存储器行业分析报告.docx
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存储器行业分析报告
2017年存储器行业
分析报告
2016年12月
1.存储系统概述................................................................................4
1.1传统存储系统.............................................................................4
1.2分布式存储系统..........................................................................8
1.3存储市场发展现状.....................................................................10
1.3.1全球企业级存储市场保持稳定..............................................10
1.3.2国内存储市场稳步增长，国产厂商发展迅速.......................12
2.存储市场增长动力强劲.................................................................14
2.1公有云存储迎来大发展，“十三五”信息化战略保驾护航........14
2.2物联网快速发展，开拓存储增量市场......................................16
2.3大数据时代数据量、数据价值陡升，催生存储需求...............20
3.产业发展趋势：
架构升级与存储介质更新..................................22
3.1硬件方面—闪存..........................................................................22
3.2软件方面—存储的核心竞争力趋向软件化...............................25
3.2.1虚拟化—传统存储的机遇.......................................................25
3.2.2软件定义存储—存储的未来主流............................................28
3.3解决方案方面—灾备（存储领域的蓝海战场）........................31
4.投资策略........................................................................................33
图目录
图1：
存储分类.................................................................................4
图2：
DAS架构................................................................................5
图3：
NAS架构................................................................................6
图4：
SAN架构................................................................................7
图5：
分布式存储架构.....................................................................8
图6：
2016年二季度全球存储公司排名.......................................9
图7：
2016H1存储厂商在国内存储市场的市场份额情况..........10
图8：
2016Q2中国存储市场销售结构.........................................10
图9：
基于全球700位以上IT专业人士调研结果.......................11
图10：
物联网和云计算产生的数据量..........................................12
图11：
全球大数据存储市场规模..................................................13
图12：
非结构化数据爆炸式增长..................................................14
图13：
大数据分析过程中数据和存储的加倍增长.......................14
图14：
全球闪存总容量发展迅猛..................................................15
图15：
闪存的优势.........................................................................16
图16：
闪存增长预期强..................................................................17
图17：
存储虚拟化架构图..............................................................18
图18：
存储虚拟化的实现设备——虚拟化网关.............................18
图19：
存储虚拟化市场规模预测...................................................19
图20：
存储虚拟化在组网连接中的应用........................................20
图21：
软件定义存储与传统外臵存储...........................................22
图22：
2015年企业备份软件和集成设备相关的魔力象限图......25
图23：
2015年企业备份软件和集成设备相关的魔力象限图.....25
图24：
灾备系统示意图..................................................................29
表目录
表1：
三种架构对比.......................................................................7
表2：
容灾系统的七个层次..........................................................23
1.存储系统概述
1.1传统存储系统
存储系统是IT系统中的核心。
首先，存储系统的稳定性将影响到整个业务系统的正常运营，存储系统如出现数据丢失、宕机将对业务系统连续性产生致命影响；其次，存储系统的性能将影响到整个业务系统的效率，存储系统的读取速度将决定数据存储与提取效率，直接影响业务系统的效率；再次，存储系统的扩展能力将决定整个业务系统的扩展性，随着大数据时代到来，数据量爆发也对存储系统的可扩展性提出了更高要求，扩展能力将成为存储设备能够支撑数据生产型业务的必要指标之一。
从分类上看，外挂存储按控制层可分为DAS、NAS、SAN为三种常见的方式。
图1：
存储分类
DAS（直接连接存储）：
存储设备是通过电缆（通常是SCSI接口电缆）直接连到服务器的，I/O请求直接发送到存储设备。
DAS主要应用于网络规模较小、数据存储量小、组网简单的小型网络中。
DAS架构连接简单，集成在服务器内部，为点到点的连接，具有安装技术要求低，成本较低等特点。
DAS的劣势较为明显。
首先，DAS架构的可扩展性较差，SCSI总线支持的距离最大为25米，支持的设备数量最多为15个，直接制约了其可扩展性；其次，直连存储无法共享，因此经常出现的情况是某台服务器的存储空间不足，而其他一些服务器却有大量的存储空间处于闲臵状态却无法利用；再次，DAS结构下的数据保护流程复杂，如果做网络备份，那么每台服务器都必须单独进行备份，而且所有的数据流都要通过网络传输。
如果不做网络备份，那么就要为每台服务器都配一套备份软件和磁带设备，备份流程的复杂度和备份成本会大大增加。
图2：
DAS架构
NAS（网络连接存储）：
NAS方式则全面改进了以前低效的DAS存储方式。
它采用独立于服务器，使用网络连接存储专用文件服务器来连接存储设备，自形成一个网络。
这样数据存储就不再是服务器的附属，而是作为独立网络节点而存在于网络之中，可由所有的网络用户共享。
NAS是独立的存储节点存在于网络之中，与用户的操作系统平台无关，可以做到真正的即插即用，同时NAS还具有资源易于共享、部署简单且扩展性较好等优势。
但NAS也存在存储性能较低，可靠性差等劣势。
图3：
NAS架构
1991年，IBM公司在S/390服务器中推出了ESCON技术。
它是基于光纤介质，最大传输速率达17MB/s的服务器访问存储器的一种连接方式。
在此基础上，进一步推出了功能更强的ESCONDirector（FCSWitch），构建了一套最原始的SAN系统。
SAN是一个用在服务器和存储资源之间的、专用的、高性能的网络体系。
它为实现大量原始数据的传输而进行了专门的优化。
用光纤通道构建的SAN由以下三个部分组成：
1）存储和备份设备：
包括磁带、磁盘和光盘库等；2）光纤通道网络连接部件：
包括主机总线适配卡、驱动程序、光缆、集线器、交换机、光纤通道和SCSI间的桥接器；3）应用和管理软件：
包括备份软件、存储资源管理软件和存储设备管理软件。
SAN的优势如下：
1）网络部署容易；2）易于存储和备份；3）高性能：
因为SAN采用了光纤通道技术，所以它具有更高的存储带宽，存储性能明显提高；4）非常好的扩展性：
由于SAN采用了网络结构，扩展能力更强。
光纤接口提供了10公里的连接距离，这使得实现物理上分离、不在本地机房的存储变得非常容易。
图4：
SAN架构
表1：
三种架构对比
1.2分布式存储系统
传统的网络存储系统采用集中的存储服务器存放所有数据，存储服务器成为系统性能的瓶颈，也是可靠性和安全性的焦点，不能满足大规模存储应用的需要。
随着互联网的兴起，数据创造的主体由企业逐渐转向个人用户，而个人所产生的绝大部分数据均为图片、文档、视频等非结构化数据，企业办公流程更多通过网络实现，表单、票据等都实现了以非结构化为主的数字化存档。
结构化与非结构化数据量加速爆发，云计算、大数据时代的到来对存储空间的需求呈指数级上升，而传统集中式存储在成本、可扩展性等方面存在劣势，以互联网厂商为主导的分布式存储逐步兴起，广泛应用于泛互联网化应用领域。
分布式存储系统，是将数据分散存储在多台独立的设备上。
分布式网络存储系统采用可扩展的系统结构，利用多台存储服务器分担存储负荷，利用位臵服务器定位存储信息，它不但提高了系统的可靠性、可用性和存取效率，还易于扩展。
图5：
分布式存储架构
1.3存储市场发展现状
1.3.1全球企业级存储市场保持稳定
据IDC全球企业存储系统季度追踪报告，2016年第二季度全球企业存储系统销售收入同比持平，为88亿美元。
该季度总体出货容量同比增长12.9%达到34.7EB。
直接向超大规模数据中心进行售卖的原始设计制造商的收入增幅有所下滑，这部分市场同比减少21.5%至7.947亿美元。
该季度基于服务器的存储销售额增长9.8%，占有近24亿美元的收入。
外部存储系统仍然是最大的细分市场，市场规模同比持平，为57亿美元。
该季度EMC和HPE在整个全球企业存储系统市场位列前两位，所占份额分别为18.1%和17.6%。
据IDC分析报告，HPE的同比增幅受到HPE从2016年5月开始在中国与H3C合作的影响，HPE设计的部分存储系统贴牌后在中国市场销售，未来这部分并不计入HPE的市场数据中心。
戴尔以11.5%的市场份额位列第三，IBM和NetApp的全球份额分别为6.8%和6.7%。
作为单一的群组，由原始设计制造商直接售卖给超大规模数据中心客户的存储系统在该季度占全球开支的9%。
图6：
2016年二季度全球存储公司排名
我们认为，全球整体存储需求趋于稳定，传统存储占比会逐渐减小，以闪存、分布式存储为代表的新型存储正在快速被市场接受。
随着传统存储厂商纷纷布局存储研发创新，这一趋势将会延续。
1.3.2国内存储市场稳步增长，国产厂商发展迅速
据IDC公布的中国外部磁盘存储市场调查数据，2016年第二季度，中国存储市场增长表现稳健，整体销售额超35.3亿元，同比增长7%，总体存储容量1.84EB。
业务数据量的增长是存储市场增长的主要驱动力，存储设备需要在性能、容量、高级功能上持续提升，以匹配复杂业务。
国产厂商的存储销售高速增长，华为以7.4亿销售额名列榜首，是位列第二的EMC销售额的2.18倍。
海康威视以43.3%的高增长率领涨，而国外老牌存储巨头EMC和IBM销售额下滑明显。
我们认为，得益于国家信息化安全需要和国产化趋势的延续，外企市场占比的逐步减少给国内存储厂商的大发展提供了良好的机遇。
图7：
2016H1存储厂商在国内存储市场的市场份额情况
SAN存储在金融、能源、电信、财税等重点大型行业广泛应用，已经在关键业务的数据管理方面发挥了巨大作用，占整体存储市场的57.3%，仍然是企业级存储的主流市场和增长主力。
图8：
2016Q2中国存储市场销售结构
2.存储市场增长动力强劲
2.1公有云存储迎来大发展，“十三五”信息化战略保驾护航
451Research基于全球700位以上IT专业人士，并结合了451对25000位资深IT买家和企业技术高管的响应作出分析，结果表明，随着内部部署存储开支下降17%，公有云存储开支将在两年内翻1倍。
图9：
基于全球700位以上IT专业人士调研结果
根据Gartner的数据显示，全球公有云服务市场规模将从2015年的1750亿美元增长到2016年的2040亿美元，增长率为16.5%。
其中增长最快的子市场是基础设施即服务（IaaS），将在2016年增长38.4%，市场规模将达到224亿美元。
IaaS层主要包括服务器、存储和网络，按照一半的占比进行估计，公有云服务中存储的市场规模在2016年预计为112亿美元。
“十三五”规划明确提出国家“互联网+”战略，从信息化基础设施建设来看，“十三五”信息基础设施建设模式和使用模式都发生了根本性转变。
经过“十二五”期间的发展，以云计算、云存储、云共享和云安全为代表的云服务模式日趋成熟，随着公有云服务被政府和企业广泛采纳，基于云服务的IT基础设施建设模式也越来越受到广泛关注和认可。
随着云服务的进一步深化，未来人们可以有望像购水一样方便快捷地购买云服务。
因此，可以预见，“十三五”期间政府和企业会减少单独构建合同和平台的投资，转而购买和使用云服务进行信息化建设。
我们预计，随着信息化基础设施建设的推进，公有云将持续高速发展，而作为公有云的核心组件之一的存储设备，未来市场空间将进一步打开。
2.2物联网快速发展，开拓存储增量市场
物联网和可穿戴设备正在加速普及，标准的明确、新技术的应用也将促进物联网产业发展。
我们认为，物联网的存储方式可以大致分为三种，首先是本地存储，物联网本地会有一些记忆体，但物联网个体节点的最主要功能是资料回传和交互，因此本地存储能力会很有限；其次是私有云存储，也就是企业或者其他组织通过建设私有云基础设施，将物联网节点上的数据回传汇总到私有云上，以用于查询和调用；最后是公有云存储，把物联网节点上的所有数据汇集到公有云上，一方面便于管理，另一方面海量数据可以实现大数据的分析、预测，实现数据价值。
图10：
物联网和云计算产生的数据量
物联网设备所产生的庞大数据将带来巨大收益：
据IDC预测，到2020年，将有超过两千一百亿设备连接至物联网，到2025年，将带来约62千亿美元的收入。
我们认为，物联网带来的海量的数据将会直接带来存储的海量需求，为存储未来的市场空间提供了保障。
2.3大数据时代数据量、数据价值陡升，催生存储需求
据易观国际统计，2015年我国大数据市场规模达102亿元，2017年有望达到170亿元。
这看似百亿级别的市场，背后却能撬动数万亿元的相关市场规模。
进入DT时代后，互联网巨头通过把握入口、掌握流量等方式获取并整合数据，数据已成为互联网厂商角力的又一战场。
随着大数据的发展，大数据所催生的存储需求也在陡然提升，据统计，2011年全球大数据存储市场规模仅为11亿美元，而2016年全球大数据存储市场规模将达到64亿美元，年均复合增长率为34.1%。
图11：
全球大数据存储市场规模
随着DT时代到来，数据量将呈现爆发式增长，而数据结构中诸如视频、图片、声音等非结构化数据占比也将显著提升。
根据IDC预测数据，2011-2020年间，全球数据量将增长50倍，非结构化数据将占数据增量的90%以上。
图12：
非结构化数据爆炸式增长
我们认为，在互联网化趋势下，各个行业数据量呈爆炸式增长。
另外随着数据大集中、数据挖掘、商业智能、协同作业等大数据处理技术的日趋成熟，数据价值呈指数上升趋势。
存储的数据逐渐变成公司越来越重要的无形资产，必然会导致存储行业快速升温。
图13：
大数据分析过程中数据和存储的加倍增长
我们认为，大数据近几年的发展并没有预期的那么快，主要原因是数据挖掘、数据提取等大数据处理技术没有及时跟上，目前人们普遍都认识到数据的重要性，但是能从大数据中发掘价值的公司相对较少。
我们预计未来大数据引出的存储增量主要有三点，一是数据规模扩大引起的扩容需求，二是大数据分析和处理产生的倍增数据存储需求，三是数据价值被发掘后，各大公司会对数据的安全保障投入更大的精力，进而产生更多的容灾需求和备份需求。
3.产业发展趋势：
架构升级与存储介质更新
3.1硬件方面—闪存
IDC数据显示，在经过今年的缓慢开端之后，第二季度企业存储市场仍然保持稳定。
全闪存阵列销售的持续增长成为市场发展的助推因素之一。
闪存介质成本的持续下降、使用实例的增加以及高密度部署需求的增加，推动着市场的快速发展。
该季度，全闪存市场总收入近11亿美元，同比增长94.5%。
混合闪存阵列细分市场仍然是该市场的主要组成部分，收入23亿美元，占有26.1%的市场份额。
对于IT存储界来说，闪存技术的应用可以算作一场“颠覆”。
2010年闪存新星Fusion-io宣布营收额增长300%，揭开了闪存快速发展的序幕，随后各种工艺的SSD如雨后春笋般出现，诸多闪存公司竞相并起，闪存市场发展迅猛。
图14：
全球闪存总容量发展迅猛
我们认为，闪存市场的快速发展，是应用需求驱动的结果。
移动设备、云服务、社交网络和大数据分析等都对存储的实时响应能力提出了较高的要求。
要满足这些实时应用的需求，后台就需要有高效的计算、网络、存储能力。
处理器和内存的性能近些年来基本上符合摩尔定律的预测，增长速度非常快。
但是存储的读写性能相对于多核处理器、不断增长的网络速度来说，已然成为了系统的短板。
无论邮件系统、ERP系统、数据库以及实时分析系统，都需要硬盘在最短的时间内将最准确的数据传递给CPU，用户对这些系统的I/O响应要求非常高。
传统硬盘读写性能低，依靠传统磁盘阵列的并行读取技术，虽然可以提高硬盘读写性能，但也是杯水车薪，硬盘一直是传统阵列响应速度的瓶颈。
高速SSD的出现极大地提升了硬盘的IOPS和吞吐能力，一定程度上解决了数据存取效率低的问题。
通常而言，5U的全闪存阵列可提供高达20万混合读写IOPS，时延只有500us，在线重删、压缩技术基本可达成3～5倍的数据缩减率。
相比传统机械硬盘阵列，提供同样的IOPS、容量情况下，5U的全闪存阵列就可以代替2个机柜的传统机械硬盘阵列，同时降低能耗、制冷、空间费用以及TCO（TotalCostofOwnership）。
图15：
闪存的优势
我们认为，随着半导体工业的发展，Flash集成度愈来愈高，SSD成本将不断下降。
在多通道并行等技术条件下，SSD盘有着读写速度快、绿色省电和无机械部件可靠性高等优势，因此闪存阵列在企业级市场的高速发展势头必将得以延续。
图16：
闪存增长预期强
另外，我们预计，未来随着闪存价格的下降，或许会出现闪存大规模替换传统磁盘阵列的情况，但是就目前来看，闪存价格依然是普通磁盘阵列价格的8倍以上，因此两者会在各自的应用领域发挥自己的优势。
3.2软件方面—存储的核心竞争力趋向软件化
3.2.1虚拟化—传统存储的机遇
3.2.1.1存储虚拟化软件的作用
在引入SAN技术之前，存储采购的目标主要是阵列的嵌入式特性/功能和物理硬件属性，如可扩展性和可靠性。
一旦SAN被广泛地采用，用户面临的就是各种各样的型号和品牌，因此他们只能根据具体的项目需求建设一套又一套的存储设备，这在很大程度上使不同的存储设备在用户的系统中是一个个孤岛。
这就造成了不同业务系统的存储资源无法均衡并且维护成本居高不下。
此外，对于用户来说，由于数据迁移的风险和费用很高，一旦购买了一个厂商的存储，后续就只能购买该厂商的服务和扩容，这样就会被一个硬件供应商绑定。
用户急需能够对现有存储进行统一整合并且能兼容其他厂商设备的存储管理软件，存储虚拟化应运而生。
图17：
存储虚拟化架构图
存储虚拟化在一些厂商的概念设臵中，被当作了软件定义存储的一种。
它是指把传统存储设备进行统一管理、池化，然后映射给上层主机使用。
这种技术有两个优点，一是很好地解决了传统存储“烟囱式”扩容的弊病，二是解决了被单一存储厂商绑定的问题。
图18：
存储虚拟化的实现设备——虚拟化网关
我们预计，未来三年，数据量的增加将带动虚拟化存储的应用需求，数据中心、异地数据管理等都将应用存储虚拟化技术，因此，存储虚拟化网关的市场规模将呈现高增长。
根据CCID预测显示，2017年市场规模将达到4.09亿，年复合增长率超过25%。
图19：
存储虚拟化市场规模预测
我们认为，因虚拟化网关本身的价格限制，它的市场规模表明看起来并不太大，但是它对于传统存储厂商的市场格局影响会非常大。
首先它降低了存储系统新进厂商的准入门槛和进入可能；其次它将传统SAN存储厂商推入一个公平竞争的环境，规避了封闭系统的高门槛，有利于行业的推陈出新。
需要特别提到的是，传统SAN阵列中低端市场目前属于“红海”，竞争惨烈，利润率逐年走低。
而作为SAN阵列的制高点—高端存储，目前高端存储的玩家较少，基本是国外的存储巨头和国内的华为、浪潮公司，高技术门槛带来了高利润，这也是目前SAN存储厂商发力的一个方向。
除了能为企业带来较高的利润，高端存储产品历来都是存储厂商创新能力与研发实力的体现。
高端存储取得成功，将带动中低端存储的研发实力和品牌提升，对企业做大做强存储业务有巨大帮助。
3.2.1.2存储虚拟化软件给传统存储带来机遇
目前，云存储、超融合以及基于闪存的存储解决方案等新技术的兴起，对传统存储而言，是一个巨大的挑战。
根据IDC的全球企业存储系统季度追踪报告称，2016年第一季度企业存储系统工厂收入同比下滑7%至82亿美元。
该季度出货容量下滑4%至27.8EB。
直接出售给超大规模数据中心的原始设计制造商这个类别的收入增幅有所下滑，这部分市场同比减少39.9%至
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