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RAID HBA與架構評述

  基本上塞一顆PPC440(@500MHz)的IOP,還包含了XOR Engine的硬線加速設計。LSI1078目前的最大缺顯在於Host Bus的頻寬瓶頸,因為PCIe Gen1 x8最大僅能支持到2GB/s的帳面有效頻寬,明顯略有不足,在後來的LSI2108就改善了這個問題,透過PCIe Gen2 x8提供了4GB/s的Host Bus帳面有效頻寬,可以說是大幅緩和!如下基本示意圖所示:


  LSI2108不僅僅是提高了PCIe頻寬的需求,並且提升了PPC440的性能(@800MHz),Cache Memory的支持提供到DDR2-800。下面是一張性能極為優秀的LSI MegaRAID 9260-8i:


  當然價格也是相當難看,而且BBU這部分實在貴得離譜,一顆BBU07要將近9k=.="",性能是很好沒錯,不過整體價格實在是OOXX的。

  目前拿Intel和LSI的例子來舉,僅是說明RoC成為這幾年來發展的主流,當然並不單單是只有這兩家,另外還包括了Marvell的88RC9580 和PMC-Sierria的PM8011。

  另外Intel目前已捨棄ARM架構的Xscale IOP設計,轉向以Nahalem架構為主的x86架構(Xeon C5500/C3500[Jasper Forest]),走的方向也比較與眾不同,HBA部分透過SBB總線架構用來與Backplane(with SAS Expander),SBB連接至Backplane提供相當高的I/O傳輸頻寬,對於一個mini-SAS Port的連結達到24Gbps的頻寬(並不一定如此,得視硬體設計!),不過現階段看到的透過x86 CPU僅能加速RAID 5/6運算性能,沒有包含對SATA/SAS連接器上的支持,依然還是得透過外接SAS/SATA HBA來提供(例如使用LSI2008作為IOC上的支持),而且x86架構的情況下,整個配套的軟體方案就顯得更重要了,就個人詢問得知目前比較完善在 Linux部分,Windows部分還是有待加強,這是我所得知的部分。以下是自繪的SBB架構的一部分:


  可以看到,透過Intel C5500/C3500[Jasper Forest]提供了一種XOR/P+Q硬線加速設計,用來提升對RAID 5/RAID6的性能,由於並沒有IOC的部分,必須另外接一塊做連接,例如這邊可以連接LSI2008作為與SAS Expander的溝通,最後利用SAS Expander透過Backplane與Storage建立連接(通過AMC)。

  如果把Intel排除的話,那這幾年的Hardware RAID設計可以說是殊途同歸,清一色都是RoC架構,不管是LSI/3ware、Marvell、Areca(採用Marvell RoC)、Promise(採用PMC-Sierria RoC)或著PMC-Sierria/Adaptec等等...,都是朝向這個方向發展,這不僅僅是性能上的提升,高度整合對於成本上的控制也有所助益, 整個PCB的規模也有助於精簡。此外,SSD的逐漸發展,也將為成為各家RAID廠商的優化議題,尤其以LSI來說,提供的LSI優化方案較為齊 全,Advanced Software Options包含了兩項對於SSD的非常好的實作,當然這些都是要購買License的,至於其他,被PMC-Sierria買下來的Adaptec先前也 提供一種MaxIQ技術,只是這種技術花費成本相當昂貴。而Marvell在較低階的88SE9128未來也將會提供類似MaxIQ的低成本混合加速技術 -HyperHDD, 事實上這顆晶片有整合一顆ARM-based的processor用來分擔CPU上的I/O操作, 成為一個子I/O系統, 所以姑且判定為一種IOC-based的Hardware RAID架構吧, 很可惜的是他只支持2 SATA ports, 也因此不太占用到很大的host-bus頻寬, 所以只支持PCIe Gen2 lane x1, 提供500MB的理論傳輸速率。


  大致上關於SAS/SATA HBA和RAID HBA,所想到的就這些(以後還想到甚麼再去補..)。接下來就是一些RAID硬體資訊的收集,往後作為備忘查詢之用途XD!

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