SAS硬盤于2004年上市之初,多為高階服務(wù)器使用,替代這類服務(wù)器傳統(tǒng)使用的SCSI硬盤,而在2。5寸SAS硬盤推出后,也陸續(xù)獲得一些以緊致性為訴求的服務(wù)器采用。自2006年底起,SAS硬盤也進(jìn)入了外接磁盤設(shè)備的領(lǐng)域,開始有采用SAS硬盤的磁盤陣列產(chǎn)品出現(xiàn)。



      通過寬端口連接技術(shù),SAS通道能提供遠(yuǎn)高于并行SCSI的帶寬。以當(dāng)前1。5萬(wàn)轉(zhuǎn)硬盤的80~90MB/s持續(xù)傳輸率來說,一條Ultra320 SCSI理論上的320MB/s帶寬,只要4~5臺(tái)硬盤就會(huì)占滿,不能讓磁盤陣列充分發(fā)揮性能,SAS通過寬端口連接所達(dá)到的1。2GB/s帶寬顯然比SCSI更適于高性能磁盤陣列使用,而這個(gè)帶寬事實(shí)上也高于4Gb FC的400MB/s。


      與目前居于高階應(yīng)用主流的4Gb FC相較,SAS除可用帶寬較高外,也有成本上的優(yōu)勢(shì)。雖然單就硬盤本身而言,同容量的1。5萬(wàn)轉(zhuǎn)SAS硬盤價(jià)格與FC硬盤幾乎完全相同,多數(shù)硬盤供貨商也都是在同系列的硬盤產(chǎn)品中同時(shí)提供FC與SAS兩種接口供用戶選用(除接口外,其余組件完全相同)。但就組成整個(gè)磁盤陣列來說,F(xiàn)C規(guī)格的接頭、纜線與HBA等組件的價(jià)格,均遠(yuǎn)高于架接在SATA上、可通過相同物理規(guī)范降低組件制造成本的SAS。且SAS也同樣具備與FC相似的容錯(cuò)能力高、全雙工和串接數(shù)目多等特性。


      可兼容SATA硬盤的SAS磁盤陣列


      SAS更大的優(yōu)勢(shì)在于可與低價(jià)的SATA界面設(shè)備混用,SAS磁盤陣列的背板(Backplane)可連接SATA硬盤,使用者可在SAS磁盤陣列的機(jī)箱中同時(shí)安裝SAS與SATA硬盤,同時(shí)滿足高性能與大容量低成本的需求,甚至可在單一機(jī)箱實(shí)現(xiàn)“分層存儲(chǔ)”概念,讓機(jī)箱中由SAS硬盤組成的數(shù)組對(duì)應(yīng)前端需要高存儲(chǔ)性能的關(guān)鍵應(yīng)用程序;同時(shí)讓機(jī)箱中由SATA硬盤組成的數(shù)組,對(duì)應(yīng)前端對(duì)存儲(chǔ)性能要求較低,但要求大容量的備份或歸檔等應(yīng)用。唯一限制是考慮到SAS與SATA硬盤性能的差異,機(jī)箱中SAS與SATA硬盤必須各自構(gòu)成不同的RAID群組(或是LUN或存儲(chǔ)池),而不能混在同一個(gè)RAID群組中。相較下HP雖也推出可通過轉(zhuǎn)接器讓SATA硬盤安裝在FC磁盤陣列中(稱為FATA),不過整體成本對(duì)SAS并無(wú)優(yōu)勢(shì),技術(shù)也復(fù)雜許多。


      但SAS也有不足之處,尤其是連接距離遠(yuǎn)遜于FCAL,F(xiàn)CAL的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接距離可高達(dá)10公里,而SAS則為最大6米,即使通過擴(kuò)展器也只能達(dá)到32米,這對(duì)服務(wù)器或磁盤陣列直接連接服務(wù)器的DAS應(yīng)用來說不會(huì)有太大問題,但對(duì)大型存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)來說,SAS就相當(dāng)不足。變通方式是磁盤陣列的內(nèi)部仍使用SAS硬盤,但外部則采用FC界面以便于大型存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。 
 
      SAS磁盤陣列的三種類型


      SAS磁盤陣列的定義在于「由SAS硬盤組成的磁盤陣列」,也就是說數(shù)組內(nèi)部使用SAS硬盤,但基于應(yīng)用環(huán)境的不同,磁盤陣列對(duì)外的接口可以有SAS、FC與iSCSI等三類,也就是SAS-SAS、FC-SAS與iSCSI-SAS等三種SAS磁盤陣列。


      其中SAS-SAS是用于直接連接服務(wù)器的DAS環(huán)境,使用者只要在主機(jī)上安裝SAS HBA即能連接SAS磁盤陣列。目前SAS HBA價(jià)格并不比SCSI高多少,如我們這次借測(cè)的LSI Logic SAS3442X市價(jià)大約300多美元,另一款較高階含8端口的Adaptec SAS 58300則約1,200~1,500美元,相較下普通的FC HBA市價(jià)即在1000美元以上。


      不過SAS雖然帶寬更高,但因連接距離不長(zhǎng),對(duì)大型存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)來說還是得用長(zhǎng)距離連接能力更好的FC接口,此時(shí)即可通過控制器轉(zhuǎn)接FC端口,讓SAS磁盤陣列能接上FC SAN,也就是FC-SAS。


      但考慮到FC SAN牽涉到的交換機(jī)與HBA等組件均相當(dāng)昂貴,因此部分用戶傾向使用以IP網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的iSCSI SAN。但在使用iSCSI的同時(shí)若又想擁有較佳的磁盤存儲(chǔ)性能,此時(shí)即可選用內(nèi)部使用SAS硬盤的iSCSI-SAS磁盤陣列。


      三種SAS磁盤陣列雖然各有其性能特性與適用范圍,但就實(shí)際環(huán)境中的性能來說,磁盤陣列對(duì)外的傳輸信道帶寬只是傳輸鏈路中的一環(huán),對(duì)存儲(chǔ)性能的影響有限,還須視其它環(huán)節(jié)而定。影響存儲(chǔ)性能的因素包括從前端服務(wù)器到外部存儲(chǔ)系統(tǒng)間一連串的變量:


      就前端服務(wù)器來說,服務(wù)器執(zhí)行的應(yīng)用程序存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的型態(tài)(循序或隨機(jī))、檔案系統(tǒng)類型與磁盤區(qū)大小、服務(wù)器處理性能(處理器性能與總線帶寬)以及磁盤效率都會(huì)影響到服務(wù)器向后端存儲(chǔ)設(shè)備發(fā)起存儲(chǔ)需求的能力。


      就服務(wù)器與后端存儲(chǔ)設(shè)備間的連接來說,連接使用的傳輸通道類型與帶寬,會(huì)決定這條連接通道所能允許的最大數(shù)據(jù)流量。


      而在磁盤陣列方面,磁盤陣列控制器本身的處理能力(包括處理器性能,以及控制器內(nèi)部總線帶寬)、控制器內(nèi)建的高速緩存大小、控制器支持的連接端口帶寬,數(shù)組內(nèi)部連接硬盤與控制器的背板(Backplane)帶寬,以及硬盤接口的帶寬、硬盤內(nèi)建緩沖存儲(chǔ)設(shè)備容量、盤片存儲(chǔ)密度、磁頭數(shù)量、主軸馬達(dá)轉(zhuǎn)速,與數(shù)組機(jī)箱設(shè)計(jì)抵抗硬盤震動(dòng)的能力等,都會(huì)決定磁盤陣列響應(yīng)前端服務(wù)器存儲(chǔ)要求的能力。


      日漸普及的SAS磁盤陣列


      雖然SCSI不會(huì)再有新發(fā)展,但因累積用戶龐大,短期內(nèi)還不會(huì)退出市場(chǎng),不過SAS取代的速度亦相當(dāng)迅速。依Garther今年初發(fā)表的預(yù)測(cè),SAS硬盤在今年的出貨量就可與SCSI持平,從明年開始就會(huì)超越SCSI。在這股趨勢(shì)下,推出SAS磁盤陣列的廠商亦越來越多,目前國(guó)內(nèi)各主要磁盤陣列廠商幾乎都有SAS產(chǎn)品,外商方面HP、Sun STK與Fujitsu均已推出SAS磁盤陣列,接下來NetApp也可能會(huì)在今年內(nèi)跟進(jìn),顯示SAS進(jìn)入所有存儲(chǔ)廠商產(chǎn)品線,已是大勢(shì)所趨。

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