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隨著對(duì)于快速且可靠地訪問(wèn)數(shù)據(jù)和內(nèi)容的需求持續(xù)增長(zhǎng)，企業(yè)的數(shù)據(jù)中心面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，不但要在緊張的預(yù)算中降低每個(gè)用戶的服務(wù)成本、硬件相關(guān)的資本支出和運(yùn)營(yíng)支出，還要減少物理空間的占用，獲得為更大空間供電和冷卻的相關(guān)成本優(yōu)勢(shì)。

顯然，單靠增加服務(wù)器來(lái)滿足大流量的日子一去不復(fù)返了。因此，市面上推出了體積更小、密度更高的服務(wù)器機(jī)箱，幫助數(shù)據(jù)中心在提高存儲(chǔ)I/O能力的同時(shí)，維持相同的或者更小的占地空間。

此外，存儲(chǔ)方面專注于能夠容納到更小的機(jī)箱、同時(shí)提供數(shù)據(jù)中心所需高性能的小尺寸解決方案。像硬盤(pán)這樣的存儲(chǔ)組件也變得越來(lái)越小，小尺寸的存儲(chǔ)控制卡也變得越來(lái)越普遍，但是其中只有少數(shù)能夠在緊湊的外型之下交付頂級(jí)I/O性能和降低延遲。這對(duì)于數(shù)據(jù)中心來(lái)說(shuō)是一項(xiàng)重要的考量，因?yàn)橐?guī)格、配置和性能的適當(dāng)組合，使他們能夠部署一個(gè)SKU實(shí)現(xiàn)幾乎任何配置，并且實(shí)現(xiàn)從采購(gòu)決策到安裝再到維護(hù)的全程簡(jiǎn)化。

在這種背景下，催生了Adaptec 7系列SAS/SATA RAID控制卡，既能夠解決現(xiàn)代化數(shù)據(jù)中心空間挑戰(zhàn)的需求，存儲(chǔ)性能相比上一代RAID控制卡翻了一番，同時(shí)具有高端口數(shù)和小尺寸的特點(diǎn)，降低延遲、減少占地空間需求和能耗。

高性能PCIe Gen3需要真正的伯樂(lè)

PCI Express (PCIe) 是一個(gè)加載在主板上的擴(kuò)展總線，它通過(guò)RAID控制卡這樣的連接設(shè)備，將主機(jī)系統(tǒng)處理器與存儲(chǔ)系統(tǒng)這樣的附加外圍設(shè)備連接起來(lái)。

目前的第三代PCIe技術(shù)是在2012年被引入到服務(wù)器和工作站中，使得主機(jī)帶寬相比PCIe 2.0翻了一番，煤通道的吞吐量從250 MB/s增加到500 MB/s。雖然使用第二代PCIe，8個(gè)6Gb/s SAS/SATA端口足以實(shí)現(xiàn)最大性能，然而，第三代PCIe要求至少有16個(gè)原生6Gb/s SAS/SATA端口，通過(guò)存儲(chǔ)連接實(shí)現(xiàn)帶寬翻番。市場(chǎng)上也有一些聲稱是專為第三代PCIe設(shè)計(jì)的存儲(chǔ)控制卡，但是他們中大多數(shù)最多只能支持8個(gè)端口，無(wú)法充分利用第三代PCIe的卓越性能。

正如我們所見(jiàn)，只有支持16個(gè)或者24個(gè)原生SAS/SATA端口的Adaptec 7系列SAS/SATA RAID控制卡，才能夠充分發(fā)揮第三代PCIe的高性能特點(diǎn)，是PCIe Gen3 的真正伯樂(lè)(圖1)。

圖1 . PCIe Gen3

擴(kuò)展器的延遲和帶寬問(wèn)題凸顯

近年來(lái)，存儲(chǔ)行業(yè)已經(jīng)從3.5英寸存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)器過(guò)渡到2.5英寸的小尺寸驅(qū)動(dòng)器，技術(shù)上的進(jìn)步使得存儲(chǔ)廠商能夠解決數(shù)據(jù)中心所面臨的物理空間挑戰(zhàn)。小尺寸硬盤(pán)不僅具有能夠在相同服務(wù)器機(jī)架空間內(nèi)容納更多驅(qū)動(dòng)器的顯著優(yōu)點(diǎn)，而且2.5英寸硬盤(pán)在單位空間內(nèi)提供了高于3.5英寸硬盤(pán)的容量。的確，小尺寸硬盤(pán)現(xiàn)在已經(jīng)擁有1TB甚至更高的容量了。

此外，以“每GB容量的成本”這個(gè)傳統(tǒng)衡量標(biāo)準(zhǔn)來(lái)說(shuō)，2.5英寸基于閃存的固態(tài)盤(pán)的成本更接近于硬盤(pán)。與硬盤(pán)相比，固態(tài)盤(pán)具有更高的讀取帶寬、更高的IOPS、更好的機(jī)械可靠性和抗震性，這些特點(diǎn)推動(dòng)著全行業(yè)向固態(tài)盤(pán)的過(guò)渡。

隨著服務(wù)器機(jī)箱內(nèi)的驅(qū)動(dòng)器數(shù)量不斷增加，存儲(chǔ)控制卡的端口數(shù)需求也隨之增加。增加存儲(chǔ)控制卡端口數(shù)量的傳統(tǒng)做法是使用擴(kuò)展器，也就是一個(gè)能夠連接附加SAS或者SATA設(shè)備的板。但是，擴(kuò)展器有很多局限性，例如擴(kuò)展器不僅會(huì)增加復(fù)雜性，而且有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)與存儲(chǔ)解決方案內(nèi)其他組件的兼容性問(wèn)題。

在此之上，擴(kuò)展器還具有導(dǎo)致延遲和限制數(shù)據(jù)傳輸帶寬的缺點(diǎn)。長(zhǎng)期以來(lái)，使用硬盤(pán)的數(shù)據(jù)中心用戶一直容忍著，因?yàn)檫@些問(wèn)題并沒(méi)有對(duì)硬盤(pán)已經(jīng)很慢的讀寫(xiě)速度造成很大的影響。但是隨著高性能固態(tài)盤(pán)越來(lái)越多地用于存儲(chǔ)解決方案中，擴(kuò)展器的延遲和帶寬問(wèn)題變得更加明顯，因此難以被接受。