主机存储市场还有什么发展

主机存储市场仍然是存储领域的重要市场；

主机存储虽然相对封闭，但是仍然生机勃勃；

国内厂商没有参与到主机存储市场，但是国内用户的主机存储使用水平处于领先的位置；

主机存储市场机遇与挑战并存。

今天的存储市场环境中，多数的从业者对市场上的知名品牌，像DELL/EMC，Netapp，HPE、华为等都非常熟悉，甚至个别来自国内的跨行业厂商，例如海康威视也成为了业内著名的供应商。不过，本文所关注的是一个相对冷门而技术门槛较高的细分市场——主机存储市场。事实上，这个市场承载了非常多用户的关键业务，它的特点是需要极致低延时、海量吞吐能力、超高可用性，同时必须支持与主机集群技术集成的多地多中心的业务连续性解决方案。这个市场一个显著的特点是他们的主机平台都是System z大型主机，使用的连接协议多数是FICON协议。目前这个市场主要的厂商是IBM，DELL/EMC和Hitachi。尽管这个市场的份额在全球外部磁盘市场中的占比并不大，但是因为比较高的技术门槛和极致的使用需求，依然在面向大规模并发事务处理场景的高端存储界有着标杆意义。

近年来，相当多的市场分析师认为，随着越来越多的应用在转向云计算，大型主机市场在变小，甚至最终会消亡。但是在当今全球，仍然有71%的财富五百强公司，92%的世界顶级银行，25家顶级航空公司中的23家，最顶级的10家保险公司仍然在使用大型主机（根据IDC 2019年数据）。放眼国内，六大银行中的五家，以及一些全国性的股份制商业银行仍然在使用大型主机。由于历史原因，作为高端存储鼻祖的大型主机存储市场的发展既相对封闭而又竞争激烈。截止到目前，主要有IBM，DELL/EMC与Hitachi具备该市场领域的持续性研发能力。而在另一些主要的开放平台市场领导者的网页，比如Netapp、HPE，以及国内一些后起之秀的存储供应商，比如华为等等，并没有信息表明他们在研发支持FICON协议的存储，这也与IDC近年的结论相同。根据IDC 2019年的数据，全球主机存储市场上，IBM拥有超过50%的份额，另外两家共享其他的市场份额。

但是最早占据统治地位的主机存储是EMC。1996年到2005年，EMC都占据了超过50%的主机市场的份额。直到2004年，IBM的DS8000系列诞生。得益于主机用户发现存储越来越重要，IBM开始基于DS8000的平台与主机技术联动，深入研发主机上使用的存储技术，这些存储技术，也帮助主机的用户确保了关键业务的连续性。这些技术也逐步被介绍到开放平台——有些是随着开放平台越来越重要，有些是随着“下主机”的浪潮而来。

这些让IBM开始占据主导地位的技术包括：

1. 缓存专利算法。IBM在DS8000系列的缓存算法中结合了自身主机平台DB2数据的特性，保证主机数据库业务的缓存命中率非常高。在一些银行业务中，缓存命中率甚至高达95%以上。
2. zHyperlink协议。IBM在主机平台宣布的zHyperlink协议连接技术，能够10倍降低当前的DB2或者VSAM联机应用的IO延迟时间。
3. 主机高性能FICON技术（High performance FICON for z Systems，即zHPF）。zHPF的应用，让采用DS8000的主机用户的DB2应用改善了响应时间并提升了吞吐能力。与zHyperlink技术不同的是，zHPF采用的是传统FICON通道，传输距离的限制比zHyperlink小多了。
4. 多目标复制功能与零数据丢失双活。在宣布了多目标复制功能后，IBM才真正在GDPS软件中加入了对更高级别的支持零数据丢失的双活解决方案的支持。
5. Power控制器。随着IBM Power控制器性能的提升，DS8000系列在坚守传统3层架构，双控制器的前提下，能够提供业界低延时标杆意义的超高性能，并实现了闪存时代的高带宽要求。
6. 三中心/四中心/多中心。DS8000的多中心复制技术与GDPS结合，在国内实现过全球首例同城零数据丢失的双活中心结合异地容灾中心的解决方案。甚至有的客户近期实践了1200公里的零数据丢失双活解决方案，这都彰显了DS8000的强大生命力。

主机存储上的另外两家供应商同样在发展着新技术——尽管比占据主导地位的厂商在时间上要晚一些。DELL/EMC的最新高端闪存，PowerMAX 8000系列，一款基于Intel芯片的高端阵列，采用了最新的闪存介质技术，包括Intel的Optane，以及NVMe技术。Power MAX 8000原生支持FICON协议，可以连接到大型机，借助于大型主机对高性能和低延迟的要求，这些新技术可以在主机存储领域获得验证。Hitachi最新的VSP 5000系列同样原生支持大型主机和FICON协议。而IBM大型主机也展现了与DELL/EMC和Hitachi的良好互动，IBM的GDPS Metro容灾解决方案首次认证了DELL/EMC和Hitachi的高端产品，尽管相比IBM DS8950支持的两地三中心甚至四中心方案，GDPS只认证了另两家的同城数据中心的高可用解决方案，但是这仍可以看作是大型主机为维持自己的生态圈而做出的努力。

中国市场上使用大型主机的主要客户集中在银行业。目前，大约有十余家左右的银行在使用主机，之前，这个数据可能更多，随着云计算和x86服务器性能的提升，有一些银行选择了更换核心系统。但是大型银行选择主机作为大规模关键业务联机处理的运行环境仍然是可用性与性能角度的首选。与全球市场差不多，这十余家银行大部分采用了IBM的主机存储用于核心生产系统，仅有2家银行分别采用了DELL/EMC和Hitachi。

中国市场上的用户的主机和存储的使用水平在全球处于领先地位。主机平台全球第一例同城零数据丢失的双活中心结合异地容灾的两地三中心解决方案与首例1200公里零数据丢失的双活解决方案都在中国。在2020年，这家在1200公里部署双活数据中心的大型银行投产了IBM最新的DS8950F，这些案例在全球都是领先的水平。这也造成了这些大型客户在去主机平台时更加倾向于谨慎，因为从x86或者其他芯片平台上的技术积累在较短时期内很难获得类似水平的成熟的高可用技术服务水平。

但是用户得益于主机平台培养的技术能力，在过去的十数年间，也在尝试在开放平台应用这些技术。最主要的尝试应该是在开放平台同样建设的两地两中心或者三中心的高可用管理运维体系。这些运维和管理的技术和经验让国内大型银行在开放平台仍然具有领先其他行业的高可用服务管理水平。

全球主机存储市场毫无疑问仍然会在将来的一段时间内继续发展。但是仍然面临非常大的挑战：

1. 只有三家主要供应商在这个领域，并且其中IBM占据了超过50%的份额。这不是一个好信号。想象若干年前小型机的市场吧，IBM Power占据了50%的份额后，HP退出了这个市场，随后Oracle也宣布退出，最终小型机市场出现了断崖式的下滑。有时候独孤求败并非好事。
2. 主机平台仍然相对封闭，相对缺乏活力。尽管IBM在国内外的大学合作部曾经培养过非常多的主机人才，但这项工作近年来似乎已经停滞。IBM的主机销售模式仍然是直销为主，也限制了参与其中的生态圈的发展，而在开源、云计算日益火爆后，所面临的后续主机人才断层问题是需要警惕的。
3. 依赖于主机平台的业务发展。在近年来云计算对主机平台冲击浪潮中，部分主机用户选择把一些业务下移，一定程度上给主机存储市场也带来负增长。

但是全球来看，在关键业务和下一代工作负载领域，主机平台仍然有非常强的生命力。云计算和x86的计算平台，仍然无法在关键业务领域的可靠性方面与主机匹敌。主机和主机存储组成的生产环境最高可以带来9个9的高可用性，让很多用户选择把关键业务留在主机平台。所以对主机存储平台来说，最大的挑战是如何在云计算浪潮和下一代工作负载到来之前，研发更多有生命力的新技术，以巩固主机平台的技术基础。IBM在这个领域做出了一系列的探索，在收购了red hat之后，IBM正把越来越多的云计算负载尝试部署在主机和LinuxOne服务器上，并配套了大量软件定义解决方案。在目前主机存储的市场现状上，如何利用好当前存量的主机客户，让他们把新兴负载和下一代计算负载保留在主机平台，是IBM等供应商未来成败的关键所在。

随着三家厂商特别是IBM在主机存储领域的持续研发投入，主机工作负载在性能、高可用性、数据安全甚至是与云计算技术的集成方面获得了极大的提升。主机的用户将在这些提升中获益。在可以预期的将来，主机存储的市场还将是全球存储市场中重要的一块，也将会继续引领高端存储技术的发展。