12月3日，惠普技術總監鄭曉輝老師，在【dba+社群】北京群進行了一次主題為“存儲和資料庫不得不說的故事”的線上分享。小編特别整理出其中精華内容，供大家學習交流。同時，也非常感謝鄭曉輝老師對dba+社群給予的大力支援。
嘉賓簡介
現任中國惠普存儲事業部技術總監
從事it行業20多年，工作經曆包括硬體設計、erp開發實施、資料倉庫咨詢實施、存儲産品經理等
生活中是一個熱愛美食和電影的胖子
摘要
大部分使用者購買存儲都是為了運作資料庫，存儲工程師和dba一直是緊密合作的兩個群體，但是畢竟立場不同，在性能優化、資料保護、容災備份等方面很多觀點迥異。作為一個存儲從業者，同時又有從1995年開始做oracle開發的經曆，希望抛磚引玉，介紹一下存儲派的相應觀點，供dba們借鑒和批判。
演講實錄
本次分享的主要内容有：
一、存儲市場概況：包括廠商份額，主要産品評測排名等；
二、存儲産品的亮點：主要是全閃存陣列的發展；
三、存儲規劃的要點：如何保護資料
存儲市場
1、存儲發展史：
獨立存儲的起源
1）基本都是上個世紀90年代初開始發展。emc/hds，一開始主要用于大型機的連接配接，加上ibm，一共隻有這三家可以連接配接大型機。還有一家netapp，從單控nas起步，主要用于普通使用者的共享。
2）固定的raid組是一個主要的特征；
中生代的存儲
1）本世紀初開始，如hp 3par，dell compellent，主要在raid方式做了改進，底層采用虛拟化raid，資料打散分布在所有磁盤上，提高容量、性能效率，簡化了管理；
2）這一代的存儲比較重視一些管理功能，如thin provision(精簡配置)，強調快照資料保護等；
3）今年一些國産存儲也是以模仿這一代的功能為主；
新形态存儲
1）軟體定義存儲：其實大部分存儲都是基于軟體實作的，隻不過銷售的時候還是捆綁了特定的硬體，是以這個概念更多是一種業務和商業層面的，技術上并無特定含義；
2）超融合存儲：采用通用硬體，通過虛拟化的方法把計算、存儲資源合在一個硬體節點裡，通過軟體實作多節點擴充；
3）開源分布式存儲：例如sheepdog、ceph這些，其技術投入、運維成本不是普通使用者可以承受的，隻有特定規模場景采用價值；
2、目前市場格局
gartner公司是it行業的教父，它用魔力象限的形式對各個it細分技術市場進行評測，從技術和市場兩個次元把廠商分為四個象限。
上圖是2014年的，右上的上司者象限有emc、hp、hds、netapp、ibm、dell。
圖檔是2015年的，右上的上司者象限有emc、hp、hds、netapp、dell、ibm、nimble。
其實就是netapp和ibm大幅度下滑，nimble崛起，其它廠商排名沒啥太大變化。
目前外部存儲市場佔有率:
大部分傳統廠商震蕩下跌；
hp小幅度上升；
華為大幅度上升；
全球存儲市場分布：
ams（美洲）基本上占一半；
china大概8.6%
具體存儲産品銷售額排行:
銷售額最新排名是
第一名hp 3par 13.3%
第二名12.3%
第三名11.1%
gartner高端存儲技術評測榜:
第一名：hds g1000/hp xp7
第二名：hp 3par ss20800
第三名：emc vmax
gartner中端存儲技術評測榜:
第一名：hp 3par
第二名：emc vnx2
第三名：nimble cs
閃存産品
1、閃存的超快速發展
上圖是近年來2.5英寸sas磁盤和ssd盤的最大容量對比，藍色為ssd；可以看到閃存容量基本每年翻一番，已經超過了摩爾定律；
2014年，閃存單盤容量超過sas；
2015年，閃存機關容量價格已經低于15k sas磁盤；
不久的将來，sas盤就會消失。
2、某廠商閃存和磁盤銷售額對比
圖示時間是财政年度，比自然年早兩個月；可以看到，閃存銷售額急劇上升，實際情況是2014年比2013年增長10倍，2015年比2014年增長5倍；在2015财年第四季度，閃存銷售額超過了磁盤。
3、閃存基本分類
slc：每個cell存儲1個bit。又快又貴，很少使用
mlc：每個cell存儲2個bit。目前主流産品；
tlc：每個cell存儲3個bit。主要用在消費類産品；
qlc：每個cell存儲4個bit。基本沒有；
3d-nand：最新的工藝，會大幅度降低成本；
總體上：ssd容量越來越大，每個cell的寫入壽命越來越小（但是由于容量變大，整體壽命并未明顯下降），相對性能也在下降，但是仍然遠遠超過sas。
4、ssd基本名額
以2.5英寸mlc為例：
單盤純讀測試， 20000 iops
單盤随機混合讀寫：5000 iops
擦寫壽命：5000次
功耗：8w左右
壽命：mlc大概擦寫5000次左右，一般ssd盤有7%-28%不等的超供(over provisioning)，等到超供空間完全磨損完，從法律上這塊盤就壞了，實際不可能發生這種情況。
上圖為1.92tb ssd壽命測試記錄，一年内壽命損失大約1%。
5、閃存陣列相對傳統陣列的巨大優勢
1）以3par ss8450為例：
2u空間内，雙控制器，24塊sff尺寸的3.84tb ssd盤；
總計大約120000 iops；
92tb裸容量，raid後大約60tb可用；
功耗大約400 w；
2）價格和92tb的15k sas磁盤陣列基本相同；
3）客戶的使用成本大幅度降低，空間、能耗等；
4）這樣一台2u的存儲可以滿足大多數企業級使用者的全部主存儲需求；
是以在發達國家，大部分項目都是全閃存配置。
6、閃存陣列的銷售資訊
各廠商的入門級一般隻有十幾萬，幾個tb的容量；是以實際上閃存的應用已經非常普及。在中國，惠普的閃存銷售量是30%，磁盤70%，這個比例變得很快，今年的券商幾乎都是隻買閃存了。比如最大的券商，中信證券，一次采購了十台惠普閃存陣列，替換了三個資料中心的所有高端存儲；
而一些小規模的客戶，比如江蘇省的幾個縣人民醫院，也采購全閃存做his/pacs的核心存儲。
以上是存儲産品部分，下面讨論存儲方案
企業規劃的要點
存儲規劃要點 ：
1）使用者都是從容量開始談起，逐漸提高需求層次；
2）容量、性能、可靠性都是靜态名額，第一次就可以讨論清楚；
3）可擴充性和可管理性都是動态名額，要經過很多個項目才能反映出來；
4）可用性是規劃的重點和難點。
比如使用者要買轎車，普桑、别克、寶馬三個檔次裡面，如果隻關心容量，其實沒有差別。性能理論上有差別，但是實際運作中，差别很小。主要差別是安全性，普桑沒有安全氣囊，完全不考慮安全性。寶馬比别克的優勢就展現在操控性，可以了解為可管理性和應用內建度，這是大多數it系統規劃的考量點。
我們和使用者溝通需求，在了解業務和應用背景之後，主要就是圍繞這些要點做讨論。
下圖是存儲性能的技術點
資料庫的檔案類型有很多，日志、索引、基準資料、曆史資料等；
不同類型對存儲的性能、容量要求不同，是以傳統的固定raid架構下，資料檔案的布局往往需要優化；
采用虛拟化raid後，資料在同一存儲池，性能和容量都可以最大化利用；
如果要人為設定不同資料的性能、可靠性的硬體隔離，當然也可以把陣列劃分為多個存儲池，并設定每個卷的qos；
重點不是方案，而是分析風險的來源，判斷風險的損害程度。開個玩笑：使用者經常問我，樓塌了如何容災，我直接回複，樓塌了，人已經雷射了，不需要容災。這個聽起來可怕的風險，其實不需要考慮。那麼存儲風險有哪些
邏輯風險是最大的風險。很多存儲專家滿腦子想的是實體風險，最近多起故障已經證明了邏輯風險的可怕。
存儲如何應對這些風險，中高端存儲的設計出發點就是資料保護和資料管理，純粹的資料存儲不需要高端存儲。
存儲有三種手段，快照、克隆、遠端複制。代價從低到高，實用性從高到低
快照是最适合防範邏輯風險的。
而流行的“雙活”。最怕邏輯錯誤，很容易變成“雙死”。
反過來，号稱能防邏輯錯誤的cdp，其緻命傷就是實體錯誤，如果陣列磁盤組壞了，那麼cdp就沒有用武之地了；那麼存儲保護和資料庫自身的機制有何關系。比如dg，adg。存儲保護不能代替資料庫保護，但是由于存儲在底層工作，比如上層的dg之類，性能要強太多。存儲保護必須結合資料庫保護。那麼存儲保護的價值何在：由于存儲在底層工作，比起上層的dg之類，性能要強太多。
比如3par存儲可以對一個資料庫同時生成512個快照，其中256個可寫，每一個都可以被主機挂載，建立一個獨立的執行個體來運作。采用快照克隆相結合，可以瞬間回到幾天前的資料庫狀态。
資料庫的flashback之類技術，雖然可以精确到每一個事務，但是需要耗費時間和主機資源。
存儲隻能保證io一緻性，不能保證事務一緻性，這個要靠資料庫自身的日志系統。
存儲采用快照、克隆、遠端複制技術保障資料的實體安全；多個卷之間可以設定為一緻性組來保障io一緻性；但是存儲無法保障資料庫的事務一緻性；隻能依靠資料庫的檢查點；比如先在oracle中運作”begin backup”，等到io完全刷到盤後，建立快照，然後”end backup”恢複正常io；這個快照就是一個完整的資料庫，可以直接mount的。
是以中高端陣列都提供oracle oem管理的插件，從資料庫角度發起備份和恢複，存儲隻是在底層發揮性能和容量使用率的優勢。
不管是何種存儲技術，快照、克隆、遠端複制、cdp等等，要想保證資料庫可以恢複，都必須生産io一緻的檢查點，在實際生産中，一般要用5-10分鐘，等待"begin backup"執行完畢。
是以存儲的備份粒度很難再細化，cdp可以恢複每一個io對資料庫應用是沒用的；但是好處是存儲備份不占用主機資源，也很少占用空間，性能極高。
<b>本文來自雲栖社群合作夥伴"dbaplus"，原文釋出時間：2015-12-07</b>