小企业存储与中端存储系统购买指南

中端存储通常是指那些比直接附加存储（DAS）更可靠的更具性能的存储系统，但是比企业级存储在性能和可靠性方面都要差一些。从历史来看，中端存储系统会卖给中小型企业（SMB），作为他们的主存储系统，也会卖给大型企业的分支机构或者部门级运营使用。 存储系统过去二十年来的变革已经极大地超越了所有其它IT技术领域的发展，并且这种创新变革趋势并没有减缓的迹象。本文提供了对于IT运营和经济中端存储需求的介绍，还分析了当前以及新兴的中端存储技术类型在满足和超越这些需求方面有什么差异。

什么是中端存储？

中端存储通常是指那些比直接附加存储（DAS）更可靠的更具性能的存储系统，但是比企业级存储在性能和可靠性方面都要差一些。从历史来看，中端存储系统会卖给中小型企业（SMB），作为他们的主存储系统，也会卖给大型企业的分支机构或者部门级运营使用。通常，中端系统提供像重复数据删除和复制这类功能，还有多种连接方案可选（包括iSCSI、REST和光纤通道）。性能度量多少有点争议，通常用IOPS和吞吐量来度量。一般业界基准包括针对存储区域网络（SAN）的SPC-1、SPC-2，还有针对网络附加存储（NAS）的SPECsfs。

有组织的中端存储需求

通常中端存储需求可以分六个方面关注：容量、性能、可管理性、数据保护、技术更新和总拥有成本（请看下面的详细描述）。 

容量

硬盘驱动（HDD）是在中端存储系统中提供容量的主要技术。现今可以找到的高容量HDD主要是SATA或者近线 SAS（NL-SAS）接口。这两种都是每分钟7200转的。从历史上来看，SATA和FATA都一直是中端存储高容量HDD的可选方案。当FATA逐步停止使用，NL-SAS超过了SATA占据了高容量中端存储系统HDD的统治地位。这种来源于NL-SAS的内部双端口，有较低的静默数据错误，价位也非常接近于SATA。

中端存储可以有三种方式扩容：向上扩容，横向扩容或者两种方式的混合扩容。向上扩容意思是存储系统可以在单个或者两个控制器系统中处理许多硬盘。有了高容量HDD抽屉和中端存储系统中SAS在底板上的实现，在小空间内扩容变得更容易了。横向扩容支持通过以集群或者网格架构的方式添加更多控制器（通常称为节点）来扩展容量。混合模式的意思是在同一套中端存储系统中同时采用了这两种手段。

性能

对于中端存储系统的性能，有许多谣言。它是一种端对端的生态系统，也应该以这样的方式管理。在研究中端存储的性能时，首先要考虑的因素是速度和驱动器数量。HDD速度主要有每分钟15千转，10千转和7.2千转这几种。较快的RPM（每分钟转数）可以认为是更高的IOPS和更快的吞吐量。更多的驱动数意味着更多的IOPS总数和吞吐量，直到达到底板的限制。Short-stroking HDD（只使用HDD驱动盘片的外层部分）增加了IOPS和吞吐量，但同时极大地降低了可用存储量。固态硬盘（SDD）紧跟着利用了NAND闪存。它们与HDD相比，通常能以更低的容量，花更高的成本提供更出色的IOPS和吞吐量。

性能也受存储网络类型的影响，主要网络类型是：SAN，NAS和云计算。SAN通常延时最短，可以理解为有更大的IOPS，但是也并不总是那样。最高的带宽性能，最低的延时非InfiniBand（七家知名公司牵头建立的一种架构）莫属，它现在就能达到40 Gbps，而且在一年内将达到56Gbps和100Gbps；其次是FC，能达到16Gbps；然后是FCoE/iSCSI/AoE，能达到10Gbps，到今年晚些时候能达到40Gbps。NAS性能也会随着2011年pNFS或者并行NFS的发布而有所提升（并行NFS使用多个端口就好像使用唯一虚拟通道一样）。延时仍然是个问题，但是带宽问题将不复存在，因为FCoE，iSCSI和AoE都运行于相同的以太网。即使利用REST HTTP的云存储网络也可能存在来自目前一些供应商SAN的延时。

其它影响中端存储性能的因素还有：

·存储网络端对端的带宽和延时；

·存储控制器的IOPS和吞吐量限制（目前大部分中端存储还是x86架构，遵循摩尔定律，而有一些有额外定制的ASIC或者FPGA）；

·内存和闪存容量，它们可以加速写入、读取，或者两者都包括；

·连接到HDD或SSD的控制器后端带宽；

·自动存储分层软件；

·重复数据删除和（或者）压缩；

·控制器或节点数量（许多横向扩容中端存储系统有严格的每系统镜像节点数量限制，因为节点多了以后性能会开始打折扣）。

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