1、NetApp白皮书借助闪存存储降低总拥有成本NetApp闪存解决方案的总拥有成本低于传统的硬盘存储NetApp公司PaulFeresten和RipWilson2013年12月|WP-7194摘要本文介绍了与传统的硬盘存储环境相比，闪存存储在总拥有成本(TCO)方面的一些优势。我们通过客户使用NetApps闪存存储解决方案的真实体验，揭示与传统硬盘相比，部署闪存存储如何降低TCO0目录1常见误区32闪存速度快、价格贵，但是比起HDD还是便宜？42.1 物业费用和运营成本大大降低，降幅达到了60%以上42.2 机架数量越少意味着数据中心寿命越长42.3 闪存带来卓越性能52.4 闪存带来极致速度6
2、2.5 灵活性、可扩展性和可兼容性62.6 声誉和支持63总结：降低总拥有成本71常见误区谈起实施闪存解决方案来升级存储环境，人们一般有何反应呢？对于闪存技术和价位，人们往往陷入很多误区。很多常见的说法看似极有道理，实则不然，然而这些说法却导致了闪存技术很难在企业存储环境中得到广泛应用。 “闪存解决方案确实很快，我听说过它的出色之处，但是它实在太贵了。” “我的现有环境很好。我只需再添加几个SATA驱动器的机架，这样不必花太多钱，就应该能顺利度过接下来的12个月。来年，我们可以根据需要再加几个机架，然后逐步发展。要增加容量，这是最经济实惠的方法，这也是我们在现有环境不足以适应发展时一直采用的应
3、对方式。” “闪存听起来不错，但是要雇佣能够同时管理闪存和硬盘驱动器的新存储管理员，我负担不起这些费用，即使我们打算培训现有的管理员，除了时间和费用外，我们还是有所担心，因为掌握任何新技术都要相当长的学习时间而且学习难度较大；时间和错误都要耗费资金。” “我知道闪存非常适合个人消费品，不过相对而言它在企业环境中的效用尚未经过测试吧？我的存储环境可比手机要高级。客户需要知晓我们运行的系统是可靠的，能够放心地存储他们的关键数据和应用程序。” “我们在数据中心投入了大量资金，而且我们将硬盘的混用调整得相当好，在速度和成本之间找到了最佳平衡点。我们不想仅仅为了更新、更快、更贵的技术就放弃现有投资。”
4、我最不乐意的就是，有些人仅仅因为某一解决方案采用的是最新、最好的技术，就认为它最适合我们的环境，千方百计地将它强加给我们。这样的解决方案又不是万能通用的解决方案。你不能随随便便强加给我们不合适的解决方案。”除了一致认为闪存解决方案不适合企业存储环境之外，这些论述有一个共同点：都是错误的。在评估闪存技术是否可以有效融入企业存储环境时，CIO和CTO们必须把眼光放长远，重点着眼于总拥有成本(TCO),而不是只关注硬件购置成本。这样不仅考虑了减少未来存储投资，也考虑了客户使用闪存解决方案能够做什么；而从这一角度将会证明NetApp闪存产品的长期价值,也将证明与只依赖旋转介质的环境相比，NetApp
5、闪存产品如何实现明显更低的TCOoNetApp行业领先的闪存解决方案产品组合一直深受客户欢迎。为了确保评价的公正性，我们采访了其中的一些客户，用真实案例证明NetApp闪存解决方案如何在提高客户业务开展速度的同时降低TCO02闪存速度快、价格贵，但是比起HDD还是便宜？虽然闪存存储解决方案的成本持续下降，不过以每千兆字节容量来衡量，它的购置成本还是远远高于传统的硬盘。但是，如果从TCO角度考察每千兆字节的成本，即如果客户略过纯购置成本，而是考虑数据中心寿命的延长、运营成本（如电耗和散热）的降低、灵活性和可扩展性的提高或闪存解决方案实现的服务级别等“软因素”，那么NetApp闪存解决方案就可与旋
6、转介质一争高下。由于各个企业有各自的特点，且都是根据自己的情况实施NetApp闪存解决方案，因此影响TCO的因素也各不相同。如此一来，NetApp闪存解决方案给不同企业甚至不同行业带来的影响是难以准确量化的。但如果看一下一些客户使用NetApp闪存解决方案的体验以及这些技术给其TCO带来的影响，我们可以了解闪存技术在哪些关键领域可以节省成本以及促进企业发展。2.1 物业费用和运营成本大大降低，降幅达到了60%以上NetApp闪存存储解决方案的工作能耗更低，而且运行时的温度也明显降低。StatPro是一家领先的产品组合分析解决方案提供商，主要面向金融服务公司，最近因实施FlashPool实现了每
7、年约8.500美元的节省。据StatPro内部基础架构组主管MikeMarechal所说，“从成本角度来看，仅仅是在电耗成本和机架空间方面，使用闪存一年就为我们节省了约8,500美元。”几年下来，这将帮助他们从真正意义上降低日常运营支出，实现低于硬盘的成本。“据我们掌握的数据，我认为与450GB旋转式磁盘的全填充机架相比，（15K闪存驱动器）半填充机架的电耗减少了约60%至J75%,Marechal称。由于NetApp闪存解决方案的可动部件少于传统的旋转式磁盘，因此减少了定期更换旋转式磁盘所需的维护，这也有助于降低运营成本。当说到在FraZier&Deeter（一家大型会计和咨询公司）实施Fl
8、ashPool的决策时，IT执行总监评论说，增加旋转式磁盘需要更多的维护，因为损坏的磁盘越多，需要更换的磁盘就越多。与NetApp的固态解决方案相比，这些日常维护抬高了传统硬盘的TCO0闪存支持的环境或纯闪存环境对电耗和散热的需求大大降低了，这意味着随时间的推移，较低的物业费用和运营成本将会抵消闪存解决方案较高的初始成本。公司的物业费用反映出了每年运营支出的降低，体现了一目了然的可量化收益，也证明了NetApp闪存解决方案的TCO要低于全部由旋转式硬盘驱动器组成的同等解决方案。除此之外，较低的电耗和散热花销还有一个优点：实施NetApp闪存解决方案可帮助公司推广绿色节能的企业形象。2.2 机架
9、数量越少意味着数据中心寿命越长闪存解决方案能够限制机架数量的增加，从而延长客户数据中心的寿命，这也是评估其TCO时要考量的最切实、最广泛适用的“软因素”之一。以往都是通过添加新的硬盘来满足不断增长的存储需求。这类扩展通常需要增加机架，而这会占用数据中心内大量的宝贵空间。存储可能会占到数据中心大约一半的空间，VirtUStream（一家发展迅速、颇具创新精神的云和虚拟化解决方案提供商，主要客户是企业、政府机构和服务提供商）产品管理副总裁BrianGracely说。为满足不断增长的存储需求，Virtustream采用了包括FlashPool和FlashCache在内的多个NetApp闪存解决方案，
10、这些解决方案通过智能缓存为集群模式DataoNTAP软件平台提供了闪存优化。这些解决方案大大降低了Virtustream扩展数据中心空间的需求，从而缩减了未来所需的投资，而且有助于降低NetApp闪存解决方案的TCO。“借助闪存，我们把整合率保持在5:1到10:1之间，GraCely称。“由于闪存带来了更高的性能,减少了我们之后需要投入的场地空间，因此我们得以将添加新存储机架的时间延迟一个季度到6个月不等,Gracely指出，“对于Virtustream1闪存的优势在减少旋转式磁盘机架所需的占用空间方面非常明显，实际上如果使用旋转式磁盘机架，我们不得不从头检查并重新进行许多规划计算工作，以确定
11、向数据中心增加容量以及场地空间的时间安排。”StatPro最终确定，与购置大量硬盘来满足自己快速增长的性能需求相比，购买NetAppFlashPool更划算，于是选择了NetAppFlashPooL正如Marechal所说，“在同样的性能需求下，与购买大量的旋转式磁盘相比，使用FlashPool明显更节省成本。这不仅仅体现在硬件本身，所需的机架空间和电耗也减少了。我们无需为主机代管中心购置额外的机架，这对我们来说是最直接的帮助。”放眼未来，StatPro认识到采用纯闪存产品（如NetAppEF540）将进一步为公司节省数据中心的空间和电耗：“使用纯闪存阵列，我们能够在非常小的空间内实现极高的I
12、OPS,从而真正降低物理占用空间。”一家大型电子制造商表示，采用NetApp纯闪存解决方案EF540后，数据中心不再像往常那样臃肿一以前使用传统的存储，四个数据库就占用了32到44个RAC单元。现在基础服务器仅占用8个RAC单元，整体占用空间减少了四分之三。”NetApp产品性能的增强，加上客户数据中心中占用空间的减少，使NetApp闪存解决方案的TCO（包括未来的运营开销）低于硬盘。2.3 闪存带来卓越性能提高性能是闪存的核心作用。无可否认，与纯HDD环境相比，NetApp闪存解决方案带来了更强的性能。使用NetApp混合解决方案FlashPool和FlashCache,客户能够通过在环境中
13、添加数量相对较少的闪存存储，来达到比HDD环境更高的性能C客户发现，少量闪存即能显著提高性能级别，从而让客户更高效地使用数据中心。这些解决方案可大大降低延迟级别，让公司能够更快地运营，根据内部和外部SLA提供服务，以及全面改善用户体验。通过让客户能够更高效地运营，NetApp闪存解决方案为客户节省了资金，因而与传统的旋转介质相比，间接降低了TCO0作为面向大型企业客户的领先虚拟化和云服务提供商，Virtustream必须向客户提供强大的服务级别协议（SLA）,以便同时满足正常运行时间以及应用程序可用性和响应能力两方面的需求。Virtustream托管的应用程序通常是客户最重要的任务关键型应用程
14、序，而且包括ERP和供应链管理等，一旦出故障，对客户来说将是灭顶之灾。据Gracely所说，“客户花费了多年时间来最终确定精确的响应时间，因此无论是在与合作伙伴互动还是在进行涉及付款以及其他类型的交易，他们都希望有非常精确的响应时间。”如果Virtustream无法遵循这些全面SLA的任一方面，都有可能失去某位客户。这些SLA因客户的服务和存储层而异，堪称Virtustream服务项目的主要竞争优势。得益于NetApp闪存技术，Virtustream才能够提供各类存储层并满足SLA1正如Gracely所说：“采用闪存技术，我们在确保客户能够灵活调整其应用程序的同时，我们自己在定价方面也有了前所
15、未有的自由度。我们可以根据各个客户的需求精确选择是否使用闪存，这对我们来说极具吸引力。把选择权交到客户手中，让他们自己权衡性价比，这十分有助于提升我们的市场竞争力。”作为一家金融服务软件公司，StatPro在每个月月末都会面临来自客户的巨大需求。正如Marechal所说，我们所有的金融客户都基于VMware平台运行，他们的所有数据库都在我们的数据中心托管，而在月末作报告汇总时就会同时连接到自己的数据库，这给我们的峰值负载处理能力带来了严峻挑战。MareChal继续说到：“我们的客户在不断增加，但不幸的是我们的延迟也在增加。从存储的角度看，某种程度上这已经一个成为棘手的问题：我们托管着数百名客户
16、的数百个数据库，而他们都在同一时间要用到存储阵列。渐渐，延迟方面出现了一些明显较高的峰值,当然也听到客户（尤其是较大客户）抱怨我们的速度变慢了，他们对此不是很满意。”意识到不断增加的延迟对于StatPro的持续发展将是很大的风险，公司开始综合评估包括FlashPool在内的一些解决方案：“我们考虑过增加一些磁盘轴，也考虑过选择固态解决方案，经过分析后，我们最终确定FlashPool是合适之选。那时，我们的平均延迟在20到30毫秒之间，而有时最高延迟高达100毫秒，这是相当严重的JMareChal表示在延迟方面的改善几乎立竿见影一在实施了FlashPool后，平均延迟降低到了约5毫秒。有家客户还
17、特别表示了感谢。”除了FlashPool大大缩短了StatPro的延迟,更重要的益处是确保了客户群的满意度，这将有助于推动企业的持续发展。此外，Marechal表示FlashPool与StatPro现有产品的兼容性非常好，进一步节省了成本：“我们的现有产品规模适中，所以我们没有去购买全新的闪存存储阵列、新磁盘、新控制器等等，而是只购买了一些NetApp闪存磁盘，然后在现有NetApp聚合上创建FlashPool聚合，从根本上加快了现有客户端和数据库的速度，在各个方面都始终保持巨大的优势。对于性能部门而言，这是小投资大回报。”2.4 闪存带来极致速度对于一些客户而言，速度是提供优质客户服务的关键
18、NetApp纯闪存解决方案EF540能够可靠地提供极快的速度，而这依靠安装传统的旋转介质是无法实现的。关于旋转式磁盘环境与EF540在延迟方面的区别，一家大型电子制造商一言中的在最佳的旋转磁盘状态下，延迟大约在8到10毫秒，而平均延迟约12毫秒。不过在闪存领域，延迟是以微秒计的采用EF540,我们的读取延迟约500微秒而写入延迟约800微秒，远远低于1毫秒。这之间相差了大约WO倍。”这家制造商认为，NetAppEF540所提供的速度，是存储客户文档的OraClM数据库以及订单处理的保障，在维持客户满意度以及促使客户购买公司的前沿产品方面至关重要：“用户更愿意停留在速度更快捷的网站上，浏览浏览
19、网页、看看内容、购购物。没人希望点击一项内容后就是漫长的等待，等到不耐烦后就离开了网站。”2.5 灵活性、可扩展性和可兼容性灵活性和可扩展性是NetApp闪存解决方案的另一关键优点，同样有助于间接降低TCOo由于NetApp开发了闪存优化架构（包括先进的集群模式DataONTAP软件平台以及其整个存储产品系列），因此NetApp闪存解决方案可通过产品组合的形式在公司的整个产品线范围内实施。有了闪存处于最优状态的平台，意味着所有NetApp产品基本上都可以“即插即用，DataONTAP软件平台所支持的这一广泛兼容性和易于实施性让NetApp闪存解决方案远胜于其他存储系统制造商的解决方案。大多数希
20、望实施闪存解决方案的客户通常都遇到了或预测到了明显的增长。他们需要这样一种存储解决方案：可以随公司发展而扩展且无需投入较多的资金或重新设计现有IT基础架构。使用NetApp闪存解决方案，客户能够通过轻松增加容量来快速应对增长，特别是在调整现有的NetApp存储环境时。这种强大的可扩展性以及与现有存储基础架构的兼容性，是NetApp闪存解决方案的关键优势,凭借这一优势，客户无需先购买新的存储容量即可灵活寻求发展机会。Virtustream一般服务于大型客户，因而快速扩展的能力尤为重要。Gracely说到了公司的需求：我们的业务所面临的最大挑战之一（尤其是面向大型客户时）就是，今后随便一笔交易都可
21、能要占用我们现有总容量的50%以上甚至全部。我们需要的存储系统必须足够灵活，且支持快速添加大量数据或大规模扩容。”接着，他介绍了NetApp解决方案如何解决了Virtustream所面临的挑战：“能够完全无缝地将闪存添加到我们的系统中,这太强大了。NetApp在统一存储方面所提供的功能（既能够支持块存储又能够支持文件存储,具有备份和灾难恢复等集成功能）对于我们而言颇具吸引力，因为这些功能可让我们经济高效地进行交付。采用NetApp集群模式DataONTAP技术，我们无需中断客户的正常运行，也无需从根本上改变我们的运营方式，即可实现扩展和系统扩容。”StatPro需要使用不同的软件操作不同的产品
22、型号并且要掌握管理这些不同系统的技能集，因此备受困扰；正是这些困扰让StatPro在多年前就选择与NetApp合作。Marechal表示NetApp产品的可扩展性以及型号之间通用的软件和协议对StatPro有着非常高的吸引力：“关于NetApp1我们比较喜爱的一点是我们可以选择2000系列或6000系列，它们的管理方式都是互通的。协议、软件等所有内容都是相同的。”他继续谈到了StatPro实施FlashPool的简便性：“我们无需接受任何其他培训或掌握任何新技术集即可使用FlashPooL简简单单地安装，然后即可开始使用。这是我经历过的最简单的实施案例之一。”Virtustream在实施Net
23、App闪存存储解决方案方面的经历反映出了StatPro管理闪存的方法与管理其他存储的方法相同。Gracely说到了实施NetApp闪存解决方案无需任何额外的技能集：“在操作方面，我无需去雇佣一名专门管理闪存存储的新员工。我只需雇佣一名以前负责管理存储和容量以及灾难恢复的存储管理员即可，因为闪存属于其中的一部分，这样我无需在员工或培训方面花费额外的成本。”由于无需另外雇佣有经验的闪存和HDD存储管理员，NetApp闪存解决方案的TCO进一步降低了。2.6 声誉和支持公司的声誉尤为重要。作为一家声名远播、享有盛誉的全球化公司，NetApp产品在最苛刻的环境中经过了极严格的测试和验证。客户需要知晓自
24、己的数据足够安全且随时可用，服务提供商们尤为如此。对于企业闪存产品等新兴技术，如果客户知晓自己的数据委托给业内公认最好的公司之一，他们便可高枕无忧。Marechal承认，很多人担心某种程度上未经测试的企业闪存存储产品类别是否稳定和可靠。他说，“我觉得许多人似乎都有点担心固态磁盘的整体可靠性。”不过他继续解释到，实施FlashPool一年后并未发现任何值得担心的问题：“在我们实施此解决方案的一年中，目前为止未出现任何故障。”Gracely提到，许多新客户都担心其内部数据与Virtustream托管的数据之间的互操作性：“我们的云和虚拟化客户对此有一定程度的不确定性，他们想要知晓我们使用的设备类型
25、我们运行设备的方式、我们经过认证的人员数量以及他们如何才能安心地将自己现有的系统无缝关联到Virtustream的现有系统以用于备份和复制。”他继续说到了NetApp闪存解决方案如何解决这些客户担忧的问题:NetApp闪存解决方案帮助我们增加了收入，它让客户确信了我们系统的质量，并且让客户确信NetApp随时准备提供所需的服务。其他闪存系统供应商是否会提供这类服务不得而知。”目前市场上的企业闪存产品供应商鱼龙混杂，但在评估备选方案时，重要的是考虑信誉良好、高度可靠的公司（如NetApp）在降低任意存储解决方案的TCO方面提供的价值“3总结：降低总拥有成本CT0、CIO和IT采购专员在考虑升级
26、和扩展存储环境时，必须透过产品的标价去关注TCOoFrazier&Deeter的IT执行主管表示：“抛开无法避免的硬成本，散热、空间和电耗等软成本也是TCO的一部分；人们往往会忽视这些成本。”具体的软成本因公司而异，它们对于真正了解某一存储解决方案的TCO是至关重要的。从表面价值来看，闪存存储解决方案比传统硬盘存储要贵；不过本白皮书中的示例证明了对于许多客户而言，闪存存储解决方案的TCO远远低于传统存储。评估备选方案时，不止要考虑设备的标价，还要考虑软成本（包括NetApp闪存解决方案明显更低的运营支出，以及闪存解决方案增强的性能所带来的优势），这样我们才能更全面地了解与传统旋转介质相比，Ne
27、tApp闪存解决方案的TCO优势。要验证您的特定环境是否支持本文档所述的确切产品和功能版本，请参见NetApp支持站点上的互建住拄表(IMTLNetAppIMT中定义的产品组件和版本可用于构建NetApp所支持的配置具体的配首结果取决于每个客户如何依照所发布规格进行安装。NetApp对本报告中提供的任何信息或建议的准确性、可靠性或适用性以及因采用在此提供的信息或建议而可能导致的任何后果不做任何声明或担保。本文档中信息按原意发布，对此类信息的使用或对此处任意建议或技术的实施均由客户承担责任.并取决于客户评估和将其融入客户运作环境的能力”本文档以及文档中所含信息仅可用于本文档中所讨论的NetApp产品。GoturtherJastef2013NetApp.Inc.保留所有权利，未经NetApp.Inc.事先书面同意,不得复常本文中任何内容现格如有更改.翱不另行通知，NetADD*NetApp.NetApp标识、Gofurther,faster.DataONTAP,FlashCache和FlashPl是NetApp.Inc.在美国和健其他国家或地区白所有者的彘标或注统商标,应予同样对待WP-7194-1213zhCN8嵋助闪存存储降低愚蠢翻蛛忡标，Orade是OracIeCtxpwation的注册商标，VMware是Vmware1Inc.的注册商标。所有其他品牌或产品均为其各
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