为什么选择NetappNETAPP与EMCIBM存储对比分析.docx
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为什么选择NetappNETAPP与EMCIBM存储对比分析
一、NetApp简要概述
1.1商务层面特色
NetApp是全球领先的存储与数据管理厂商,由DaveHitz和JamesLau创立于1992年。
经过十几年的发展,今天的NetApp已经是一家拥有7000名员工,年营业额达到34亿美金的跨国公司。
在2011年6月IDC统计的全球外部存储市场份额,NetApp目前排名全球第二名,自2003年以来唯一保持强势增长势头的存储厂商。
根据GARTNER2010年11月统计数字显示,全球中高端及高端FAS细分市场魔力象限数据,NetApp在领导者象限中位居领先位置,在主要的两个评测指标中,技术创新性和公司执行力考核上均位于最优位置,明显领先于象限中的IBM（N系列产品系全线OEM自NetApp和EMC公司。
而NAS市场竞争中NetApp优势更加明显。
另外,在数据保护软件方面,NetApp已经和全球第一基本持平。
NetApp是最早提出统一存储理念和存储效率的厂家。
根据NetApp公司客户信息数据库显示,全球大型汽车制造行业中绝大多数均在采用NetApp设备,可为长安新能源汽车提供良好的示范案例。
其中,包括BMW（NetApp为150多个应用和22000个终端用户提供存储服务、MAZAD（NetApp为数据库应用和终端用户提供存储服务与备份,以及实现各分支机构的集中存储与容灾、FORD（NetApp为Oracle数据库、CAD等应用提供高可用存储,并且实现远程业务容灾。
NetApp2000年进入中国后,在上海汽车集团研究院、东风汽车研发中心、长安福特汽车等大型机构中均有大量FCSAN、iSCSISAN及NAS应用案例,其中使用容量均已超过PB级别。
在长期的服务合作中,据调查,NetApp在上述同行业用户均积累了优良的服务信誉,并维持了较为完善的售后服务体系。
NetApp能够提供专业服务选项,覆盖云存储架构设计实施、存储整合、容灾、备份、虚拟化主机支持、存储虚拟化实践、异构存储环境存储/备份/容灾整合等多个方面,能够与长安新能源汽车在专业服务、咨询服务方面展开广泛的合作,提供有效的支持。
并且能够提供长安新能源汽车所需要的专业培训计划和多种课程。
NetApp在中国国内、港台地区设置有超过10+个免税备件库;可以支持长
安新能源汽车总部到各重点分支机构的24X7服务响应需求。
NetApp公司经营稳定,在最近的金融危机中,公司生产状况良好,OperationProfit和Revenue数据均实现同比增长,财务状况良好。
并且获得了2010年财富杂志评选的北美最佳100位最佳雇主公司评选的第一名。
该公司拥有一支稳定的、以客户为尊的技术服务支持团队,能够保证和长安新能源汽车的良好沟通与合作。
1.2技术层面特色
NetApp存储产品是真正能够同时支持FCSAN、NAS、iSCSISAN和FCoE架构的存储解决方案。
存储架构健壮、使用简便。
在实现多种架构即存储系统虚拟化时,不需要添加任何网关设备,亦不需要掌握不同的操作系统。
NetApp公
司已经为统一化存储架构提供了简化的管理方式。
并且该特性可以由低端、中端、高端产品全数满足,各个产品档次之间兼容互操作及数据复制透明性良好。
NetApp存储产品采用专用的高可靠操作系统（DATAONTAP,可以同时支
持FCSAN、NAS、iSCSISAN和FCoE架构。
尤其在NAS领域,不采用通用操作系统,如Unix、Linux或Windows及其改进的操作系统。
系统安全性极高,
天然可以防范黑客攻击及病毒感染。
在NAS操作系统领域,根据GARTNER的统计数据,NetApp操作系统（DATAONTAP占据全球已安装NAS操作系统平
台的59%,远远领先于其他厂商,如微软MSFT的WindowStorage
Server（11.7%、EMC（Dart+Flare+RHEL（9.3%。
NetApp是全球第一家在NAS+FCSAN平台上支持iSCSI服务和FCoE服务的厂商。
NetApp在iSCSI系统装机容量上一度占据全球第一的位置。
目前,NetApp仍然是全球高端生产环境下FCSAN存储服务的主要提供商。
NetApp是业界唯一将重复数据删除技术应用在主存储系统平台的厂商,自2008年经已销售了超过60,000个客户采用NetApp重复数据删除系统,并观察了无数个在各种环境下使用重复数据删除的客户实例。
VMware/Citrix已成为我们见过的用于NetApp重复数据删除的最受欢迎的使用案例。
与DATAONTAP7.2.2一起发布重复数据删除之后不久,客户就开始报告在传统的VI3环境和新
兴的VDI环境中对VMware虚拟机（VM进行重复数据删除都获得了极大
成功。
他们始终可以看到节省了50%或更多的空间,而对性能几乎没有影响。
有些客户甚至能节省高达90%的存储空间。
具体技术特点总结如下:
⏹NetApp存储产品的RAID技术能够提供比传统RAID技术更好的保护,
支持同一RAID组内任意两块磁盘同时发生故障时数据不丢失;NetApp
称之为RAID-DP（DoubleParity技术,与业界普遍采用的RAID6技术相
比,该技术特色之处在于不影响系统性能,而传统RAID6一般会对系
统有60%左右的性能冲击。
根据对第三方NAS性能测评数据
（www.SPEC.org和第三方SAN性能测评数据（SPC-1的研究,可以明确
观察到以上结论,并且NetApp在进行性能测试时的标准推荐配置即是
采用RAID-DP。
这项技术可供长安新能源汽车大量推广至磁盘部署中,
且该技术是一项成熟的免费技术,不会带来额外的成本开销。
同时,在
部署该技术场景时,NetApp支持动态调整RAID组的尺寸,使得校验
磁盘开销不带来存储系统硬盘利用率的下降。
⏹为简化管理,NetApp技术设计中支持灵活设定热备盘数量和位置,并
且数量不限、位置不需要固定;热备盘在磁盘发生故障时,能够自动进
行数据重构。
并且系统支持MaintenanceCenter维护中心概念,可以预
见性的对有可能发生故障的磁盘进行扫描及自动修复,从而大大降低磁
盘的故障率。
根据我们目前掌握的数据,以中国某PB级别用户使用实
际情况为例,在该用户2016块750GBSATA硬盘长达两年的使用过程
中,正常更换磁盘仅为7块,磁盘故障率稳定保持在千分之三左右,在
SATA使用环境下达到了极高的安全可靠性。
⏹NetApp存储产品内的易损耗的部件全部采用冗余配置,可以防范各种
级别的硬件故障。
根据IDC报告,NetApp存储产品如果采用双控制器
高可靠冗余配置,系统可用性可以稳定保持在99.9998左右,大大超出
一般对系统可用性5个9（一年内24X7运营,宕机5分钟的要求。
并且
该数据是根据IDC对NetApp实际运营系统进行实时在线监控可得,数据真实可靠。
⏹NetAppFAS存储产品可以配置成双控制器ClusterActive-Active集群系
统,并支持双机之间的CLUSTERFAILOVER功能。
除NetApp以外,其他SAN厂商的FCSAN存储系统,如果配置成双机CLUSTER并要求支持CLUSTERFAILOVER时,只能选择Active-Standby模式,在正常工作状态时,Standby控制器不能承载在线业务。
如果将其他厂商的双机系统配置成为ClusterActive-Active模式,则双机之间不能支持
CLUSTERFAILOVER故障接管能力。
根据我们的考察,在大量的生产系统中,NetApp双机Active-Active配置模式比照其它厂商具备绝对领先的优势,为与NetApp该配置实现同等的服务能力,其它厂商往往需要配置3个或者4个以上的前端存储控制器,即配置成
Active-Active-Standby或者Active-Active-Active-Standby的模式才能提供同等的服务效能和服务安全级别。
⏹NetAppFAS存储系统在提供外端服务时,无论在计划内或计划外宕机
后都能在3分钟内重启,对应用系统的影响极小;并且系统配置简便、维护简易,可以在数分钟内轻松配置上线一台NetApp存储系统。
⏹NetAppFAS存储产品除了可以支持各种主流平台进行文件系统操作外,
和其它厂商最大的区别在于同时能够提供良好的数据库支持,如Oracle、Sybase、DB2、Informix、MSSQLServer等;其中,ORACLE公司即采用12PB以上、718台套的NetAppFAS存储系统,用以支持包括OracleOnDemand、OracleUniversity、OracleDemoDB及Applications、OracleApplication开发、Oracle内部IT、Oracle内部生产系统、Oracle数据库开发等多种环境。
美国得克萨斯州奥斯丁数据中心目前是世界上单一一个数据中心拥有NetAppFAS存储系统最多的安装环境。
另外,我们也了解到,NetApp在SAP公司内部用户超过6PB的安装容量,用于支持包括SAP开发、SAP托管服务SAPOnDemand、SAPBusinessByDesign、SAPAdaptiveComputing开发等多项高级别业务。
为与各种数据库类型应用进行紧密集成,NetApp公司可以同时提供若干应用集成组件,包
括SnapManagerforExchange、SnapManageforSAP、SnapManagefor
Oracle、SnapManageforSQL、SnapManageforSharePoint、SnapManageforVI（VirtualizationInfrastructure等,可以有效帮助长安新能源汽车就Oracle、SAP、Exchange、SQL、SharePoint、VMware、MSHyperV、CITRIX等多种环境进行备份、恢复、迁移、管理整合。
与NetAppFAS存储系统在数据库类型应用上的合作测试,是我们重点推荐予以考察的。
⏹NetApp重复数据删除技术,其独特优势是它可以使用任何NetApp精
灵卷（FlexVol®卷-不管数据如何写入卷-并可方便地确定和清除该卷内的重复块。
如果两个或更多块是相同的,我们清除重复块并更改数据指针,以便所有副本都重新指向单个数据块。
块的内容是什么或块属于哪个应用程序都无关紧要;如果块相同,则副本会被清除。
这与其他重复数据删除产品形成强烈对比,那些产品主要限制用于单应用程序,例如备份。
NetApp的另一个优势是可以重复删除现有数据卷。
不必从一开始就运行重复数据删除。
您可以对已经使用很长时间的卷执行重复数据删除,从而恢复大量的磁盘空间。
NetApp重复数据删除技术适用于所有的FCSAN,IPSAN和NAS环境。
⏹从单纯的技术细节考虑,NetAppFAS存储设备的一个突出优点在于硬
件扩展性良好,能够支持各种类型的以太网接口、FC接口、FCoE接口,类型及数量灵活可配,能够大大方便长安新能源汽车予以灵活选用。
⏹NetApp存储系统支持先进的FLASH缓存技术,与传统的SSD硬盘解
决方案不同的是,NetApp可以更为智能的将大尺寸FLASH作为系统内存,由操作系统根据访问频率和数据类型,智能的对读访问进行性能加速。
根据NetApp资料显示,在NetApp高端存储系统中,单一CLUSTER可以通过FLASH的方式,扩展出多至8TB的系统内存,此技术对于长安新能源汽车未来偏重读访问的数据库及虚拟机环境有重大意义。
⏹NetApp存储产品支持数据卷精简分配（ThinProvisioning功能,能显著减
少管理维护的复杂度,并且通过精简分配的方式,支持应用只占有实际使用的空间,不占有未使用的空间,从而大大提供存储系统使用效率。
⏹NetApp存储产品支持按需扩容,能够以单盘为单位进行扩容,可以增
加应用的灵活性。
存储产品支持无缝升级,能够在升级时对原有数据不产生如何影响,并且无需进行磁带备份,NetApp从中低端系统向高端系统扩容时,亦支持就地数据迁移。
仅需在极短时间内更换更高型号的控制器,数据即可实现就地迁移。
⏹NetApp存储产品支持本地时间点拷贝的能力,以防范本地逻辑灾难,
如系统管理员意外删除、病毒感染、黑客攻击等;本地时间点拷贝能够在数秒钟内完成,对应用系统性能无影响;本地时间点拷贝也能够在数秒钟内恢复,恢复的拷贝可以支持到TB级;本地时间点拷贝支持卷级和单个文件的恢复;本地时间点拷贝不仅能够被系统管理员访问,还支持被普通用户进行访问并且自行恢复,简化系统管理人员的管理;本地时间点拷贝数量可以支持到每卷255个,能够充分满足用户对数据保护的要求;本地时间点拷贝可以用来进行磁带备份、数据挖掘等增值应用;
⏹NetApp存储产品具备进行远程同步、准同步、异步的复制容灾的能力,
能满足长安新能源汽车现在或未来远程物理容灾的需求;远程数据复制能够只传递改动的数据块,以减少对链路带宽的消耗;远程异步复制支持一对多和多对一的模式;远程异步复制支持IP的网络,以节约投资;
远程同步容灾支持IP和FC的链路;
⏹NetApp存储产品具备法规遵从支持的功能,满足永久或设定存档期的
数据保留。
该功能符合国际上对FSI、Insurance行业的合规认证要求,如CaliforniaAssemblyBill1950、CaliforniaStateBill1386、ESIGNAct、Check21、PatriotAct、Gramm-Leach-BlileyAct、Sarbanes-OxleyAct2002、NASD3010/3110、SEC17a-4等。
⏹NetApp设备在虚拟及环境下,如VMware、MSHyper-V、CITRIXXEN
环境,具备数据连接方式多样、存储系统效率高、数据保护充分等多种特色。
二、NetApp与IBM、EMC存储的对比分析
8.1存储协议介绍
目前,业界有三种主流的网络存储技术:
StorageAreaNetwork（SAN
基于专用的FC存储网络,提供了BlockLevel的数据访问。
主要适合于
高I/O密集度的结构化数据访问,常应用于各种企业级的核心数据库。
但是其数据共享的能力和兼容性较差。
NetworkAttachedStorage（NAS
通过IP网络提供文件共享服务,适合于非结构化数据的存储,包括各种CAD系统、网站、邮件、文件共享服务、IPTV、视频监控、影像存储等等。
NAS就是为数据共享和文件服务而设计的,具有优异的兼容性和数据共享能力。
IPSAN（iSCSI
基于IP网络,以较低的成本提供了FCSAN同样的功能,可适用于对性价比要求较高的结构化数据存储。
目前很多企业应用环境,往往包括了结构化数据和非结构化数据,不但有大型数据库系统、邮件系统,而且还有大量的文件存储和文件共享需求。
针对这类客户需求,主流的存储厂商,都推出了SAN+NAS的存储解决方案:
UnifiedStorage统一存储
即一台存储设备同时支持FCSAN/NAS/iSCSI协议,具有结构精简、
SAN/NAS性能优异、管理简便等优势。
这种存储设备可以满足一个企业综合性的数据存储需求,因此称为统一存储（UnifiedStorage。
典型代表是NetApp的FAS系列。
SAN存储+NAS网关
另外一种解决方案是,SAN存储+NAS网关。
后端的SAN存储提供
FCSAN的协议支持,而前端的NAS网关,使用后端SAN存储的存储资源,提供NAS功能。
这种存储设备由多个部件构成,结构较为复杂,而
且根据实现不同,部分厂家的解决方案可能还存在单点故障。
更为重要的
是,这种解决方案,在同样硬件资源下,文件存取（NAS性能要远低于第一种方案。
8.2EMC的SAN+NAS统一存储
EMC公司简介
EMC公司于1979年成立于美国波士顿,于1990年推出Symmetrix系列产品进入存储市场。
1999年收购了DataGeneral公司和旗下的CLARiiON中端存储;2003年收购了Legato,Documentum和VMware公司。
可以说,EMC是一家通过收购来不断壮大和扩充产品线的公司。
2006年销售额110亿美金。
EMC的存储产品包括:
∙SymmetrixDMX4/V-MAX系列高端SAN存储,通常应用于电信移动、银行的核心数据库
∙VNX系列中端SAN存储,通常应用于其他大中型企业的核心数据库应用,以及周边应用
∙CLARiiONAX系列低端SAN存储
∙Celerra统一存储（网关
∙Centera（提供法规遵从
∙Vista虚拟化网关
EMC的SAN+NAS解决方案,只能是CelerraNS,或者是Celerra网关+后端SAN存储（例如VNX。
因此,EMC解决方案中必不可少的部分就是Celerra。
下面,我们将就Celerra进行详细的分析。
EMCVNX系列
目前EMC正在销售的统一存储型号是入门级的VNX5100、中端的VNX5300、VNX5500、VNX5700和VNX7500,。
请参见下图:
EMC的统一存储VNX系列,实际上由以下部件构成:
1.电源+电池
2.CLARiiON磁盘阵列控制器
3.X-Blade柜,即NAS网关,运
行DART系统;
4.ControlStation,即管理工作
站
5.磁盘扩展柜
不难发现,EMC的VNX系列就是NAS网关+CLARiiON磁盘阵列的组合。
前端的NAS网关通过光纤通道连接后端的CLARiiON阵列,在CLARiiON提供
的LUN上建立文件系统,供客户端使用。
同时,CLARiiON上剩余的光纤端口还可提供FCSAN的功能。
EMC将不同的产品拼凑到一起的结果就是,整个系统变得非常的复杂,仅操作系统就有三个:
∙后端磁盘阵列上的CLARiiON,运行Flare（WindowsXP内核
∙NAS网关上的DART（VxWorks内核
∙管理工作站上的Linux
这样造成的后果是,不但大大增加了管理、维护的复杂度,而且,增加了故障点和出错的可能。
任何一个操作系统的BUG,都会引起整个系统的异常。
请参见下图。
（可以参考附件中的EMCVNX的系统连线图,可以发现,各部件之间的连线是非常的复杂
EMCVNX控制器的工作方式
EMCVNX控制器有两种工作方式Primary/Primary模式和Primary/Standby模式。
Primary/Primary模式,即两个控制器同时工作,而Primary/Standby模式,即两个控制器只有一个工作,另外一个空闲。
然而EMCVNX如果设定在Primary/Primary模式下,一旦一个控制器发生故障,上面的服务不能切换到另外一个控制器。
这意味着,单个控制器的故障会造成业务的无法继续运行,直到维护人员人工进行干预。
这个情况在EMC的Powerlink网站里做出了说明:
Thetwo-bladeVNXseriesserverhastwooperatingmodes:
∙Primary/Standby（highavailability
Onebladeisprimaryandtheotherisstandby.Whentheprimarybladefails,
thestandbybladetakesover.Theprimary/standbyoptionprovideshigh
availabilityoperationbecauseitcanresolveabladefailure.
∙Primary/Primary（highperformance
Bothbladesserviceclientfilesystemrequests.Becausethereisnostandby
blade,thisoptioncannotresolveabladefailure.
因此,为了获得高可用性,在2个网关控制器的EMCVNX系统上,只能让其工作在Primary/Standby方式;多于2个网关控制器的系统上,则工作在N+1模式下:
以4个网关控制器的VNX5500为例,三个控制器工作,另外一个控制器空闲待命。
简而言之,在高可用模式下,EMC的NAS控制器必然需要1个处于空闲状态。
EMCVNX的单点故障
在VNX系列的大部分产品中,都存在着一个无法避免的单点故障–控制工作站。
VNX控制工作站的功能,不仅仅是管理、监控系统的运行,而且还具有一项极为重要的工作–协调NAS控制器的切换。
例如,一个NAS控制器出现故障,控制工作站负责把这个NAS控制器上的文件服务切换到另外一个NAS控制器。
如果控制工作站也出现故障,那么文件服务的切换是无法自动完成的。
EMC的产品手册里面,也清楚地对这个问题进行了说明:
因此,VNX的控制工作站,也是一个非常关键的部件,应该进行冗余配置。
然而,对于VNX5100/5300只能配置1个控制工作站–这是无法避免的单点故障。
而更高级别的VNX5500才能选配第二个控制工作站。
EMCVNX快照技术SnapSure
SnapSure是Copy-On-Write快照,采用“copyout”的模式:
“Copyout”的原则是做快照之前,在当前文件系统或LUN中预留部分快照空间。
一个快照完成后,如果当前文件系统或LUN中有数据块需要更改,系统要执行如下动作:
∙读原数据块
∙原数据块写入预留的快照空间
∙在原数据块中写入新数据
每一个写操作都会使系统进行3次读写操作（一次读,两次写
EMC的快照预留区叫SavVol（CeleraReplicator也需要一个SavVol,但和SnapSure的SavVol不能共用。
由于存在着大量的CopyOut动作,因此,SnapSure在实际生产环境中,会大大影响生产系统的性能。
对于EMC用户来说,一个可行的方案是采用数据克隆技术,但是这样会增加额外的投资。
EMC小结
EMC的SAN/NAS解决方案是,SAN存储（可以是高端DMX系列,也可以是中端CLARiiON系列+CelerraNAS网关。
尽管有VNX系列所
谓统一存储（UnifiedStorage产品,但本质上属于SAN存储+NAS网关,
在商业上进行打包销售。
EMC的SAN产品可以提供99.999%的可用性,但NAS部分存在单点故障—控制工作站（ControlStation。
EMCNAS控制器工作在高可用模式下,必须浪费一台或两台控制器的处理能力。
EMCSAN+NAS解决方案,涉及了3个不同的操作系统,管理和维护非常复杂。
EMC提供快速的快照备份,是以牺牲生产性能为代价的。
8.3IBM的SAN+NAS统一存储
IBM产品线包括:
有自己研发、有收购,有OEM,多条产品线,多个操作系统,彼此不兼容,无法整合,难以管理。
产品线主要包括:
高端SANDS8000产品、收购的XIV,中端SAN基于SVC的V7000产品、OEMLSI的DS5000产品,低端SAN为OEMLSI的DS3000产品;
NAS有基于GPFS的SONAS、OEMNetApp的N系列产品。
SA
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