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海量数据时代 如何利用SAS解决存储难题

  2.SAS的发展壮大

  对于SATA的某些缺点,其实有弥补的方法。WWN 让SAS驱动器具备了网上直接寻址能力。这一点SATA也能办到,如果给它安一个插入器的话。这是一个插在驱动器SATA端口的很小的电路板,它的另一端可提供寻址功能以及一个SAS端口。不过,插入器增加了系统复杂性的同时也降低了其可靠性,可以说是为系统故障埋下了一个隐患。SAS无需插件,系统整合更加简化。不可否认,插入器会附加一些功能,但它们无法改变主驱动器基本的可靠性和性能。因为插件有其自身的增量成本,它们大多数都用来帮助企业提升现有存储设备功能,以及将现有SATA驱动器的使用范围扩大到更大的存储网络。几年前SAS 和SATA驱动器价格差距还比较大,当时使用插件更多是因为没的选择。如今,很多公司更愿意买SAS驱动器,而将老的SATA当作JBOD的附件来用,或者干脆将其用于桌面存储。

  随着存储网络的不断普及,对错误检查功能有了更高的要求。 将从母版中获取的数据传到直接连接的驱动器上是一回事。经过多个转接点后获取到同样的数据信息,无论是从小到服务器内部还是大到在全国范围内,是另一回事。每个地址转换过的转接点都存在出错的可能。SATA使用的是基本错误校验,但是驱动器里没有哪个部件可以保证说“我会确保我收到的信息和最初发送的信息是一模一样的”。如果传输过程中出现字节错位,SATA 驱动器只会记录下这个错误,然后就无能为力了。而SAS驱动器则可以倚靠类似于ECC服务器存储器使用的先进技术,以及信息流中的元数据找出错误并将其修复。

  错误定位和修复正逐渐显示出其越来越重要的价值,尤其当我们看到SAS除了可用于常见的2-4驱动安装外,还有更大的使用弹性。正如我们所知道的那样,大部分母版都只能容纳4-8个SATA设备。SAS却不同,它有一个运作范围,这一点很像传统的商业网络。有了网络之后,你可以用不同类型的SAS转换器(一般被称为扩展器)在一定范围内将设备聚合起来。一个边缘扩展器上可以加载128个器件,每个输出端扩展器上又可以加载128个边缘扩展器,因此,一个SAS系统能包含16,384个器件。

SAS的发展壮大

  当然,大多数用户都远远无法用到这个数量。不过即便如此,在机架时代,需要一个能包含几十或上百个驱动器的存储解决方案的情况也比比皆是。因此,SAS架构的潜在特性可以在这方面大放异彩。

  小企业也许还没到为架装安装驱动器附件伤脑筋的地步,但他们的应用软件仍需要借助SAS驱动器的性能和可靠性。在这种情况下,一般会选用一个SAS独立磁盘冗余数组(RAID)控制器或一个主机总线适配器(HBA)。两者都是内插式卡,可为系统提供更多存储设备端口。它们的主要区别在于,RAID 控制器有一个芯片式存储处理器,它能完成和实现RAID实时运行时所需的复杂的奇偶校验程序。HBA 缺少这样的控制器,所以它把RAID任务又交回给了CPU。一般情况下HBA比RAID适配器便宜,但大多数IT管理者都不喜欢让一些无关紧要的存储任务占用他们的计算机资源。也就是说,HBA可能在某些特定的应用程序中,或者在能买到更好的控制器的资金到位之前,可以作为一种权宜之策。另外,如果使用RAID控制器,同样的任务用一个较慢的CPU就可以解决,此处省出的资金用来弥补两卡之间的差价也绰绰有余了。

SAS的发展壮大

  这张图片展示的英特尔RAID控制器RS2WG160就是一款较为典型的高性能、现代SAS-2 (6 Gb/s)卡。适配器装在一个x8 PCI 高速总线上,以扩展带宽,它使用的阵列可以达到RAID 60这个级别,而且通过1-4个输出电路能连接多达16个RAID。另一个关键之处是,RAID控制器可以支持RAID漫游。因为RAID卡的存储控制器决定了RAID奇偶校验方法,因此,如果主系统崩溃,比如母版或操作系统故障时,可以将卡片和驱动器植入备份系统中。

SAS的发展壮大

  可以使用一个带有存储基架的底盘作为输出电路的替代品。 这种方法对于那些主要用来作可扩展存储的系统而言更加常见。你甚至能从某些高端用户那里找到3或4驱动器SATA基架,这么安装主要是为了帮助驱动器进行热交换。使用轨道的驱动器通过滑动的方式嵌入系统中,驱动器后部的主数据/功率端口将嵌入位于驱动器外壳后方与主数据/功率端口配套的基架副端口上。这样操作之后,进行维护或驱动器升级的时候,就免除了布线的麻烦。

SAS的发展壮大

  现在我们来分析一下SAS控制器能兼容SAS和SATA驱动器的情况。它能带给用户很大的方便,即能够在一个单独的系统中实现单个控制器的存储分层。在企业SATA驱动器用于交易阵列(Tier 1级),甚至只能应对近线(Tier 2级)阵列,用于较慢的大容量存储器时,速度最快的SAS驱动器已经能应用于联机(Tier 0级)数据了。

SAS的发展壮大

  面对系统的壁垒时,拥有这种可扩展性是很重要的。通过使用外部扩展器和附件,可以利用一个单独的控制器组装并管理很多的驱动器集合。不过,你可不能在同一个阵列中把SAS和SATA驱动器混在一起用。因为它们之间的性能差异会抵消掉SAS的优点。

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