【IT168 专稿】RAID对于企业级用户来说并不陌生,不论是服务器还是存储,只要对数据安全有需求的地方都会用到RAID。RAID通常有我们常说的硬件RAID和软件RAID两种方式,用RAID卡来组建硬件RAID相比软件RAID优势明显,稳定高效,这里我们不再多费口舌。
对于企业用户来说,一款RAID卡的稳定性与性能是至关重要的。随着SAS磁盘已经全面入驻企业级服务器和存储市场,SAS RAID卡产品也日益普及。前面我们已经介绍过LSI公司的全系列SAS RAID产品(参考:LSI主流SAS RAID控制器产品全系列扫描),本文将向大家介绍另外一家RAID控制器市场上极其重要的厂商——Adaptec的产品。
Adaptec公司成立于1981年,总部位于加州Milpitas。提供从芯片到内部主机适配器、从RAID控制器到外部存储网络、从基于以太网的iSCSI SAN(IP SAN)、到网络连接存储(NAS)的全面的软硬件解决方案。在SAS RAID出现之前,曾经和LSI两分SCSI RAID控制器的天下,曾经辉煌一时,现今在整个存储的产业生态圈内也仍然拥有极其重要的市场位置。
Adaptec全线SAS-SATA RAID卡产品一览
目前从Adaptec的官网上看,Adaptec的SAS RAID产品线目前主要是第一代3Gb/s SAS,暂时未有6Gb/s SAS推出,全系列产品可分为入门型、超值型和性能型三个大类,入门型的产品顾名思义最为低端,主要包括1和2系列,实际上是Adaptec在2009年年中的时候推出,用于覆盖中低端市场的一系列产品。
入门型产品规格表
从上图入门级产品规格表中,可以看到1系列的产品根本没有ROC芯片和缓存,不提供RAID功能支持,实际上不能够算是真正意义上的RAID控制器。2系列的产品则采用了主频为800MHz的Intel双核处理器,并配备了128M缓存,两款产品分别支持4个内部端口和4个外部端口。RAID支持种类较少,仅支持RAID0、1和10,仅能满足入门级RAID应用。
超值型则在满足功能和性能的基础上同时强调了性价比,主要是3系列的产品,包括3405、3805、3085、31205和31605一共5个型号。3405和3805在硬件指标上更为低端一些,采用Intel IOP30833处理器500MHz,配置128-256MB缓存,分别支持4个或8个内部端口,实际上在偏低端的市场上,这个配置是非常具有代表性的,这两款产品推出时间较早,但仍然拥有较高的用户认可度。
超值型3系列产品的规格对比(点击看大图)
3085仍然采用了Intel IOP30833处理器,主频从500MHz提高到800MHz,256MB缓存,提供8个外部端口;31205和31605两款产品同样是800MHz Intel IOP30833处理器,256MB缓存,分别提供12个或16个内部端口。
此外还包括定位最高端的5系列性能级SAS RAID产品,这一系列产品从原来4系列产品发展而来,目前型号最齐全,覆盖最为完整(完整规格表请见下页)。5系列产品使用了较为普遍的Intel 1.2GHz IOP348双核处理器,性能更为优异,同时Adaptec还增添了多项创新技术,包括Adaptec独创的零维护缓存保护技术。
5系列高性能型产品解析
参考下图5系列性能型产品的完整规格表。Adaptec 5系列产品全部采用了Intel 1.2GHz IOP348双核处理器,这款处理器是Intel推出的较具代表性的单芯片SAS RAID解决方案,从2007年推出后,已经有相当多的厂商采用了Intel这款单芯片RAID解决方案。
Adaptec 5系列性能型产品规格表一(点击看大图)
Adaptec 5系列性能型产品规格表二
实际上RAID 0/1/5/6的应用,对存储软件是一个挑战,都属于CPU密集型应用,对处理器的性能需求非常的高,而硬盘技术的变革,使得SAS、SATA、FC这些硬盘逐渐出现在用户的存储系统中,硬件的性能越来越高,对存储软件的要求也就越来越高,对I/O处理器的要求也自然扶摇直上了。
Adaptec 5系列性能型产品核心Intel IOP 348双核处理器,1.2GHz
作为5系列架构心脏的Intel IOP348 I/O 处理器可提供1.2 GHz的核心速度,是目前Intel I/O处理器中集成度最高的一款产品,它拥有2个主频高达1.2GHz的XScale核心,集成了传统意义上的IOP和8端口SAS控制器(兼容SATA),即通常所说的RoC(RAID on Chip)。同时Adaptec还与Intel公司合作,专为5系列架构提供了基础芯片性能的优化,集成其拥有专利的Unified Serial技术平台,为SATA和SAS环境提供优异性能。
Intel IOP 348双核处理器结构
Intel IOP 348双核处理器数据流
所有的5系列产品都标配512MB的缓存,这也显示了5系列产品的高端定位,Adaptec的缓存技术较有特色,下一页我们还将介绍Adaptec引以为傲的零维护缓存保护技术。
5Z系列零维护缓存保护产品
Adaptec的零维护缓存保护目前仅在5Z系列的产品上提供,实际上系列型号中的Z就代表了零维护缓存保护(Zero-Maintenance Cache Protection,ZMCP),5Z系列和5系列的区别就是在5系列功能集基础上增加了零维护缓存保护,它弥补了锂电池备份(Lithium Ion Battery Back-up,BBU)的不足,为缓存数据提供了全方位的保护,无需安装、监控、维护或者更换的费用成本。
为什么要保护缓存数据?
实际上RAID卡上的缓存对于整体RAID性能来说非常重要,前面提到了实际上RAID应用基本上是IO密集型应用,在进行RAID 5、6等高级RAID应用的时候,一次IO读写操作往往被复制或者分解成了多个磁盘IO。IO处理器速度再强大也无济于事,因此一定要给RAID卡上IO处理器配备一个单独的缓存空间,还来不及进行RAID运算处理的读写操作的数据都可存放到这部分缓存空间中,并进行优化组合和重新排队,等待系统统一处理。
但如果遭遇服务器意外掉电的情况,存放在缓存里的数据就会丢失,对于数据库应用来说,每次IO的数据块大小并不大,但IO次数较频繁,很可能缓存中保存了几百条读写操作的数据,一旦丢失,损失极其严重。尤其数据库的日志一致性检验会受到干扰,严重时数据库甚至崩溃。
什么是零维护缓存保护?
RAID卡上的数据一定要有良好的保护措施,Adaptec的零维护缓存保护则在RAID卡上额外配备了一个大容量Flash闪存,在系统意外断电时,利用一组“超级电容”中储存的电量,在较短的时间内(大约1分钟),将缓存中的数据备份到RAID卡上的大容量Flash闪存中,直到下一次开机时再把数据还原到缓存并写回到RAID硬盘中。
与BBU缓存保护的优势?
传统采用的缓存保护模式一般是电池备份单元BBU,实际上是一个充电的锂电池模块,系统开机时处于充电状态,一旦断电时,可为缓存提供电源保证数据不丢失,直至下次正常开机将数据写到磁盘。
相比BBU缓存保护,ZMCP拥有显著优点:
首先,BBU缓存保护在电池电量耗尽之前只能保护数据72小时,ZMCP则是无限期的。其次,BBU的锂电池充电能力会随着时间的推移而减弱,需要在系统安装周期内对其进行更换,在进行锂电池更换的时候需要停机并打开机箱,增加了物理更换锂电池备份的的硬件成本和安装成本。另外,系统可能会在更换失效电池的过程中发生意外宕机,导致系统资源丢失,而使用零维护缓存保护功能就可以避免这一情况的发生,为数据提供更完备的保护方案。