更快的存储器前端主机连接

　　前面几个小节我们谈到的都是从如何通过提高存储器这台计算机的核心处理能力(即其控制器的处理能力)来提高模块化存储器的性能，下面几个章节我们将从其他另外几个角度来探讨如何提升存储器这台计算机。

　　我们知道，一台计算机，除了处理器的核心处理能力以外，其和外界设备交流的IO接口也是一个非常重要的因素。那么存储器这台计算机和外界的接口有哪些呢，主要分为存储器和主机的接口(我们称之为前端主机通道)和存储和后端磁盘的接口(我们称之为后端磁盘通道接口)。因为从体系架构上来看，从体系架构上来看，存储器就是横跨在前端主机和后端一大堆磁盘之间的一台计算机嘛。本节我们将讨论如何通过提供更快更丰富协议的前端主机接口卡提升模块化存储器的性能。

　　谈到接口，首先在脑海中出现的应该是速度问题，这里的速度问题我们可以由上往下进一步细分为以下四个部分分开来讨论：

　　1、主机内部总线到HBA卡的带宽：很多项目中，用户往往关心的是主机端的HBA卡的速度是1Gb/2Gb/4Gb还是最新的8Gb，甚至还有潮人追求FCOE，但往往忽略了主机内部处理器到HBA卡的总线带宽。我们以传统主机的南北桥架构为例，CPU/内存等核心处理部件到HBA卡的带宽越宽则性能越有可能提升，否则不管外部HBA卡有多快，系统内部的瓶颈将制约系统的整体性能，这点在宽带流媒体视频点播应用或者高带宽视频文件非线编方面尤其明显。比如现在很多人都在谈论存储端SAS 2.接口0，但是真正使用的案例确很少，其中一个很重要的原因在于SAS 2.0的外部接口速度达到6G/sec，比很多传统服务器连接到IO接口的内部总线带宽还宽，因此现阶段部署SAS 2.0不能充分发挥其高带宽的特点(存储端传来再多的东西，主机端给卡住了)。

　　2、主机HBA卡的接口速度：HBA卡的速度是由HBA卡的生产厂家(主要是Qlogic和Emulex)控制的，其接口速度的更新往往和网络存储交换机同步更新。如前文所讲，简单地配置高速的HBA卡甚至多口的高带宽HBA卡(特别是那种多端口的Combo卡)对于系统性能提升太大的任何好处。特别是在缓存命中率较低、随机型IO类型的OLTP数据库应用环境中，简单的关注主机HBA卡、网络存储交换机和存储控制器前端主机接口卡速度的提升对于此类应用帮助不大。

　　3、网络存储交换机接口速度：主要厂家包括Brocade、Cisco、Qlogic等，在评测网络存储交换机速度时千万不能仅仅只看接口板块的速度，因为有些情况下交换机厂商在交换机内部核心背板交换速度没有任何改进地情况下，只是在表面上提高了所谓前端接口的速度，或者交换机内部互连用了更高高的超载比，这些表面上的功夫对于整个系统的性能提高起不到什么作用。因此我们判断一个网络存储交换机的性能不能观看其最大端口数和接口速率，更需要观察其内部背板带宽和端口到核心交换部分的超载比。

　　4、存储控制器前端主机接口速度：只有在顺序IO环境下，存储器的高速前端主机接口速度才有意义，在数据库环境下关键取决于存储控制器处理器的性能;

　　5、存储控制器内部处理器到存储控制器前端主机接口的带宽：这是一个经常被忽略的问题，存储控制器内部处理器到前端主机接口的实际带宽往往是提升性能很关键的部分，如果说控制器本身没有换，只是简单的把存储控制器前端主机接口从4Gb换成8Gb，对于性能的提升同样意义不大。而很多厂商在宣传中往往通过前端支持更高速度的接口卡来“忽悠”用户。

　　往往很多存储厂商经常标榜更高的接口速度=更好的性能，而笔者认为，如果从整体系统架构来讲，存储器前端主机连接以及相关的网络速度并不是最重要的，为什么会这样呢?我们来回顾一下摩尔定理：IC上可容纳的晶体管数目，约每隔18个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。但是我们再回顾一下存储器的一个重要部件磁盘的发展历程，可以说早期的磁盘到现在的磁盘其性能变化不大(注：决定单盘的性能关键往往是其转速和寻道时间，比如15K RPM即磁盘平均每分钟转速为15000下)，这也是存储器这种计算机和其他计算机的一个关键不一样的地方，存储器的整体性能不仅仅取决于控制器内部的电子速度的提升，很大程度上也取决于其后端磁盘这种机械设备的性能提升，而正是由于磁盘这个关键部分技术没有质的提升，因此仅仅靠存储前端主机、存储网络的速度的提升并不能给整个存储器系统带来革命性的变化。