Storwize V7000剖析：走进存储系统的SVC

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挑战：提高存储效率
近两年来，关于信息爆炸的报道又逐渐多了起来，最为典型的就是去年IDC公布的“数字宇宙十年”调研报告，认为“过去几年对于数据增长的预测严重低估了数据的生成量”。报告指出，在2010年，数字宇宙（由全球所有消费者和企业所创建的数据，包括视频、音频和文件等）将增加1.2 ZB（120万PB）。到2020年，数字宇宙将达到35.2ZB，是2009年的44倍。
众所周知，“信息爆炸”实在不是一个新鲜的词汇，存储行业不屑于用这个概念催促用户多买存储也已有些时日。那么，新一轮的概念轰炸，不同之处在哪里？IDC的报告中有一句话值得注意——当前创造出来的数字信息量比现有的存储容量多出35%，且在未来几年将跃升到60%。

1956年IBM推出的世界第一台硬盘驱动器RAMAC（下），容量只有5MB，但只有大型企业才能用到；2010年10月7日IBM发布了新一代中端存储系统Storwize V7000（上），一个2U机架规格的盘柜即可容纳24个容量为300～600GB的SAS硬盘驱动器或固态盘（SSD），最多可以级联到10个……能满足中型企业的存储需求吗？

IBM全球存储系统销售总裁Jeff Barber 在2009年6月访华时有过类似的表述：市场数据量平均对存储需求的增长率是50%，虽然各供应商每18个月都有更新换代的新产品出来，但所提供的存储容量增长速度是每年40%，所以中间还有10%的差异。也就是说，用户的数据量增长过快，需要有合适的技术来弥补这10%的差距。
显然，存储厂商们需要设法改善存储的利用率，用同样或更少的物理存储来保存更多的数据，也就是提高效率，满足供给。

中端存储市场前三名厂商近两代产品部分参数对照

* 主要是15000RPM，也有10000RPM；** 主要是7200RPM，也有5400RPM

就磁盘阵列而言，提升物理存储容量的方法不外乎两种——增加支持的驱动器数量，单个驱动器容量的增长。硬盘驱动器容量的增长率无法稳定在40%以上——固态盘倒是可以，不过容量水平和成本还不可接受。因此，在过去几年中，中端存储系统支持的驱动器数量呈增长态势，目前在售的主流产品如EMC的CLARiiON CX4和IBM的DS5000系列，支持的驱动器数量都比前代产品提高了一倍。
不过，这种做法显然是不可持续的。首先，单台存储系统支持的驱动器数量不可能无限制地增长下去；其次，增加单台系统支持的驱动器数量也好，还是增加存储系统的数量也好，最终的结果都是用户要购买更多的磁盘（或SSD），来满足对容量的需求。资本支出（CAPEX，如购置费用）和运营支出（OPEX，如占地空间与能耗）均无法得到有效的控制，是很没有效率的行为，也与企业机构缩减IT开支的大趋势背道而驰。

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智能：以计算换存储
于是，业内逐渐兴起了一股风潮，利用日益丰富的计算资源，通过软件赋予的智能，挖掘物理存储的潜力，增加实际可用的存储容量，从而抵消一部分非必要的需求增长。
具体而言，我们经常提到的SAN存储系统，是基于块（block）的设备。传统块设备的优势是访问效率高、性能好，劣势是访问的层级较低，缺乏对数据的内容感知能力，由此带来了利用率和管理上的难题。下面举两个典型的例子：
SAN上的存储容量资源，需要经过分配才能使用，这一过程称为provisioning，通常被翻译为“配置”。存储容量以卷（Volume）的形式分配给用户或应用，卷的大小通常由用户或应用的需求决定。出于对卷的尺寸缺乏灵活性的担忧，用户申请或管理员分配时往往会考虑为未来可能的数据增长预留足够的空间，从而赋予卷比实际需求大很多的容量。但在多数情况下，到了预期的时间之后，卷们往往还有50%以上的剩余空间，而整个存储系统内却早没有可分配给其他用户或应用的存储容量了。这种超量分配的习惯乃人之常情，却也是很多存储系统容量的实际利用率不到50%的罪魁祸首。

一个500GB硬盘上的3个卷，每个卷上的可用空间都超过50%（也就是利用率不到50%），可是却已没有足够的未分配空间来建立新的卷了

固态盘（SSD）的出现则带来了“幸福的烦恼”。我们知道，SSD的IOPS（I/O per second，每秒I/O数）性能是硬盘驱动器（HDD）的数十乃至上百倍，可单位容量的价格也要高差不多一个数量级。所以，绝大部分有需求的用户，只能把系统中最需要高IOPS性能和低延迟的“热点”数据放在SSD上，用最少的SSD达到理想的效果，即所谓“好钢用在刀刃上”。但是，有多少用户能准确地界定哪些是应该放到SSD上的热点数据？就算借助分析工具找了出来，能保证一劳永逸么？要知道，“热点”有可能是阶段性的……

IBM是首家在中高端存储系统中采用STEC MLC（多层单元闪存）固态盘的厂商，300GB的容量不逊色于同为2.5英寸的15K RPM硬盘驱动器，但价格仍不在同一层面上

不难看出，上面两个例子都涉及到了利用率（容量或高性能介质的有效利用）和管理两个方面。从理论上来说，有效的规划可以在一定程度上提高利用率，降低管理难度，但却无法从根本上解决问题。首先，需要存储管理人员具有丰富的管理经验，并且十分了解企业中各种IT应用的状况；其次，即使企业有幸能找到这样稀缺的人才，也能支付得起高昂的薪水，但在各种企业和机构的IT环境愈发复杂的今天，随便一台中端存储系统上都可能有数百个卷，还有各种随时可能发生变化的应用。仅凭人力和既定的策略去应付动态的改变，效率将十分的低下，更不要说做出及时的调整了。
所幸，在强大的计算能力的帮助下，两大冠以“自动”（对应的英文未必有此意）前缀的软件功能——自动精简配置（Thin Provisioning）和自动分层存储（Automated Tiered Storage，ATS）——已经开始在新一代的SAN存储系统中解决上面提到的难题了。

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系统：SVC中端存储
2010年10月初，在一番颇具神秘感的宣传之后，IBM如期推出了一系列存储新品，其中最受关注的当数Storwize V7000中端存储系统。
Storwize是IBM此前几个月收购的一家实时数据压缩厂商，但是V7000只是借用了它的名字，并没有集成实时数据压缩技术。真正的焦点在于，Storwize V7000是一款集IBM SAN存储技术于大成的产品。
众所周知，IBM的System Storage DS4000/5000系列中端存储来自LSI的Engenio外部存储系统。上一代的DS4000系列全球销量早已超过 10万台，帮助IBM稳固了在外部存储系统市场的地位，现在的DS5000系列也有很好的表现。看起来，IBM似乎没有必要发展自己的中端存储系统。

2009年释出的DS5000系列发展路线图，中间一列是在SVC帮助下实现的一些功能，包括红线划出的Thin Provisioning，后来被某些媒体讹传为DS5000支持自动精简配置

但是，已经开始成为流行元素的自动精简配置和自动分层存储等功能，DS5000系列都不支持。而Storwize V7000的强项正在于软件功能，包括存储虚拟化和自动精简配置，还有三项与IBM高端存储系统相关的技术——基于DS8000系列的RAID代码，DS8700最先引入的Easy Tier自动分层存储软件，以及XIV风格的图形用户界面（GUI）。
乍一看V7000的来路似乎有些复杂，实际上却很简单——Storwize V7000相当于配置略低，但增加了内部存储（并以此为重点）的SVC！

Storwize V7000的控制盘柜2076-124，可容纳24个2.5英寸驱动器。还有12个3.5英寸驱动器的2076-112，均为2U机架规格

SVC即IBM System Storage SAN Volume Controller（SAN卷控制器），是著名的存储虚拟化软件，以IBM的System x系列服务器（如x3550 M2）为运行平台。提到Storwize V7000支持存储虚拟化功能，很自然会想到SVC，就不用解释了；
从2008年推出的4.3版本起，SVC有了一项被称为SEV（Space-Efficient Vdisk）的功能，“只有当进行写数据时，才使用物理磁盘空间”，也就是自动精简配置（Thin Provisioning）。SEV功能是SVC免费提供的，不需要额外的软件授权；
IBM的System Storage Easy Tier自动分层存储软件，还有基于XIV界面的全新GUI，都是与Storwize V7000同时发布的SVC 6.1新增的功能。

Storwize V7000的核心部件：绿色代表来自SVC 6.1的部分；蓝色代表来自DS8000 DA适配器的软件；粉色代表与Enc（盘柜管理）和BBU（电池备份单元）等硬件部件相关的新增固件；黑色方框中的粉色区域代表XIV风格的GUI，也是V7000与SVC 6.1共有的

只有RAID代码是个例外，因为SVC管理的容量都来自外部存储系统，已经有RAID那一层，自然不需要RAID软件栈。可是Storwize V7000有本地的磁盘/SSD要管理，从DS8000系列“借来”RAID代码也就顺理成章。
因此，可以说，在软件的层面上，Storwize V7000 ≈ SVC 6.1 + DS8000 RAID code + SAS backend……你们懂的，对吧？

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进化：紧凑给力集成
由于有着如此密切的“血缘”关系，Storwize V7000的互操作性列表与SVC 6.1基本相同，包括支持的操作系统、主机多路径软件以及外部存储系统。不过在运行的硬件平台上，Storwize V7000略低于SVC，原因如下：

Storwize V7000首先是一款中端存储系统，之所以具备存储虚拟化功能，要归因于套用了SVC 6.1的代码，但也不“白送”——需要购买License，而Easy Tier和自动精简配置则是标配功能；
正因为只是一款不以存储虚拟化为主要诉求的中端存储系统，Storwize V7000配备的CPU和内存等运算资源不能（更不必）与SVC企业版相比，但高于SVC入门版，可以取代后者。

Storwize V7000与SVC的硬件平台对照

无论如何，Storwize V7000“支持存储虚拟化功能的中端存储系统”这一“跨界”身份，决定了其硬件架构兼具SVC与传统双控制器存储系统的特点。
我们知道，SVC的硬件平台是1U机架型System x系列服务器，通过一个4端口的FC HBA提供与FC交换机的连接能力，从而在SAN中实现存储虚拟化功能。区别在于SVC企业版基于双路的x3550 M2，CPU与内存配置更高，并支持8Gbps FC；SVC入门版则基于单路的x3250 M2，内存容量只有三分之一，且仅支持4Gbps FC。

高可用性对SVC是如此的重要，入门版也以成对的形式出现

SVC的使命是连接多台外部存储系统，作为虚拟化资源提供给主机，必须具备很高的可用性，否则一旦SVC不能访问，所连接的存储资源也就变得不可用。因此，SVC必须成对使用，两个SVC节点构成一个I/O组，互相复制写命令，以备故障转移（failover），还需要UPS提供断电保护。

Storwize V7000控制盘柜后视图。虽然是2U机架规格，但是双控制器相当于两个SVC节点，每个节点也就是1U的高度，而宽度又被两个电源模块占去了大半，内部空间显然比SVC的服务器平台局限很多

作为一款模块化的双控存储系统，Storwize V7000的核心是符合SBB 2.0（Storage Bridge Bay，存储桥接埠）规范的2U控制盘柜（Control Enclosure），体积与一对SVC节点相当。但是，在同样的2U机架空间里，V7000的控制盘柜不仅容纳了一对SVC节点（两个控制器），还有一对自带UPS（内嵌电池备份单元）的冗余电源，以及12个3.5英寸或24个2.5英寸驱动器。

Storwize V7000的节点控制器，具有4个8Gbps FC端口，既能用于连接主机（作为存储系统提供容量），也能连接外部存储系统（作为主机实施存储虚拟化）。内部的32GB闪存驱动器用于装载固件（包括SVC软件和RAID代码），断电时还可在电源里的电池备份单元（BBU）帮助下保存Cache中的数据；右下角的空白处对应内部预留的PCIe x8插卡空间，将来可增加10GbE端口

显然，就单个节点的设计而言，Storwize V7000要比SVC紧凑得多：与SVC相比，V7000的控制器（相当于SVC的一个节点）需要连接内部的驱动器并实现RAID功能，因此它采用了集成XOR加速的英特尔Xeon C3500（代号Jasper Forest）处理器，还有8端口的SAS控制芯片和36端口的SAS扩展器（Expander）芯片各一。此外，4端口8Gbps FC也通过板载芯片解决，并为未来的扩展预留了一个PCIe x8的插卡空间，譬如增加10GbE（万兆以太网）端口实现10Gbps iSCSI支持。

Storwize V7000节点控制器架构的核心是Xeon C5500/3500（代号Jasper Forest）四核2.1GHz CPU，经分析查证应为实际频率2.13GHz的Intel Xeon EC3539处理器。CPU自带的内存控制器搭配了2条4GB双通道DDR3 1066MHz内存；同时它还需要连接Intel 3420芯片组（PCH），提供启动设备（操作系统/Firmware）、BMC管理和2个千兆以太网控制器（对应2个iSCSI主机/管理网口）PCIe连接的支持。
CPU通过16通道PCIe 2.0总线连接到48 lane的PCIe交换芯片，后者余下的32 lane分成4个PCIe x8通道，有两个分别支持用于前端接口的8Gb/s FC控制器、8端口6Gbps SAS控制芯片（不是DS3500那样的SAS RoC，因CPU已集成RAID运算功能），进而连接到3x端口SAS扩展器以实现后端驱动器支持。还有2个PCIe x8通道，一个通过SBB高速背板与另一个控制器通信，一个留给可插拔PCIe前端接口卡，未来可增加10GbE等主机接口。

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硬件：IBM掌控设计
前面已经说过，Storwize V7000从推出时就受到广泛的关注，根本原因在于“it’s ALL BLUE”：存储虚拟化、自动精简配置、RAID代码、Easy Tier自动分层存储和GUI，不管是来自SVC、DS8000还是XIV，都是IBM自己的技术。
没错，这些技术都是软件功能。但是，再好的软件，也需要合适的硬件平台才能发挥作用。

IBM中低端存储系统部分参数对照

以IBM的眼光来看，典型双控制器架构的中低端存储系统，除控制器之外的部件，如盘柜、电源、背板等均属于较纯粹的硬件范畴，没必要亲自参与设计和制造。控制器包括计算资源和RAID软件，有一定的技术含量，不过LSI在RAID代码和控制器方面颇有造诣，也能吸取IBM的意见，所以从低端的DS3000系列，到中端的DS4000/5000系列，基本都是直接OEM的合作方式。

DS5300的控制器架构，围绕着XOR ASIC，与FC主机接口卡（①）、后端的驱动器控制芯片（②），以及两个控制器之间（③），都采用PCI-Express x8连接，加上（每控制器）最高32GB的数据缓存，重点是数据的快速传输。虽然也有1个Intel Xeon 2.8GHz处理器（Management Processor）和2GB内存，但只承担管理功能，居于从属地位

问题在于，LSI的Engenio外部存储系统以ASIC（如集成PowerPC 440内核的RoC）为核心的控制器架构，虽然RAID校验及“搬运”数据的效率够高，但是运算能力和开发环境不如英特尔至强（Xeon）处理器的“x86 + Linux”组合，要增加相对复杂的软件功能（如自动分层存储），非常受限制。去年早些时候，IBM系统及科技事业部存储产品线经理庞文铮在被问到DS5300是否可以集成Easy Tier时，就委婉地表示，控制器的运算能力可能是个阻碍。

2010 LSI存储论坛上透露的下一代Engenio存储系统，代号Pikes Peak（红色圆圈中），Snowmass即现在的DS3500

虽然在2010年12月，LSI承认代号Pikes Peak的下一代中端存储系统（传说中的IBM System Storage DS5400）将于2011年年中推出，并且基于IA架构，但是IBM似乎等不了这么久（也不排除之前LSI已有出售Engenio外部存储业务的意向，IBM不宜追加投入Easy Tier等知识产权）。如果IBM自己设计控制器，由LSI负责盘柜等外围部件，恐亦非后者所愿——毕竟LSI是凭借在RAID控制器上的能力进入外部存储系统市场的，可以接受以提供控制器为主的合作（如戴尔MD3000系列），反之则不能体现价值。

Storwize V7000发布仅仅半个月之后，IBM就在西安举行的“智慧信息架构高峰论坛”上展出了样机

所以，不难理解为何Storwize V7000的硬件在英国设计，因为IBM选择的OEM合作伙伴Xyratex是一家英国公司。Xyratex是1994年从IBM通过管理层收购成立的，如今已连续两年被IDC评为最大的OEM存储系统供应商。

Storwize V7000展示样机上还贴着“Xyratex工程样品”（红色箭头所指处），以及“英国制造”的标签

当然，渊源或资质并不是决定性的因素。表面看来，Storwize V7000与LSI设计制造的DS3500一样采用符合SBB 2.0规范的2U盘柜，都有24个2.5英寸驱动器或12个3.5英寸驱动器两种选择，甚至控制器在中间、电源在两边的背面布局也与Dell PowerVault MD3200系列相同……但最关键的区别在于，IBM掌管了整个设计——特别是控制器和所有的固件（包括SVC及RAID代码），而Xyratex负责制造所有的硬件。

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扩展：双链内藏玄机
IBM掌控设计，Xyratex制造，决定了Storwize V7000的硬件架构与LSI统管设计制造的System Storage DS3500，有着太多的不同。
为什么不拿V7000与DS5300对比呢？因为DS5000系列的后端驱动器接口技术还是共享环路式的4Gbps FC-AL，不像V7000和DS3500，都采用交换式的6Gbps SAS，具备可比性。
不过至少有一点DS5300和DS3500是相同的，即两者的双控制器均采用负载均衡设计，彼此都有专用的驱动器接口链路与对方的后端连通：DS5300是每个控制器的两个4Gbps FC驱动器芯片中，有一个用于连接另一个控制器的4Gbps FC-AL环路交换机（Loop Switch）；DS3500则是每个控制器的6Gbps SAS RoC（RAID-on-Chip，片上RAID）专门拿出一条6Gbps SAS x4链路，与另一个控制器的6Gpbs SAS扩展器相连。

DS3500每个控制器的SAS RoC（Core Processor）各有两条6Gbps SAS x4链路（红色圆框中），分别与本控制器及另一个控制器的6Gpbs SAS扩展器相连

Storwize V7000的每个控制器都是一个SVC节点，两个控制器正好构成一个I/O组，采用Active-Active（双活）架构，互为故障转移（failover）节点。与通常一个SVC I/O组中的两个节点相比，Storwize V7000控制盘柜中的这两个节点控制器之间通过SBB高速背板有一条PCIe x8的链路相通（以保证Cache的一致性），耦合更为紧密。
DS3500控制器中的6Gbps SAS RoC，有两条6Gbps SAS x4链路，分别连接到两个控制器的6Gbps SAS扩展器，扩展器除了提供到本（控制）盘柜内每个驱动器的直接连接，还有一条6Gbps SAS x4链路用于连接扩展盘柜（Expansion Enclosures）。相比之下，Storwize V7000控制器中，6Gbps SAS控制芯片（SAS Controller）也是用一条6Gbps SAS x4链路与6Gbps SAS扩展器相连，但另一条6Gbps SAS x4链路却不是通向另一个控制器，而是和6Gbps SAS扩展器一样，用于连接扩展盘柜。

Storwize V7000节点控制器架构图，注意红色椭圆框中的两条6Gbps SAS x4链路，都通向SAS扩展端口连接扩展盘柜，区别在于左侧链路①（SAS Chain 1）直接由SAS控制芯片引出，右侧链路②（SAS Chain 2）则已经过一个SAS扩展器，好在该SAS扩展器右侧连接的控制盘柜内的驱动器也属于SAS Chain 2；而在红色长方框中可以看到，SAS Chain 1和2（①和②）构成了SAS控制芯片的两条下行链路，单向带宽共计4.8GB/s（每条6Gbps SAS x4链路2.4GB/s），与PCIe x8上行链路4GB/s的单向带宽基本匹配。由于控制盘柜里的驱动器属于SAS链路②，所以第一个扩展盘柜一定要挂在SAS链路①上，以保证两条SAS链路的带宽都能得到利用

这样一来，就在扩展盘柜的连接方式上，出现了一系列不同于DS3500的结果。
首先，Storwize V7000的每个控制器上有两个用于连接扩展盘柜的SAS端口，分别属于不同的链路——SAS Chain 1和2。SAS Chain 1直接挂在SAS控制芯片上，而SAS Chain 2来自控制器内的SAS扩展器。也就是说，从控制器出来的时候，SAS Chain 2已经比SAS Chain 1多经过了一个扩展器。所以，SAS Chain 2所能连接的扩展盘柜比SAS Chain 1少一个（每个扩展盘柜内都要经过一个扩展器），分别是4个和5个。但是SAS Chain 2并不吃亏，因为控制盘柜内的驱动器归它管。

DS3500控制盘柜（左侧最上方单元）的一个SAS扩展端口就可以访问所有的扩展盘柜（最多7个），Storwize V7000控制盘柜（右侧中间Control Enclosure）的一个SAS扩展端口只能访问半数的扩展盘柜（最多5个），一个节点控制器需要两个SAS扩展端口配合才能访问所有的盘柜——蓝色连线所示为SAS链路1，不包括控制盘柜内的驱动器，共5个扩展盘柜；绿色连线所示为SAS链路2，包括控制盘柜内的驱动器，还有4个扩展盘柜，一共也是5个盘柜

无论如何，两条SAS链路各自管理5个盘柜，加在一起是10个盘柜。Storwize V7000的扩展能力是以盘柜为单元来计算的，同样10个盘柜，根据具体配置的不同，所能支持的驱动器数量有很大差别：

如果都用24个2.5英寸驱动器的盘柜（控制盘柜2076-124和扩展盘柜2076-224），就达到支持驱动器数量的最大值240个；
如果都用12个3.5英寸驱动器的盘柜（控制盘柜2076-112和扩展盘柜2076-212），则仅能支持120个驱动器；
如果混合使用不同规格的盘柜，则支持的驱动器数量介于120和240之间，取决于采用的组合方式。

2个2076-124/224盘柜（24个2.5英寸驱动器）和8个2076-112/212盘柜（12个3.5英寸驱动器）组合的Storwize V7000配置，驱动器总数上限为144个（48个2.5英寸，96个3.5英寸）

DS3500则是一条SAS链路贯穿所有盘柜，并且不管采用何种盘柜，只要驱动器配满，总数都能达到96个。换言之，都用24个2.5英寸驱动器，最多4个盘柜；都用12个3.5英寸驱动器，最多8个盘柜。

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定位：效率灵活为先
虽然NetApp收购LSI的Engenio外部存储业务，使得DS5400的前途有了那么一丝的不确定，但至少就现在的DS5300而言，还很有与Storwize V7000并存下去的必要。
诚然，与Storwize V7000乃至DS3500的6Gbps SAS相比，DS5300用于连接后端驱动器的4Gbps FC-AL是早已落伍的环路技术。不过，正如我们2009年公布的DS5300测试报告所指出的，控制器内部几乎没有瓶颈，16条4Gbps FC-AL环路合计6.4GB/s的后端带宽完全可以发挥出来。存储性能委员会（SPC）公布的测试报告显示，无论IOPS（SPC-1）还是持续输出（SPC-2）能力，DS5300都在Storwize V7000之上。

DS5000系列的管理客户端软件DSSM（DS Storage Manager，DS系列存储管理器），界面布置合理但选项和术语繁多，适合有一定存储管理经验的专业人员使用。DS5000系列在控制器里专门设置了Intel Xeon 2.8GHz处理器和2GB内存，以执行管理功能

抛开性能不谈，DS5300在容量上的优势也很大。经过2009年的升级之后，DS5300支持448个FC硬盘驱动器，如果配合可容纳60个SATA硬盘驱动器的EXP5060扩展盘柜，能进一步扩展到480个，而且都是大容量的3.5英寸硬盘驱动器，总容量可达960TB，非常适合需要高带宽、大容量的高清视频制作等领域的应用。

Storwize V7000基于Web的向导式GUI（火狐是IBM推荐的浏览器），简单易上手。较早版本的SVC需要在一台单独的管理机上安装控制台软件SAN Volume Controller Console，SVC 6.1革除了这一“弊端”，使得Storwize V7000的管理环节比DS5000系列更为精简

反观Storwize V7000，尽管也支持2TB的3.5英寸7200RPM近线SAS硬盘驱动器，不过，正如前一页所介绍的，V7000最多支持10个盘柜。这意味着，如果都用3.5英寸驱动器，数量上限为120个，即总容量240TB，仅为DS5300的四分之一。
需要指出的是，在推出后的头几个月中，Storwize V7000仅支持4个扩展盘柜——加上控制盘柜，一共是5个。这就是说，即使都用2.5英寸驱动器，数量上限也是120个。
是因为硬件上的限制么？从上一页的介绍来看，SAS链路2恰恰是控制盘柜带4个扩展盘柜的配置——果真如此的话，意味着SAS控制芯片的两条下行链路只开通了一条，上行链路的带宽没有得到充分的利用，性能无疑会受到影响。

Storwize V7000的SPC-1测试配置，左侧是2010年10月120个内部驱动器加DS5020的80个驱动器，右侧是2010年3月240个内部驱动器

不过，从Storwize V7000发布仅仅半个月后，IBM就向存储性能委员会提交的SPC-1测试报告来看，V7000的每个节点控制器连接的5个盘柜，分布于两条链路上——3个的那条，显然是包括控制盘柜在内的SAS链路2（上图左）。2011年2月底，IBM为Storwize V7000提供了新的固件，放开了240个驱动器的支持，也进一步证明之前的120个驱动器限制是软件层面做出的。
有趣的是，IBM随即向存储性能委员会提交了Storwize V7000配置240个内部硬盘驱动器的SPC-1测试报告，而成绩并没有提高。主要原因在于，2010年10月所做的测试，虽然内部硬盘驱动器只有120个，但是IBM利用Storwize V7000的存储虚拟化功能，外挂了一台带有80个15K RPM硬盘驱动器的DS5020存储系统，使硬盘驱动器总数达到200个，因此性能反而高于240个硬盘驱动器全都是10K RPM的情况。

Storwize V7000与DS5300的SPC-1测试成绩

醉翁之意不在酒，IBM以此表明， 有了存储虚拟化功能，存储系统内部的驱动器数量不再像以前那么重要，这也是Storwize V7000与以DS5300为代表的传统中端存储系统的一大区别。
当然，在全部配备硬盘驱动器的情况下，数量仍然是决定性的。因此无论“120个内部 + 80个外部”，还是240个全内部，Storwize V7000的SPC-1测试成绩都低于256个15K RPM的DS5300。

Storwize V7000（左）的控制单元是一个2U的盘柜，其中已经包括了最多24个2.5英寸或12个3.5英寸驱动器，因此2U即可起步；DS5300/5100（右）仅控制器就4U，哪怕只用一个驱动器都离不开3U扩展盘柜的支持，最小配置也要7U，抬高了购置门槛

但是，如果把固态盘（SSD）也考虑进来，就不仅仅是IOPS那么简单了。
没错，DS5300同样支持SSD（最多20个）——可惜，却不具备哪怕是最初级的自动分层存储能力。这意味着，用户需要细致地规划部署，决定把哪些数据放到昂贵且有限的SSD上，并要根据应用的变化手动地调整、迁移数据……以保证有效地利用资产，而不是不断追加购买SSD，可那传说中的“应用性能明显改善”还是没有到来。
高效的使用SSD，自动分配合适的存储资源，以经济的成本优化应用性能，恰恰正是Storwize V7000主要的设计宗旨，且看下一篇深入测试报告中Easy Tier如何施展自动分层存储的功力。

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IDC称，全球数据量已经超出了现有的存储空间。从2008年到2013年，对数据存储容量的需求，将以每年超过43%的增长率持续增长。

企业所收集的数据数量庞大，种类又不断变化，因此处理过程需要付出极大的努力。为了将这些数据转变为洞察力，并进行有效的存储和保护，企业面临着巨大压力。
针对存储进行的资金投入主要为了达成以下目标：降低存储成本，确保数据使用效率和可靠性；增加存储容量以实现大规模数据存储；将数据归类并优先排序，获得洞察力。
为此，过去几年间，IBM在以下领域投入了相当可观的资金，作为其每年60亿美元研发投入的一部分：
存储效率
横向扩展存储以支持数据的增长，尤其是非结构化数据的增长；如视频和照片
将关键数据放置在高速、动态存储设备的技术
1. 存储效率
2008年，IBM获得ProtecTIER重复数据删除技术，进一步提高了存储效率。今年，摩根斯坦利针对CIO的调查显示，为了删除冗余数据以提高效率、降低成本，2010年对客户来说，优先选择的存储花费是在重复数据删除领域。IBM ProtecTIER重复数据删除软件能够清除冗余数据，由此帮助像Fox Chase肿瘤中心（Fox Chase Cancer Center）这样的客户最多减少了90%的物理存储。

图中上面是一台IBM System x3650 M3服务器，下面就是System Storage TS7650G ProtecTIER重复数据删除网关。可以看出TS7650G是基于x3850 M2服务器硬件平台的，前面板上安装的2块2.5英寸硬盘保存的应该是它的VTL软件系统（可能还有重复数据删除的索引），保存用户数据的硬盘安装在使用光纤通道连接到TS7650G的扩展柜里。透过散热孔我们看到了x3850内部的4块内存扩展板，我们意识到它是一款4 CPU插槽的x86服务器（不过目前还不是最新的Xeon 7500系列CPU）。

在重复数据删除技术的优势基础上，7月，IBM又收购Storwize获得了业界唯一的实时数据压缩技术，该技术可以压缩、缩减主要数据，或客户经常使用的数据，从而达到降低存储空间的目的，帮助客户将物理存储需求降低至80%。

IBM Storwize V7000西安发布会现场的实物照片

现在，IBM推出了IBM Storwize V7000，为中端系统带来更高水平的存储效率。新系统能够简化诸多设置与管理等日常工作，与竞争友商产品相比，该系统能够节省最多67%的存储机架空间。该产品还包括一套高度整合的先进的存储效率软件，从而使客户不必分别购买、或者在价格和性能之间难以权衡取舍。

Storwize V7000甚至可以与IBM或其他厂商，包括HP和EMC的磁盘系统进行整合与管理，以此简化存储环境并延长之前投资的寿命。
2. 容量提升
根据IDC推算，基于网络的视频、电子邮件、电子表格与图片等非结构化数据从2008年到2013年将以47%的复合年增长率持续增长。这需要全新一代的云状、向外扩展的存储解决方案，从而有效地降低成本。
IBM很早就洞悉到了这样的趋势，并在2008年就获得了XIV云存储解决方案。今天，XIV已经成为IBM一个成功案例，为全球客户提供了超过3000套系统。这项技术能够为IBM吸引更多新的客户，而IBM在这方面的能力和经验也是业内独一无二的。
由IBM研发推出的高扩展型网络连接存储 (SONAS)支持在单一文件系统内实现PB级存储并能在数分钟扫描数十亿文件，此外还能基于策略执行数据迁移、备份或删除等操作，因此非常适用于非结构化数据。客户也可以同时使用XIV和SONAS来构建一个完整的云存储解决方案。
IBM Long Term File System采用LTO-5这种低成本、开放的磁带存储技术，来提供一个简单、经济的办法管理由非结构化数据产生的海量数据存档。这种解决方案对媒体和娱乐公司尤其具有吸引力，能够帮助他们访问并管理大量视频和影片存档。荷兰EYE电影学院现在通过采用LTFS扫描并存储1.5亿张离散电影图像，并有望将其长期数据存储成本降低50%。
3. 数据优先排序
客户希望将海量的不同种类的数据进行优先排序。IBM帮助客户将关键数据放置在高速、动态的存储设备上，使客户能迅速访问所需数据。举例来说，由IBM研发部开发的IBM System Storage Easy Tier软件能够自动将最活跃的数据（如信用卡交易信息）转移到更快的固态盘上(SSDs)，实现按优先级区分并为分析等新业务的工作负载提供最快的数据接入；同时它可以把次要数据（如监管要求存储的、紧迫性较弱的数据）转移到更具成本效益的存储设备上。
Easy Tier软件最初在IBM的DS8000磁盘存储产品中应用，现在通过Storwize V7000提供给中端用户，以支持其日常的交易处理类工作负载。

IBM拥有将磁带存储和磁盘存储相结合的能力。为客户提供一个分层存储系统，使他们对关键数据和次要数据实现区别管理。IBM开发的名为Information Archive分层存储归档系统采用经济的磁带管理“冷数据”，用更动态的磁盘技术管理“热数据”。相比采用全磁盘存储系统，采用磁带对“次要数据”进行归档，客户可以降低最多95%的存储花费。

IBM的领导优势
根据IDC统计，IBM是业内第一的磁带存储商。其市场占有份额比居于第二和第三位的竞争者惠普和Oracle Sun的总和还大（IDC全球存储软件追踪报告2Q10显示IBM市场份额已连续四个季度高于后两位总和）。
IBM在外部磁盘市场上排名第二（IDC 1Q10外部磁盘存储追踪报告）。2010年第二季度IBM在磁盘市场的销售收入增长了12%，按固定汇率货币计算则增长了14%，这主要得益于XIV和IBM旗舰磁盘存储系统DS8700等高端产品所保持的市场优势。
IBM拥有从软件、硬件到服务的完整的存储产品线与策略。IBM的Tivoli存储软件已经保持了连续超过20个季度的增长。2009年，IBM Tivoli Storage Manager的市场份额增长了2%，达到18.1%。
根据IDC统计，IBM在磁带存储市场以41%的市场份额（超出后两家竞争友商市场惠普和Sun市场份额两倍多）占据市场第一。
2009年IBM以23%的存储服务市场份额位居行业首位（2010Gartner MarketScope 北美存储服务报告）。

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继纽约和伦敦之后，IBM今天在西安宣布推出创新的全新存储系统，以优化交易处理和实时分析等工作负载。这是IBM年均60亿美元研发的最新成果。

“掀起红盖头”的瞬间，ZDNet存储时代主编张广彬用相机记录下了这个时刻。谜底终于正式揭开了，它就是位于图中央的Storwize V7000——集IBM多项优势技术于一身的新一代中端存储系统

这次推出的新产品IBM Storwize V7000是一款中端磁盘存储系统。该产品能够高效、低成本地管理企业内的海量数据，使之能够迅速应用于由网络、移动和嵌入式设备产生的海量交易处理工作。
全球首台计算机存储系统IBM "RAMAC"诞生于1956年，它占用了整个房间，仅可存储20兆的数据，相当于存储在MP3播放器上的一首曲子。IBM最新推出的存储系统Storwize V7000（下图）可以嵌入在普通台式机内，数据存储能力超过RAMAC的100万倍。社交网站、数码照片和视频及在线商业等活动的出现，使大量需要企业存储、筛选和管理的数据急剧增长。IBM的存储发明帮助企业用全新的方式对信息进行分类，例如把电子病历在几分钟内交给病人，而不是几天。

西安发布会现场展示IBM Storwize V7000样机

IBM Storwize V7000系统能够简化设置和管理等日常工作。与竞争友商产品相比，新系统能够节省最多67%的存储机架空间，为客户的未来成长留下空间。该产品还包括一套高度整合的先进的存储效率软件，从而使客户不必分别购买、或者在价格和性能之间难以权衡取舍。
据IDC分析，2009-2014年，全球对存储容量的需求预计将以49.8%的复合年增长率持续增长。企业将会面临数据量激增和数据类型不断发展等巨大压力，以及如何将数据转化为洞察力的、如何存储数据并保证数据安全等棘手问题。IBM投入巨大的研发费用不断地开发出创新的存储技术，来帮助客户管理数据激增，并透过数据形成领先的洞察力从而构建其竞争优势。

由于IBM Storwize V7000的软件系统以SVC存储虚拟化为核心，因此像“自动精简配置”和“对外部存储的虚拟化”这样的功能自然提供支持。此外，它还加入了之前在高端产品DS8700上使用的Easy Tier自动分层存储技术、XIV的图形管理界面，以及DS8000系列的RAID code（代码）。

IBM今天推出的最新存储系统以IBM其他存储创新产品为基础，并得益于数以亿计的研发投入和战略存储并购。这其中包括消除同一数据重复复制的技术、专门支持非结构化数据（视频、照片等）增长和云计算等高性能工作负载的横向扩展存储技术，以及把关键数据放置在高速、动态存储设备的技术，从而可以更快用于分析业务和移动交易处理等工作负载。例如：
● 由IBM研发部开发的IBM System Storage Easy Tier软件能够将性能最高提升200%。Easy Tier能够自动将最活跃的数据（如信用卡交易）转移到更快的固态盘上（SSDs），实现按优先级区分并为分析等新兴的工作负载提供最快的数据接入；同时它可以把次要数据（如监管要求存储的、紧迫性较弱的数据）转移到更具成本效益的存储设备上；
● IBM ProtecTIER重复数据删除技术是IBM于2008年收购的，它能够帮助客户删除重复的数据拷贝，极大提高存储效率；
● IBM Real-time Compression Appliances是IBM今年早些时候收购Storwize公司得到的技术，它帮助客户现有设备上的数据减少多达80%的物理存储需要；
● XIV是IBM于2008年收购的高端磁盘存储架构。XIV架构使其能够适应不断变化的工作负载并提供始终如一的高性能；
● IBM研发部开发的高扩展型网络连接存储 （Scale-out Network Attached Storage，简称：SONAS)能够支持在单一文件系统内实现PB级存储。客户也可以同时使用XIV和SONAS来创建一个完整的云存储解决方案；
● IBM Information Archive结合了磁带和磁盘存储，为客户提供一个分层存储系统，在优化成本的同时为数据长期保留提供保护。

IBM Storwize V7000后视图，左右两侧是它的电源，中间是一对上下排列的控制器

IBM Storwize V7000系统进一步证明IBM在其各类存储产品中不断实现技术的创新与共享。例如：该系统包含的一个图形用户界面（GUI）借鉴了大受好评的XIV用户界面，能够显著减少烦琐的系统设置和管理；而Easy Tier软件以及行业领先的存储虚拟化软件则已经实现了使生产力翻倍的能力。
IBM今天还推出了一系列其他存储产品，包括：
● 基于内部研究的IBM System Storage DS8800比上一代IBM System Storage DS8700性能提升高达40%。DS8800将于明年可以支持IBM Easy Tier。

IBM第四代企业级旗舰磁盘存储DS8800

● 包含Easy Tier的最新SAN卷控制器软件。与之前的版本相比，它具有改进的GUI管理工具和增强的扩展能力。
● IBM Systems Director Storage Control软件通过一个单一界面能够管理存储、服务器和网络技术，降低存储管理复杂性、风险和成本；
● IBM Tivoli Storage Productivity Center v4.2软件为中端系统进行了增强；
● Implementation Services for Disk Systems -IBM Storwize V7000依靠高水平的存储专家提供从规划、部署、配置、测试和基础技能指导等服务。IBM服务可以帮助客户利用内部资源完成高难度的事务，加快在IBM存储技术上的投资回报。

运行中的IBM Storwize V7000控制器，上面分别连接了光纤通道和以太网线缆。具体这些端口都是什么用途？稍后我们会有文章专门介绍

IBM系统与科技事业部存储产品部大中华区总经理黄建新表示："企业由于现有数据量和数据类型不断发展而挣扎，IBM Storwize V7000为客户提供更高水平的存储效率，帮助他们更好地存储并保证数据安全。IBM把Easy Tier这种自主存储创新和XIV这类收购的行业领先存储技术结合起来，将为客户提供无与伦比的存储解决方案组合。"

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十一长假的最后一天，IBM在美国纽约宣布了一系列存储新品。起初，它们看上去在磁盘阵列的前端取得了一些成功，不过也有一部分消息可能会引起一些困惑。
首先让我们回顾一下。IBM最近收购了Storwize，一家专攻主存储中实时数据压缩的公司。蓝色巨人将该公司的产品去掉了Storwize的名称，现在成为了IBM实时压缩（Real-time Compression）产品线，大体上归于针对NAS的实时压缩设备，然而IBM看上去保留了原有的系列型号名称，例如：STN 6500（最多16个千兆以太网连接）和STN 6800（最多8个万兆以太网连接）。
不过，本次发布的重磅产品是IBM Storwize V7000阵列，至少在目前，它没有显示出在技术上和来自以前Storwize公司的产品有任何关联。

IBM Storwize V7000

我想我们忽略了一些东西，于是我与StorageIO的Greg Schulz先生进行了确认，他也不清楚IBM对Storwize这个名字的重新定位。下面是Greg所说的：
“如果IBM试图发布一批存储产品，在将数据缩减（dfr）公司——以前大家知道的Storwize重新命名为Real-time Compression方面，他们也许已经成功地制造了一层迷雾。”
“那个也许是易懂的，但难以理解或者模糊的是，使用或者再利用Storwize的品牌名称。从那个已经发展并到处知晓的针对主存储的实时压缩，到命名一款基于SVC的存储虚拟化系统。他们试图去说使用V7000是明智的存储选择，或者聪明的？他们试图指出（Storwize V7000）与SVC，或者是虚拟化存储的不同之处了吗？或者谈论关于Storwize品牌名称更多的信息？”
就像所说的那样，难以理解的部分是Storwize V7000并没有Storwize的实时压缩技术，至少现在还没有。
IBM Storwize V7000是一款吸收了SAN Volume Controller（SVC）元素的中端存储系统，同时包含Easy Tier自动分层存储技术和XIV的用户界面。（IBM声称Easy Tier通过自动迁移数据到固态驱动器提供了最多300%的性能提升，而且SVC的功能使用户能够虚拟化现有的存储资源）Storwize V7000还包括IBM的技术例如：FlashCopy, Systems Director, ProtecTIER和自动精简配置。
2U阵列的硬件规格包括24个2.5英寸驱动器位或者12个3.5英寸驱动器位，最多24TB（使用2TB SAS驱动器）或者14TB（使用600GB SAS驱动器）物理容量，8个光纤通道（FC）主机接口和4个1Gbps iSCSI主机接口，一个RAID控制器最多能支持9个存储扩展单元。
IBM员工同时也是SVC专家的Barry White在博客中表示，Storwize V7000融入了：
　“Something old：一些旧有的（SVC）
　　Something new：一些新的（控制器和封装）
　　Something borrowed：一些借来的（DS8000 RAID）
　　But it's ALL BLUE!——但它全部都是蓝色（IBM）的”
在Storwize V7000的另一条博客上，列举了这次存储发布。

IBM Storwize V7000的控制器结构图：V7000不仅以SVC的技术为主，而且还使用了XIV的GUI（图形用户接口）和基于DS8000系列使用的RAID代码（软件栈）

Storwize V7000的出货日期定于十一月中旬。
如果你是一名SVC的爱好者，V7000可能是一个非常酷的产品——并且它从头到脚都是蓝色的——不过我仍然对Storwize的命名迷惑不解。
“仿佛Storwize的命名多少表示他们提高了它。”Taneja Group的Arun Taneja这样说。“V7000是能够替代IBM整个中端阵列的一个系列产品中的第一款。这是一款非常有战略意义的产品，但问题是：它（V7000）能够扩展到什么高度？”
同一天公布的事件还有：IBM介绍了高端阵列新品System Storage DS8800，并声称比DS8700快了40%。做为一款参与高端市场竞争的产品，IBM在DS8800上去掉了3.5英寸驱动器，改为只支持2.5英寸、6Gbps SAS驱动器，能够配置最多1,056个驱动器达到634TB的总容量。这款阵列也能使用SSD驱动器，并预计在明年加入Easy Tier的支持。
ZDNet存储时代观点：
1．本次IBM Storwize V7000的发布，验证了我们在“二季度存储市场：硬的更硬，软的更软”中的观点，即软件产品（本文中指SVC）更多的与硬件结合有助于提高竞争力，也是未来的发展趋势。
2．IBM开始将多条产品线上的优势技术进行整合。比如出现在Storwize V7000上的SVC虚拟化功能（包括自动精简配置）、Easy Tier、XIV的图形管理界面等还有DS8000系列使用的RAID code等。我们预计将来这种技术整合还会在更多的产品上出现。
3．从IBM将DS8700高端存储上的Easy Tier技术引入到V7000和SVC，我们感觉到在中端产品上加入自动分层存储功能应该是行业的一个发展方向。（之前已经有戴尔EqualLogic PS6000）
4．IBM Storwize V7000目前的定位是在整个中端存储系统市场偏低的部分，比如它最多支持240个驱动器（IBM曾将V7000与EMC CLARiiON CX4-120进行对比），并且没有看到像Infortrend ESVA那样的Scale-out横向扩展功能。
5．未来IBM可能会用Storwize V7000及其后续产品逐渐替代现有OEM自LSI的DS5000系列中端产品（SVC确实也有这样的实力），可见IBM更加重视发展自己的存储技术。那么不排除出现这种情况：IBM与LSI之间的合作将会减少到只在入门级的DS3000系列上。