注：在前面的文章中，我们剖析过富士通存储系统产品ETERNUS8000系列产品的评测结果，参考链接：富士通ETERNUS8000存储系统性能详测-上，富士通ETERNUS8000存储系统性能详测-下

　　本文将侧重富士通中端存储系统产品ETERNUS4000系列评测，共分为上下两篇，上篇包括富士通存储系统产品线的介绍、ETERNUS4000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ETERNUS4000 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。

　　【IT168 专稿】与定位高端的ETERNUS8000不同，富士通ETERNUS4000是一个高扩展性的模块化存储整合平台，旨在实现高可靠性和经济高效的性能。由于富士通在服务器领域具备较强的系统设计能力，富士通的中端系统ETERNUS4000同样具备许多源于富士通主机基础的先进存储特征和功能，能很好的满足中型企业的需求：

图 1. 富士通ETERNUS系列

　　富士通ETERNUS系列存储产品线概述

　　• 容量和性能的扩展性—ETERNUS4000可扩展至418TB，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，以确保从服务中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实验室对富士通ETERNUS4000进行了实际评估和测试。如图2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 2. 富士通ETERNUS测试台

　　测试报告展现了富士通ETERNUS4000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。

　　详解富士通ETERNUS4000存储系统

　　实际上，富士通旗下的ETERNUS4000 和ETERNUS8000 系列存储系统于今年年初刚刚完成一次全面升级，全新的FUJITSU ETERNUS4000/8000存储系统率先在业界采用了8Gb FC端口，有效提升整体存储产品线的性能，缩短数据处理的延迟时间，进而提升数据传输和共享效率。

　　此外，新的FUJITSU ETERNUS4000/8000存储系统在其他配置上也全面升级，高性能CPU的数量提升至之前的两倍，同时高速缓存容量也较前代产品翻了一番，从而实现更高的可靠性级别和数据安全性。除此之外，结合业界最大2.7PB容量的FUJITSU ETERNUS8000还为用户带来业界最大扩展性与最强的性能。

图3. 富士通ETERNUS4000及8000系列产品规格

　　其中，FUJITSU ETERNUS 4000存储系统基于高可靠性和先进的架构设计，旨为中小型企业环境内符合行业标准的开放式系统服务器提供企业级存储功能和可用性。采用多核高速处理器，冗余控制器以支持存储系统处理各种复杂的交易。大容量的高速缓存, 先进的接口技术，优化的架构设计使得ETERNUS 4000企业级业务应用中一直占据了稳固的市场份额。

　　富士通ETERNUS4000是一款模块化磁盘存储系统，与其高端企业级产品ETERNUS8000一样，ETERNUS4000能够满足相同的可用性和性能需求，同时可匹配应用程序所需的合适的存储类型。其平台拥有主动‐主动式控制器、镜像缓存、全冗余后端、本地和远程数据复制选项，可提供非常高的可用性操作。

图4. 富士通ETERNUS4000架构

　　图4显示了ETERNUS的基本架构，ETERNUS的架构设计旨在消除单点故障。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)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。

　　Exchange性能测试

　　我们对ETERNUS磁盘存储阵列进行了一系列的测试，包括Exchange环境下ETERNUS的系统性能分析，富士通公司也官方公布了双控制器ETERNUS2000 Model 100的Microsoft Exchange Solution Review Program(ESRP)结果。这一结果已经获得微软ESRP2.1认可。

　　微软的ESRP计划，是为了促进面向Exchange Server的第三方存储性能测试的一套公开的评测计划，该计划将存储测试全套工具(Jetstress)与‘微软金牌认证和存储OEM合作伙伴’准则的发布结合起来。ESRP采用Jetstress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。两项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。制造商使用ESRP构架测试存储解决方案，然后将结果提交给微软审查。批准解决方案的结果的链接公布在Microsoft Exchange ESRP的网站上。

　　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实验室对RAID 1+0配置下分别使用14、28和42个驱动器的ETERNUS阵列进行了测试。Iometer用来生成与JetStress的IO类似的负载，以对该系统能够支持的Exchange 2007的用户数量做出快速估计。

图5. ESG实验室的Exchange模拟测试

　　ESG实验室观察到，随着同样的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5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)的规划扩展性能。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

　　• ETERNUS平台仅用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。ETERNUS4000 Model 400可扩展至210个驱动器，而Model 600可扩展至420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ETERNUS4000能满足数量更多的Exchange用户的需要。

　　SPC-1性能测试结果

　　与此同时，ESG还通过测试，核查了富士通官方公布的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测试生成一个单一的工作负载，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 6. 富士通ETERNUS4000 Model 500的SPC‐1测试结果 

　　如上图6所示，富士通获得了较好的SPC‐1性能测试结果：满载时的IO请求数达到60,003次/秒，平均响应时间为11.08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60003次SPC‐1 IO请求以及11.08毫秒的响应时间令人印象深刻，同样也意味着应用程序在使用高峰期不必等待数据。

　　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。

　　需要说明的是，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。前面我们提到，最近富士通针对其存储产品线进行过一次全面升级，尽管升级后的最新产品我们还未拿到，但相信其性能指标将会比目前公布的数字更高。

　　实际上，在高度整合的环境中部署关键任务的应用程序，性能是一个极其重要的问题。由于多个应用服务器都以共享的存储基础设施为依托，用户会普遍担心不能以一种经济实惠的方式来满足性能要求。事实上，51%的用户在接受调研机构调查时，曾表示性能是他们关心的首要问题，资本和运营成本紧随其后。

　　通过对ESRP和SPC‐1结果的仔细审查，结合自身的实际测试，我们认为部署富士通ETERNUS磁盘存储系统在部署之后，能够以一种经济有效的方式为各种规模的Exchange和OLTP环境提供可预测企业级存储扩展，ETERNUS4000 Model 500的6.54美元/SPC‐1 IOP的卓越表现验证了该产品超高的性价比。随着企业环境规模和复杂性的持续增长，显然，ETERNUS4000这个平台能够提供经济的性能以及容量扩展性。

　　ECO 模式下的能效测试

　　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 7. 富士通ETERNUS的ECO模式 

　　图7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。当夜间备份工作开始后，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。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。

　　我们在进行测试的时候，首先启动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8所示。

图8. 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9显示，RAID组在此时处于闲置状态。

图9. 校验闲置的RAID组

　　接下来，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，或刚超过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10. 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， 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。 而我们的测试则证实，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。

　　富士通ETERNUS 磁盘加密功能

　　当前，用户对信息存储的安全性都格外重视，一些法规也要求，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磁盘存储系统就提供了磁盘数据加密功能满足这一需求。

　　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12. 富士通ETERNUS驱动器加密

　　我们同样在ETERNUS4000系统中对磁盘加密进行了测试。他们使用ETERNUS Manager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出现一个复选框。如图13所示，ETERNUS Manager可以选择单个卷或一组卷。

图 13. 转换加密卷 

　　选择卷0x0030(卷被映射到包含了一组文件的测试服务器中)后，ESG实验室启动加密流程。ETERNUS Manager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。接下来，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中。

图14. 将驱动器移至另一个阵列

　　如图14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。

　　实际上，引起广泛关注的数据泄漏事件、隐私法案以及公司管理层的担忧，为数据加密的进一步发展起着有力的推动作用。例如，ESG研究表明，企业对机密数据脆弱性担忧的一个主要源头就是IT资产的丢失或被盗。同时，研究还表明，多数用户认为，防止IT资产丢失或被盗的安全措施，包括加密技术等等，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，并且让企业的高管们不会因此受到牵连。而我们的测试证实，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