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對于服務(wù)器和存儲管理員來說,SCSI是一項最舒適也最受認可的技術(shù)。近20年來,SCSI給我們大家提供了快速且靈活的硬盤接口。
但是需要指出的是,在最初設(shè)計的時候,SCSI并不是僅適合磁盤訪問的互連技術(shù),同樣它也被希望用于打印機、掃描儀、外部軟盤驅(qū)動器甚至鍵盤等的連接。從其名稱——Small Computer System Interface(小型計算機系統(tǒng)接口)——完全就展示出了其替代鍵盤以及打印機端口的潛力,就如同今天USB所做的工作一樣。只不過從實際應(yīng)用來看,在存儲設(shè)備之外,SCSI迄今為止惟一比較流行的應(yīng)用就是掃描儀,但是這并沒有影響SCSI的受寵度,作為一種存儲接口,SCSI猶如晴朗夜空的圓月一樣耀眼。 一些企業(yè)和高端技術(shù)愛好者都更喜歡用SCSI作為內(nèi)部和外部存儲,但是隨著時間的推移,傳統(tǒng)的并行SCSI已經(jīng)在實際應(yīng)用中受到挑戰(zhàn)。SCSI的最新產(chǎn)品——Ultra320,使用了具有屏蔽防護的很粗的電纜,不僅難于操作,而且價格昂貴,更長的、外部差動式SCSI電纜的成本甚至還要更高。 現(xiàn)在,高速串行硅已經(jīng)為SCSI帶來了新的生機,就如同它為桌面ATA(有的時候稱為IDE)標準帶來新的生命一樣。這種新一代的產(chǎn)物——SAS(Serial-Attached SCSI,串行連接SCSI),提供了相當可觀的速度和可用性改進,同時還保持了與并行SCSI的兼容性。 線纜:越細越好 SAS的優(yōu)勢來自于其物理方面的線纜結(jié)構(gòu)。SAS采用了與SATA類似的內(nèi)部電纜結(jié)構(gòu)。SATA是傳統(tǒng)ATA(現(xiàn)在被稱為PATA,即Parallel Advanced Technology Attachment)驅(qū)動器的串行改革產(chǎn)品。SAS這種串行電纜比SCSI電纜顯著變細、內(nèi)部針腳也大大減少,這就使得廠商更容易節(jié)省空間來應(yīng)對服務(wù)器氣流以及冷卻的問題。這些電纜的外部版本比老的并行SCSI電纜更小也更便宜,而且使用了與InfiniBand相同的插拔規(guī)范。 InfiniBand 布線還被用于10Gigabit以太網(wǎng)(被稱為CX4)的第一個銅標準。這種外部規(guī)范基于四個SAS連接,在單一模式可以提供12Gb帶寬。過去,并行SCSI只局限于全長12米的電纜長度,但是SAS是一種點對點的串行技術(shù),每一個驅(qū)動器使用各自的連接到控制器,而不是并行SCSI的菊鏈式連接結(jié)構(gòu)。SAS最大支持8米,但只是在設(shè)備之間,諸如驅(qū)動器或擴展器。對于在單個SAS生態(tài)系統(tǒng)中所包含的電纜數(shù)量,SAS則沒有上限。 SAS以3Gbps的數(shù)據(jù)速率而自豪。在串行世界中,這只是半雙工數(shù)字。SAS能夠以300MBps的速率發(fā)送和接受數(shù)據(jù),Ultra320 SCSI最大可達到320MBps,不管數(shù)據(jù)傳送的方向,所有在一個并行SCSI通道上的設(shè)備必須共享這個帶寬。相比較來說,最新的4Gbps FC驅(qū)動器提供了400MBps的數(shù)據(jù)速率(半雙工方式)。 不過,所有這些性能數(shù)字都是理論上的最大值,并不可能通過單個設(shè)備來得到這些數(shù)據(jù),因為存在機械頭延遲和轉(zhuǎn)動潛伏期等現(xiàn)實因素。想知道其實際表現(xiàn),你需要多個轉(zhuǎn)軸以及一個性能可調(diào)的RAID陣列來運行觀察。 同F(xiàn)C一樣,SAS提供兩個數(shù)據(jù)通道來冗余容錯。SAS另一個相比于并行SCSI的優(yōu)勢是尋址,并行SCSI使用單獨設(shè)備編號方式,以限制任何給定SCSI鏈條上的設(shè)備數(shù)量。SAS使用一種預(yù)先分配的全局名,這些名字并不是復(fù)制出的,這就消除了在SAS設(shè)備上設(shè)定地址的需求。 服務(wù)器廠商青睞SAS
服務(wù)器廠商熱衷于SAS是有很多理由的,其新的控制器芯片可以在一個機箱中處理SAS和SATA兩種協(xié)議,這也就意味著在主板上植入一個控制器就可以服務(wù)于兩種技術(shù)。這種芯片還對SATA和SAS二者都提供了RAID功能,而且由于二者都是串行協(xié)議,它們很容易與PCI-E或HyperTransport技術(shù)結(jié)合起來。 另外,服務(wù)器廠商可以在一個機器中為客戶提供SAS或SATA或者兩種驅(qū)動器類型的混裝,而并不需要對服務(wù)器做任何的物理上的重新配置。 SAS 布線將使服務(wù)器可以采用2.5英寸形態(tài)的磁盤驅(qū)動器,增加了轉(zhuǎn)軸和存儲密度,能夠很方便地裝載在1U和2U服務(wù)器中。在過去,服務(wù)器廠商不得不提供采用SATA或SCSI的機器,它們具有不同的SKU。應(yīng)用SAS以后所能提供的真正好處是,客戶可以選擇能夠滿足他們?nèi)蝿?wù)需求的合適的存儲類型。 操作系統(tǒng)可以放在諸如SAS這樣的具有快速處理能力的存儲上,而大量的數(shù)據(jù)存儲則可以選擇不太昂貴的SATA驅(qū)動器來處理。 或者反過來,如果大多數(shù)的磁盤訪問是與數(shù)據(jù)庫有關(guān),也許就比較適合用SATA來做系統(tǒng)啟動,用SAS服務(wù)于數(shù)據(jù)存儲處理。這樣客戶完全可以在其服務(wù)器中選擇需要的存儲,并不需要更換控制器。 SAS—SAN網(wǎng)絡(luò)?
SAS的一個更吸引人的功能是其構(gòu)建SAN網(wǎng)絡(luò)的能力,盡管這要借助于擴展器,但也足夠引人注目了,因為以前這絕對是FC和iSCSI/以太網(wǎng)的領(lǐng)地。 Expander本質(zhì)上就是SAS交換機,可以將多個SAS連接到有限數(shù)量的主機端口上。Expander有兩種類型:輸出和邊緣。 Edge(邊緣) expander可以尋址最多128個物理驅(qū)動器;一個fan-out expander可以附加連接最多128個expander,在一個SAS區(qū)域中可以有多達16384個物理連接。 你可以在主機適配器和expander之間使用多個連接,也可以在expander之間使用多個連接。對于大型配置結(jié)構(gòu),edge expander可以使用其消去式路由端口去連接另外一個區(qū)域的edge expander。Subtractive routing是一個SAS術(shù)語,其意思是如果expander A在其列表中沒有某個特定的地址,它就可以簡單地將這個地址傳給路由器B,而不是在本地復(fù)雜的路由列表中做索引,這解救了expander的復(fù)雜性和內(nèi)存。只有edge expander可以執(zhí)行subtractive routing。大多數(shù)的expander客戶在大型SAS安裝之外使用edge expander。 不過,SAS的組網(wǎng)能力也引發(fā)了一個重要的問題:FC的目標是什么?FC仍然提供很多功能服務(wù):你可以在交換機端口之間連接長達11公里的FC。而且FC還具有更先進的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,具有SAS網(wǎng)絡(luò)不具備的安全性和配置可能性。在高端SAN裝置中,SAS很難達到FC的地位。最后,F(xiàn)C 最新版本的速度也比SAS要更快。 然而,不可否認,在沒有SAN網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的中小型市場,SAS會對FC構(gòu)成威脅。FC提供商已經(jīng)試圖從小型商業(yè)應(yīng)用環(huán)境開始突破,竭盡全力創(chuàng)建易于構(gòu)建和使用的FC-SAN環(huán)境。盡管SMB市場是否需要SAN根本還不明朗,但有一件事情是肯定的:SAS可以入侵到這塊市場,讓FC之前所作的一切努力全部付之東流。 網(wǎng)絡(luò)化的SAS在中小企業(yè)這塊市場上同樣也會對iSCSI形成挑戰(zhàn),不過,從總體發(fā)展來看,它還是更有可能阻止FC進入,而不太可能對iSCSI造成太大的威脅。從應(yīng)用的角度來看,諸如HD視頻編輯、聲音編輯以及文檔成像等小型商業(yè)環(huán)境中的高性能應(yīng)用最有可能首先受到SAS網(wǎng)絡(luò)的沖擊。 選擇SAS的時機 對SAS的使用造成短期影響的是,有多少人已經(jīng)涉足目前的SCSI技術(shù),以及他們的長期存儲計劃。 SAS這種新技術(shù)的缺點之一是,它不具備對傳統(tǒng)并行SCSI系統(tǒng)的向后兼容性。很多設(shè)備,特別是磁帶驅(qū)動器和外部存儲陣列,需要并行SCSI。采用了新的SAS技術(shù)的服務(wù)器要使用這些設(shè)備需要安裝一個標準的并行SCSI適配器。 不過也不用擔心,并行SCSI設(shè)備是不會消失的。起碼并行SCSI驅(qū)動器和控制器還將會存在幾年,甚至在未來一到兩年中這些設(shè)備的容量還會繼續(xù)增長。磁盤以及外圍廠商不會置消費者于不顧,將會有足夠的傳統(tǒng)并行SCSI設(shè)備的替代產(chǎn)品及驅(qū)動器,你可以期待不久見到包含SAS連接選項其他存儲設(shè)備。 那么,你應(yīng)該在什么時候考慮SAS技術(shù)呢?答案取決于你今天怎么使用SCSI。所有的驅(qū)動器制造商都已經(jīng)或即將發(fā)布各自的SAS驅(qū)動器。到明年的這個時候,SAS必然將會是傳統(tǒng)并行SCSI的替代者。外圍設(shè)備廠商也開始蔓延,不斷地有新的輔助產(chǎn)品選擇出現(xiàn)。幾個廠商在生產(chǎn)SAS expander等設(shè)備。如果你的采購在SCSI技術(shù)方面有很大的投入,那就應(yīng)該詢問你的提供商他們能夠提供什么樣的SAS選擇,或者詢問他們什么時候推出SAS產(chǎn)品。 SAS提供了如此多的技術(shù)優(yōu)勢,并且其價格也與以前的SCSI技術(shù)沒有多大差別,因此沒有理由不在SAS技術(shù)上投資。即便你目前還不需要它的某些先進特性,但SAS絕對是足以支撐你未來業(yè)務(wù)的SCSI技術(shù)。 |
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