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并行与串行的争斗 网络磁盘存储技术

  结语:融合促进分层存储

  由于单端口的带宽(3.0Gbps,甚至1.5Gbps)已经能够满足硬盘的要求,SAS硬盘增加第二端口并不是为了支持宽链接(2-wide),而是通过给它们赋予不同的SAS地址(World Wide Name,WWN),让双端口分属两个(冗余的)域以防系统出现单点故障,从而提高可用性。

  在SAS环境中,SATA设备同样有高可用性需求,即允许两个主机适配器连接到一台SATA硬盘上,避免主机适配器成为单点故障源。与SAS的双端口不同,在任何时刻都只能由一个主机适配器独享此SATA硬盘的控制权(由系统软件检测哪个主机适配器处于“活动”状态,即不是active-active的)。这种通路切换机制由两端口到单端口的适配器(也称Port Selector——端口选择器)实现,目前Port Selector 1.0规范已经公布。

  在任何时刻只有一个端口处于活动状态,在切换端口之前硬盘的所有行为都必须停止(队列中无请求)。端口选择器的设计取决于子系统厂商,可以两边分别是SAS(双端口)和SATA连接器,也有可能把端口选择器放在背板上,或者干脆将其集成到硬盘上配合统一的背板连接器使用。此外,端口选择器还可以用于静态负载均衡。不过,这样一来也对该SATA硬盘的工作周期(7×24)和平均无故障时间(MTBF)提出了更高的要求。

 

  SAS的整个架构,比同样以串行方式运行SCSI协议的FC-AL更为完善,有望引起高端硬盘接口一场革命。这里我们要着重指出的是SAS兼容SATA的重大意义。长期以来,高端的FC和并行SCSI接口与低端的PATA接口互不兼容,而随着近几年ILM(信息生命周期管理)概念的提出,企业级存储系统对参考数据应用的需求不断增长,PATA及其继承者SATA开始打入企业级存储市场,系统制造商希望能够通过混用高端磁盘和低端磁盘在单个存储设备内部实现分层存储,为应用提供更高的灵活性。这种混用最初是在磁盘柜级别的,即磁盘柜内部全都是一种接口的硬盘,外部统一为FC接口(如EMC CLARiiON),后来FATA(Fibre Attached Technology Adapted)的出现将混用级别推进到了单个磁盘,灵活度大为提高。

  然而,作为一种高端接口(FC)与低端盘体相结合的产物,FATA磁盘专为高低端磁盘混用而生,市场空间相对有限,成本和灵活性不会很理想。反观SAS与SATA的兼容,可谓自然而然,SATA在取代PATA之后一统低端市场,SATA硬盘随手可得,与SAS配合起来,相得益彰。

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