企业存储为何这么贵？

Question 1

与台式机硬盘相比，服务器硬盘的容量微不足道。450 和 600GB 在全新服务器中并不罕见，你可以用 1TB 的价格购买许多 4TB SATA 台式机硬盘。一600GB SAS（服务器）硬盘。
您家中台式电脑中的 SATA 硬盘就像福特、通用、梅赛德斯或其他任何汽车制造商生产的肌肉车（大容量 V8 或 V12，5 升或 6 升）。由于它们需要由没有赛车执照或不了解内燃机工作原理的人驾驶，因此它们的公差非常大。它们有转速限制器，设计为使用特定等级的任何机油，它们的服务间隔为 10,000 公里，但如果您错过了几周的服务间隔，它不会在您面前爆炸。当您长途驾驶时，它们不会着火。

服务器中的 SAS 驱动器更类似于一级方程式赛车引擎。它们非常小（2.4 升），但由于容差很小，因此输出功率巨大。它们的转速较高，并且通常没有转速限制器（这意味着如果驾驶不当，它们会受到严重损坏），如果您错过维护间隔（每隔几天小时）它们就会爆炸。

你基本上是在比较粉笔和奶酪。英特尔白皮书中讨论了数字和完整细分企业级硬盘与台式机级硬盘
让我们来讨论一些确切的数字。假设你请求 1MB 的额外数据（一个不错的整数）。这是多少真的？好吧，您的 1MB 数据将进入 RAID 阵列。假设他们很安全，并将其设为 RAID1。您的 1MB 数据是镜像的，因此实际上是 2MB 数据。

假设您的数据位于 SAN 中。如果 SAN 节点发生故障，您的数据将以字节级别同步到第二个 SAN 节点。因此，数据被复制，您的 2MB 数据现在变成了 4MB。

您是否希望提供商保留现场备份，以便在非灾难紧急情况下恢复数据？任何可靠的提供商都会为您提供至少 1 个现场备份，甚至更多。假设他们每周在现场拍摄一次快照，持续三周。这是额外的 3MB 数据，因此您现在最多有 7MB。

如果发生严重灾难，您的提供商最好在异地保存一份副本。即使是一个月前，也应该存在。所以现在您最多有 8MB。

如果是高级提供商，他们甚至可能拥有实时同步的灾难恢复站点。这些磁盘也将进行 RAID，因此额外有 2MB，因此您最多可以存储 10MB 的数据。

您最终必须传输这些数据。什么？传输它？是的，数据传输需要花钱。下载、通过互联网访问它都需要花钱，甚至备份它也需要花钱（有人必须把这些磁带带出办公室，而您的 1MB 数据可能意味着他们必须购买一套额外的磁带并将其转移到某个地方）。
当您的 SATA 家用驱动器出现故障时，您可以致电技术支持并说服他们您的驱动器已损坏。然后将驱动器发送给制造商（大多数情况下需要您自费）。等待一周。拿回替换驱动器并重新安装它（几乎肯定不是热插拔的或已在驱动器托架中）。

当 SAS 驱动器出现故障时，您可以致电技术支持。他们几乎从不质疑您关于驱动器需要立即更换的意见，并直接发货新驱动器；通常新驱动器会在当天晚些时候送达，否则第二天也很常见。如果您不知道如何安装驱动器，制造商通常会派代表上门安装（如果您计划度假并且需要在您外出时保持设备正常运行，这非常方便）。
企业级硬盘的容差很小，参见上文第 2 点，使用寿命通常比消费级硬盘 (MTBF) 长 10 倍左右。企业级硬盘几乎始终支持高级错误和故障检测，Google 的一份报告发现该功能在 40% 的时间内有效，但任何人都宁愿选择这种功能，也不愿电脑突然死机。

如果您的家用电脑只有一个驱动器，那么其发生故障的统计概率就完全取决于驱动器本身。驱动器过去以 MTBF 来评级（其中 SAS 驱动器的评级仍然高出约 50% 或更多），现在更常见的是错误率。典型的 SAS 驱动器发生不可恢复错误的可能性要低 10 到 1,000 倍（我最近发现最常见的是 100 倍）。（错误率根据 Seagate、Western Digital 和 Hitachi 提供的制造商文档计算；无意偏袒；明确否认赔偿）。

错误率尤其重要，不是当您在驱动器上遇到无法恢复的错误时，而是当同一阵列中的另一个驱动器发生故障，并且您不依赖阵列中所有驱动器的可读性来恢复故障磁盘时。
SAS 是 SCSI 的衍生产品，SCSI 是一种存储协议。SATA 基于 ATA，而 ATA 本身又基于 ISA 总线（恐龙时代计算机中的 8/16 位总线）。SCSI 存储协议具有更广泛的命令，用于优化数据从驱动器传输到控制器并返回的方式。效率的提升将使性能相同的 SAS 驱动器本质上比 SATA 驱动器更快，尤其是在极端工作负载下；但这也增加了成本。
生产的 SAS 驱动器数量较少，规模经济决定了在其他条件相同的情况下它们会更昂贵。
SAS 驱动器的转速通常为 10k 或 15k；而 SATA 驱动器的转速通常为 5.4k 或 7.2k。SAS 驱动器（尤其是越来越受欢迎的 2.5 英寸驱动器）具有更快的寻道时间。两者相结合可显著提高驱动器的 IOps 性能，通常 SAS 驱动器的速度大约快 3 倍。当多个用户需要不同的数据时，驱动器/阵列的 IOps 容量将成为关键的性能指标。
数据中心的驱动器通常一直处于通电状态。研究发现，驱动器故障受其经历的加热/冷却循环次数（从运行到关闭）的影响。让驱动器一直运行通常会延长驱动器的使用寿命。这样做的结果是驱动器会消耗电力。这些电力必须由某种东西提供（在大型直流电的情况下，驱动器本身的耗电量可能比一小片房屋的耗电量还要大）。它们还需要在某个地方散发热量，这就需要冷却系统（冷却系统本身需要更多的电力才能运行）。
基础设施和人员成本。这些驱动器位于高端 NAS 或 SAN 单元中。这些单元价格昂贵，即使没有昂贵的驱动器也是如此。它们需要昂贵的人员来部署和维护它们。这些 NAS 和 SAN 单元所在的建筑物的运营成本很高（请参阅上文关于冷却的要点，但还有很多其他内容。）备份软件通常不是免费的（镜像等许可证也不是免费的），部署和维护备份的人员通常也很昂贵。租用异地磁带交付和存储的成本只是在您需要更多存储时开始堆积的众多事项之一。

请记住，它们的驱动器容量可能只有台式机驱动器的十分之一，而价格却是其五倍，1MB 的数据实际上是 10MB，还有所有其他差异，因此您无法在台式机存储价格和企业级存储价格之间得出任何有意义的结论。

Answer

与台式机硬盘相比，服务器硬盘的容量微不足道。450 和 600GB 在全新服务器中并不罕见，你可以用 1TB 的价格购买许多 4TB SATA 台式机硬盘。一600GB SAS（服务器）硬盘。
您家中台式电脑中的 SATA 硬盘就像福特、通用、梅赛德斯或其他任何汽车制造商生产的肌肉车（大容量 V8 或 V12，5 升或 6 升）。由于它们需要由没有赛车执照或不了解内燃机工作原理的人驾驶，因此它们的公差非常大。它们有转速限制器，设计为使用特定等级的任何机油，它们的服务间隔为 10,000 公里，但如果您错过了几周的服务间隔，它不会在您面前爆炸。当您长途驾驶时，它们不会着火。

服务器中的 SAS 驱动器更类似于一级方程式赛车引擎。它们非常小（2.4 升），但由于容差很小，因此输出功率巨大。它们的转速较高，并且通常没有转速限制器（这意味着如果驾驶不当，它们会受到严重损坏），如果您错过维护间隔（每隔几天小时）它们就会爆炸。

你基本上是在比较粉笔和奶酪。英特尔白皮书中讨论了数字和完整细分企业级硬盘与台式机级硬盘
让我们来讨论一些确切的数字。假设你请求 1MB 的额外数据（一个不错的整数）。这是多少真的？好吧，您的 1MB 数据将进入 RAID 阵列。假设他们很安全，并将其设为 RAID1。您的 1MB 数据是镜像的，因此实际上是 2MB 数据。

假设您的数据位于 SAN 中。如果 SAN 节点发生故障，您的数据将以字节级别同步到第二个 SAN 节点。因此，数据被复制，您的 2MB 数据现在变成了 4MB。

您是否希望提供商保留现场备份，以便在非灾难紧急情况下恢复数据？任何可靠的提供商都会为您提供至少 1 个现场备份，甚至更多。假设他们每周在现场拍摄一次快照，持续三周。这是额外的 3MB 数据，因此您现在最多有 7MB。

如果发生严重灾难，您的提供商最好在异地保存一份副本。即使是一个月前，也应该存在。所以现在您最多有 8MB。

如果是高级提供商，他们甚至可能拥有实时同步的灾难恢复站点。这些磁盘也将进行 RAID，因此额外有 2MB，因此您最多可以存储 10MB 的数据。

您最终必须传输这些数据。什么？传输它？是的，数据传输需要花钱。下载、通过互联网访问它都需要花钱，甚至备份它也需要花钱（有人必须把这些磁带带出办公室，而您的 1MB 数据可能意味着他们必须购买一套额外的磁带并将其转移到某个地方）。
当您的 SATA 家用驱动器出现故障时，您可以致电技术支持并说服他们您的驱动器已损坏。然后将驱动器发送给制造商（大多数情况下需要您自费）。等待一周。拿回替换驱动器并重新安装它（几乎肯定不是热插拔的或已在驱动器托架中）。

当 SAS 驱动器出现故障时，您可以致电技术支持。他们几乎从不质疑您关于驱动器需要立即更换的意见，并直接发货新驱动器；通常新驱动器会在当天晚些时候送达，否则第二天也很常见。如果您不知道如何安装驱动器，制造商通常会派代表上门安装（如果您计划度假并且需要在您外出时保持设备正常运行，这非常方便）。
企业级硬盘的容差很小，参见上文第 2 点，使用寿命通常比消费级硬盘 (MTBF) 长 10 倍左右。企业级硬盘几乎始终支持高级错误和故障检测，Google 的一份报告发现该功能在 40% 的时间内有效，但任何人都宁愿选择这种功能，也不愿电脑突然死机。

如果您的家用电脑只有一个驱动器，那么其发生故障的统计概率就完全取决于驱动器本身。驱动器过去以 MTBF 来评级（其中 SAS 驱动器的评级仍然高出约 50% 或更多），现在更常见的是错误率。典型的 SAS 驱动器发生不可恢复错误的可能性要低 10 到 1,000 倍（我最近发现最常见的是 100 倍）。（错误率根据 Seagate、Western Digital 和 Hitachi 提供的制造商文档计算；无意偏袒；明确否认赔偿）。

错误率尤其重要，不是当您在驱动器上遇到无法恢复的错误时，而是当同一阵列中的另一个驱动器发生故障，并且您不依赖阵列中所有驱动器的可读性来恢复故障磁盘时。
SAS 是 SCSI 的衍生产品，SCSI 是一种存储协议。SATA 基于 ATA，而 ATA 本身又基于 ISA 总线（恐龙时代计算机中的 8/16 位总线）。SCSI 存储协议具有更广泛的命令，用于优化数据从驱动器传输到控制器并返回的方式。效率的提升将使性能相同的 SAS 驱动器本质上比 SATA 驱动器更快，尤其是在极端工作负载下；但这也增加了成本。
生产的 SAS 驱动器数量较少，规模经济决定了在其他条件相同的情况下它们会更昂贵。
SAS 驱动器的转速通常为 10k 或 15k；而 SATA 驱动器的转速通常为 5.4k 或 7.2k。SAS 驱动器（尤其是越来越受欢迎的 2.5 英寸驱动器）具有更快的寻道时间。两者相结合可显著提高驱动器的 IOps 性能，通常 SAS 驱动器的速度大约快 3 倍。当多个用户需要不同的数据时，驱动器/阵列的 IOps 容量将成为关键的性能指标。
数据中心的驱动器通常一直处于通电状态。研究发现，驱动器故障受其经历的加热/冷却循环次数（从运行到关闭）的影响。让驱动器一直运行通常会延长驱动器的使用寿命。这样做的结果是驱动器会消耗电力。这些电力必须由某种东西提供（在大型直流电的情况下，驱动器本身的耗电量可能比一小片房屋的耗电量还要大）。它们还需要在某个地方散发热量，这就需要冷却系统（冷却系统本身需要更多的电力才能运行）。
基础设施和人员成本。这些驱动器位于高端 NAS 或 SAN 单元中。这些单元价格昂贵，即使没有昂贵的驱动器也是如此。它们需要昂贵的人员来部署和维护它们。这些 NAS 和 SAN 单元所在的建筑物的运营成本很高（请参阅上文关于冷却的要点，但还有很多其他内容。）备份软件通常不是免费的（镜像等许可证也不是免费的），部署和维护备份的人员通常也很昂贵。租用异地磁带交付和存储的成本只是在您需要更多存储时开始堆积的众多事项之一。

请记住，它们的驱动器容量可能只有台式机驱动器的十分之一，而价格却是其五倍，1MB 的数据实际上是 10MB，还有所有其他差异，因此您无法在台式机存储价格和企业级存储价格之间得出任何有意义的结论。

Question 2

我没有将此添加到 CW 顶级答案中，主要是因为意见不同。如果您愿意，请随意合并/编辑此内容。

通常，“企业级”存储如此昂贵的原因可能是询问者不了解要求，但有时也是系统管理员不了解要求，无法将要求传达给具有购买权限的人员，或者只是被上述权限忽略。

高性能、高可用性、低维护的现成存储阵列是昂贵的。系统设计师的工作职责之一就是了解哪里适合采用这些设计，哪里适合采用不同的设计。

我认为不同类型的磁盘驱动器的相对成本实际上与这两个示例问题都无关。

为什么我每个额外的 GB 存储空间每月要支付 50 美元？

这显然是针对某种服务提供商的。我认为可能有两个答案：

您可以在曼哈顿/伦敦/香港享受 5 个 9 的正常运行时间和 24/7 的支持。旋转盘只是您所支付的费用中的一小部分。
您支付的费用太高。协商、更换供应商或自行处理。

我们的文件服务器总是空间不足，为什么我们的系统管理员不在那里放一个额外的 1TB 驱动器呢？

这几乎肯定是一个糟糕的设计（可能出于政治原因）。该文件服务器上的数据属于以下范围：

数据值得存储在高性能、高可用性、高成本的设置中。空间不足导致的停机会影响您的高可用性，并且是设计或规划失败。
数据不重要、性能低下或停机时间较长都是可以接受的。廉价磁盘和廉价备份解决方案是可以接受的。由于磁盘空间不足而导致的定期停机似乎仍然是一种奇怪的权衡，因为在这种情况下，您的大部分成本可能将是系统管理员的时间，从长远来看，他们将花费更多时间来解决磁盘空间不足的问题。

请注意，我说这是一个范围，大多数要求介于两者之间。

Answer

我没有将此添加到 CW 顶级答案中，主要是因为意见不同。如果您愿意，请随意合并/编辑此内容。

通常，“企业级”存储如此昂贵的原因可能是询问者不了解要求，但有时也是系统管理员不了解要求，无法将要求传达给具有购买权限的人员，或者只是被上述权限忽略。

高性能、高可用性、低维护的现成存储阵列是昂贵的。系统设计师的工作职责之一就是了解哪里适合采用这些设计，哪里适合采用不同的设计。

我认为不同类型的磁盘驱动器的相对成本实际上与这两个示例问题都无关。

为什么我每个额外的 GB 存储空间每月要支付 50 美元？

这显然是针对某种服务提供商的。我认为可能有两个答案：

您可以在曼哈顿/伦敦/香港享受 5 个 9 的正常运行时间和 24/7 的支持。旋转盘只是您所支付的费用中的一小部分。
您支付的费用太高。协商、更换供应商或自行处理。

我们的文件服务器总是空间不足，为什么我们的系统管理员不在那里放一个额外的 1TB 驱动器呢？

这几乎肯定是一个糟糕的设计（可能出于政治原因）。该文件服务器上的数据属于以下范围：

数据值得存储在高性能、高可用性、高成本的设置中。空间不足导致的停机会影响您的高可用性，并且是设计或规划失败。
数据不重要、性能低下或停机时间较长都是可以接受的。廉价磁盘和廉价备份解决方案是可以接受的。由于磁盘空间不足而导致的定期停机似乎仍然是一种奇怪的权衡，因为在这种情况下，您的大部分成本可能将是系统管理员的时间，从长远来看，他们将花费更多时间来解决磁盘空间不足的问题。

请注意，我说这是一个范围，大多数要求介于两者之间。

Question 3

我同意其他帖子中关于托管公司所提供服务的质量的观点。但我们最近重新签订了托管合同，货比三家，没有一家在存储空间方面具有竞争力，价格也不低于我们之前签订的 3 年合同。SAS 驱动器的价格一直在下降，磁盘架/阵列/SAN/FC/交换机的价格也在下降，所有东西的价格都在下降。但磁盘存储不是吗？

一位经验丰富得多的同事指出了这些策略。CPU、内存、带宽定价令人眼花缭乱！在此注册！立即注册并忽略磁盘空间问题！您不需要那么多磁盘空间。看看 CPU 和内存！

一旦你承诺签订合同，他们就真正拥有了你，他们通过磁盘空间赚取收入。是的，它是 RAID-5 和高性能等，但备份需要额外付费，异地复制成本更高。

对于托管公司来说，这是一种商业模式。大多数企业都会对价格采取类似的做法 - 在这里降低这个价格，但在那里提高那个价格，以弥补其他地方的收入。他们还必须支付租金和工资。

对于内部服务器，您会遇到不同的问题。您不能直接带着装有新 3Tb 硬盘的 Fedex 箱子走进服务器机房。如果您计划进行扩展，则更容易，但服务器/机架/阵列在插槽、I/O、控制器卡、电源方面可能已经达到其容量。

这就像在石头下寻找，你会对所发现的东西感到惊讶。

Answer

我同意其他帖子中关于托管公司所提供服务的质量的观点。但我们最近重新签订了托管合同，货比三家，没有一家在存储空间方面具有竞争力，价格也不低于我们之前签订的 3 年合同。SAS 驱动器的价格一直在下降，磁盘架/阵列/SAN/FC/交换机的价格也在下降，所有东西的价格都在下降。但磁盘存储不是吗？

一位经验丰富得多的同事指出了这些策略。CPU、内存、带宽定价令人眼花缭乱！在此注册！立即注册并忽略磁盘空间问题！您不需要那么多磁盘空间。看看 CPU 和内存！

一旦你承诺签订合同，他们就真正拥有了你，他们通过磁盘空间赚取收入。是的，它是 RAID-5 和高性能等，但备份需要额外付费，异地复制成本更高。

对于托管公司来说，这是一种商业模式。大多数企业都会对价格采取类似的做法 - 在这里降低这个价格，但在那里提高那个价格，以弥补其他地方的收入。他们还必须支付租金和工资。

对于内部服务器，您会遇到不同的问题。您不能直接带着装有新 3Tb 硬盘的 Fedex 箱子走进服务器机房。如果您计划进行扩展，则更容易，但服务器/机架/阵列在插槽、I/O、控制器卡、电源方面可能已经达到其容量。

这就像在石头下寻找，你会对所发现的东西感到惊讶。

Question 4

生产任何产品的成本都与其在反馈循环中销售的单位数量直接相关。

对于传统硬盘而言，其具有旋转的生锈玻璃和电子设备，机械和电子元件的成本可能会有很大差异 - 然而已经出现了两个明显的价格/质量带 - 企业和商品。

然而，企业级硬盘销量的下降会严重影响您的性价比——价格高出七倍的产品并不一定能带来七倍的好用。

企业级单元（对于给定的容量）比商品单元稍快，例如比较 Seagate Barracuda SATA（商品）和 Cheetah SAS（企业）驱动器：

model            Barracuda            Cheetah
capacity(Gb)     500                  450
sustained data   125                  168
   rate (Mb/s)
cache(Mb)        16                   64
annual failure   <1%                  0.44%
   rate
Price GBP        42                   275
Price USD        67                   440

但在企业环境中，没有哪个理智的系统管理员会将重要数据存储在单个驱动器上 - 使用多个驱动器可以提供更高的可靠性和带宽，并有效降低延迟；四个配置为 RAID10 的 Barracuda 驱动器将比单个 Cheetah 驱动器快得多，数据丢失的风险要小得多，而价格仅为其 60% 左右。

当然，企业级硬盘的保修期会更长，而且供应商通常能够在同一天将硬盘送到您手中 - 但您可能能够从本地供应商处采购商品硬盘，而供应商运送替换硬盘的速度可能比这要快。另一方面，企业级硬盘更有可能是故障硬盘的精确替代品。

那么，企业级硬盘的可靠性是不是更高呢？虽然制造和销售硬盘的人经常说这是事实（希捷在其网站上对此含糊其辞 - 但即使他们发布的模糊数字也表明它不到 2 倍）。独立研究表明，没有显著差异。

SCSI 命令集确实比 ATA 命令集具有一些技术优势 - 特别是在允许操作系统准确知道提交到磁盘的内容方面 - 但是，这只会在考虑在单个磁盘上实现的文件系统的性能和可靠性时产生有效差异。

如果您的服务提供商运营光纤通道 SAN，那么每 GB 存储的成本将至少比在最近的五金店购买现成磁盘高 8 倍。但其他方法这可以大大降低成本。

请注意，这永远不会比购买现成的磁盘便宜，因为您还要支付冗余、电力、空调和支持费用，但这些成本相对于存储成本来说应该很小。

Answer