SPC-1成绩汇总分析、引发的疑问

　　回顾2011年，仍然有众多存储厂商公布了他们新产品的SPC-1测试成绩。从入门级、中端一直到高端存储系统，乃至全闪存阵列;包括传统双控制器架构，也有比较热门的Scale-out横向扩展设计。另外，SPC-1结果中除了IOPS性能之外，还有$/SPC-1 IOPS(性价比)以及参测产品的详细配置以及分项报价。由此我们还能计算出更多数字，比如平均每驱动器提供的IOPS、每GB容量的价格等。

　　当然，不同厂商、不同档次的存储设备在实际销售时的list折扣也不相同，国内外执行的价格政策通常也会有所差异。因此本文中所引用和计算出的价格、性价比等数字，不代表用户实际成交的水平，仅供对比参考。

SPC-1结果概要样本：测试存储型号为NetApp FAS3270A，报告总结中包括IOPS、性价比、总ASU容量、数据保护级别，以及总TSC价格(含3年维护)。

2011年公布的SPC-1测试成绩汇总(按照时间先后从上到下排序)，其中Huawei Symantec的两款中端产品Oceanspace S5600T和S6800T只列出前者作为代表。

　　在分析以上数字之前，我们有必要对表格中的存储系统简单做一个分类。入门级：IBM System Storage DS3524 Express(有/无Turbo选项)、SGI InfiniteStorage 5000-SP 和 Fujitsu ETERNUS DX80 S2;中端：NetApp FAS3270A、IBM Storwize V7000、Pillar Axiom 600 Series 3、华为赛门铁克Oceanspace S5600T，以及Oracle Sun ZFS Storage 7420c Appliance;高端：HP P10000 3PAR V800 Storage System 和 HDS Virtual Storage Platform (VSP);全闪存：Texas Memory Systems RamSan-630、华为赛门铁克Oceanspace Dorado2100。

　　对于分类的依据，相信稍微资深一点的同行都清楚，笔者也会在后面做进一步的解释。

　　首先看IOPS，这也是各厂商多年来一直比拼的。3PAR在被惠普收购不到一年时推出的HP P10000 3PAR V800目前保持SPC-1测试的冠军(450,212 IOPS)，它配置了1,920个15,000转FC驱动器;在其之前创造纪录的是全闪存的TMS RamSan-630(400,503 IOPS)，只使用了20个大容量闪存模块(在这里也统称为SSD)，单位IOPS所占用的空间和消耗的电能确实不可同日而语。日立数据系统随后公布的VSP测试成绩没有3PAR V800高(269,506 IOPS)，它的驱动器数量也不是满配(1,152个2.5英寸SAS硬盘)，不过这两款产品平均每驱动器提供的IOPS却基本一致(233～234)。另外作为传统高端存储系统的VSP在性价比上也是相对最差的，达到了$8.18/SPC-1 IOPS，估计这个数字在满配的情况下可能会有所下降。

　　问题1：如今将惠普3PAR归类为高端SAN阵列估计不会再有人表示异议，尽管它还是不具备大型机(IBM z/OS)环境的支持，P10000 3PAR V800和HDS VSP的IOPS效率如此接近，它们在延时等其它方面的性能指标会有哪些差异?

　　中端存储系统里面，Oracle Sun ZFS Storage 7420c在上表中的IOPS是最高的(137,066.20，华赛S6800T其实超过了它，只是我们此次没有列出)，其每驱动器IOPS也高达489.52。不过除了闪存产品之外，在这一项上最为领先的却是NetApp FAS3270A(566.96)，而该产品、IBM Storwize V7000、Pillar Axiom 600 Series 3的性价比却稍现差了些，每IOPS成本都超过了7美金。这一级别产品性价比高的还是华为赛门铁克Oceanspace S5600T($2.73/SPC-1 IOPS)，紧随其后的是Sun ZFS 7420c($2.99/SPC-1 IOPS)，它们的表现甚至超过了大部分入门级存储系统。Storwize V7000和Pillar Axiom 600的每驱动器IOPS都在220～230范围内，相比之下华赛S5600T的406.63也超过它们不少。

　　问题2：同样是中端SAN阵列，NetApp FAS3270A是如何在驱动器数量较少的情况下实现较高的效率?IBM V7000和Pillar Axiom 600在这里看似亮点不多，它们“贵”在哪里?也就是说哪些方面为用户提供了更多的附加价值?华赛S5600T和Sun ZFS 7420c是怎样在价格极具竞争力的情况下，性能效率又在传统磁盘阵列中领先?

　　本次对比的入门级存储系统有些特点，因为除了富士通ETERNUS DX80 S2之外的三款都OEM自NetApp E2600(即原LSI Engenio 2600)，这个从IBM System Storage DS3524 Express Turbo和SGI InfiniteStorage 5000-SP相差无几的IOPS(24,500左右)、都是96个10,000转SAS驱动器上就可以看出(每驱动器IOPS自然也十分接近)。当然二者使用的硬盘容量不同，因此SGI 5000-SP显得性价比略高?

　　这里有必要专门提一下来自NetApp E2600原型系统的High Performance Tier，戴尔PowerVault MD3200/3600系列产品和SGI称其为高性能层级，在IBM DS3500上则叫做Turbo Performance。它是一个可以在控制器Firmware层级激活的选项，需要单独购买。根据笔者的经验，High Performance Tier应该是允许将不同LUN选择分配给A/B控制器(注意：不是同一个LUN在2个控制器间自动负载均衡)，以实现Active/Active(双活动)配置最大发挥性能。而默认情况下只能分配给第一个控制器，在它出现故障时才能由另一个接管上面的LUN。而从存储业界得到的消息，众志和达的SureSave DA600和DA900的原型系统同样来自于NETAPP E2600和E7900。

　　那么，IBM System Storage DS3524 Express(不带Turbo)就是没有激活Turbo Performance进行的测试，并且驱动器数量只有一半——48个10,000转SAS驱动器。其实根据这一点还可以从侧面看出，该产品家族(包括DS3500、MD3200/3600和SGI 5000-SP)单个控制器的IOPS处理能力在48个高转速SAS硬盘的情况下还不会成为瓶颈;对于曾经的满配——96个驱动器(目前增加到支持192个)，加上High Performance Tier才能比较充分地发挥其性能。由于48驱动器DS3524的SPC-1 IOPS(14,797.26)比它“两位师兄”的一半还要高一些，因此其性价比和每驱动器IOPS在三者中相对最好。

　　再来看看Fujitsu ETERNUS DX80 S2。该产品使用117个10,000转2.5英寸SAS驱动器取得了34,995.02 IOPS的成绩，平均每驱动器贡献299.10。另外，它的$2.25/SPC-1 IOPS性价比在所有参与对比的硬盘介质存储系统中业内知名。看来，我们以前有些忽视了富士通的实力。

　　问题3：对于NetApp E2600及其OEM产品的控制器设计，笔者已经相当熟悉，使用LSI SAS2116 RoC(RAID on Chip)为核心的PowerPC架构在入门级存储系统中有一定的代表性，能够比较好地平衡性能、成本和设计复杂度。那么富士通DX80 S2是通过什么样的方法，来实现满配的情况下仍然保持良好性能效率，同时还兼具成本优势的呢?

　　还有一款全闪存阵列华为赛门铁克Oceanspace Dorado2100，使用24个100GB SSD驱动器达到了100,051.99 SPC-1 IOPS(中端存储系统的水平)，应该是创造了迄今为止最优的$0.90/SPC-1 IOPS。Texas Memory Systems RamSan-630的$1.05/SPC-1 IOPS也相差不远，性价比都超出富士通DX80 S2一倍以上，固态存储在这方面的优势明显。另外RamSan-630每驱动器IOPS高达20,025，Dorado2100也有4168.8，远超任何的传统磁盘阵列。

　　最后，我们还列出了“数据保护”一栏，绝大多数产品都采用了Mirror(镜像)的RAID级别，也就是RAID 10，只有NetApp FAS3270A配置为RAID DP(双校验盘，类似于RAID 6)，TMS RamSan-630设计了芯片级的RAID 5保护。RAID 10的好处是理论上最好的随机读性能(n * 单盘IOPS，n为硬盘数)和相对较好的随机写性能(n/2 * 单盘IOPS)，缺点是硬盘空间利用率只有50%;而RAID 5、RAID 6(DP)的写算法通常要复杂一些，但容量利用率比RAID 10高。

　　除了上述这些，在SPC-1测试报告中还有更多有价值的信息。下面我们就再列出一些，按照存储系统的定位分3(4)个大类进行对比。