戴尔PowerVault MD3000i和EqualLogic PS5000XV iSCSI磁盘阵列

戴尔PowerVaultMD3000i和EqualLogicPS5000XViSCSI磁盘阵列评测报告iSCSI呼唤混搭，终获SAS成全二十年前，《穿Prada的女魔头》原型AnnaWintour初掌《VOGUE》大权，担任主编的第一期杂志，就在封面上将40美元一条的牛仔裤与1万美元的T恤衫配在一起。这种在当时看来非常激进的“混搭”，如今已经极为常见，不仅是检验“潮人”的标准，对买不起太多奢侈品牌的工薪阶层也颇具实用价值。与时尚圈的潮人相比，IT业界的某些人头脑显然不够灵活。他们的思维似乎还停留在“廉价就是低端”的层次，认为廉价的技术只能与同样廉价的技术相配，严重缺乏“混搭”的概念。举例来说，与FC（FibreChannel，光纤通道）相比，iSCSI是廉价的，SATA也是廉价的。于是乎，iSCSI阵列配SATA硬盘驱动器（iSCSI+SATA）简直如同“天经地义”一般，特别是在两三年前，基于SCSI硬盘驱动器的iSCSI存储系统屈指可数。从技术的角度来看，iSCSI阵列不用FC-AL（FibreChannelArbitratedLoop，光纤通道仲裁环路）硬盘驱动器是很正常的，毕竟取代FC本是iSCSI的目标之一。但实际上，成本或许是更为重要的因素，由于SCSI与FC硬盘驱动器有着相同的机械部件和相近的电路总成，价格都明显高于SATA硬盘驱动器，所以也难以在iSCSI阵列中觅得踪迹。不过，这种思路显然没有考虑到iSCSI和SATA的特点。我们知道，存储系统有两种基本的工作负载——随机访问和顺序传输。随机访问强调IOPS（I/Opersecond，每秒I/O数），每个I/O的数据块都不大，通常是几KB或十几KB，但分散在磁盘上的不同区域，因此硬盘驱动器的随机访问能力是主要瓶颈所在；顺序传输则相反，对接口带宽有着较高的要求。虽然万兆以太网（10GbE）已是大势所趋，但直到目前为止，千兆以太网（GbE）仍然是iSCSI的主要承载者。也就是说，一个物理的iSCSI端口，带宽只有约100MB/s。反观SATA硬盘驱动器，尽管IOPS与SCSI/FC硬盘驱动器不是一个档次，持续传输率上的差距却没有那么明显。如今，一个SATA硬盘驱动器的平均传输率已经超过50MB/s，用不了两个就可以把一个千兆iSCSI端口“填满”。相比之下，具有四倍带宽的4Gb/sFC反而更适合顺序传输类型的负载。千兆iSCSI的带宽对随机访问倒是足够了。15000RPM（15KRPM）的SCSI/FC硬盘驱动器能够贡献400左右的IOPS，就算每个I/O的数据块有8KB，一个硬盘驱动器需要的带宽也不过3MB/s出头，应付二三十个不成问题。7200RPM的SATA硬盘驱动器，单个的IOPS约为200，是前者的一半。总之，要么是千兆iSCSI带宽不足，要么是SATA硬盘驱动器IOPS欠佳，怎么看“iSCSI+SATA”都是一个以廉价为首要诉求的解决方案。当然，不是说廉价不可以，而是也要给那些没有FC基础设施（交换机、HBA等）但需要支持数据库等典型IOPS应用的客户以足够的选择。三年前，有个发生在笔者身边的真实案例：国内某知名IT门户网站的CTO，想要把分散在多台服务器本地硬盘的数据库整合到一台网络存储设备上，以他们的网络状况，他选定了iSCSI，但却无奈地发现，市面上的绝大多数产品都是基于SATA的，而且价格并不便宜，国内厂商L采用15个SATA硬盘驱动器的iSCSI阵列报价就接近20万元，而基于SCSI驱动器的iSCSI阵列又实在太少。几经咨询，国际知名大厂I的300系列进入了他的视野，双控制器的报价是3.6万元，配上14个73GB的10000RPM（10KRPM）SCSI硬盘驱动器，总价才6万多元。虽然笔者也曾提醒他，著名RAID厂商A就是因为向I提供300和400系列而丢掉了后者的OEM合约，说明300系列肯定有品质问题，如此便宜很可能是退出市场之前的倾销。但是，15万元就能从知名大厂买到两台满配的iSCSI阵列，并且还是基于SCSI硬盘驱动器的，这诱惑力实在太大，他终于没能把持住……某个人曾经的噩梦，如今已经成云烟，成云烟……果不其然，到手之后他就后悔了——单台300阵列的IOPS只有1000多，I厂商的人也承认，300系列性能就是很差……这打击实在太巨大了，该IT门户网站整合数据库存储的尝试就此失败，直到现在仍然是分散在各服务器本地的硬盘上。笔者之前的文章提到过，2000年仍有业界领先厂商推出基于SCSI硬盘驱动器的高端存储系统，而L厂商采用SATA硬盘驱动器的iSCSI阵列也号称有2万多的IOPS，可见SCSI和iSCSI都没有什么问题。300系列的悲剧显然是个案，不幸的根源在于“iSCSI+SCSI”的组合实在是太少，让用户几乎无从选择。好在，日渐成熟的SAS（SerialAttachedSCSI，串行连接SCSI）让我们看到了自行“混搭”的希望。与并行SCSI相比，兼容SATA驱动器是SAS的一大优点，这意味着存储厂商可以统一使用SAS技术来构建磁盘阵列——包括SASRAID和SAS磁盘背板，从而能够根据不同的应用需求灵活配置SAS或SATA硬盘驱动器，用户选择iSCSI存储系统的余地也大为增加。戴尔押宝iSCSI，由低到高组合成型戴尔（Dell）是较早接受SAS技术的主流存储厂商之一，2006年已推出采用SAS硬盘驱动器的SAS直连存储（DAS）系统PowerVaultMD3000。一年之后，主机连接改用iSCSI的PowerVaultMD3000i问世。2008年1月，EMC也在替代低端AX150和CX300系统的CLARiiONAX4中采用了SAS技术。作为EMC的战略合作伙伴，戴尔随即宣布以DellAX4-5的名称转销这款产品。AX4-5支持的硬盘驱动器数量多于MD3000i，允许SAS和SATA硬盘驱动器混合配置，主机接口可选FC（AX4-5F）或iSCSI（AX4-5I），总体定位更高一些。Dell自家田里长出来的PowerVaultMD3000i、转销EMC的AX4-5和收购EqualLogic得到的PS5000，都支持“iSCSI+SAS”，但只有红色方框里的才是纯粹的iSCSI磁盘阵列IDC上月初发布的2008年第三季度外部磁盘存储系统市场报告指出，该季度表现最突出的板块是iSCSISAN，收入增长幅度高达96.7%。戴尔在该领域以31.3%的份额位列第一，超过第二三名——EMC（13.3%）与NetApp（12.5%）——的总和。这显然不是MD3000i或AX4-5I的功劳，而应归于戴尔对EqualLogic的收购……戴尔两款主力iSCSI磁盘阵列主要参数对比2008年2月，刚刚完成对EqualLogic价值14亿美元收购的戴尔，又将EqualLogic的产品重新包装之后，推出了PS5000系列。作为一款纯粹的iSCSI磁盘阵列，PS5000系列具有不同于MD3000i和AX4-5的对等架构，在整个戴尔存储产品线中的地位仅次于同样来自于EMC的CX系列。DellPowerVaultMD3000i（上）和DellEqualLogicPS5000XV（下）存储时代（）网站认为，经过几年的发展，iSCSI和SAS已经趋于成熟，到了可以检验“iSCSI+SAS”组合效果的时候。两款来自戴尔的“iSCSI+SAS”磁盘阵列——PowerVaultMD3000i和EqualLogicPS5000XV不仅足够成熟，还代表着不同的磁盘阵列架构类型，具有很大的参考价值。硬件结构（上）：MD3000i——重在传承2007年9月推出的PowerVaultMD3000i，主体结构与早问世近一年的MD3000完全相同，只是主机接口由SAS换成了iSCSI。早期的SASRAID和扩展器（Expander）把SAS硬盘驱动器放在首位，对SATA硬盘驱动器的支持有待完善，因此最初的MD3000仅支持SAS硬盘驱动器，这种状况一直延续到MD3000i上市之后。好在，戴尔总算兑现了2007年第四季度为MD3000i加入SATA硬盘驱动器支持的承诺。存储时代评测实验室里的DellPowerVaultMD3000i，配置了5个15000RPM的73GBSAS硬盘驱动器（希捷Cheetah15K.5）DellPowerVaultMD3000i是一款3U机架高度的iSCSI磁盘阵列，具有15个垂直布置的3.5英寸硬盘驱动器槽位，使用1TB的SAS或SATA硬盘驱动器容量可达15TB。通过级联两台PowerVaultMD1000扩展柜，一个MD3000i系统的总容量能达到45TB。从后面看起来，主机接口是MD3000i（上）和MD3000（下）惟一的区别所在作为MD3000的iSCSI版本，MD3000i的主机接口由两个SASx4（12Gb/s）的SFF-8470外部连接器，换成了两个1Gb/siSCSI的RJ-45千兆以太网端口。其他的控制器上的管理端口、双冗余热插拔电源、每个电源双风扇等，都是一样的。MD3000i控制器上的端口分布，自左至右依次是2个1Gb以太网端口、1个用于远程管理的RJ-4510/100Mb端口、1个用于服务的PS/2串口，以及1个用于连接MD1000SAS磁盘扩展柜的SFF-8470外部连接器与MD3000一样，MD3000i也有支持双主动（active/active）控制器的高可用性型号——本次送测的就是。由于小巧的RJ-45端口代替了SFF-8470连接器，且两个紧邻在一起，整个控制器后部显得简洁了许多。不过，右侧还保留着一个SFF-8470连接器，用于连接MD1000SAS磁盘扩展柜。DellPowerVaultMD3000i的控制器出自LSI，主板代号SideWinder（响尾蛇的一种）MD3000i的控制器由LSI出品。我们知道，LSI自己也有一款iSCSI磁盘阵列——Engenio1532存储系统，但那是台12盘位的2U机架产品。以2006-07两年SAS技术供应商的实力对比来看，戴尔为MD3000i选择LSI的控制器是很正常的。每个控制器配备512MBDDRECC内存（双控制器的1GB互为镜像），并有2.5V/6.6Ah的锂离子电池提供最长达72小时的掉电数据保护。由于双控制器共有4个iSCSI端口，高可用性型号支持4台主机直连，而在通过以太网交换机配置时可多达16台全冗余的主机。硬件结构（中）：PS5000系列——对等存储“动车组”戴尔公司2008年1月底完成了对EqualLogic的收购，随即将后者的PS3800XV和PS3900XV加以整合，重新命名为PS5000XV。“新瓶装旧酒”的PS5000系列包括三款产品，以结尾的字母区分：E代表采用7200RPMSATA硬盘驱动器，容量最大；X代表罗马数字10，即采用10K（10000）RPMSAS硬盘驱动器，容量和性能都适中；XV代表罗马数字15，即采用15K（15000）RPMSAS硬盘驱动器，性能最高。这三款产品，分别面向不同的存储层级需求。戴尔送测的EqualLogicPS5000XV配满了16个146GB的15000RPMSAS硬盘驱动器（富士通MAX3147RC）有了上面的渊源，就不难理解我们测试的DellEqualLogicPS5000XV上面会贴着印有“EQL-PS3800XV”的标签了——按照原来EqualLogic的规则，PS3800XV使用的15000RPMSAS硬盘驱动器容量为146GB，而PS3900XV的则是300GB。同样是3U机架高度，得益于水平布置的方式，PS5000XV的硬盘驱动器槽位比PowerVaultMD3000i多一个，是一台拥有16个15000RPMSAS硬盘驱动器的iSCSI磁盘阵列。PS5000XV被双冗余电源包裹的双控制器强烈地突出了iSCSI磁盘阵列的特征无独有偶，PS5000XV控制器的布置方式也与MD3000i相反——垂直且呈中心对称，夹在两个冗余电源之间。双控制器和冗余电源都是免