二、企业级磁盘：SCSI面临多重挑战

    目前硬盘其实只有两种：以SCSI命令工作和以（S）ATA命令工作。但SCSI命令可以通过三种磁盘接口进行传输：

16位并行SCSI（SCSI-320）
串行连接SCSI（SAS）
光线通道（FC）

    光纤通道其实不仅仅是一种接口，它跟TCP/IP一样，是一种完整的网络协议。但由于本文所讨论的是磁盘，所以我们不妨把它当作接口来看待——SCSI命令通过这一接口进行传输。当前，在企业级市场上，FC磁盘已经占据了近20%的份额，而且绝大多数是用在高端领域。SCSI-320大约占据了70%的份额，但正被SAS快速地取代。有些厂商预计SAS硬盘已经占到了近40%的企业市场份额。SATA在企业级磁盘市场上的份额不是很清楚，估计在20%左右。

1）SATA会取代SCSI吗？

     看一下企业级磁盘的价格就知道——无论是SCSI、FC或SAS，每GB所花费的成本比（S）ATA要高出5倍甚至10倍。但用户花这么多钱却并不能获得线性增加的性能——访问时间（寻道时间+延迟）只能减少2-2.5倍，最大传输率只能提高20-50%。

    过去，ATA硬盘和SCSI硬盘之间的巨大价差很容易被人接受，因为在面对大量随机并发访问请求时，PATA磁盘慢得可怜，很容易发生堵塞。但实践证明，随着全速命令排队（NCQ）技术的引入，当前的SATA硬盘完全能够胜任企业级工作负载。采用NCQ技术后，每秒并发I/O访问次数轻易就能提升50%，比如，在一个典型的I/O密集型文件服务应用中，即使在最糟糕的情况下，SATA磁盘也能获得SCSI一半快的速度。

    更重要的是，阻碍SATA进入企业级市场的少数几个障碍也有望被清除。SATA一个最大的问题就是点对点特性：每块磁盘都需要有单独的线缆连接到控制器。这无疑会导致大量的线缆管理问题，使得SATA-I不适合部署在服务器或存储的机柜环境中。

    但有两种方法可以解决这个问题。第一种是采用带有SATA端口集合器（Port multiplier）的底板。一个端口集合器相当于一个交换机，一个SATA的点对点连接至多可以对应15块硬盘。在实际应用中，端口集合器的每个端口可以连接4-8块硬盘。尽管最好的SATA硬盘在外部区域只能维持40-80MB/s的速率，但一个有着四个磁盘端口的集合器已经能够用于流计算（streaming）领域。对于更多的随机性应用来说，连接8块或15块300 MB/s的SATA硬盘也不会导致瓶颈产生。如下图所示，端口集合器大多用在服务器背板或者存储架的底板上。

    第二种方法是在SAS机箱环境中使用SATA硬盘，下文会讨论。