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SAS存储:取代并行SCSI的不二选择(1)

        作为一种新的存储接口技术,SAS不仅在功能上可与Fibre Channel媲美,还具有兼容SATA的能力,因而被业界公认为取代并行SCSI的不二之选。

  关于SAS和SATA与上一代存储互联比较的文章比比皆是。在此,我们对三种最普遍的
企业级和接近企业级的磁盘连接协议的数据吞吐能力进行比较,它们是Ultra 320 SCSI、SAS和SATA。SAS和SATA的性能优势,及其连接性、可扩展性和未来长远的发展路线,使它们成为许多新系统的首选。

  配置与规格

  当前的许多系统将Ultra 320并行SCSI用于引导驱动器、本地数据存储和尺寸适度的外部磁盘阵列。今后两年出现的系统将会采用SAS磁盘用于引导驱动器、本地数据存储和从小到大尺寸的外部磁盘阵列。SATA使用了同样的SAS基础设施架构,并以相对较低的成本增加了大量的存储容量。

  存储子系统性能的两个主要衡量标准是数据吞吐量和输入/输出速率。数据吞吐量通常用MB/s表示,测量最大限度的持续不变的数据速率。通常,最大数据速率可以通过纯读或纯写操作的顺序数据流检测到,数据块的大小为64KB或更大。输入/输出速率是系统每秒钟能够完成的输入/输出的最大值。最大输入/输出速率通常也是通过或读或写操作的顺序数据流进行测量,而且数据块的大小为单一扇区的大小,或者是512个字节。

  来自用户应用程序的输入/输出大多是随机的,也就是要求数据在磁盘的不同位置上跳动。由于一次随机的输入/输出包括移动磁盘的磁头(寻道时间)、等待磁盘主轴转动到正确的位置(旋转等待),以及需要移动数据的时间,随机输入/输出将不会产生在顺序输入/输出的吞吐量级别。磁盘驱动器、RAID控制器和磁盘系统中的数据高速缓冲区,能够减轻随机寻址的影响,但是不能完全消除。跨多个磁盘传播数据量,以及只使用磁盘的一部分来存储数据是增加随机输入/输出吞吐量的一种通用技术。拥有增强连接性的SAS和SATA允许使用比并行SCSI大的容量,并拥有较高的随机吞吐量性能。

  性能变化

  连接性与性能和并行Ultra 320解决方案是紧密联系在一起的。控制器一般拥有一个或两个SCSI通道,每个通道支持的最大速率为270MB/s。每个通道能够链接1~15台设备,共享270MB/s的带宽。在Ultra 320 SCSI执行中的性能变化是有限的,并且可能来自于磁盘数量(每个通道1~15个)、操作模式(Ultra 320、Ultra160、Ultra2等)、PCI-X总线带宽和频率。

  SAS和SATA是串行点到点连接,连接性与性能分离,并可以根据每个系统的要求,单独进行优化。性能变化可能来自于:磁盘数量(每个控制器最多126个,每个域最大为16K);操作模式(SAS 3Gb/s、SATA 1.5Gb/s、SATA 3Gb/s);与系统内存的连接带宽、PCI-Express或PCI-X总线带宽和频率;如果使用了扩展器,性能变化可能来自控制器与磁盘之间的连接带宽。

  连接性的变化范围可以通过控制器、扩展器和磁盘的拓扑结构进行管理,可以达到活动组件支持的最大寻址数量。高度可用的并行SCSI、SAS与SATA存储子系统是采用各种RAID控制器和保护级别、控制器的冗余路径和故障恢复进行构建的。SAS通过支持到达磁盘驱动器的冗余路径来增强可用性。

  对于一个在SAS上以780MB/s吞吐量为目标的系统,需要以下配置:至少是x4 SAS 1.0链接到磁盘;PCI Express x4、PCI-X 133MHz或更好的主机端链接;至少13个2.5英寸磁盘,或者至少9个3.5英寸磁盘,并且这些磁盘能够在任何多个不同的拓扑结构中,通过一个或多个扩展器进行附加。
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