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白皮书

借助 Smarter Storage 消除云架构的不足

主办方：IBM 公司

Laura DuBois

2013 年 1 月

执行摘要

很多企业都在积极部署私有云和托管云，以快速响应新应用程序的业务需求，改善已有

工作负载的服务等级，并且降低整个数据中心的成本。企业所部署的存储架构是至关重

要的，这样才能确保私有云或托管云的灵活性、性能和可靠性。需要对管理程序、云业

务程序软件和开源架构等存储基础架构进行集成。私有云和托管云的存储架构必须支持

一系列混合应用程序工作负载，以及将数据动态置于正确的存储层上。这些基本存储功

能实现了私有云和托管云的快速服务响应时间、改善的服务等级协议（SLA）和卓越的

灵活性、性能和可靠性。

IBM 拥有一系列不同的存储产品，包括 XIV、Scale Out NAS (SONAS)、SAN Volume

Controller (SVC)、Tivoli Storage Manager (TSM)、Tivoli Storage Productivity Center

(TPC)、以及 SmartCloud 解决方案。这些产品可帮助企业优化其存储系统，以达到企业

私有云和托管云目标。此白皮书将阐述私有云部署的优势和困难，并说明这些部署模式为

企业带来的存储挑战。同样讨论了 IBM 卓越的存储解决方案，着重说明了领先的 XIV 存

储架构。XIV 的便捷应用、可靠性和性能等优势消除了企业在实施私有云或托管云时面临

的存储方面不足。该产品目前应用在一些较大的私有云和托管云中。IDC 与几位 IBM 客

户一起探讨了在私有云和托管云部署中应用 XIV 的状况。客户评论也将在本白皮书中呈

现。

现状概述

如今 IT 组织所面临的业务压力和经济现状，使得技术负责人需要不断实施更有效的方式

来运作企业的 IT 服务。企业越来越依靠 IT 系统来运行其业务，这就增加了数据中心可

靠性和性能的重要性。IT 的消费化进程以及全球业务的发展速度给企业带来了对于自助

式、自定义、和实时访问 IT 的需求。产品和服务交付的加速表示 IT 服务和基础架构的可

用性更强。企业各部分和负责人都期望 IT 能够快速响应新的应用程序和项目需求，同时

可以满足各种服务级别的需求。这些因素都促使 IT 组织重新思考基础架构配置、分配和

管理应用程序及业务线的方式。这就要求 IT 负责人来实施云项目，利用共享基础架构和

必要的自动化及管理控制方式来将 IT 作为一种服务来实施。

2012 年 6 月，一份对 800 家企业执行的 IDC 云研究结果中，将节约成本和加快上市速度

作为云的两个最关键优势。但是，其他重要的云优势包括自助式用户服务、IT 服务标准

化、弹性扩展、计费/退单、以及在公共云和私有云之间灵活迁移。在考虑采用或部署云

服务的企业之中，对于公共云的顾虑包括缺乏互用性标准、数据/系统便携性、以及缺乏

迁移选择性/灵活性。但是，私有云基础架构，不论是现场部署还是在虚拟私有云或专用

基础架构中托管，都能解决这些问题。如图 1 所示，数据中心考虑采用和/或部署私有云

或托管云主要有三个关键因素：标准化 IT 流程、共享资源以降低成本、以及开发用于退

单服务的基于消费定价服务。

图 1

应用私有云的驱动因素

Q. 下列关键因素中哪个最好地诠释了您采用 – 或打算采用 – 私有云的原因？

标准化 IT 流程 18

通过共享资源降低成本 14

开发用于退单服务的基于消费定价服务

为开发用户开发更透明的退单方案

11

按需付费 9

更快部署产品、更好协作、

或提供新的基于云的产品

提高现有 IT 资产的利用率 8

按需提升或降低应用程序或存储的容量 6

0 5 10 15 20

（调查对象百分比）

n = 800

注意：4% 或以下的响应已删除。

资料来源：IDC CloudTrack 调查，2012

私有云和托管服务云基础架构

一般来说，私有云是由单一公司实施的，但是跟公共云相比，具有相同的基础架构属性，

例如，弹性、共享基础架构、安全多租户、自助式配置，等等。私有云可由内部管理或

由第三方进行管理，并且能有内部托管（公司数据中心内）或外部托管。但是，安全性

障碍、服务可靠性、以及内部 IT 人员所需的私有云 IT 相关操作知识，这些都是私有云所

面临的问题。安全问题是由于使用了公共基础架构，以及对关键 IT 服务的大量访问。私

有云的特性，包括严格的基于角色的访问、服务类别的集成、安全多租户、双因素认证、

以及加密，这些因素都会导致安全性问题发生。内部人员能力不足问题可通过培训/认证和

/或部署采用服务供应商技能的私有托管云来实现。易于学习和使用的系统对于公司来说

在员工效率方面是个优势。私有云服务运行时间、响应时间、用户宕机时间、以及可靠

性 SLA 这些在某种程度上来说与适当的底层存储基础架构相关。

正如在本研究中强调的一样，开始实施私有云基础架构的企业通常面临着基础架构和存

储方面的问题，这会妨碍私有云产品的整体功能和优势。私有云和托管云在存储方面的

不足将在以下章节中阐述。

私有云和托管云部署所面临的存储挑战

部署私有云或托管云需要一系列的技术组成部分。计算和存储虚拟化是其中的重中之重。

同样还需要自助式配置、自动配置、工作流程、SLA 管理、监控、计费、和退单等功能。

获取这些功能需要将存储管理功能与管理程序和云业务流程工具集成在一起。而缺乏此

类集成正是私有云和托管云部署过程中唯一且最大的存储挑战。

标准化存储服务的自动化

借助虚拟化技术，配置新系统的时间大大减少。但是，仍然需要单独的工作流程和配

置流程来将逻辑单元号（LUN）生成并交付至管理程序。这样就会造成单独的并且通常

情况下脱节的工作流程产生，进而导致延期和错误发生。对于私有云部署来说，只需单

一的配置操作和工作流程来配置虚拟机（VM）、网络和物理存储。这就需要有一套存储

服务（或者存储服务类别），允许 IT 专家根据已有的 VM 或应用程序模式便捷选择正确

的存储策略。部署一定规模私有云的企业需要通过云管理框架（如 OpenStack）来实现

自动化。

企业存储的复杂性

配置适用于私有云部署的存储无法实现效率和自动化。管理员必须选择 RAID 群组、设置

多路径和托管配置、确定容量大小、并且配置快照和/或复制操作。

根据所使用的存储量，可能需要令人痛苦的 LUN 调整或扩展操作。如果需要更多的存储

容量，那么可能需要实施再平衡项目来手动平衡存储基础架构的使用量。一旦配置了存储，

接下来的任务，例如分配计划、负载平衡、性能监控、和容量或性能升级，就不得不执行。

这种在管理存储方面的特定技能使一般 IT 人员有能力配置其自己资产的存储。

我们存在的问题是，我们拥有四种不同类型的存储。管理数据变得越

来越难。解放 TB 并将其应用至新服务器非常困难。存储配置也很复杂。

扩展现存存储容量没那么容易 — 使利用率低下的存储得以利用，同

时在其他地方扩展存储；达到这一目标并且不损失其他系统的性能，

做到这点很困难。

— 德国，教育机构，执行总监

从租户间的存储资源中获取洞察力

计费、退单、和正式内部计费是多个部门或组织之间利用共享存储基础架构的基本优势。

IT 组织以及业务部门都在寻求一种可见性，即，存储资源是如何消耗的，最终目的是

实现按照所消耗的资源来支付费用。但是，根据组织或部分的“逻辑关系”，云团队很

难去获取有关存储资源分配、使用和成本的准确数据。在不同 IT 群体、业务单元、以及

分支机构之间利用私有云基础架构需要在资源追踪和利用率方面达到一定的粒度。

标准化服务、达到业务 SLA

IT 专家一直在寻求一种方法来加快基础架构部署、更快速响应新的业务项目、并且动

态扩展基础架构以满足最大容量需求。他们所面临的挑战是满足业务所需的上市时间要

求，同时需要在仅有的几周时间内完成基础架构服务的部署和运行。为了达到特定 SLA

要求，IT 组织在基础架构内定义了标准服务（或者某企业所称的“一般模式”）。

满足 SLA 在性能、弹性、可用性和可恢复性方面的要求主要依靠存储基础架构。云 SLA

强制要求采用不会造成混乱的维护窗口，包括微码和硬件升级。在增加私有云或托管云

存储系统中的所有元件时，必须要不会妨碍用户和应用程序的访问，或者不会导致性能

降低。根据存储层不同，性能要求也会不同，但是性能响应时间是以毫秒计算的，即使

在上层处理中也是如此，比如 RAID 重建过程。存储性能需要与云 I/O 和虚拟化在存储

处理方面的下层需求保持一致。采用正确的存储架构能够防止热点产生。当遇到热点状

况时，系统必须能够动态响应，确保应用程序和用户之间实现平衡处理。

动态扩展、混合工作负载、以及性能和容量优化

随着 CPU 处理器速度和计算能力的改善，许多要求高 IOPS 和/或低延迟的工作负载

都变成主轴方向的负载。服务器虚拟化和客户虚拟化都进一步恶化了性能问题，增加

了 I/O 量以及 I/O 的随机性。应用某些技术来处理性能有限问题也很普遍，例如采用短

击驱动程序、添加更多主轴、和/或增加 SSD。但是，私有云服务不仅要提供 IT 效率和

更快的响应时间，并且要实现成本效益，同时最大化基础架构的利用率。

私有云和托管云的目的是部署能够支持一系列工作负载的存储架构。存储供应商希望在

传统存储部署的基础上，优化工作负载、数据库、Exchange 等系统。采用云产品，

云架构师或供应商可能不会再洞察到客户将如何使用存储。因此，对特定工作负载进

行手动调整不会是切实可行的操作。客户将会要求存储容量，要求满足 SLA，类似这些。

但是，不是很多存储供应商都能够处理混合工作负载。

我们不能仅仅购买一款普通的存储设备。我们需要“特定硬件”，

也就是说要满足 SLA 要求。我需要能够混合工作负载的硬件，并且

能够支持我们性能层面上所需的特定 SLA。

— 美国，顶级电子商务公司，存储架构师

IBM 存储解决方案优化云部署

IBM 拥有一系列不同的存储解决方案产品，包括扩展、数据块和文件存储系统、存储管

理软件、数据保护和恢复产品、以及目前在私有云和托管云架构中部署的云管理产品。

IBM 私有云和托管云战略的核心产品是 IBM XIV 存储系统，可单独进行部署或者在 IBM

SVC 虚拟化引擎或 SONAS 网关之后部署。XIV 的扩展存储架构可提供存储自动化、便

捷使用、性能、和可靠性等性能，这些都是私有云和托管云部署过程中所需的能力。XIV

还可与 TSM、TPC、和 SmartCloud 存储产品集成，提供全方位的数据保护、存储管理、

和云管理战略。XIV 与其他 IBM 私有云和托管云存储产品集成的详细内容将在下一章中阐

述。首先，我们对 XIV 架构及其显著特征进行了概述。

IBM XIV 介绍以及如何借助私有云和托管云消除存储不足

从 IDC 的角度来说，以下特征使得 XIV 在行业中其他可用块式存储架构中脱颖而出：

采用大规模并行计算的分布式网格存储方案

独特的数据分布架构/算法

性能和可靠性属性

虚拟化、云、和开源集成

便捷操作的 GUI 和配置简便性

模块化设计，每个模块都有自己的多核 CPU、RAM 高速缓存、SSD 高速缓存（选

配），以及商用 HDD 容量，可作为单一的弹性数据资源使用

无众多管理层，消除了复杂性，并且提供强劲的性能，超越传统的 RAID

XIV 是完全虚拟化的架构，能够进行大规模并行计算，在单一存储层（驱动器）中从商

用元件中获取企业性能。XIV 管理模式与其他模式不同的是其架构具备的便捷使用和存

储管理特性。

XIV 区别于市场上其他产品的另一个特点是其包含数据保护功能，例如阵列本身具备的

快照和复制服务功能。XIV 系统架构并非基于内部存储层；相反，整个系统，包括 HDD

和 SSD，都作为单一存储层来面向应用程序和用户。因此，事实就是，每个应用程序都

有多个驱动器来服务，提供大规模并行计算和性能优势。

XIV 架构

XIV 分布式架构包括一系列模块，这些模块通过内部的冗余 InfiniBand 或 Ethernet 网络

进行互连并同通信。每个模块都包含其自己的多核 CPU、RAM 快速闪存、SSD 快速闪

存（选配）、以及 HDD 容量，这些组件都可并行运行。此并行计算功能非常重要，因

为 XIV 系统在各节点或模块之间分布处理存储。因此，随着存储模块数量的增加，系统

中并行计算的规模也会增长。XIV 系统利用这些模块为应用程序网络呈现出单一的大型、

弹性数据库。灵活的、分布式快速闪存允许 XIV 系统利用较大的插槽进行读取，同时管

理的插槽规模却很小，这样就会取得较好的闪存命中率，最终获取更佳性能。每个模块

内部的大型闪存至磁盘带宽，以及 XIV 主板上的极大型聚合模块互连带宽，都会提供积

极预取功能。

数据进入到 XIV 系统时，将会根据 XIV 的数据保护规则随机、均匀地分布在各模块和磁

盘中。XIV 会存储并分布数据，并将数据切割成 1MB 的数据块，称之为“部分”，每个

部分会经过镜像确定是否对另一模块造成冗余，以确保无单点错误存在。系统通过伪随

机分布算法的方式将所有部分自动、平均分布在所有磁盘上。这种弹性方式提供了更佳性

能，超越了传统的 RAID 重建模式，同时免除了初始 RAID 配置所需的成本。XIV 系统自

动在所有模块中平均分布应用程序负载，并将所有模块的共同功能同时用于满足所有需求。

当功能磁盘或模块数量更改时，系统会重新平衡以确保最佳的数据布局，始终保持系

统资源的最佳利用 – 不再需要手动干预或容量再平衡。

借助 XIV 架构，存储系统不需要执行其他企业系统所需的调整或更改操作。当应用程

序或 I/O 模式发生更改时，XIV 会自动重新平衡系统的资源利用率。在存储系统中应用

单一驱动器类型和资源池，这样就不再需要复杂的存储分层操作。为了确保存储资源池中

的应用程序性能，XIV 会根据性能等级确定服务品质（QoS）特性，减少每个主机的

IOPS 和 MBps 吞吐量。这样就不需要存储管理员花费大量时间来监控和调整存储性能。

随着磁盘模块的增加，处理功率、高速闪存、存储容量、和连接量都会随之增加。根据

IBM 内部调查结果显示，对于 OLTP 工作负载，SSD 闪存可提供多达 4.5 倍的性能，并且

不会增加太多成本。系统会持续对其组件进行监控，通过按需激活自我修复功能响应现有

和潜在的问题，并且在快速且无人工干预的情况下恢复至完全冗余。作为此主动方式的一

部分，系统采用基于磁盘的诊断方式来预测可能存在的磁盘故障。通过访问所有磁盘驱动

器和区域来评估磁盘运行状况并提高保护等级，在故障发生之前重新分层可疑磁盘，并且

在冗余版本仍可用时重建数据。另外，XIV 存储不依赖服务器，可与 IBM 主机和其他供应

商系统良好地配合运行。

在云生态系统中的 XIV 集成

管理程序组成了私有云或托管云的底层平台。采用私有云和托管云的数据中心必须支持

一系列管理程序。XIV 支持所有主要虚拟化平台，包括 VMware vSphere、Microsoft

Hyper-V、Xen、以及 KVM。许多顶级私有云和托管云都采用开源技术并在 OpenStack

上实现标准化。因此，与 OpenStack Cinder API 或其他云框架，例如 VMware vCloud

和 IBM 云管理工具，实现集成就变得至关重要。在目前仅采用 iSCSI 协议的

OpenStack 环境中，XIV 通过高带宽的 10GbE 连接性实现了高性能。XIV 正是因为支

持 API，使其在其他存储阵列中脱颖而出，尽管这些产品随后也会如此。

对于云管理，XIV 可与 IBM SmartCloud 存储产品系列相集成。另外，XIV 可在部署 IBM

SmartCloud Enterprise+ 之后作为高性能存储架构使用。XIV 支持 VMware vStorage API，

包括 VAAI 和 VASA，同时为虚拟化管理框架提供插件，包括 vSphere 客户端，以及为

vCloud Director 和 Hyper-V System Center 提供支持，等等。XIV 的微码支持开箱即用

的 Microsoft System Center Virtual Machine Manager (SCVMM) 2012。用于 vCenter 的

IBM 插件（IBM Storage Management Console for VMware vCenter）将 XIV 架构的优势

与可从 vCenter 客户端执行的存储管理功能相结合。可执行诸如容量创建、自动查找、

容量报告、和监控等存储功能。这种与虚拟化的集成对于私有云和托管云部署非常重要，

因为这为大量 IT 管理员提供了管理存储的更大可见性。

XIV 配备适用于 VMware vCenter Site Recovery Manager (SRM) 的适配器，帮助支持实现

业务的连续性，能够将存储故障转移与 SRM 故障转移同步。IBM SVC 同样支持 VAAI 和

SRM 并通过 IBM vCenter 插件实现可见性，以此提供虚拟化优势。对于最重要的云管理，

企业可以利用 IBM SmartCloud 存储产品系列，其中集成了 XIV 存储、SONAS、和 SVC。

XIV 和 SVC 系统与 OpenStack Cinder/Nova-Volume 集成是 IBM 应对云管理框架不断增

长趋势的战略方案。

XIV 是提供云服务的理想之选。我们采用 XIV 设备内的所有工具来支持

云战略，包括虚拟化和自动精简配置，这样我们能够快速增加容量，

并轻松扩展。XIV 非常灵活 – 非常具有可扩展性 – 能解决云相关的所有

事情，并且能对需求做出响应。XIV 的设计理念就是支持此类业务需求。

— Phil Clark，英国，niu Solutions，通道和合作伙伴总监

IBM SONAS 与 SVC 和 XIV 集成

IBM 适用于私有云和托管云的存储基础架构包括 IBM XIV、SONAS、和 SVC。

SONAS 是 IBM 推出的可扩展 NAS 产品，适用于需要 SONAS 较大可设定地址的命名

空间和高性能可扩展存储的应用程序，从高性能分析和多元媒体到计算机辅助设计、

石油和天然气开发、基因组测序等。SONAS 用在财务服务、研究、和教育机构的私有

云部署中，在单一管理界面中提供 PB 字节的存储容量。XIV 支持与 SONAS 网关集成，

使得管理员将 XIV 存储系统中的部分或全部可用存储容量用于网络文件服务。这样就

允许 XIV 能够提供一种统一的存储方式，支持 Fibre Channel、iSCSI、和 NFS/CIFS

协议，并且发挥了 IBM 在私有云和托管云部署中的价值。

IBM SVC 是一种创新的基于模块的存储虚拟化平台，能够将不同存储架构中的存储容

量执行虚拟化并结合至单一资源池中。SVC 系统经过配置作为一系列 LU 节点使用，

并且会成对部署在应用程序服务器（主机）和存储阵列之间。SVC 系统的定位是主机

的 SCSI 目标并且作为存储阵列的 SCSI 最初使用者。主机注重的 SCSI LUN 是虚拟磁

盘或容量，由 SVC 通过其虚拟存储池进行分配。管理员可以通过一般方式来管理一系

列存储系统，而且能够优化容量利用率，使得配置更便捷，并且能够实现在不同存储产

品之间顺畅的数据迁移和复制服务。目前，SVC 应用在私有云中进行数据迁移和存储的

持续虚拟化。XIV 系统或多个 XIV 系统可以部署在 SVC 集群之后，提供扩展块式

架构，并且能够与其他异构存储共存。

IBM TSM、用于统一恢复的 TSM、以及 FlashCopy Manager 与 XIV 集成

为了实现云中数据和系统的最佳保护和恢复，IBM 提供了 TSM、用于统一恢复的 TSM、

以及 FlashCopy Manager 产品。TSM 是一种企业级数据保护和恢复解决方案，用于在

集中化和分布式场所中的平台、应用程序和虚拟化基础架构。由于越来越多的虚拟化环

境采用基于阵列的快照和克隆功能来实现应用程序和图像的快速保护和恢复，

FlashCopy Manager 提供了一种集中式、强劲的、与应用程序一致且基于硬件

的本地和远程快照保护方式。用于统一恢复的 TSM 是一个产品套件，包括了 IBM

所有的数据保护和恢复产品 — TSM、FlashCopy Manager、以及 FastBack — 通过集中

式管理框架进行端对端的数据保护和恢复。XIV 在数据保护和恢复方面标配了自己的

快照和复制功能。但是，XIV 快照也可通过 FlashCopy Manager 进行集中管理。对于

集中备份，XIV 数据可使用 TMS 通过与应用程序一致的方式进行保护，可支持磁带、

磁盘、以及 ProtecTier 等重复数据删除目标设备。

IBM TPC 以及 SmartCloud 与 XIV 集成

XIV 系统与 IBM SmartCloud 存储产品系列集成，实现云存储服务的自动化操作，包括

配置、监控、以及访问私有云或托管云部署。IBM TPC 是公司推出的用于虚拟化、异

构服务器和存储环境的管理解决方案，提供存储分析、报告、和控制功能。TPC 是控

制所有 IBM 存储系统（包括 XIV）的管理框架。多个 XIV 系统的管理能够实现集中化并

且可通过 TPC 实现自动化。可对 XIV 运行状况、性能和利用率等关键信息进行监控和报

告。IBM SmartCloud 产品系列包括 SmartCloud Monitoring、SmartCloud Provisioning、

以及 SmartCloud Storage Access。

SmartCloud Monitoring 可对物理和虚拟云架构提供可见性，监控异构私有云基础架构

的运行状况、容量和性能。预测分析模型和对环境变更的分析允许云架构师能够转移

风险并确保不牺牲 SLA。基于策略的分析确保了基础架构能够根据性能和安全规则进

行平衡。SmartCloud Provisioning 能够实现私有云和托管云中统一、动态地应用程序

部署、自动化管理、以及虚拟机图像管理。可用于部署云中间件和应用程序。

SmartCloud Storage Access 是用于 NAS 存储配置和监控（包括报告）的自助式软件

门户网。仅需几步，用户即可通过互联网配置存储和共享文件。管理员能够轻松监控和

报告存储使用情况并区分不同组织用户的存储状况。SmartCloud Storage Access 同样

可通过 SONAS 与 IBM SONAS 产品和 XIV 协作，缩短企业部署私有云基础架构即服

务的价值实现时间。

为何私有云和托管云部署中要采用 XIV？

私有云或托管云的成功部署与正确的存储架构息息相关。XIV 通过以下特征和优势，能够

帮助企业克服云部署过程中的存储缺陷。同时也包含了私有云和托管云部署中客户对于

XIV 的评估和使用情况介绍。

灵活性和弹性

XIV 系统能够在多个混合、动态工作负载之间处理不断变化的配置模式，并且在多个租户

之间提供资源共享，同时能够保持恒定不变的高性能。在租户进入或退出云时，这一点很

重要。XIV 架构不仅能够进行扩展，以支持每季度结束时或市场竞争或者季节性活动导致

的高峰期工作负载需求，同时还能对平均工作负载进行优化，以支持不断变化的业务模式。

借助 XIV，我们很容易满足 SLA 需求（性能等级要求），因为它能

够帮助吸收负载，带来相对稳定的潜伏期，产出量也相对平稳。

— 美国，顶级电子商务公司，存储架构师

系统的初始最低配置是 56TB，可扩展至 243TB，采用 15 个 XIV 模块，在容量和性

能两方面都得去了线性增长。借助 XIV 管理模型和用户界面，创建虚拟容量

要 比 创 建 虚 拟 机 要 快 很 多 ， 能 够 实 现 更 快 的 上 市 时 间 。 另 外 ， XIV 和

SONAS 支持目前私有云和托管云所需的扩展配置。SONAS 及其全球性的命名

空间，能够提供近乎无限的可扩展性，而 XIV 性能能够随着存储容量而扩展。凭借这些

特性，存储复杂性、动态工作负载 SLA、存储配置成本、以及私有云和托管云部署中遇

到的性能和容量屏障都能够迎刃而解。

我们所面临的挑战是寻求一种存储和产品，能够处理混合工作负载，符

合性能、吞吐量和潜伏期方面的 SLA 一致性要求，并且根据可用性对

工作负载适当进行分层。经过验证，我们发现仅三个供应商能满足我们

的需求。XIV 是其中之一。

— 美国，顶级电子商务公司，存储架构师

便捷管理

XIV 架构能够提供无需调整的存储资源。并不需要对存储阵列进行监控和管理来保持高性

能和满足无热点需求。IT 专家可对存储进行配置和应用。

以往存储配置需要花费一到两天时间来启动。现在，运行存储的配置

操作仅通过电子邮件即可完成。花费时间来处理电子邮件并确定需求

优先级，现在这些流程仅需要几分钟时间。交付存储的技术时间也花

费很少，因为不再需要进行各种交涉。几分钟即可完成配置。

— 德国，教育机构，执行总监

在私有云部署中性能是最重要的，XIV 架构确保了应用程序能够保持恒定的响应时间

（以毫秒测量）。这种零调整方式对于云供应商来说非常重要，因为在使用量未知的情

况下，云架构师无法安全地调整或优化存储。其他存储架构利用存储层，根据使用量/性

能模式在各层之间移动数据。而 XIV 方式没有需要管理的层，因此不需要密集的存储

计划，并且不需要在各层之间移动数据，这样就提高了整体性能。

XIV 的主要优势是可作为大型存储（资产）使用，并且我们能够从中

创建分区，并构建内部驱动器。为我们解决了许多复杂性问题。

— 德国，教育机构，执行总监

大多数 XIV 系统可通过 XIV UI 或 IBM TPC 进行集中管理。XIV 支持与云管理系统

集成，包括通过 Cinder API 集成 OpenStack，以提供存储自动化，最终将存储配置

和解除配置相关的工作量和成本降至最低。

我们比较注重管理。由于我们在 API 方面设立的规则，很多存储供应

商都落选了。IBM 试图与 Cinder 集成，为我们提供 OpenStack 和现

成可用的功能。API 是我们实施标准化过程中的流程之一。

— 美国，顶级电子商务公司，存储架构师

因此，在云服务方面，我们主要为客户提供私有云服务。我们没有必

要了解客户将要访问的应用程序堆栈是什么。我们只需知道 XIV 会帮

助我们处理这些。因此，当客户额外需要四台或五台或六台或者十台

虚拟机，他们只需进入门户网站，启动这些机器即可。不需要担心将

来会带来什么存储方面的影响。他们都会正常运作。这可能是该产品

的最大好处，不管怎么样都会运行良好。因此，从我们的角度来说，

这些基于云的系统的实际存储管理成本是最低的。一旦我们完成了容

量配置，那么以后就不需要再做什么了。剩下的事情会自动完成。

— Stephen Bedford，英国，niu Solutions，技术总监

XIV 系统能够获取详细的容量使用情况信息，可与外部云结算系统集成，执行正式内部

计费或退单等用户案例。尽管 XIV UI 已经很先进，云架构师和供应商仍然想要通过 CLI

命令（或 API）实现存储管理功能自动化。XIV 管理任务可使用这些命令通过脚本实现

自动化。另外，通过 SVC，私有云应用程序和数据能够不间断地从旧有的存储架构迁

移至 XIV。

可用性、可靠性、以及性能

XIV 架构能够提供极高的性能。架构的自我恢复功能和内部数据冗余功能可以防止并最

小化宕机时间，这是云部署中关键的 SLA 满足因素。XIV 系统可在硬件元件和微码/软

件两方面进行升级，不存在宕机时间问题，因此将性能降低的概率降至最低。如果出

现磁盘或模块故障，系统会重建，重建时间比其他 RAID 产品要快很多。而且重建过

程中几乎不会发生性能降低的情况。

出现驱动器故障时，我们会在短时间内重建。如果我们能最小化曝光

时间，那么对应用程序的损害危险也就降至最低。重建需要花费大约

一小时时间，这确实非常不错。

— 美国，顶级电子商务公司，存储架构师

我们发现我们能够关闭一半的存储系统，但是服务却不会停止。而

且仍然能够保持高性能和高可用性。

— 德国，教育机构，执行总监

适用于高层应用程序的顶级私有云部署需要毫秒的响应时间。整个 XIV 架构和系统的均

匀、分布式资源应用会在整个应用层中分散数据，最终获得较高的性价比，并且无热点

出现，而且无需进行任何调整。

一些行业性能测试，包括来自 Storage Performance Council (SPC) 的测试，结果显示

IBM XIV 系统在性价比方面成绩很高，而 International Technology Group (ITG) 的测

试结果显示“XIV 系统的性能在很大范围内都比现存磁盘系统优越很多。”

XIV 在阵列中增加了 SSD 模块。SLA 其中一个金牌标准要求我们能

够达到 6 毫秒的速度。XIV 证明了它能够在我们较大的 MySQL 部署

中实现 6 毫秒的速度。IBM XIV 是一种非常优秀的存储产品，允许

我们实现大多数 MySQL 公司无法实现的操作。

— 美国，顶级电子商务公司，存储架构师

我们在性能方面得到了极大改进；大概有一半的操作运行速度提升

了 50%。

—德国，教育机构，执行总监

XIV 系统的性能优化功能实现了最大化的资源利用率和在整个系统硬盘中的自动工作负

载分布，并且无需进行任何调整。XIV 系统在所有磁盘中为全部工作负载进行最大化负

载分布的能力，加上其强大的分布式高速缓存实施功能，实现了高性能，并且线性扩展

了所添加的存储资源。另外，由于系统能够保持持续高性能，云环境在一些典型高峰期

和低谷期都能够保持相同的高性能。

其中一个最重要的优势就是热点的分布。我们常常不了解目前的使用

情况如何。在硬盘驱动器上对热点进行动态分配和监控，以及充分分

布以支持我们自己的工作负载，这是非常独到的功能。这样，在 SAP

系统中对数据进行计划分配就变得很简单，因为我们不再需要在特

定的 SAP 系统中事先确认工作负载如何运作。

— 德国，教育机构，执行总监

降低总成本

如前文所述，节省成本是企业考虑采用私有云和托管云部署的最大动力所在。XIV 系统通

过采用高密度驱动器，降低了每 TB 的成本。XIV 系统标配了快照服务功能，能够通过有

效利用空间的卓越快照功能，提供最佳的容量利用率。由于 XIV 能够独立于容量而持续提

供高性能，因此云管理员就不需要为了保持性能而预留容量。采用 XIV 可达到 90% 的容

量利用率，而不会降低性能，传统的存储架构一般需要 60% 的利用率安全区，以便实施

空间调整并且避免违反分层策略要求。

其他 TCO 功能包括，XIV 能够在较小的占地空间内实现有效的能源利用率和有效的制冷

效果。另外，直观的 XIV 管理方案将培训需求降至最低，这样就允许更多的管理员能够

更快使用 XIV 系统。

解决方案的可用性 … 用户界面确实非常实用，不仅能够获取监控信

息，并且能够轻松创建用于安装在 OS 中的 LUN，操作起来非常方

便。我不得不说，在用户界面和存储系统管理方式来说，此系统绝对

走在科技前沿。

—德国，教育机构，执行总监

云供应商以及私有云部署都需要安全的多租户；也就是说，在各个租户之间实现可靠的、

性能恒定的共享资源应用，包括存储。租户包括不同的组织或企业。因此，存储架构师

能够通过不同群组和工作负载来应用其自己的资源，并且支持 SLA 要求，这点很重要。

XIV 架构确保了虚拟机和数据库在 XIV 系统中的每个驱动器中平均分布，允许性能更改

或管理应用程序要求，并且无需手动调整。IBM XIV 存储系统的资源利用率能够确保完美

的负载平衡 – 不会降低容量利用率，因此使利用率得到优化。

在云中应用 IBM SVC 不会产生存储区块，改善了容量利用率，并且使管理更加流畅，因

此降低成本并节省时间。SONAS 所带来的整合性能、集中管理和自动化功能都减少了

PB 文件的管理，最终降低成本并节省了时间。SONAS 节省占地空间的设计有效帮助

降低成本和运营开支。

挑战和未来展望

企业仍然在分析如何采用最佳方式在私有云、公共云或混合云中利用云服务，并且也在

考虑何种工作负载最适合每个部署模型。达到一定虚拟化规模的企业都在寻求进行下一

步措施，以部署私有云。但是，这需要集成不同的基础架构元件，并通过集成的工作流

程来简化新应用程序和基础架构的配置工作。如今，大多数此类工作流程都是独立分散

的。

尽管如此，私有云为企业提供了一种长期受益的机遇，将分散的流程集成在一起，并且

能够将 IT 基础架构作为集成的服务包来管理。IBM 能够提供工作站以及一些具有建设

性效果的服务来帮助企业实施云战略。IBM 云管理和自动化产品系列能够集成分散的云

服务和配置相关工作流程。IBM 在诸如 OpenStack 等开源云领域占据领先地位。

转向云是一种明智的商业决策。企业采用私有云的下一步措施是将商业逻辑添加至基础

架构，并且将商业智能带到云中。这对 IBM 来说是战略性的机遇，帮助企业转向私有

云，从运营优势转向盈利机制。企业在未来构建私有云和托管云过程中，可以利用 IBM

在咨询服务、业务分析、和大数据技术方面的核心竞争力。

结论

IT 组织和服务供应商都在转向云架构。改善 IT 效率、更好的业务响应效率、以及更多

的经济优势，这些云目标可能会因为一些错误的存储架构和集成产品而受阻。IBM 推出

的 Smarter Storage 战略免除了企业在私有云或托管云架构中面临的存储不足问题。

IBM 的块状、基于文件的扩展存储架构构成了高度灵活、高性能和可靠云基础架构的

基础。

IBM XIV 存储系统凭借其易于管理、可靠性和性能特性，专为云部署而优化。 IBM

SmartCloud 存储产品系列能够实现云存储服务的自动化，包括配置、监控、和访问。

TSM 产品系列能够优化云部署中数据和系统的恢复操作。 IBM 存储产品系列能够提

供集成的云产品，目前已经就绪可用，而且在未来能够帮助企业实现云架构的部署。慢慢

地，企业都会选择 XIV，包括 SVC 和 SONAS，作为其私有云和托管云部署中的底层存

储架构。

本文以 IBM 为基础进行撰写。尽管文中可能公开采用了来自包括 IBM 在内的多个供应商

的可用资料，但是本文中所引用的实例，并不代表此类供应商的立场。

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