揭开SATA和SCSI之间的恩怨情仇(下)
四、SATA能否借助SAS来挤走SCSI?
现在的问题在于,SATA可否借助SAS这样一个特洛伊木马来征服企业级市场,并最终取代SCSI呢?虽然SCSI的性能要快上两倍,但价格却贵上4倍之多,而且容量还不到是SATA的三分之一。可见,如果为了获得同样的容量而多花了十倍的价钱,这就很荒诞了。
跟服务器一样,企业级磁盘所拥有的可靠性、可用性和可服务性等RAS特性(Reliability, Availability 和Serviceability),使其TCO要比桌面级硬盘更容易得到控制。企业级硬盘具有更高的可靠性,采用更坚固的封装、高品质的磁头、具有智能伺服算法的昂贵但更可靠的旋转引擎。而且,SCSI磁盘驱动器电子特性能够执行更多的数据完整性检验。

随着服务器工作负载的增加,SATA硬盘的故障率也在快速增长 来源:希捷
希捷公司近期的一项测试表明,SATA和实际应用中的企业级硬盘还是存在不小的差距。虽然跟桌面硬盘相比,企业级硬盘的失误率相接近或略高一些,但这并不意味着两者是相同的。因为,企业级磁盘是在高强度、高随机的任务环境下测试的,而桌面硬盘是在桌面级工作负载的环境下测试的。测试表明,在服务器环境下桌面硬盘的失误率是其在正常桌面级应用中的两倍。在运行随机服务器或事务处理工作负载时,SATA硬盘的失误率更是达到了4倍。也就是说,在事务处理数据库环境中采用SATA硬盘是很不明智的做法,必须采用可专门应对服务器负载的SCSI/SAS企业级磁盘。
即使是专门为企业级存储架设计,比桌面硬盘更可靠的SATA硬盘,如希捷的“Nearline”和西部数据的“Raid Edition”,也并不是为关键任务和随机事务处理应用环境设计的。这类硬盘的MTBF比典型的企业级硬盘至少要低20%,在用于高随机服务器工作环境下,失误率跟桌面产品差不多。
平均而言,当前的SATA硬盘每读或写12.5TB数据时就会碰到一个不可恢复的错误(EUR of 1 in 1014 bits)。而SCSI/SAS磁盘这类错误的机率要少100倍。看起来,EUR数值小得几乎可以忽略不计,但在RAID5或RAID6环境下,当一个硬盘发生错误,情况就不一样了。重建一个200GB SATA硬盘的RAID5阵列,需要读写1TB的数据——读0.8TB和写0.2TB。因此,在SATA阵列中EUR的机率是1/12.5,即8%。而在SCSI企业级阵列中,出现这样一次不可恢复的错误的机率只有0.08%。很显然,对于关键性任务应用而言,把数据丢失的后果押在8%这样一个机率上的风险就显得太高了。
希捷的研究还揭示了振动所带来的问题。在一个大型存储架中,当大量的磁盘轴和调节器在进行非常随机的I/O操作时,结果就会产生振动。在最好的情况下,调节器不得不花费一些时间来找到正确的扇区(较高的寻道时间),但是最坏的情况是,这种读操作需要不断重复。这只能用软件驱动来探测,也就意味着磁盘的性能会非常低。比较而言,在50%的高寻道时间浪费掉随机磁盘性能之前,企业磁盘比SATA桌面驱动器能承受大约多 50%的震动。