志是否损坏。

　　已公布的ESRP结果是针对一个相对较小的配置，仅在14个使用微软的Heavy用户配置文件(每个邮箱0.384个IOPS)的磁盘驱动器上支持2500个用户。ESG实验室的测试是在ETERNUS8000 Model 1100上进行的，在RAID 1+0配置下分别使用14、28和42个驱动器。Iometer用来产生与JetStress的IO类似的工作负载，以对该系统能够支持的Exchange 2007的用户数量做出快速估计。

图 17. ESG实验室的Exchange模拟测试

　　Exchange负载性能及SPC-1测试结果

　　ESG实验室观察到，随着Exchange工作负载相继在更多的驱动器上运行，其比例因子约为92%。图17显示了ETERNUS平台支持Exchange邮箱(采用微软Very Heavy用户配置文件，每个邮箱0.5个IOPS)的预期扩展性能。在所有的测试中，其扩展几乎是线性的，响应时间约为15毫秒。表1显示了Iometer测试的结果以及预计可支持的Exchange邮箱(使用微软的Very Heavy用户配置文件) 。

表 1: Iometer测试结果和规划

　　这些数字的意义

　　• ETERNUS8000仅用42个磁盘驱动器就提供了足够的IO，可以支持17174个Exchange用户。

　　• 在增添了驱动器之后，IO为近线性的扩展，响应时间的变化非常小。这是非常理想的，因为磁盘的响应时间对于用户在Exchange环境中的体验有直接的影响。

　　• 这种模拟只将性能规划到了112个驱动器。ETERNUS8000 Model 1100可扩展至1072个驱动器，而Model 2200可扩展至2760个驱动器。根据实际的测试和对公布的测试结果的审查，ESG实验室确信ETERNUS8000能满足数量更多的Exchange用户的需要。

　　SPC‐1 性能测试结果

　　ESG实验室审查了富士通公布的SPC‐1(存储性能委员会主张的应用级行业标准基准套件)结果。SPC‐1测试生成单一的工作负载，用来模拟现实世界中交易导向的数据库应用程序的典型功能。交易导向的应用程序普遍具备随机IO的特点，并生成请求(读取)和更新(写入)。这些应用类型的实例包括OLTP、数据库操作以及邮件服务器的部署。

图 18. 富士通ETERNUS8000 Model 1100的SPC‐1测试结果

　　如图18所示，根据富士通官方网站公布的SPC‐1结果：95%负载下IO请求达到109246次/每秒，平均响应时间低于3.84毫秒。响应时间是SPC结果极为重要的组成部分，因为这是存储系统的压力达到极限时，应用程序将会经历的延迟(并将其传递给用户)。每秒达到109246次SPC‐1 IO请求，平均响应时间为3.84毫秒的系统是优异的。

　　SPC‐1基准评价套件结合实际应用中可能遇到的情况，在逻辑上组织合成了存储系统上运行的用户群体。SPC是业界少数几个有助于提供现实世界中该领域的性能特征值的基准之一。用户可以将SPC的结果大致转换成容易理解的指标。例如对于信用卡的数据库系统而言，它可以是每秒能够执行的信用卡授权的数量。

　　应当指出，这些报告中所公布的数字针对的是上一代富士通ETERNUS子系统。下一代产品性能指标将会比目前公布的数字更高。SPC‐1测试结果由存储性能委员会以及同行审查以确保一致性。

　　每项SPC基准测试结果的执行摘要和详细测试报告(FDR)均已公布并可下载和阅读。虽然这对于不同厂商之间的比较可能有用，但需要注意的是，并非所有的厂商都参加了测试并公布了结果。ESG实验室称赞富士通能够参与这项同行审查计划，并希望这将鼓励其他生产企业级存储系统的厂商，使他们也能积极参与进来。

　　节能省电ECO 模式介绍与测试

　　ECO模式是富士通利用MAID技术降低能耗的术语。MAID是‘大规模非活动磁盘阵列’的缩写，当访问频率低的磁盘驱动器未使用时，MAID通过停止主轴转动来减少耗电量。阵列中任何类型的磁盘或RAID组都可以设置ECO模式。在30分钟的闲置时间后，驱动器就会停止转动，来减少耗电量。对停止转动的RAID组中任意驱动器的卷进行读取或写入都将重新激活该驱动器。重新激活需要花费几秒到3分钟不等的时间，这取决于驱动器的类型和配置。

　　图9显示了ECO模式的一个用例的时间表。在这个例子中，客户使用大容量的SATA磁盘池作为磁盘备份目标。该驱动器定于每晚午夜前备份工作开始时旋转。在最后一个备份工作完成30分钟后，驱动器停止转动。该驱动器仍然维持闲置状态，直至下一次的预定启动，或用户请求恢复(在这个例子中)。上午9点01分，备份管理员开始备份应用恢复。驱动器自动旋转，开始进行恢复操作。恢复工作完成30分钟后，驱动器再次停转。

图 9. 富士通ETERNUS的ECO模式

　　在这种情况下，磁盘备份池在约80%的时间里依然保持停转状态，即节省了大量能耗。

　　首先，ESG实验室启动RAID组0x005的ECO模式，其中包括提交到光纤通道连接Windows服务器的一个卷。简单地设置ECO模式复选框，然后点击‘Set’ ，就启用了ECO模式，如图10所示。

图10. 设置富士通ETERNUS的ECO模式

　　如果需要，可以在下拉菜单中选择一个磁盘活跃时间的时间表。如图10所示，RAID组0x005在ECO模式启动时是活跃的。设置完ECO模式后，ESG实验室等待了30分钟，然后对使用中的ETERNUS Manager进行检查。图11显示，RAID组在此时处于闲置状态。

图11. 校验闲置的RAID组

　　下一步，ESG实验室在Windows服务器上发出了‘dd’命令。如图12所示，首条命令发出后的响应时间是11078毫秒，即刚超过11秒。对卷发出第二条命令16毫秒后得到响应，与卷重新启动的预期时间完全相同。为了将这个应用到环境中，富士通设计通过对驱动器的旋转进行分级来实现最小化的耗电量，这样做可降低所有驱动器同时通电时产生的最大电力需求。尽管驱动器的同时转动会带来更快的起始响应时间，但这同时也要求客户环境须具备更高的峰值电力。

图12. 运行中的ECO模式

　　富士通表示(保守的估计)，驱动器停转后在1到3分钟内即可重新启动。这很大程度上取决于驱动器和RAID配置;不过可以肯定的是，重新激活由大量SATA驱动器构成的RAID6组比激活RAID‐1光纤通道双驱动器所花的时间要长一些。

　　能源成本一直在持续上升，并且美国一些大城市的数据中心已经达到了当地公用事业供应商所能提供的极限。ESG研究表明，71%的受访企业已制定了正式的措施和计划来降低数据中心能耗和散热的整体需求。

　　与此相反，全球数据正在以令人难以置信的速度增长。随着创建和保留的数据越来越多，那些旋转着的磁盘驱动器消耗了数据中心很大一部分的能源，并产生绝大部分的热量。 ESG实验室已经证实，富士通ETERNUS的ECO模式能够通过停止闲置磁盘的转动来简单有效地降低能耗和散热需求。在使用大量SATA驱动器进行磁盘备份或归档的环境中，这可能会带来巨额的费用节省。

　　磁盘加密功能介绍与测试

　　由于信息保护法规的存在，包括美国的Sarbanes Oxley法案和日本的Financial Instruments and Exchange Law法令，企业对信息安全更为关注。这些法规要求，只有授权用户才能访问存储数据，而对敏感信息的非授权或意外访问将被阻止。ETERNUS磁盘存储系统提供磁盘数据加密，以满足这一需求。

　　ETERNUS存储系统使用行业标准的128比特 AES加密或专用富士通算法自动对数据进行加密。这样即使是物理驱动器从ETERNUS系统中被移除，数据的安全仍然可以得到保证。静态数据的加密在逻辑卷层面上执行，对用户完全透明，没有任何的访问控制或密钥管理，在每个单独的ETERNUS系统中，密钥都与RAID控制器进行捆绑。

图13. 富士通ETERNUS驱动器加密

　　ESG实验室测试了ETERNUS4000系统中的静态磁盘数据加密。他们使用ETERNUS Manager的控制台，在RAID管理菜单中选择‘Convert Encryption Volume’ 。这就打开了逻辑卷的列表，所有未加密卷的旁边都有一个复选框。 ETERNUS Manager可以选择单个卷或一组卷，如图14所示。

图 14. 转换加密卷

　　选择卷0x0030(包含一组复制的文件，测试服务器可见)之后，ESG实验室启动加密流程，ETERNUSManager可以直接显示加密状态。加密完成后，ESG实验室确认该驱动器上的文件在测试服务器上仍可见。然后，富士通从ETERNUS4000系统上移除了RAID组中所有包含卷0x0030的驱动器，并将它们安装在另一个ETERNUS4000系统之上。

图15. 将驱动器移至另一个阵列

　　如图15所示，第二个ETERNUS4000系统无法读取任何加密卷，驱动器上的每个加密卷都显示错误。ETERNUS4000和ETERNUS8000所实施的加密是相同的，因此，对ETERNUS4000系统的测试所得出的用户体验和结果将与ETERNUS8000系统所得出的完全一致。

　　引起广泛关注的数据泄漏、隐私法案以及董事会的担忧，为数据加密的进一步发展起着有力的推动作用。ESG研究表明，IT资产的丢失或被盗是企业担忧机密数据薄弱环节的主要原因。这些企业中有相当一部分都认为加密技术应整合到磁盘和控制器硬件中。 如果私人或财务数据受到侵害，该公司将可能承担损害赔偿责任和巨额罚款。

　　单是个人信用卡资料的丢失或被盗的相关费用就令人吃惊：举个例子，在公开披露的许多有关磁带丢失的事件中，有一个事件涉及390万个客户的个人资料。通知每个客户和进行信用服务的费用估计在30至150美元之间，单就这一个事件的总成本就高达10至60亿美元。

　　这些事实表明风险确实存在，成本也非常高。磁盘数据加密降低了风险，规避了潜在的高昂成本，并使得企业的高管们不会因此受到牵连。ESG实验室证实，富士通ETERNUS平台整合了AES加密技术，可确保静态数据的安全，并在磁盘驱动器从系统中移除后仍可阻止未经授权的数据访问。（上篇完）

　　注：本文分为上下两篇，上篇包括富士通存储系统产品线的介绍、ETERNUS8000性能及扩展性测试结果，以及其节能省电Eco模式介绍与测试以及磁盘加密功能测试，下篇将包括ETERNUS8000 RAID组及卷设置详细步骤、虚拟机环境下的应用性能以及高可用容灾方案的介绍和测试。