第五章:最大化存储投资

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Egenera

Egenera公司，总部设在万宝路，马萨诸塞州，打算利用事件和市场驱动力，它认为导致在服务器市场的下一个拐点的交汇处。Egenera公司构建了Egenera公司的BladeFrame系统，旨在满足市场对高冗余，高可用性环境的需求大规模扩展的处理资源池。刀片计算机的性质，加上在子系统中的IO组件的虚拟化，意味着该的BladeFrame可以通过以相同的方式多增加处理器的利用率的SAN增加磁盘存储的利用率降低TCO。

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注意:2004年2月，我与Egenera的产品营销和管理副总裁Susan Davis进行了详细的谈话，内容涉及服务器整合、网格计算和高端服务器市场的最新拐点。

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Egenera成立于2000年，创始人是高盛(Goldman Sachs)前首席技术官弗恩•布劳内尔(Vern Brownell)，他认为主要是为了解决大型企业数据中心面临的物理问题。将服务器看作是一种隔离资源的传统观点(在概念上类似于直接连接存储(DAS))，再加上需要提供高可用的计算能力，导致服务器孤岛的疯狂增长，这已成为成本和管理的噩梦。数据中心中服务器和存储的激增、管理点的增加以及相关的成本促使Brownell设计一个能够满足性能和可靠性约束的系统，同时减少企业中被管理资源的数量。最终的结果是服务器本身的概念发生了根本的变化。

服务器整合(或更广泛意义上的网格计算)在基本层面上是通过提供可共享的计算资源作为实用工具来提高处理器的利用率。正如存储联网和存储整合旨在提高存储资源的利用率一样，处理区域网络(比如由Egenera构建的那些网络)通过允许向应用程序的资源池分配和从应用程序的资源池中重新分配cpu组，从而提高服务器资源的利用率。因此，未使用的处理器可以在缺乏资源的环境之间共享，从而提供投资保护并提高投资回报(ROI)。

BladeFrame中IO组件的虚拟化创建了一个由智能软件管理的资源的整体视图，从而使资源的分配和分配成为一个轻松的过程。过去，数据中心中服务器资源的购买、安装和分配涉及到对许多不同进程和物理元素的管理，而使用刀片农场在服务器级虚拟化所有IO组件增加了灵活性，同时降低了操作复杂性。

这种级别的虚拟化超越了堆叠在众多硬件实体之上的复杂软件所提供的抽象层的常见概念。Egenera试图限制其管理软件提供的虚拟视图下的IO实体的数量。

Susan Davis认为，服务器市场的拐点是由于最近的经济衰退、处理器能力的增强、数据中心对Linux的接受度的增加，当然，客户要求在为客户提供世界级的技术解决方案的同时降低采购和管理成本。

Egenera连续几年的三位数增长表明，尽管网格计算概念仍处于早期采用者阶段，但诸如Egenera提供的解决方案的市场正在迅速增长。

信息生命周期管理

建立一个信息生命周期管理(ILM)框架是一个旨在降低成本的基本策略，该框架是一个用于指导数据迁移到不同层次或存储类别的过程，因为它的有效性会随着时间的推移而下降。作为ILM基础设施的一部分，具有不同功能和可用性级别的不同存储层以不同的成本结构提供。随着时间的推移，数据的值下降，它被迁移到越来越便宜的磁盘，直到它被存档或删除。

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注意:在启动建立ILM基础设施的计划之前，迁移到存储网络和整合应该被视为一个基本步骤。

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作为IT基础设施的整体方法，ILM处理数据本身，即公司核心的知识产权的核心，它权衡数据的价值和支持它所需的基础设施的成本。在许多方面，ILM将核心上下文的争论扩展到了可管理的tb的有形领域:核心数据应该驻留在最上层，而上下文数据可以转换为更易于管理的格式或完全删除。在任何一种情况下，都需要确定盈亏平衡点，在这个平衡点上为三级数据提供一级支持会变得过于昂贵和笨拙。下一节将提供这种分析的示例。

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注意:还要记住，在框架中实现SRM和ILM所涉及的劳动会增加解决方案的TCO。为了准确地描述成本趋势，需要在环境的TCO分析中包括SRM和ILM管理解决方案的成本。

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在ILM环境中管理成本

为存储资产的生命周期管理存储成本，需要在每一层和整个企业中提供最新且准确的成本数据。很少有组织有足够的时间和精力来跟踪和微调TCO数据。在可能的情况下，TCO计划可以由存储团队驱动，但是它们总是依赖(至少在某种程度上)资产管理和购买数据来提供粒度和准确性。

为了将数据正确地放置在所需的层中，有必要根据数据的优先级、业务相关性和收入影响分析管理该数据的盈亏平衡点。出于讨论的目的，我们只讨论了三个层:高端层(黄金)、中档层(白银)和低端层(青铜)。可以创建额外的层，尽管管理成本会随着层数量的增加而增加。在下面的示例中，每兆字节的购买价格(包括维护)为第1层0.10美元，第2层0.05美元，第3层0.03美元。此外，对每一层作了以下假设:

• 折扣率是百分之十。

• 未来劳动力成本用净现值(NPV)贴现。

• 一个全职员工(FTE)可以有效地管理1.5 TB。

• 利用被忽略。

• 经济增长停滞不前。

• 折旧率为三年。

• 现金收付实现制适用于所有三年。

本节在每一层展示一个示例。

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注意:需要注意的是，此时，异构性是获得规模经济的关键，而通过分层的基础设施而没有像Bluefin这样的互操作性项目的好处的管理成本实际上会随着支持矩阵中不同平台的增加而增加。随着硬件和软件产品的成熟，以及期待已久的互操作性随后得以实现，那么，也只有到那时，分层基础设施才能大幅降低管理成本。

目前，每个供应商在每一层(低端、中档、高端)的硬件解决方案都需要不同的管理接口和不同的支持流程，这妨碍了在整个企业中扩展对不同平台的支持的能力。尽管主要磁盘供应商的产品具有基于java或基于web的GUI接口，但目前还无法在没有第三方产品的情况下从单个控制台跨大量不同存储解决方案管理、提供、分配或取消分配存储。

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用于分层存储基础设施，以增加保障性为数百TB的能力完全取决于硬件的互操作性和虚拟化软件。对于分层TCO讨论的目的，假设应该是虚拟化软件作为一个成熟的产品已经落实，分层解决方案是透明的存储管理人员和最终用户，是一个应该在生产数据中心通过2005-兑现方案2006年。

基于TCO的层次分类

从DAS迁移到SAN或连接网络的存储解决方案(以及从非分层存储环境迁移到分层存储环境)总是需要大量时间和资源投入，理解这一点很重要。这些迁徙不会在一夜之间发生。在相当长的时间内，可能在交换机、磁盘和主机级别为同一个应用程序准备了多个环境。这些重复的环境增加了管理，硬件成本导致最初的TCO更高。整合工作还包括创建重复的环境，这会提高与整合环境相关的硬件成本组件。随着时间的推移，成本会降低;短期内，成本飙升。下面的示例应该有助于确定TCO和层应用程序的盈亏平衡点。

一级资本(金)

这个例子假设如下:

• 该环境总共使用1500 GB(包括本地和远程复制的副本)。

• 0.10美元的购买价格包括所有许可和维护。

• 一个FTE的价值是$100,000.00。

• 安装费用为每兆字节0.01美元。

• 每周和每天进行两次备份。

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注意:注意，对于现金收付的分析，FTE成本使用百分之十的折扣率是一个FTE的净现值超过三年。

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表5-2显示了典型的第1层存储环境的TCO。注意，这个数字仅是存储的TCO，不包括服务器硬件或应用程序许可的成本。成本组成部分以现金收付制和折旧制表示。

表5-2 Tier 1 (Gold) TCO

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注意:在100-TB的环境中，SRM和虚拟化软件的成本为$1,000,000，即每兆字节0.01美元。对于小于500gb的环境，对TCO的贡献可以忽略不计。尽管这里要指出，这些成本并不包括在这些环境的TCO计算中。但是，这些费用将包括在企业的TCO中。

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这个任务关键型环境由三个副本组成(一个主副本和两个复制副本)。该数据的价值在于，随多个副本和多个备份而增加的TCO是公司可以接受的成本。

然而，随着数据的成熟，数据的价值可能会下降，因此可能不值得增加TCO。老化的销售报告和去年的内部网数据可能没有那么严格的复制要求，可能不需要每天进行多次备份。此时，公司可以决定将数据转移到下一层。被划分为第2层并存储在银级存储基础设施上的相同大小的环境的TCO要低得多。

二级(银)

同样的假设也适用于二级市场(白银)，但有两个例外:

• 该环境总共使用1000 GB(一个主副本和一个本地复制副本)。

• $0.05的购买价格包括所有的许可和维护。

• 每周和每天备份一次。

存储在第2层的相同的500 gb环境的资本成本明显更低，如表5-3所示。注意，这个数字仅是存储的TCO，不包括服务器硬件或应用程序许可的成本。成本组成部分以现金收付制和折旧制表示。

表5-3 2级银TCO

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这些数据的价值仍可能下降，随着时间的推移，可能不值得进行多次在线拷贝和每日备份。然后，管理团队应该就是否迁移到第三层(青铜层)做出判断。

三线(铜)

对于第三层环境，同样的假设仍然适用于第二层环境，但有三个例外:

• 该环境总共使用500 GB(仅一个主副本)的NAS设备(不需要FC交换机组件)。

• 0.03美元的购买价格包括所有许可和维护。

• 每周只备份一次。

正如预期的那样，第三层(如表5-4所示)具有与it相关的更低的TCO，这主要是因为较低的硬件采购成本。不频繁的备份和不复制也可以降低总体成本。

表5-4第三层青铜TCO

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表5-5总结了TCO的比较。

表5-5 TCO摘要

对于500-GB环境与存储在第1级三个拷贝（一个生产，一个本地镜像，一个远程复制）时，TCO是$ 0.42。由于网上的份数和备份的数量减少时，TCO相应地减少。

如果每MB收入与此相关的环境足够大于0.42美元/ MB涵盖所有劳动和固定成本与额外的服务器硬件和相关应用程序许可证需要存储数据在第一层,然后在该公司的最佳利益来存储这些数据在第一层。

例如，假设这个外部应用程序在一年中每天平均每小时促进5个事务，总共促进43,800个事务。如果每笔交易的平均销售额是100美元，那么与这种环境相关的年收入是430万美元。相应的收入每兆字节是8.55美元。存储TCO占收入的比例是4.90%。如果这个成本收入比率满足公司的目标，那么与镜像和复制的额外硬件相关的额外成本在可接受的限制之内。以下是与这种环境有关的成本和收入的细目:

主数据存储(MB): 500,000

平均每小时事务数:5

平均事务:100美元

收入:4380000美元

收入/ MB: 8.55美元

TCO / MB: 0.42美元

成本百分比:4.90%

另一种方式来看待收入和相关费用在可用性方面。如果以平均每笔交易$ 1,000，那么每年只提供四个九的可用性，99.99％的-或8759.12小时的环境中，这同样的电子商务环境的主机每小时100个交易，成本收入损失的公司87600 $。表5-6示出的分钟数停机时间的可用性百分比相关联。

表5-6可用性和停机时间

在这种特殊情况下，如果架构正确，一级环境实际上可以保证提供99.999%的可用性。环境的合理性与公司的总体最低预期回报率相关。

表5-7强调了相关的成本、节省和收入影响，占环境全部负担成本的百分比。如果该公司的预期回报率为14%或更低，那么第一级解决方案就是基于4个9可用性的充分投资保护。如果门槛率高于14%或更低，那么电子商务环境应该托管在第1层解决方案上。

表5-7收入对阶梯成本的影响百分比

与每个环境和每一层相关的基本成本是存储本身的获取成本，以及与支持存储和在层之间迁移数据相关的人工成本，理解这一点至关重要。在缺乏必要的虚拟化和基于ilm的软件以使通过层的管理对存储管理器透明的异构存储环境中，成本必然会增加。

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注意:人工成本是将TCO保持在最低水平的关键因素。如前所述，当前降低劳动力成本的主要策略是同质存储。强制将分层存储策略装配到任何使用不成熟管理软件产品的环境中，会增加管理成本，从而增加TCO。随着一个FTE管理的兆兆字节数的增加，每千兆字节的管理成本降低，这是一个典型的按比例增加收益的例子。

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在思科，如第8章“Cisco Systems, Inc.”所示，同构环境的管理成本呈线性增长，而较小的异构环境的管理成本则随着时间的推移而增加。然而，随着企业存储软件产品的成熟，这种区别将消失。

结论

本章展示了存储环境的TCO是如何直接与管理成本相关的。随着存储的购买价格持续下降，增长保持不变或加速，存储管理过程将仍然依赖于自主开发的工具和不成熟的软件产品。在互操作性成为现实和存储管理软件成熟之前，劳动力成本将会增加，除非环境是同构的。Bluefin计划和存储虚拟化软件将成功地降低与存储管理相关的开销。

以存储为中心的组织可以执行内聚性存储视图，以降低成本并提高操作效率。由合并和虚拟化计划(存储级和服务器级)组成的存储远景可以推动整个IT领域的变化，从而提高IT资产的利用率并减少浪费。

随着存储软件产品的成熟，可持续存储远景将包括一个ILM框架，用于在其有用的生命周期内管理信息，反过来，这将继续降低存储的TCO。

正如第二部分的案例研究表明的那样，很少有公司完全实现了可持续存储的愿景。大多数早期采用者只实施了一些选择的策略(典型的是迁移和整合)，在这些策略中，需求最为迫切，并且在ROI和操作效率方面的影响很快就会显现出来。迁移到存储网络是任何公司都可以实施的最重要的战略。没有网络存储，以存储为中心的管理策略(整合、恢复和虚拟化)将不会成功。

下面的案例研究清楚地表明，实现存储网络提供了真正的业务效益，主要是提高利用率和可用性，这对公司的底线有可衡量的影响。

参考

¹国际数据公司(IDC)。Framinghaus,妈,2004。

-全球磁盘存储系统2003-2008市场预测与分析:市场保持保守，但机会多多。

-全球存储软件预测与分析，2003-2007,IDC #29983, 2003年8月。

-全球存储软件预测和分析，2002-2006年，IDC #27477, 2002年6月。

-全球和美国存储服务2004-2008预测:机会转移，IDC #31042, 2004年3月

-全球及美国存储服务预测与分析，2003-2007,IDC #28992, 2003年3月。

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