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何时选择SAS?全面比较SAS、SCSI和FC_普通__存储频道_eNet硅谷动力服务器频…

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对于服务器和存储管理员来说,SCSI是一项最舒适也最受认可的技术。近20年来,SCSI给我们大家提供了快速且灵活的硬盘接口。

但是需要指出的是,在最初设计的时候,SCSI并不是仅适合磁盘访问的互连技术,同样它也被希望用于打印机、扫描仪、外部软盘驱动器甚至键盘等的连接。从其名称——Small Computer System Interface(小型计算机系统接口)——完全就展示出了其替代键盘以及打印机端口的潜力,就如同今天USB所做的工作一样。只不过从实际应用来看,在存储设备之外,SCSI迄今为止惟一比较流行的应用就是扫描仪,但是这并没有影响SCSI的受宠度,作为一种存储接口,SCSI犹如晴朗夜空的圆月一样耀眼。

一些企业和高端技术爱好者都更喜欢用SCSI作为内部和外部存储,但是随着时间的推移,传统的并行SCSI已经在实际应用中受到挑战。SCSI的最新产品——Ultra320,使用了具有屏蔽防护的很粗的电缆,不仅难于操作,而且价格昂贵,更长的、外部差动式SCSI电缆的成本甚至还要更高。

现在,高速串行硅已经为SCSI带来了新的生机,就如同它为桌面ATA(有的时候称为IDE)标准带来新的生命一样。这种新一代的产物——SAS(Serial-Attached SCSI,串行连接SCSI),提供了相当可观的速度和可用性改进,同时还保持了与并行SCSI的兼容性。

线缆:越细越好

SAS的优势来自于其物理方面的线缆结构。SAS采用了与SATA类似的内部电缆结构。SATA是传统ATA(现在被称为PATA,即Parallel Advanced Technology Attachment)驱动器的串行改革产品。SAS这种串行电缆比SCSI电缆显著变细、内部针脚也大大减少,这就使得厂商更容易节省空间来应对服务器气流以及冷却的问题。这些电缆的外部版本比老的并行SCSI电缆更小也更便宜,而且使用了与InfiniBand相同的插拔规范。

InfiniBand 布线还被用于10Gigabit以太网(被称为CX4)的第一个铜标准。这种外部规范基于四个SAS连接,在单一模式可以提供12Gb带宽。过去,并行SCSI只局限于全长12米的电缆长度,但是SAS是一种点对点的串行技术,每一个驱动器使用各自的连接到控制器,而不是并行SCSI的菊链式连接结构。SAS最大支持8米,但只是在设备之间,诸如驱动器或扩展器。对于在单个SAS生态系统中所包含的电缆数量,SAS则没有上限。

SAS以3Gbps的数据速率而自豪。在串行世界中,这只是半双工数字。SAS能够以300MBps的速率发送和接受数据,Ultra320 SCSI最大可达到320MBps,不管数据传送的方向,所有在一个并行SCSI通道上的设备必须共享这个带宽。相比较来说,最新的4Gbps FC驱动器提供了400MBps的数据速率(半双工方式)。

不过,所有这些性能数字都是理论上的最大值,并不可能通过单个设备来得到这些数据,因为存在机械头延迟和转动潜伏期等现实因素。想知道其实际表现,你需要多个转轴以及一个性能可调的RAID阵列来运行观察。

同FC一样,SAS提供两个数据通道来冗余容错。SAS另一个相比于并行SCSI的优势是寻址,并行SCSI使用单独设备编号方式,以限制任何给定SCSI链条上的设备数量。SAS使用一种预先分配的全局名,这些名字并不是复制出的,这就消除了在SAS设备上设定地址的需求。

服务器厂商青睐SAS

服务器厂商热衷于SAS是有很多理由的,其新的控制器芯片可以在一个机箱中处理SAS和SATA两种协议,这也就意味着在主板上植入一个控制器就可以服务于两种技术。这种芯片还对SATA和SAS二者都提供了RAID功能,而且由于二者都是串行协议,它们很容易与PCI-E或HyperTransport技术结合起来。

另外,服务器厂商可以在一个机器中为客户提供SAS或SATA或者两种驱动器类型的混装,而并不需要对服务器做任何的物理上的重新配置。

SAS 布线将使服务器可以采用2.5英寸形态的磁盘驱动器,增加了转轴和存储密度,能够很方便地装载在1U和2U服务器中。在过去,服务器厂商不得不提供采用SATA或SCSI的机器,它们具有不同的SKU。应用SAS以后所能提供的真正好处是,客户可以选择能够满足他们任务需求的合适的存储类型。

操作系统可以放在诸如SAS这样的具有快速处理能力的存储上,而大量的数据存储则可以选择不太昂贵的SATA驱动器来处理。

或者反过来,如果大多数的磁盘访问是与数据库有关,也许就比较适合用SATA来做系统启动,用SAS服务于数据存储处理。这样客户完全可以在其服务器中选择需要的存储,并不需要更换控制器。

SAS—SAN网络?

SAS的一个更吸引人的功能是其构建SAN网络的能力,尽管这要借助于扩展器,但也足够引人注目了,因为以前这绝对是FC和iSCSI/以太网的领地。

Expander本质上就是SAS交换机,可以将多个SAS连接到有限数量的主机端口上。Expander有两种类型:输出和边缘。 Edge(边缘) expander可以寻址最多128个物理驱动器;一个fan-out expander可以附加连接最多128个expander,在一个SAS区域中可以有多达16384个物理连接。

你可以在主机适配器和expander之间使用多个连接,也可以在expander之间使用多个连接。对于大型配置结构,edge expander可以使用其消去式路由端口去连接另外一个区域的edge expander。Subtractive routing是一个SAS术语,其意思是如果expander A在其列表中没有某个特定的地址,它就可以简单地将这个地址传给路由器B,而不是在本地复杂的路由列表中做索引,这解救了expander的复杂性和内存。只有edge expander可以执行subtractive routing。大多数的expander客户在大型SAS安装之外使用edge expander。

不过,SAS的组网能力也引发了一个重要的问题:FC的目标是什么?FC仍然提供很多功能服务:你可以在交换机端口之间连接长达11公里的FC。而且FC还具有更先进的网络协议,具有SAS网络不具备的安全性和配置可能性。在高端SAN装置中,SAS很难达到FC的地位。最后,FC 最新版本的速度也比SAS要更快。

然而,不可否认,在没有SAN网络应用的中小型市场,SAS会对FC构成威胁。FC提供商已经试图从小型商业应用环境开始突破,竭尽全力创建易于构建和使用的FC-SAN环境。尽管SMB市场是否需要SAN根本还不明朗,但有一件事情是肯定的:SAS可以入侵到这块市场,让FC之前所作的一切努力全部付之东流。

网络化的SAS在中小企业这块市场上同样也会对iSCSI形成挑战,不过,从总体发展来看,它还是更有可能阻止FC进入,而不太可能对iSCSI造成太大的威胁。从应用的角度来看,诸如HD视频编辑、声音编辑以及文档成像等小型商业环境中的高性能应用最有可能首先受到SAS网络的冲击。

选择SAS的时机

对SAS的使用造成短期影响的是,有多少人已经涉足目前的SCSI技术,以及他们的长期存储计划。

SAS这种新技术的缺点之一是,它不具备对传统并行SCSI系统的向后兼容性。很多设备,特别是磁带驱动器和外部存储阵列,需要并行SCSI。采用了新的SAS技术的服务器要使用这些设备需要安装一个标准的并行SCSI适配器。

不过也不用担心,并行SCSI设备是不会消失的。起码并行SCSI驱动器和控制器还将会存在几年,甚至在未来一到两年中这些设备的容量还会继续增长。磁盘以及外围厂商不会置消费者于不顾,将会有足够的传统并行SCSI设备的替代产品及驱动器,你可以期待不久见到包含SAS连接选项其他存储设备。

那么,你应该在什么时候考虑SAS技术呢?答案取决于你今天怎么使用SCSI。所有的驱动器制造商都已经或即将发布各自的SAS驱动器。到明年的这个时候,SAS必然将会是传统并行SCSI的替代者。外围设备厂商也开始蔓延,不断地有新的辅助产品选择出现。几个厂商在生产SAS expander等设备。如果你的采购在SCSI技术方面有很大的投入,那就应该询问你的提供商他们能够提供什么样的SAS选择,或者询问他们什么时候推出SAS产品。

SAS提供了如此多的技术优势,并且其价格也与以前的SCSI技术没有多大差别,因此没有理由不在SAS技术上投资。即便你目前还不需要它的某些先进特性,但SAS绝对是足以支撑你未来业务的SCSI技术。

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