Повече от 20 години интерфейсът на паралелната шина е най-разпространеният комуникационен протокол за повечето цифрови системи за съхранение. Но тъй като нуждата от честотна лента и гъвкавост на системата нараснаха, недостатъците на двете най-разпространени технологии за паралелен интерфейс, SCSI и ATA, станаха очевидни. Липсата на съвместимост между SCSI и ATA паралелни интерфейси - използвани различни конектори, кабели и набори от команди - увеличава разходите за поддръжка на системата, изследвания и разработки, обучение и квалификация на нови продукти.

Към днешна дата паралелните технологии все още отговарят на потребителите на модерни корпоративни системи по отношение на производителността, но нарастващата нужда от по-високи скорости, по-голяма цялост на трансфер на данни, намален физически размер и по-широка стандартизация поставят под съмнение способността на паралелния интерфейс без ненужни разходи за бъдете в крак с бързо нарастващата производителност на процесора и скоростта на твърдия диск. В допълнение, в среда на строги икономии става все по-трудно за предприятията да намерят средства за разработване и поддържане на хетерогенни конектори на задния панел за сървърни шасита и външни дискови масиви, проверка на съвместимостта на хетерогенен интерфейс и инвентаризация на хетерогенни I/O връзки.

Използването на паралелни интерфейси идва и с редица други проблеми. Паралелното предаване на данни по широк кабел е обект на кръстосано смущаване, което може да създаде допълнителен шум и грешки в сигнала - за да избегнете този капан, трябва да намалите скоростта на сигнала или да ограничите дължината на кабела, или и двете. Терминирането на паралелни сигнали също е свързано с определени трудности - трябва да терминирате всяка линия отделно, обикновено последното устройство извършва тази операция, за да предотврати отражението на сигнала в края на кабела. И накрая, големите кабели и конектори, използвани в паралелни интерфейси, правят тези технологии неподходящи за нови компактни изчислителни системи.

Представяме ви SAS и SATA

Серийните технологии като Serial ATA (SATA) и Serial Attached SCSI (SAS) преодоляват архитектурните ограничения на традиционните паралелни интерфейси. Тези нови технологии получиха името си от метода на предаване на сигнала, когато цялата информация се предава последователно (англ. serial), в един поток, за разлика от множество потоци, които се използват в паралелни технологии. Основното предимство на серийния интерфейс е, че когато данните се прехвърлят в един поток, те се движат много по-бързо, отколкото при използване на паралелен интерфейс.

Серийните технологии комбинират много битове данни в пакети и след това ги прехвърлят по кабел със скорости до 30 пъти по-бързи от паралелните интерфейси.

SATA разширява възможностите на традиционната ATA технология, като позволява трансфер на данни между дискови устройства със скорости от 1,5 GB в секунда или повече. Поради ниската си цена на гигабайт дисков капацитет, SATA ще продължи да бъде доминиращият дисков интерфейс в настолни компютри, сървъри от начално ниво и мрежови системи за съхранение, където цената е едно от основните съображения.

SAS, наследникът на паралелния SCSI, надгражда доказана висока функционалност на своя предшественик и обещава да разшири значително възможностите на днешните корпоративни системи за съхранение. SAS има редица предимства, които не са налични при традиционните решения за съхранение. По-специално, SAS позволява до 16 256 устройства да бъдат свързани към един порт и осигурява надеждна серийна връзка от точка до точка при скорости до 3 Gb/s.

В допълнение, по-малкият SAS конектор осигурява пълно двупортово свързване за 3,5" и 2,5" твърди дискове (преди това беше налично само за 3,5" Fibre Channel твърди дискове). Това е много полезна функциякъдето трябва да поставите много излишни устройства в компактна система, като блейд сървър с нисък профил.

SAS подобрява адресирането и свързването на устройства с хардуерни разширители, които позволяват голям брой устройства да бъдат свързани към един или повече хост контролери. Всеки разширител осигурява връзки за до 128 физически устройства, които могат да бъдат други хост контролери, други SAS разширители или дискови устройства. Тази схема се мащабира добре и ви позволява да създавате топологии в мащаб на предприятието, които лесно поддържат клъстериране с множество възли за автоматично възстановяване на системата в случай на повреда и за балансиране на натоварването.

Едно от най-големите предимства на новата серийна технология е, че интерфейсът SAS ще бъде съвместим и с по-рентабилни SATA устройства, позволявайки на системните дизайнери да използват двата типа устройства в една и съща система без допълнителни разходи за поддръжка на два различни интерфейса. По този начин интерфейсът SAS, представляващ следващото поколение SCSI технология, преодолява съществуващите ограничения на паралелните технологии по отношение на производителност, мащабируемост и наличност на данни.

Множество нива на съвместимост

Физическа съвместимост

SAS конекторът е универсален и форм-фактор съвместим със SATA. Това позволява както SAS, така и SATA устройствата да бъдат директно свързани към SAS системата и по този начин да използват системата цял живот. важни приложениякоито изискват висока производителност и бърз достъп до данни, или за по-рентабилни приложения с по-ниска цена на гигабайт.

Наборът от команди SATA е подмножество от набора от команди SAS, който осигурява съвместимост между SATA устройства и SAS контролери. SAS устройствата обаче не могат да работят със SATA контролер, така че те са снабдени със специални ключове на конекторите, за да се елиминира възможността за неправилно свързване.

В допълнение, сходните физически параметри на SAS и SATA интерфейсите позволяват нова универсална SAS задна платка, която поддържа както SAS, така и SATA устройства. В резултат на това няма нужда да използвате две различни задни плочи за SCSI и ATA устройства. Тази оперативна съвместимост е от полза както за производителите на задната плоча, така и за крайните потребители чрез намаляване на хардуерните и инженерните разходи.

Съвместимост на ниво протокол

Технологията SAS включва три вида протоколи, всеки от които се използва за прехвърляне на различни типове данни през сериен интерфейс, в зависимост от това към кое устройство се осъществява достъп. Първият е сериен SCSI протокол (Serial SCSI Protocol SSP), който предава SCSI команди, вторият е SCSI Management Protocol (SMP), който предава контролна информация към разширителите. Третият, SATA Tunneled Protocol STP, установява връзка, която позволява предаването на SATA команди. Използвайки тези три протокола, SAS интерфейсът е напълно съвместим със съществуващите SCSI приложения, софтуер за управление и SATA устройства.

Тази многопротоколна архитектура, съчетана с физическата съвместимост на SAS и SATA конекторите, прави SAS технологията универсалната връзка между SAS и SATA устройствата.

Предимства на съвместимостта

SAS и SATA съвместимост дава цяла линияползи за системни дизайнери, монтажници и крайни потребители.

Системните дизайнери могат да използват едни и същи задни плочи, конектори и кабелни връзки поради съвместимостта на SAS и SATA. Надграждането на системата от SATA към SAS всъщност е подмяна на дискови устройства. Обратно, за потребителите на традиционните паралелни интерфейси преминаването от ATA към SCSI означава промяна на задните панели, конектори, кабели и устройства. Други икономически ефективни предимства на оперативната съвместимост на серийните технологии включват опростено сертифициране и управление на активи.

Дистрибуторите на VAR и създателите на системи могат бързо и лесно да преконфигурират потребителски системи, като просто инсталират подходящото дисково устройство в системата. Няма нужда да работите с несъвместими технологии и да използвате специални конектори и различни кабелни връзки. Нещо повече, добавената гъвкавост при избора на най-доброто съотношение цена/производителност ще позволи на дистрибуторите на VAR и създателите на системи да диференцират по-добре своите продукти.

За крайните потребители съвместимостта на SATA и SAS означава ново ниво на гъвкавост, когато става въпрос за избор на най-доброто съотношение цена/производителност. SATA дисковете са най-доброто решение за евтини сървъри и системи за съхранение, докато SAS дисковете осигуряват максимална производителност, надеждност и съвместимост със софтуера за управление. Възможност за надграждане от SATA устройства до SAS устройства, без да се налага да купувате нова системазначително опростява процеса на вземане на решение за покупка, защитава системните инвестиции и намалява общите разходи за притежание.

Съвместна разработка на SAS и SATA протоколи

На 20 януари 2003 г. SCSI Trade Association (STA) и Работна група Serial ATA (SATA) II Working Group обяви сътрудничество, за да гарантира, че SAS технологията е съвместима със SATA дискови устройства на системно ниво.

Сътрудничеството на двете организации, както и съвместните усилия на доставчиците на хранилища и комитетите по стандарти, е насочено към разработване на още по-прецизни насоки за съвместимост, които ще помогнат на системните дизайнери, ИТ специалистите и крайните потребители да прецизират своите системи, за да постигнат оптимална производителност. и надеждност и по-ниски общи разходи за притежание.

Спецификацията SATA 1.0 беше одобрена през 2001 г. и SATA продукти от различни производители са на пазара днес. Спецификацията SAS 1.0 беше одобрена в началото на 2003 г., а първите продукти трябва да се появят на пазара през първата половина на 2004 г.

С появата на достатъчно голям брой Serial Attached SCSI (SAS) периферия можем да констатираме началото на прехода на корпоративната среда към релсите на новата технология. Но SAS е не само признат наследник на технологията UltraSCSI, но също така отваря нови области на използване, повишавайки скалируемостта на системите направо до немислими висоти. Решихме да демонстрираме потенциала на SAS, като разгледаме по-отблизо технологията, хост адаптерите, твърдите дискове и системите за съхранение.

SAS не е напълно нова технология: тя взема най-доброто от двата свята. Първата част на SAS е за серийна комуникация, която изисква по-малко физически кабели и щифтове. Преходът от паралелно към серийно предаване направи възможно премахването на автобуса. Въпреки текущите спецификации на SAS пропускателна способностопределена на 300 MB/s на порт, което е по-малко от 320 MB/s за UltraSCSI, замяната на споделената шина с връзка от точка до точка е значително предимство. Втората част на SAS е протоколът SCSI, който остава мощен и популярен.

SAS също може да използва голям набор видове RAID. Гиганти като Adaptec или LSI Logic предлагат усъвършенстван набор от функции за разширяване, миграция, влагане и други функции в своите продукти, включително разпределени RAID масиви в множество контролери и устройства.

И накрая, повечето от действията, споменати днес, вече се извършват "в движение". Тук трябва да отбележим отличните продукти AMCC/3Ware , Арекаи Broadcom/Raidcore, което позволи прехвърлянето на функции от корпоративен клас към SATA пространства.

В сравнение със SATA, традиционната SCSI реализация губи позиции на всички фронтове, освен в корпоративните решения от висок клас. SATA предлага подходящи твърди дискове, има добра цена и богат асортимент от решения. И нека не забравяме още една „умна“ функция на SAS: той лесно се разбира със съществуващите SATA инфраструктури, тъй като SAS хост адаптерите лесно работят със SATA устройства. Но SAS устройството не може да бъде свързано към SATA адаптера.

Източник: Adaptec.

Първо, струва ни се, трябва да се обърнем към историята на SAS. Стандартът SCSI означава "интерфейс на малка компютърна система". компютърни системи") винаги е бил разглеждан като професионална шина за свързване на устройства и някои други устройства към компютри. Твърдите дискове за сървъри и работни станции все още използват SCSI технология. За разлика от масовия стандарт ATA, който ви позволява да свържете само две устройства към един порт, SCSI ви позволява да свържете до 15 устройства на шина и предлага мощен команден протокол. Устройствата трябва да имат уникален SCSI ID, който може да бъде присвоен ръчно или чрез протокола SCAM (SCSI Configuration Automatically), тъй като идентификаторите на устройства за шини от две или повече SCSI адаптерите може да не са уникални, добавени са LUN (номера на логически единици) за идентифициране на устройства в сложни SCSI среди.

SCSI хардуерът е по-гъвкав и надежден от ATA (този стандарт се нарича още IDE, Integrated Drive Electronics). Устройствата могат да бъдат свързани както вътре в компютъра, така и извън него, като дължината на кабела може да бъде до 12 m, ако е правилно терминиран (за да се избегнат отражения на сигнала). С развитието на SCSI се появиха множество стандарти, които определят различни ширини на шината, тактови скорости, конектори и напрежения на сигнала (Fast, Wide, Ultra, Ultra Wide, Ultra2, Ultra2 Wide, Ultra3, Ultra320 SCSI). За щастие, всички те използват един и същ набор от команди.

Всяка SCSI комуникация се установява между инициатора (хост адаптера), изпращащ команди, и целевото устройство, отговарящо на тях. Веднага след получаване на набор от команди, целевото устройство изпраща така наречения сензорен код (статус: зает, грешка или свободен), чрез който инициаторът ще разбере дали ще получи желания отговор или не.

Протоколът SCSI определя почти 60 различни команди. Те са разделени на четири категории: без данни, двупосочни, данни за четене и данни за запис.

Ограниченията на SCSI започват да се показват, когато добавите устройства към шината. Днес едва ли е възможно да се намери твърд диск, който може да зареди напълно пропускателната способност от 320 MB / s на Ultra320 SCSI. Но пет или повече карания с един и същ автобус е съвсем друг въпрос. Една опция би била да добавите втори адаптер за хост за балансиране на натоварването, но това си има цена. Кабелите също са проблем: усуканите 80-жични кабели са много скъпи. Ако искате също така да получите "гореща смяна" на дискове, тоест лесна подмяна на повреден диск, тогава е необходимо специално оборудване (backplane).

Разбира се, най-добре е да поставите устройствата в отделни тела или модули, които обикновено са с възможност за гореща смяна заедно с други приятни контролни функции. В резултат на това на пазара има повече професионални SCSI решения. Но всички те струват много, поради което стандартът SATA се разви толкова бързо през последните години. И въпреки че SATA никога няма да отговори на нуждите на корпоративните системи от висок клас, този стандарт идеално допълва SAS при създаването на нови мащабируеми решения за мрежови среди от следващо поколение.

SAS не използва обща шина за множество устройства. Източник: Adaptec.

SATA

Отляво е SATA конекторът за пренос на данни. Вдясно е конекторът за захранване. Има достатъчно щифтове за подаване на напрежение от 3,3 V, 5 V и 12 V към всяко SATA устройство.

Стандартът SATA е на пазара от няколко години, а днес достигна второ поколение. SATA I включва пропускателна способност от 1,5 Gb/s с две серийни връзки, използващи диференциално сигнализиране с ниско напрежение. Физическият слой използва 8/10 битово кодиране (10 действителни бита за 8 бита данни), което отчита максималната пропускателна способност на интерфейса от 150 MB/s. След прехода на SATA към скорост от 300 MB / s, мнозина започнаха да наричат ​​новия стандарт SATA II, въпреки че по време на стандартизацията SATA-IO(Международна организация) планира първо да добави повече функции и след това да го нарече SATA II. Следователно най-новата спецификация се нарича SATA 2.5, тя включва SATA разширения като Нативна опашка за команди(NCQ) и eSATA (външен SATA), множители на портове (до четири устройства на порт) и др. Но допълнителни функции SATA не е задължителен както за контролера, така и за самия твърд диск.

Да се ​​надяваме, че през 2007 г. SATA III при 600 MB / s все още ще бъде пуснат.

Когато паралелните ATA (UltraATA) кабели бяха ограничени до 46 cm, SATA кабелите могат да бъдат с дължина до 1 m, а за eSATA два пъти повече. Вместо 40 или 80 проводника, серийното предаване изисква само няколко пина. Поради това SATA кабелите са много тесни, лесни за прекарване в корпуса на компютъра и не пречат толкова на въздушния поток. Едно устройство разчита на SATA порт, което го прави интерфейс от точка до точка.

SATA конекторите за данни и захранване осигуряват отделни щепсели.

SAS

Протоколът за сигнализиране тук е същият като този на SATA. Източник: Adaptec.

Приятна характеристика на Serial Attached SCSI е, че технологията поддържа както SCSI, така и SATA, в резултат на което SAS или SATA устройства (или и двата стандарта) могат да бъдат свързани към SAS контролери. SAS устройствата обаче не могат да работят със SATA контролери поради използването на Serial SCSI Protocol (SSP). Подобно на SATA, SAS следва принципа на свързване от точка до точка за устройства (300 MB/s днес) и благодарение на SAS разширителите (или разширителите, разширителите) могат да бъдат свързани повече устройства, отколкото са наличните SAS портове. SAS твърдите дискове поддържат два порта, всеки със собствен уникален SAS ID, така че можете да използвате две физически връзки, за да осигурите излишък - свържете устройството към два различни хоста. Благодарение на STP (SATA Tunneling Protocol), SAS контролерите могат да комуникират със SATA устройства, свързани към разширителя.

Източник: Adaptec.

Източник: Adaptec.

Източник: Adaptec.

Разбира се, единствената физическа връзка на SAS разширителя към хост контролера може да се счита за "тясно място", така че в стандарта са предвидени широки SAS портове. Широкият порт групира множество SAS връзки в една връзка между произволни две SAS устройства (обикновено между хост контролер и разширител/разширител). Броят на връзките в рамките на връзката може да бъде увеличен, всичко зависи от наложените изисквания. Но излишните връзки не се поддържат, нито са разрешени никакви цикли или позвънявания.

Източник: Adaptec.

Бъдещите реализации на SAS ще добавят 600 и 1200 MB/s честотна лента на порт. Разбира се, производителността на твърдите дискове няма да се увеличи в същата пропорция, но ще бъде по-удобно да използвате разширители на малък брой портове.

Устройствата, наречени "Fan Out" и "Edge", са разширители. Но само основният разширител Fan Out може да работи с SAS домейна (вижте 4x връзка в центъра на диаграмата). Всеки Edge разширител е разрешен до 128 физически връзкии можете да използвате широки портове и/или да свържете други разширители/устройства. Топологията може да бъде доста сложна, но в същото време гъвкава и мощна. Източник: Adaptec.

Източник: Adaptec.

Задната платка е основният градивен елемент на всяка система за съхранение, която трябва да бъде включена горещо. Ето защо SAS разширителичесто означават мощни модули (както в един случай, така и не). Обикновено една единствена връзка се използва за свързване на обикновен конектор към хост адаптер. Разширителите с вградени модули, разбира се, разчитат на многоканални връзки.

За SAS са разработени три вида кабели и конектори. SFF-8484 е многожилен вътрешен кабел, който свързва хост адаптера към оборудването. По принцип същото може да се постигне чрез разклоняване на този кабел в единия край на няколко отделни SAS конектора (вижте илюстрацията по-долу). SFF-8482 е конектор, чрез който устройството се свързва към един SAS интерфейс. И накрая, SFF-8470 е външен многожилен кабел с дължина до шест метра.

Източник: Adaptec.

SFF-8470 кабел за външни многолинкови SAS връзки.

Многожилен кабел SFF-8484. Четири SAS канала/порта преминават през един конектор.

SFF-8484 кабел, който ви позволява да свържете четири SATA устройства.

SAS като част от SAN решения

Защо се нуждаем от цялата тази информация? Повечето потребители няма да се доближат до SAS топологията, която обсъдихме по-горе. Но SAS е повече от интерфейс от следващо поколение за професионални твърди дискове, въпреки че е идеален за изграждане на прости до сложни RAID масиви, базирани на един или повече RAID контролери. SAS е способен на повече. Това е сериен интерфейс от точка до точка, който се мащабира лесно, когато добавяте повече връзки между всеки две SAS устройства. SAS устройствата идват с два порта, така че можете да свържете един порт чрез разширител към хост система и след това да създадете резервен път към друга хост система (или друг разширител).

Комуникацията между SAS адаптери и разширители (както и между два разширителя) може да бъде толкова широка, колкото са наличните SAS портове. Разширителите обикновено са монтирани в стелаж системи, които могат да поемат голям брой устройства и възможното свързване на SAS към по-високо устройство в йерархията (например хост контролер) е ограничено само от възможностите на разширителя.

С богата и функционална инфраструктура, SAS ви позволява да създавате сложни топологии за съхранение, вместо специални твърди дискове или отделно мрежово съхранение. В този случай "сложно" не трябва да означава, че е трудно да се работи с такава топология. Конфигурациите на SAS се състоят от прости дискови системи или използват разширители. Всяка SAS връзка може да бъде увеличена или намалена в зависимост от изискванията за честотна лента. Можете да използвате както мощни SAS твърди дискове, така и SATA модели с голям капацитет. Заедно с мощни RAID контролери можете лесно да настроите, разширите или преконфигурирате масиви от данни - както по отношение на нивото на RAID, така и от хардуерната страна.

Всичко това става още по-важно, когато вземете предвид колко бързо нараства корпоративното хранилище. Днес всички говорят за SAN – мрежа за съхранение. Това предполага децентрализирана организация на подсистема за съхранение на данни с традиционни сървъри, използващи физически отдалечени хранилища. от съществуващи мрежигигабитов Ethernet или Fibre Channel, стартира леко модифициран SCSI протокол, капсулиран в Ethernet пакети (iSCSI - Internet SCSI). Система, която работи от един твърд диск до сложни вложени RAID масиви, става така наречената цел (target) и е свързана с инициатор (хост система, инициатор), който третира целта, сякаш е просто физически елемент.

iSCSI, разбира се, ви позволява да създадете стратегия за развитие на съхранение, организация на данни или контрол на достъпа. Получаваме друго ниво на гъвкавост, като премахваме хранилището, директно свързано към сървърите, което позволява на всяка подсистема за съхранение да стане iSCSI цел. Преминаването към отдалечено хранилище прави системата независима от сървърите за съхранение (опасна точка на повреда) и подобрява управляемостта на хардуера. От програмна гледна точка, хранилището все още е "вътре" в сървъра. iSCSI целта и инициаторът могат да бъдат наблизо, на различни етажи, в различни стаи или сгради – всичко зависи от качеството и скоростта на IP връзката между тях. От тази гледна точка е важно да се отбележи, че SAN не е подходящ за изискванията на онлайн приложения като бази данни.

2.5" SAS твърди дискове

2.5" твърдите дискове за професионалния сектор все още се възприемат като новост. От доста време правим ревю на първия такъв диск от Seagate - 2.5" Ultra320 Savvioкойто остави добро впечатление. Всички 2,5" SCSI устройства използват скорост на шпиндела от 10 000 RPM, но не достигат нивата на производителност на 3,5" твърди дискове със същата скорост на шпиндела. Факт е, че външните коловози на моделите 3,5" се въртят с по-висока линейна скорост, което осигурява по-висока скорост на трансфер на данни.

Предимството на малките твърди дискове не е в капацитета: днес максимумът за тях все още е 73 GB, докато в 3,5 "корпоративен клас твърди дискове вече получаваме 300 GB. В много области съотношението на производителността към заетия физически обем е много важно или енергийна ефективност. Колкото повече твърди дискове използвате, толкова по-голяма производителност пожънете - съчетано с подходяща инфраструктура, разбира се. В същото време 2,5" твърдите дискове консумират почти наполовина по-малко енергия от 3,5" конкурентите. Ако вземем предвид съотношението производителност на ват (I/O операции на ват), форм-факторът 2,5" дава много добри резултати.

Ако търсите капацитет преди всичко, 3,5" 10 000 rpm дискове е малко вероятно да бъдат най-добрият избор. Факт е, че 3,5" SATA твърди дискове осигуряват 66% повече капацитет (500 вместо 300 GB на твърд диск), оставяйки нивото на производителност приемливо. Много производители на твърди дискове предлагат SATA модели за 24/7 работа, а цената на дисковете Надеждност проблемите могат да бъдат решени чрез закупуване на резервни (резервни) дискове за незабавна подмяна в масива.

Линията MAY представлява текущото поколение 2,5" устройства на Fujitsu за професионалния сектор. Скоростта на въртене е 10 025 rpm, а капацитетът е 36,7 и 73,5 GB. Всички устройства се доставят с 8 MB кеш и дават средно време за търсене на четене 4,0 ms и 4,5 ms пише Както вече споменахме, хубава характеристика на 2,5" твърди дискове е намалената консумация на енергия. Обикновено един 2,5" твърд диск спестява поне 60% енергия в сравнение с 3,5" устройство.

3,5" SAS твърди дискове

MAX е текущата линия високопроизводителни твърди дискове с 15 000 rpm на Fujitsu. Така че името пасва идеално. За разлика от 2,5" устройства, тук получаваме колосалните 16MB кеш и кратко средно време за търсене от 3,3ms за четене и 3,8ms за запис. Fujitsu предлага модели от 36,7GB, 73,4GB и 146GB (с един, два и четири плочи).

Флуиднодинамичните лагери са си проправили път към твърдите дискове от корпоративен клас, така че новите модели са значително по-тихи от предишните при 15 000 об./мин. Разбира се, такива твърди дискове трябва да се охлаждат правилно, а оборудването осигурява и това.

Hitachi Global Storage Technologies също предлага своя собствена линия високопроизводителни решения. UltraStar 15K147 работи на 15 000 оборота в минута и има 16 MB кеш, точно като устройствата на Fujitsu, но конфигурацията на плочата е различна. Моделът с 36,7 GB използва две плочи вместо една, докато моделът с 73,4 GB използва три плочи вместо две. Това показва по-ниска плътност на данните, но такъв дизайн всъщност ви позволява да не използвате вътрешните, най-бавните области на плочите. В резултат на това главите трябва да се движат по-малко, което дава по-добро средно време за достъп.

Hitachi също предлага модели с 36,7 GB, 73,4 GB и 147 GB с заявено време за търсене (четене) от 3,7 ms.

Въпреки че Maxtor вече стана част от Seagate, продуктовите линии на компанията все още са запазени. Производителят предлага модели с 36, 73 и 147 GB, всички от които разполагат със скорост на шпиндела 15 000 rpm и 16 MB кеш. Компанията твърди, че средно време за търсене е 3,4 ms за четене и 3,8 ms за запис.

Cheetah отдавна се свързва с високопроизводителни твърди дискове. Seagate успя да създаде подобна асоциация с пускането на Barracuda в сегмента на настолните компютри, предлагайки първото устройство за настолни компютри със 7200 RPM през 2000 г.

Предлага се в модели с 36,7 GB, 73,4 GB и 146,8 GB. Всички те се отличават със скорост на шпиндела от 15 000 rpm и 8 MB кеш памет. Средното време за търсене за четене е 3,5 ms, а за запис 4,0 ms.

Хост адаптери

За разлика от SATA контролерите, SAS компонентите могат да бъдат намерени само на дънни платки от сървърен клас или като разширителни карти за PCI-X или PCI Express. Ако направим крачка напред и разгледаме RAID контролерите (излишен масив от евтини устройства), те се продават в по-голямата си част като отделни карти поради тяхната сложност. RAID картите съдържат не само самия контролер, но и чип за ускоряване на изчисляването на излишната информация (XOR двигател), както и кеш памет. Малко количество памет понякога е запоено към картата (най-често 128 MB), но някои карти ви позволяват да разширите количеството с помощта на DIMM или SO-DIMM.

Когато избирате хост адаптер или RAID контролер, трябва ясно да определите от какво се нуждаете. Гамата от нови устройства се разраства точно пред очите ни. Простите многопортови хост адаптери ще струват сравнително малко, докато мощните RAID карти ще струват много. Помислете къде ще поставите дисковете: за външно хранилищеизисква поне един външен конектор. Rack сървърите обикновено изискват карти с нисък профил.

Ако имате нужда от RAID, тогава решете дали ще използвате хардуерно ускорение. Някои RAID карти заемат ресурси процесорза XOR изчисления за RAID 5 или 6 масиви; други използват своя собствена XOR хардуерна машина. RAID ускорението се препоръчва за среди, където сървърът прави нещо повече от съхраняване на данни, като бази данни или уеб сървъри.

Всички хост адаптерни карти, които цитирахме в нашата статия, поддържат 300 MB/s на SAS порт и позволяват много гъвкаво внедряване на инфраструктурата за съхранение. Днес малко хора ще бъдат изненадани от външните портове и ще вземат предвид поддръжката на SAS и SATA твърди дискове. И трите карти използват PCI-X интерфейс, но версиите са под PCI Expressвече са в процес на разработка.

В нашата статия обърнахме внимание на карти с осем порта, но броят на свързаните твърди дискове не се ограничава до това. С помощта на SAS разширител (външен) можете да свържете всяко хранилище. Докато 4-лентовата връзка е достатъчна, можете да увеличите броя на твърдите дискове до 122. Поради разходите за производителност при изчисляване на информацията за паритет на RAID 5 или RAID 6, типичните външни RAID хранилища няма да могат да заредят достатъчно честотна лента с четири ленти, дори ако се използват голям брой устройства.

48300 е SAS хост адаптер, предназначен за PCI-X шината. Пазарът на сървъри днес продължава да бъде доминиран от PCI-X, въпреки че все повече и повече дънни платки са оборудвани с PCI Express интерфейси.

Adaptec SAS 48300 използва PCI-X интерфейс на 133 MHz, осигуряващ пропускателна способност от 1,06 GB/s. Достатъчно бързо, ако PCI шина-X не се зарежда от други устройства. Ако включите устройство с по-ниска скорост в шината, тогава всички останали PCI-X картинамалете скоростта им до същата. За тази цел понякога на платката се инсталират няколко PCI-X контролера.

Adaptec позиционира SAS 4800 за сървъри и работни станции от среден и нисък клас. Препоръчителната цена на дребно е $360, което е доста разумно. Поддържа се функцията Adaptec HostRAID, която ви позволява да надстроите до най-простите RAID масиви. В този случай това са RAID нива 0, 1 и 10. Картата поддържа външна четириканална SFF8470 връзка, както и вътрешен SFF8484 конектор, свързан с кабел за четири SAS устройства, тоест получаваме осем порта в обща сума.

Картата се побира в 2U шкаф сървър, когато е монтиран капак на слота с нисък профил. Пакетът включва също CD с драйвер, ръководство за бърза инсталация и вътрешен SAS кабел, чрез който до четири системни устройства могат да бъдат свързани към картата.

SAS плейър LSI Logic ни изпрати SAS3442X PCI-X хост адаптер, пряк конкурент на Adaptec SAS 48300. Той идва с осем SAS порта, които са разделени между два четирилентови интерфейса. „Сърцето“ на картата е чипът LSI SAS1068. Един от интерфейсите е за вътрешни устройства, вторият е за външен DAS (Direct Attached Storage). Платката използва PCI-X 133 bus интерфейс.

Както обикновено, 300 MB/s интерфейс се поддържа за SATA и SAS устройства. На платката на контролера има 16 светодиода. Осем от тях са обикновени светодиоди за активност, а още осем са проектирани да съобщават за неизправност на системата.

LSI SAS3442X е карта с нисък профил, така че се побира лесно във всеки 2U шкаф сървър.

Обърнете внимание на поддръжката на драйвери за Linux, Netware 5.1 и 6, Windows 2000 и Server 2003 (x64), Windows XP (x64) и Solaris до 2.10. За разлика от Adaptec, LSI избра да не добавя поддръжка за никакви RAID режими.

RAID адаптери

SAS RAID4800SAS е решението на Adaptec за по-сложни SAS среди, може да се използва за сървъри на приложения, сървъри стрийминги т.н. Пред нас отново е карта с осем порта, с една външна четирилентова SAS връзка и два вътрешни четирилентови интерфейса. Но ако се използва външна връзка, тогава от вътрешните остава само един четириканален интерфейс.

Картата е проектирана и за PCI-X 133 шина, която осигурява достатъчна честотна лента дори за най-взискателните RAID конфигурации.

Що се отнася до RAID режимите, SAS RAID 4800 лесно превъзхожда своя "по-малък брат": RAID нива 0, 1, 10, 5, 50 се поддържат по подразбиране, ако имате достатъчно дискове. За разлика от 48300, Adaptec е вложил два SAS кабела, така че можете да свържете осем твърди диска към контролера веднага. За разлика от 48300, картата изисква пълен размер PCI слот-Х.

Ако решите да надстроите вашата карта до Adaptec Разширен пакет за защита на данните, ще можете да надстроите до двойно излишни RAID режими (6, 60), както и набор от функции от корпоративен клас: райедно огледално устройство (RAID 1E), горещо пространство (RAID 5EE) и копиране с горещо резервиране. Помощната програма Adaptec Storage Manager има подобен на браузър интерфейс и може да се използва за управление на всички адаптери на Adaptec.

Adaptec предлага драйвери за Windows сървър 2003 (и x64), Windows 2000 Server, Windows XP (x64), Novell Netware, Red Hat Enterprise Linux 3 и 4, SuSe Linux Enterprise Server 8 и 9 и FreeBSD.

SAS добавки

335SAS е аксесоар за SAS или SATA устройство с четири устройства, но трябва да бъде свързан към SAS контролер. Благодарение на 120 мм вентилатор дисковете ще бъдат добре охладени. Ще трябва също да свържете два захранващи щепсела Molex към оборудването.

Adaptec е включил I2C кабел, който може да се използва за управление на платформата чрез подходящ контролер. Но със SAS устройства това вече няма да работи. Допълнителен LED кабел е предназначен да сигнализира за активността на устройствата, но отново само за SATA устройства. Пакетът включва и вътрешен SAS кабел за четири устройства, така че външен четириканален кабел ще бъде достатъчен за свързване на устройствата. Ако искате да използвате SATA устройства, ще трябва да използвате SAS към SATA адаптери.

Цената на дребно от $369 не е евтина. Но ще получите солидно и надеждно решение.

SAS съхранение

SANbloc S50 е решение от корпоративен клас с 12 устройства. Ще получите 2U шкаф за монтаж, който се свързва към SAS контролери. Това е един от най-добрите примери за мащабируеми SAS решения. 12-те устройства могат да бъдат SAS или SATA. Или представляват смес от двата вида. Вграденият разширител може да използва един или два четирилентови SAS интерфейса за свързване на S50 към хост адаптер или RAID контролер. Тъй като имаме ясно професионално решение, той е оборудван с две захранвания (с резервиране).

Ако вече сте закупили Adaptec SAS хост адаптер, можете лесно да го свържете към S50 и да управлявате устройства с помощта на Adaptec Storage Manager. Ако инсталирате 500 GB SATA твърди дискове, тогава получаваме 6 TB място за съхранение. Ако вземем 300 GB SAS дискове, тогава капацитетът ще бъде 3,6 TB. Тъй като разширителят е свързан към хост контролера чрез два четирилентови интерфейса, ще получим пропускателна способност от 2,4 GB / s, което ще бъде повече от достатъчно за масив от всякакъв тип. Ако инсталирате 12 диска в RAID0 масив, тогава максималната пропускателна способност ще бъде само 1,1 GB / s. В средата на тази година Adaptec обещава да пусне леко модифицирана версия с два независими SAS I/O блока.

SANbloc S50 съдържа функция за автоматично наблюдение и автоматичен контрол на скоростта на вентилатора. Да, устройството е твърде шумно, така че с облекчение го върнахме от лабораторията след приключване на тестовете. Съобщение за повреда на устройството се изпраща до контролера чрез SES-2 (SCSI Enclosure Services) или чрез физическия I2C интерфейс.

Работните температури на актуаторите са 5-55°C, а на аксесоарите - от 0 до 40°C.

В началото на нашите тестове получихме пикова пропускателна способност от само 610 MB/s. Чрез смяна на кабела между S50 и хост контролера Adaptec, все пак успяхме да достигнем 760 MB/s. Използвахме седем твърди диска, за да заредим системата в режим RAID 0. Увеличаването на броя на твърдите дискове не доведе до увеличаване на пропускателната способност.

Тестова конфигурация

Системен хардуер
Процесори	2x Intel Xeon (ядро Nocona) 3,6 GHz, FSB800, 1 MB L2 кеш
Платформа	Asus NCL-DS (сокет 604) Чипсет Intel E7520, BIOS 1005
памет	Corsair CM72DD512AR-400 (DDR2-400 ECC, рег.) 2x 512 MB, CL3-3-3-10
Системен твърд диск	Western Digital Caviar WD1200JB 120 GB, 7200 rpm, 8 MB кеш, UltraATA/100
Контролери за задвижване	Контролер Intel 82801EB UltraATA/100 (ICH5) Обещавам SATA 300TX4 Драйвер 1.0.0.33 Adaptec AIC-7902B Ultra320 Драйвер 3.0 Adaptec 48300 8 порта PCI-X SAS Драйвер 1.1.5472 Adaptec 4800 8 порта PCI-X SAS Драйвер 5.1.0.8360 Фърмуер 5.1.0.8375 LSI Logic SAS3442X 8 порта PCI-X SAS Драйвер 1.21.05 BIOS 6.01
Трезори	Вътрешно оборудване с 4 отделения, с възможност за гореща смяна 2U, 12-HDD SAS/SATA JBOD
Нет	Broadcom BCM5721 Gigabit Ethernet
видео карта	вградена ATi RageXL, 8 MB
Тестове
измерване на резултатите	c "t h2benchw 3.6
Измерване на I/O производителността	IOMeter 2003.05.10 Бенчмарк на файловия сървър уеб сървър-бенчмарк база данни-бенчмарк Бенчмарк на работна станция
Системен софтуер и драйвери
операционна система	Microsoft Windows Server 2003 Enterprise Edition Service Pack 1
Платформен драйвер	Intel Chipset Installation Utility 7.0.0.1025
Графичен драйверСкрипт на работна станция. След изследване на няколко нови SAS твърди диска, три свързани контролера и два модула, стана ясно, че SAS наистина е обещаваща технология. Ако се обърнете към техническата документация на SAS, ще разберете защо. Това е не само наследник на серийния SCSI (бърз, удобен и лесен за използване), но и отлично ниво на мащабируемост и растеж на инфраструктурата, в сравнение с което Ultra320 SCSI решенията изглеждат като каменна ера. И съвместимостта е просто страхотна. Ако планирате да закупите професионално оборудване SATA за вашия сървър, тогава трябва да погледнете SAS. Всеки SAS контролер или аксесоар е съвместим както със SAS, така и със SATA твърди дискове. Следователно можете да създадете както високопроизводителна SAS среда, така и просторна SATA среда - или и двете. Удобната поддръжка за външно съхранение е друго важно предимство на SAS. Ако SATA хранилището използва собствени решения или единична SATA/eSATA връзка, SAS интерфейсът за съхранение позволява увеличена честотна лента в групи от четири SAS връзки. В резултат на това получаваме възможност да увеличим честотната лента за нуждите на приложенията, а не да почиваме на 320 MB / s UltraSCSI или 300 MB / s SATA. Освен това SAS разширителите ви позволяват да създадете цяла йерархия от SAS устройства, така че администраторите да имат повече свобода на действие. Еволюцията на SAS устройствата няма да свърши дотук. Струва ни се, че интерфейсът UltraSCSI може да се счита за остарял и бавно отписан. Малко вероятно е индустрията да го подобри, освен ако не продължи да поддържа съществуващи реализации UltraSCSI. Все още нови твърди дискове, последни моделисъхранение и модули, както и увеличаване на скоростта на интерфейса до 600 MB / s, а след това до 1200 MB / s - всичко това е предназначено за SAS. Каква трябва да бъде модерната инфраструктура за съхранение? С наличието на SAS дните на UltraSCSI са преброени. Последователната версия е логична стъпка напред и прави всичко по-добре от своя предшественик. Въпросът за избора между UltraSCSI и SAS става очевиден. Изборът между SAS или SATA е малко по-труден. Но ако погледнете в бъдещето, тогава SAS компонентите все още ще бъдат по-добри. Наистина, за максимална производителност или по отношение на скалируемост днес няма алтернатива на SAS.

Днешният файлов сървър или уеб сървър е незаменим без RAID масив. Само този режим на работа може да осигури необходимата производителност и скорост на работа със системата за съхранение. Доскоро единствените твърди дискове, подходящи за такава работа, бяха SCSI устройства със скорост на шпиндела 10-15 хиляди оборота в минута. Тези устройства изискват отделен SCSI контролер за работа. Скоростта на пренос на данни през SCSI достигна 320 Mb / s, но SCSI интерфейсът е обикновен паралелен интерфейс с всичките му недостатъци.

Съвсем наскоро се появи нов дисков интерфейс. Наричаше се SAS (Serial Attached SCSI). Центрове за отдих в Челябинск - Днес много компании вече имат контролери за този интерфейс в продуктовата си линия, които поддържат всички нива на RAID масиви. В нашия мини-ревю ще разгледаме два члена от новото семейство SAS контролери на Adaptec. Това са моделът с 8 порта ASR-4800SAS и моделът с 4+4 порта ASR-48300 12C.

Въведение в SAS

Що за интерфейс е това - SAS? Всъщност SAS е хибрид на SATA и SCSI. Технологията е усвоила предимствата на два интерфейса. Да започнем с факта, че SATA е сериен интерфейс с два независими канала за четене и запис, като всяко SATA устройство е свързано към отделен канал. SCSI има много ефективен и надежден корпоративни протокол за пренос на данни, но недостатъкът е паралелният интерфейс и споделената шина за множество устройства. По този начин SAS е лишен от недостатъците на SCSI, има предимствата на SATA и осигурява скорости до 300 Mb/s на канал. Според диаграмата по-долу можете грубо да си представите схемата на свързване за SCSI и SAS.

Двупосочността на интерфейса намалява латентността до нула, тъй като няма превключване на канала за четене / запис.

Интересна и положителна характеристика на Serial Attached SCSI е, че този интерфейс поддържа SAS и SATA дискове, като и двата вида дискове могат да бъдат свързани към един и същ контролер едновременно. SAS устройствата обаче не могат да бъдат свързани към SATA контролер, тъй като тези устройства, първо, изискват специални SCSI команди (сериен SCSI протокол), за да работят, и второ, са физически несъвместими със SATA блок. Всяко SAS устройство се свързва към собствен порт, но все пак е възможно да свържете повече устройства, отколкото контролерът има портове. SAS-разширителите (Expander) предоставят тази възможност.

Първоначалната разлика между SAS дисков хедър и SATA дисков хедър е допълнителен порт за данни, тоест всеки Serial Attached SCSI диск има два SAS порта със собствен оригинален ID, като по този начин технологията осигурява резервиране, което подобрява надеждността.

SAS кабелите са малко по-различни от SATA и към SAS контролера има специален кабелен аксесоар. Точно като SCSI, твърди дисковеот новия стандарт могат да се свързват не само вътре в кутията на сървъра, но и извън нея, за което са предвидени специални кабели и аксесоари. За свързване на "hot-swappable" дискове се използват специални платки - backplane, които имат всички необходими конектори и портове за свързване на дискове и контролери.

Като правило платката на задната платка се намира в специален корпус с шейна за монтаж на дискове, такъв корпус съдържа RAID масив и осигурява неговото охлаждане. При повреда на един или няколко диска е възможна бърза подмяна на повреден HDD, като подмяната на повреден диск не спира работата на масива - просто сменете диска и масивът отново е напълно функционален.

Adaptec SAS адаптери

Adaptec представи на вашето внимание два доста интересни модела RAID контролери. Първият модел е представител на бюджетния клас устройства за изграждане на RAID в евтини сървъри от начално ниво - това е осемпортовият модел ASR-48300 12C. Вторият модел е много по-усъвършенстван и предназначен за по-сериозни задачи, има осем SAS канала на борда - това е ASR-4800SAS. Но нека разгледаме по-подробно всеки от тях. Да започнем с по-прост и евтин модел.

Adaptec ASR-48300 12C

Контролерът ASR-48300 12C е предназначен за изграждане на малки RAID масиви от нива 0, 1 и 10. По този начин основните типове дискови масиви могат да бъдат изградени с помощта на този контролер. Този модел се доставя в обикновена картонена кутия, която е декорирана в сини и черни цветове, на предната страна на опаковката има стилизирано изображение на контролер, летящ от компютър, което трябва да предизвика мисли за високата скорост на компютъра с това устройство вътре.

Обхватът на доставката е минимален, но включва всичко необходимо, за да започнете работа с контролера. Комплектът съдържа следното.

Контролер ASR-48300 12C
. Скоба с нисък профил

. CD с диспечера на съхранението
. Кратко ръководство
. Свързващ кабел с конектори SFF8484 към 4xSFF8482 и захранване 0,5м.

Контролерът е предназначен за PCI-X 133 MHz шина, която е много разпространена в сървърните платформи. Адаптерът осигурява осем SAS порта, но само четири порта са реализирани като SFF8484 конектор, към който дисковете са свързани вътре в кутията, а останалите четири канала са изведени под формата на SFF8470 конектор, така че някои от дисковете трябва да бъде свързан отвън - това може да бъде външна кутия с четири диска вътре.

При използване на разширителя, контролерът има възможност да работи със 128 диска в масива. Освен това контролерът може да работи в 64-битова среда и поддържа съответните команди. Картата може да бъде инсталирана в 2U нископрофилен сървър с включената нископрофилна заготовка. Общите характеристики на платката са както следва.

Предимства

Икономически ефективен Serial Attached SCSI контролер с Adaptec HostRAID™ технология за високопроизводително съхранение на критични данни.

Клиентски нужди

Идеален за поддръжка на сървърни приложения от начално ниво, среден клас и работни групи, които изискват високопроизводително съхранение и стабилна сигурност, като приложения Резервно копие, уеб съдържание, имейл, бази данни и споделяне на данни.

Системна среда - сървъри на отдели и работни групи

Тип интерфейс на системната шина - PCI-X 64 bit/133 MHz, PCI 33/66

Външни връзки - One x 4 Infiniband/Serial Attached SCSI (SFF8470)

Вътрешни връзки - Един 32-пинов x 4 Serial Attached SCSI (SFF8484)

Системни изисквания - тип сървър IA-32, AMD-32, EM64T и AMD-64

32/64-битов PCI 2.2 или 32/64-битов PCI-X 133 слот

Гаранция - 3 години

RAID нива - Adaptec HostRAID 0, 1 и 10

Основни характеристики на RAID

• Поддръжка на зареждащи масиви
• Автоматично възстановяване
• Управление със софтуера Adaptec Storage Manager
• Фонова инициализация

Размери на платката - 6.35cm x 17.78cm (включително външен конектор)

Работна температура - 0° до 50° C

Разсейвана мощност - 4 W

Средно време преди отказ (MTBF - време между откази) - 1692573 часа при 40 ºC.

Adaptec ASR-4800SAS

Адаптер номер 4800 е по-функционално усъвършенстван. Този модел е позициониран за по-бързи сървъри и работни станции. Той поддържа почти всички RAID масиви - масиви, които са налични на по-младия модел, и можете също да конфигурирате масиви от RAID 5, 50, JBOD и Adaptec Advanced Data Protection Suite с RAID 1E, 5EE, 6, 60, Copyback Hot Spare с Опция за архивиране на моментни снимки за Tower сървъри и rack сървъри с висока плътност.

Моделът се предлага в опаковка, подобна на младшия модел с дизайн в същия "авиационен" стил.

Комплектът съдържа почти същото като младшата карта.

Контролер ASR-4800SAS
. Скоба в пълен размер
. Диск с драйвери и пълно ръководство
. CD с диспечера на съхранението
. Кратко ръководство
. Два кабела с конектори SFF8484 до 4xSFF8482 и захранване по 1м.

Контролерът поддържа 133MHz PCI-X шина, но има и модел 4805, който е функционално подобен, но използва PCI-E x8 шина. Адаптерът осигурява същите осем SAS порта, но всичките осем порта са изпълнени като вътрешни, съответно платката има два конектора SFF8484 (за два кабела в пакет), но има и външен конектор тип SFF8470 за четири канала , при свързване към който един от вътрешните конектори се изключва.

По същия начин, както в по-младото устройство, броят на дисковете може да се разшири до 128 с помощта на разширители. Но основната разлика между модела ASR-4800SAS и ASR-48300 12C е наличието на 128 MB DDR2 ECC памет, използвана като кеш на първия, което ускорява работата с дисковия масив и оптимизира работата с малки файлове. Наличен е допълнителен батериен модул за запазване на данни в кеша, когато захранването е изключено. Общите характеристики на платката са както следва.

Предимства - Високоефективно съхранение и свързаност за защита на данни за сървъри и работни станции

Нужди на клиента — Идеален за поддръжка на приложения за сървъри и работни групи, които изискват постоянно високи нива на производителност при четене/запис, като видео стрийминг, уеб съдържание, видео по заявка, фиксирано съдържание и съхранение на референтни данни.

• Системна среда - сървъри и работни станции на отдели и работни групи
• Тип интерфейс на системната шина - PCI-X 64-bit/133 MHz хост интерфейс
• Външни връзки - SAS конектор един x4
• Вътрешни връзки - SAS конектори два x4
• Скорост на трансфер на данни - До 3 GB/s на порт
• Системни изисквания - Intel или AMD архитектура с безплатен 64-bit 3.3v PCI-X слот
• Поддържа EM64T и AMD64 архитектури
• Гаранция - 3 години
• Стандартни RAID нива - RAID 0, 1, 10, 5, 50
• Стандартни RAID функции - Hot Spare, миграция на RAID ниво, онлайн разширяване на капацитета, оптимизиран диск, използване, поддръжка на S.M.A.R.T и SNMP, плюс функции от Adaptec Advanced

• Пакет за защита на данните, включително:

1. Hot Space (RAID 5EE)
2. Раирано огледало (RAID 1E)
3. Защита при повреда на двойно устройство (RAID 6)
4. Copyback Hot Spare

• Разширени RAID функции - архивиране на моментни снимки
• Размери на дъската - 24см х 11.5см
• Работна температура - 0 до 55 градуса С
• Средно време преди отказ (MTBF - време между откази) - 931924 часа при 40 ºC.

Тестване

Тестването на адаптери е трудна работа. Освен това все още не сме придобили много опит със SAS. Затова беше решено да се тества скоростта на твърдите дискове със SAS интерфейс в сравнение със SATA устройствата. За да направим това, използвахме нашите съществуващи 73 GB Hitachi HUS151473VLS300 15000rpm SAS устройства с 16Mb буфер и WD 150GB SATA150 Raptor WD1500ADFD 10000rpm устройства с 16Mb буфер. Направихме директно сравнение на два бързи диска, но с различни интерфейси на два контролера. Дисковете са тествани в програмата HDTach, при което са получени следните резултати.

Adaptec ASR-48300 12C

Adaptec ASR-4800SAS

Логично беше да предположим, че SAS твърд диск ще бъде по-бърз от SATA, въпреки че взехме най-бързото WD Raptor устройство за оценка на производителността, което може да се конкурира по производителност с много 15000 rpm SCSI устройства. Що се отнася до разликите между контролерите, те са минимални. Разбира се, по-старият модел предоставя повече функции, но необходимостта от тях възниква само в корпоративния сектор за използване на такива устройства. Тези корпоративни функции включват специални RAID нива и допълнителна кеш памет на борда на контролера. Обикновен домашен потребителмалко вероятно е да инсталирате 8 твърди диска, събрани в излишен RAID масив в дом, макар и до самия покрив на модифициран компютър - по-скоро ще се даде предимство на използването на четири диска за масив от ниво 0 + 1, а останалите ще се използва за данни. Тук ASR-48300 12C идва на помощ. В допълнение, някои дънни платки за овърклок имат PCI-X интерфейс. Предимството на модела за домашна употреба е сравнително достъпната цена (в сравнение с осем твърди диска) от $350 и лекотата на използване (поставяне и свързване). Освен това особен интерес представляват 2,5-инчовите 10K твърди дискове. Тези твърди дискове имат по-ниска консумация на енергия, загряват по-малко и заемат по-малко място.

заключения

Това е необичаен преглед за нашия сайт и е по-скоро за проучване на интереса на потребителите към прегледи на специализиран хардуер. Днес бяха разгледани не само два необичайни RAID контролера от добре познатия и утвърден производител на сървърен хардуер Adaptec. Това е и опит за написване на първата аналитична статия на нашия уебсайт.

Що се отнася до днешните ни герои, SAS контролерите на Adaptec, можем да кажем, че следващите два продукта на компанията бяха успешни. По-младият модел, $350 ASR-48300, може да пусне корени в продуктивен домашен компютъри още повече в сървър от начално ниво (или компютър, който изпълнява неговата роля). Моделът има всички предпоставки за това: удобен софтуер Adaptec Storage Manager, поддръжка от 8 до 128 диска, работа с основни RAID нива.

По-старият модел е предназначен за сериозни задачи и, разбира се, може да се използва в евтини сървъри, но само ако има специални изисквания за скоростта на работа с малки файлове и надеждността на съхранението на информация, тъй като картата поддържа всички нива RAID масиви от корпоративен клас с резервиране и има 128 MB бърз DDR2 кеш с контрол на коригирането на грешки (ECC). Цената на контролера е $950.

ASR-48300 12C

Предимства на модела

• Наличност
• Поддържа от 8 до 128 диска
• Лекота на използване
• Стабилна работа
• Репутация

• PCI-X слот - за по-голяма популярност липсва само поддръжката на по-разпространения PCI-E

ASR-4800SAS

• Стабилна работа
• Репутация на производителя
• Добра функционалност
• Наличие на надстройки (софтуер и хардуер)
• Наличие на PCI-E версия
• Лекота на използване
• Поддържа от 8 до 128 диска
• 8 вътрешни SAS връзки

• Не е много подходящ за бюджетни и домашни сектори.

Тестове на масиви RAID 6, 5, 1 и 0 с Hitachi SAS-2 устройства

Очевидно дните, когато един приличен професионален 8-портов RAID контролер струваше доста впечатляващи пари, са отминали. Днес има решения за интерфейса Serial Attached SCSI (SAS), които са много атрактивни както като цена и функционалност, така и като производителност. За един от тях - този преглед.

Контролер LSI MegaRAID SAS 9260-8i

По-рано вече писахме за SAS интерфейс от второ поколение със скорост на трансфер от 6 Gb / s и много евтин 8-портов LSI SAS 9211-8i HBA контролер, предназначен за организиране на системи за съхранение от начално ниво, базирани на най-простите SAS и SATA RAID масиви , дискове. Моделът LSI MegaRAID SAS 9260-8i ще бъде по-висок клас – оборудван е с повече мощен процесорс хардуерно изчисляване на масиви от нива 5, 6, 50 и 60 (ROC технология - RAID On Chip), както и значително количество (512 MB) вградена SDRAM памет за ефективно кеширане на данни. Този контролер също поддържа 6Gb/s SAS и SATA интерфейси, а самият адаптер е проектиран за шина PCI Express x8 Rev. 2.0 (5Gb/s на лента), което теоретично е почти достатъчно, за да отговори на нуждите от 8 високоскоростни SAS порта . И всичко това - на цена на дребно от около 500 долара, тоест само няколкостотин по-скъпо от бюджета LSI SAS 9211-8i. Самият производител, между другото, отнася това решение към серията MegaRAID Value Line, тоест икономични решения.

LSIMegaRAID SAS9260-8i 8-портов SAS контролер и неговия SAS2108 процесор с DDR2 памет

Платката LSI SAS 9260-8i има нисък профил (форм фактор MD2), оборудвана е с два вътрешни Mini-SAS 4X конектора (всеки от тях ви позволява да свържете до 4 SAS устройства директно или повече чрез умножители на портове), е проектиран за PCI Express шина x8 2.0 и поддържа RAID нива 0, 1, 5, 6, 10, 50 и 60, динамична SAS функционалност и др. и др. Контролерът LSI SAS 9260-8i може да се инсталира както в 1U и 2U rack сървъри (среден и висок клас сървъри), така и в ATX и Slim-ATX кутии (за работни станции). RAID се поддържа от хардуерно - вграден LSI SAS2108 процесор (PowerPC ядро ​​на 800 MHz), недопълнен с 512 MB DDR2 800 MHz памет с ECC поддръжка. LSI обещава скорости на данни на процесора до 2,8 GB/s за четене и до 1,8 GB/s за запис. Сред богатата функционалност на адаптера си струва да се отбележат функциите за онлайн разширяване на капацитета (OCE), онлайн миграция на ниво RAID (RLM) (разширяване на обема и промяна на типа на масивите в движение), услуги за криптиране SafeStore и незабавна защита изтриване (криптиране на данни на дискове и сигурно изтриване на данни), поддръжка на твърди дискове (технология SSD Guard) и др. и др. За този контролер е наличен допълнителен батериен модул (с него максималната работна температура не трябва да надвишава +44,5 градуса по Целзий).

Ключови спецификации на контролера LSI SAS 9260-8i

Системен интерфейс	PCI Express x8 2.0 (5 GT/s), Bus Master DMA
Дисков интерфейс	SAS-2 6Gb/s (поддържа SSP, SMP, STP и SATA протоколи)
Брой SAS портове	8 (2 x4 Mini-SAS SFF8087), поддържа до 128 устройства чрез умножители на портове
RAID поддръжка	нива 0, 1, 5, 6, 10, 50, 60
процесор	LSI SAS2108 ROC (PowerPC @ 800 MHz)
Вграден кеш	512 MB ECC DDR2 800 MHz
Консумация на енергия, не повече	24W (+3,3V и +12V захранване от PCIe слот)
Температурен диапазон на работа/съхранение	0…+60 °С / −45…+105 °С
Форм фактор, размери	MD2 нископрофилен, 168×64,4 мм
MTBF стойност	>2 милиона ч
Гаранция на производителя	3 години

Типичните приложения на LSI MegaRAID SAS 9260-8i са както следва: разнообразие от видео станции (видео при поискване, видеонаблюдение, създаване и редактиране на видео, медицински изображения), високопроизводителни изчисления и архиви на цифрови данни, различни сървъри (файлови, уеб, поща, бази данни). Като цяло, по-голямата част от задачите, решени в малкия и среден бизнес.

В бяло-оранжева кутия с фриволно усмихнато лице на зъбата дама върху "заглавието" (очевидно за да примами по-добре брадати системни администратори и сурови системни строители) има контролна платка, скоби за нейното инсталиране в ATX, Slim-ATX кутии и др., два 4-дискови кабела с Mini-SAS конектори от единия край и обикновен SATA (без захранване) от другия (за свързване на до 8 устройства към контролера), както и CD с PDF документация и драйвери за множество версии на Windows, Linux (SuSE и RedHat), Solaris и VMware.

Пакет LSI MegaRAID SAS 9260-8i контролер в кутия (мини картата MegaRAID Advanced Services Hardware Key се предлага при отделна заявка)

Софтуерните технологии LSI MegaRAID Advanced Services са налични за контролера LSI MegaRAID SAS 9260-8i със специален хардуерен ключ (предлага се отделно): MegaRAID Recovery, MegaRAID CacheCade, MegaRAID FastPath, LSI SafeStore Encryption Services (разглеждането им е извън обхвата на тази статия ). По-специално, по отношение на подобряването на производителността на масив от традиционни дискове (HDD), използвайки твърд диск (SSD), добавен към системата, ще бъде полезна технологията MegaRAID CacheCade, с която SSD действа като кеш от второ ниво за HDD масив (аналог на хибридно решение за HDD), в отделни случаиосигурявайки увеличение на производителността на дисковата подсистема до 50 пъти. Интерес представлява и решението MegaRAID FastPath, което намалява латентността на I/O обработката на процесора SAS2108 (чрез деактивиране на HDD оптимизацията), което ви позволява да ускорите масива от множество твърди дискове (SSD), свързани директно към SAS 9260 -8i портове.

По-удобно е да конфигурирате, конфигурирате и поддържате контролера и неговите масиви в корпоративния мениджър в средата на операционната система (настройките в менюто за настройка на BIOS на самия контролер не са достатъчно богати - само основни функции). По-специално, в мениджъра, с няколко щраквания на мишката, можете да организирате всеки масив и да зададете правилата за неговата работа (кеширане и т.н.) - вижте екранните снимки.

Примерни екранни снимки на мениджъра на Windows за конфигуриране на RAID нива 5 (отгоре) и 1 (отдолу).

Тестване

За да тестваме базовата производителност на LSI MegaRAID SAS 9260-8i (без MegaRAID Advanced Services Hardware Key и свързаните с него технологии), ние използвахме пет високопроизводителни SAS устройства със скорост на шпиндела 15K rpm и поддръжка за SAS-2 интерфейс ( 6 Gb / c) - Hitachi Ultrastar 15K600 HUS156030VLS600 с капацитет 300 GB.

Твърд диск Hitachi Ultrastar 15K600 без горен капак

Това ще ни позволи да тестваме всички основни нива на масиви - RAID 6, 5, 10, 0 и 1, и то не само с минималния брой дискове за всяко от тях, но и "за растеж", тоест при добавяне на диск към втория от 4-каналните SAS портове на ROC чипа. Имайте предвид, че героят на тази статия има опростен аналог - 4-портов LSI MegaRAID SAS 9260-4i контролер, базиран на същата елементна база. Следователно нашите тестове на 4-дискови масиви са еднакво приложими за него.

Максималната скорост на последователно четене/запис на полезен товар за Hitachi HUS156030VLS600 е около 200 MB/s (вижте графиката). Средно време за случаен достъп при четене (по спецификации) - 5.4 ms. Вграден буфер - 64 MB.

Диаграма на скоростта на последователно четене/запис на Hitachi Ultrastar 15K600 HUS156030VLS600

Тестовата система се основава на Процесор Intel xeon 3120, дънна платкас Intel чипсет P45 и 2 GB DDR2-800 памет. SAS контролерът е инсталиран в PCI Express x16 v2.0 слот. Тестовете са проведени под контрол операционна система Windows XP SP3 Professional и Windows 7 Ultimate SP1 x86 (чисто американски версии), тъй като сървърните им аналози (съответно Windows 2003 и 2008) не позволяват някои от бенчмарковете и скриптовете, които използвахме, да работят. Използваните тестове бяха AIDA64, ATTO Disk Benchmark 2.46, Intel IOmeter 2006, Intel NAS Performance Toolkit 1.7.1, C'T H2BenchW 4.13/4.16, HD Tach RW 3.0.4.0 и PCMark Vantage и PCMark05 на Futuremark. Тестовете бяха проведени както на неразпределени томове (IOmeter, H2BenchW, AIDA64), така и на форматирани дялове. В последния случай (за NASPT и PCMark) резултатите бяха взети както за физическото начало на масива, така и за неговата среда (обемите от масиви с максимален наличен капацитет бяха разделени на два равни логически дяла). Това ни позволява да оценим по-адекватно производителността на решенията, тъй като най-бързите начални секции на томове, върху които се извършват файлови бенчмаркове от повечето браузъри, често не отразяват ситуацията в други секции на диска, които също могат да се използват много активно в реална работа.

Всички тестове бяха проведени пет пъти и резултатите бяха осреднени. Ще разгледаме по-отблизо нашата актуализирана методология за оценка на професионални дискови решения в отделна статия.

Остава да добавим, че в този тест използвахме фърмуера на контролера версия 12.12.0-0036 и драйвери версия 4.32.0.32. Кеширането за запис и четене за всички масиви и устройства е активирано. Може би използването на по-модерен фърмуер и драйвери ни спаси от странностите, наблюдавани в резултатите от ранните тестове на същия контролер. При нас подобни инциденти не са наблюдавани. Ние обаче не използваме и скрипта FC-Test 1.0, който е много съмнителен от гледна точка на надеждността на резултатите (които в определени случаи същите колеги „искат да нарекат объркване, колебание и непредсказуемост“) в нашия пакет, тъй като многократно сме забелязвали неговия неуспех при някои файлови шаблони (по-специално набори от много малки, по-малко от 100 KB файлове).

Графиките по-долу показват резултатите за 8 конфигурации на масиви:

1. RAID 0 от 5 диска;
2. RAID 0 от 4 диска;
3. RAID 5 от 5 диска;
4. RAID 5 от 4 устройства;
5. RAID 6 от 5 диска;
6. RAID 6 от 4 диска;
7. RAID 1 от 4 устройства;
8. RAID 1 от 2 диска.

RAID 1 масив от четири диска (вижте екранната снимка по-горе) при LSI очевидно означава ивичен + огледален масив, обикновено наричан RAID 10 (това се потвърждава и от резултатите от теста).

Резултати от тестовете

За да не претоварваме уеб страницата за преглед с безброй набор от диаграми, понякога неинформативни и уморителни (както някои "бесни колеги" често грешат :)), ние обобщихме подробните резултати от някои тестове в маса. Тези, които желаят да анализират тънкостите на нашите резултати (например да разберат поведението на обвиняемите в най-критичните за себе си задачи), могат да направят това сами. Ще се съсредоточим върху най-важните и ключови резултати от теста, както и върху средните показатели.

Първо, нека да разгледаме резултатите от "чисто физически" тестове.

Средното време за произволен достъп за четене на едно устройство Hitachi Ultrastar 15K600 HUS156030VLS600 е 5,5 ms. Въпреки това, когато ги организирате в масиви, този индикатор се променя леко: той намалява (поради ефективно кеширане в контролера LSI SAS9260) за „огледални“ масиви и се увеличава за всички останали. Най-голям ръст (около 6%) се наблюдава при масиви от ниво 6, тъй като в този случай контролерът трябва едновременно да има достъп до най-голямото числодискове (на три за RAID 6, два за RAID 5 и един за RAID 0, тъй като достъпът в този тест се осъществява в блокове от само 512 байта, което е значително по-малък размерблокове за ивици на масиви).

Много по-интересна е ситуацията с произволен достъп до масиви по време на запис (блокове от 512 байта). За единичен диск този параметър е около 2,9 ms (без кеширане в хост контролера), но в масивите на контролера LSI SAS9260 виждаме значително намаление на този показател поради доброто кеширане на запис в 512 MB SDRAM буфер на контролера. Интересното е, че най-драматичният ефект се получава при RAID 0 масиви (времето за произволен достъп по време на запис пада с почти един порядък в сравнение с едно устройство)! Това несъмнено трябва да има благоприятен ефект върху производителността на такива масиви в редица сървърни задачи. В същото време, дори при масиви с XOR изчисления (т.е. високо натоварване на процесора SAS2108), произволните достъпи за запис не водят до очевиден спад на производителността - отново благодарение на мощния кеш на контролера. Естествено, RAID 6 тук е малко по-бавен от RAID 5, но разликата между тях по същество е незначителна. Бях донякъде изненадан от поведението на едно „огледало“ в този тест, което показа най-бавния произволен достъп при писане (може би това е „характеристика“ на микрокода на този контролер).

Линейните (последователни) графики на скоростта на четене и запис (в големи блокове) за всички масиви нямат никакви особености (те са почти идентични за четене и запис, при условие че е активирано кеширане на запис на контролера) и всички те са мащабирани според броя на дискове, участващи паралелно в „полезния“ процес. Тоест, за дискове с пет диска RAID 0, скоростта се "удвоява" спрямо един диск (достигайки 1 GB / s!), за пет диска RAID 5 се "учетворява", за RAID 6 - "утроява" (утроява , разбира се :)), за RAID 1 от четири диска, той се удвоява (без "y2eggs"! :)), а за обикновено огледало, той дублира графиките на един диск. Този модел е ясно видим по-специално по отношение на максималната скорост на четене и запис на истински големи (256 MB) файлове в големи блокове (от 256 KB до 2 MB), които ще илюстрираме с диаграма на ATTO Disk Benchmark 2.46 тест (резултатите от този тест за Windows 7 и XP са почти идентични).

Тук само случаят с четене на файлове на RAID 6 масив от 5 диска неочаквано изпадна от общата картина (резултатите бяха многократно проверени). Въпреки това, за четене на блокове от 64 KB, скоростта на този масив набира своите 600 MB / s. Така че нека отпишем този факт като "характеристика" на текущия фърмуер. Също така отбелязваме, че при писане на реални файлове скоростта е малко по-висока поради кеширането в голям буфер на контролера и разликата при четене е по-забележима, колкото по-ниска е реалната линейна скорост на масива.

Що се отнася до скоростта на интерфейса, обикновено измервана чрез буферни записи и четения (многократни достъпи до един и същ адрес на дисков том), тук трябва да кажем, че тя се оказа еднаква за почти всички масиви поради включването на кеша на контролера за тези масиви (вижте . таблица). По този начин производителността на запис за всички участници в нашия тест възлиза на приблизително 2430 MB / s. Обърнете внимание, че шината PCI Express x8 2.0 теоретично дава скорост от 40 Gb / s или 5 Gb / s, но според полезните данни теоретичната граница е по-ниска - 4 Gb / s, което означава, че в нашия случай контролерът наистина работеше според версия 2.0 на PCIe шината. По този начин измерените от нас 2,4 GB/s очевидно са реалната честотна лента на вградената памет на контролера (памет DDR2-800 с 32-битова шина за данни, както може да се види от конфигурацията на ECC чиповете на платката , теоретично дава до 3,2 GB/s). При четене на масиви кеширането не е толкова „изчерпателно“, както при запис, следователно скоростта на „интерфейса“, измерена в помощните програми, обикновено е по-ниска от скоростта на четене на кеша на контролера (типично 2,1 GB / s за масиви от нива 5 и 6) , а в някои случаи тя "пада" до скоростта на четене на буфера на самите твърди дискове (около 400 MB / s за един твърд диск, вижте графиката по-горе), умножена по броя на "последователните" дискове в масива (това са случаите на RAID 0 и 1 от нашите резултати).

Е, разбрахме "физиката" в първото приближение, време е да преминем към "текстовете", тоест към тестовете на "истинските" момчета от приложението. Между другото, ще бъде интересно да разберем дали производителността на масивите се мащабира при изпълнение на сложни потребителски задачи толкова линейно, колкото мащабира при четене и писане на големи файлове (вижте тестовата диаграма на ATTO точно по-горе). Любознателният читател, надявам се, вече е успял да предвиди отговора на този въпрос.

Като „салата“ към нашата „лирична“ част от ястието ще сервираме десктоп-базирани дискови тестове от пакетите PCMark Vantage и PCMark05 (съответно под Windows 7 и XP), както и подобен „track“ тест на приложения от пакета H2BenchW 4.13 на авторитетното немско списание C'T. Да, тези тестове първоначално са предназначени за оценка на твърди дискове за настолни компютри и работни станции с ниска цена. Те емулират изпълнението на типични задачи на усъвършенстван персонален компютър на дискове - работа с видео, аудио, фотошоп, антивирусни програми, игри, суап файлове, инсталиране на приложения, копиране и писане на файлове и т.н. Затова резултатите от тях не трябва да се вземат в контекста на тази статия.като истина от последна инстанция - в края на краищата други задачи се изпълняват по-често на многодискови масиви. Въпреки това, в светлината на факта, че самият производител позиционира този RAID контролер, включително за сравнително евтини решения, такъв клас тестови задачи е напълно способен да характеризира определена част от приложенията, които действително ще се изпълняват на такива масиви (същата работа с видео, професионална графична обработка, смяна на ОС и ресурсоемки приложения, копиране на файлове, антивирусна програма и др.). Ето защо не бива да се подценява значението на тези три всеобхватни показателя в нашия цялостен пакет.

В популярния PCMark Vantage средно (вижте диаграмата) наблюдаваме един много забележителен факт - производителността на това многодисково решение почти не зависи от вида на използвания масив! Между другото, в определени граници, това заключение е валидно и за всички отделни тестови писти (типове задачи), включени в пакетите PCMark Vantage и PCMark05 (вижте таблицата за подробности). Това може да означава или че алгоритмите на фърмуера на контролера (с кеш и дискове) почти не отчитат спецификата на работата на приложения от този тип, или че основната част от тези задачи се изпълняват в кеш паметта на самия контролер (и най-вероятно наблюдаваме комбинация от тези два фактора). Въпреки това, за последния случай (т.е. изпълнението на песни до голяма степен в кеша на RAID контролера) средната производителност на решенията не е толкова висока - сравнете тези данни с резултатите от теста на някои "десктоп" ("чипсет" ") 4-дискови RAID 0 масиви и 5 и евтини единични SSD на шина SATA 3 Gb / s (вижте прегледа). Ако в сравнение с обикновен "чипсет" 4-дисков RAID 0 (и на два пъти по-бавни твърди дискове от използвания тук Hitachi Ultrastar 15K600), масивите LSI SAS9260 са по-малко от два пъти по-бързи в тестовете на PCMark, тогава сравнително дори не най-бързият "бюджетно" едно SSD всички определено губят! Резултатите от дисковия тест PCMark05 дават подобна картина (вижте таблицата, няма смисъл да рисувате отделна диаграма за тях).

Подобна картина (с известни уговорки) за масиви, базирани на LSI SAS9260, може да се види в друг бенчмарк на "пистово" приложение - C'T H2BenchW 4.13. Тук само двата най-бавни (по отношение на структурата) масиви (RAID 6 от 4 диска и просто „огледало“) изостават значително от всички останали масиви, чиято производителност очевидно достига това „достатъчно“ ниво, когато вече не се основава на дисковата подсистема и на ефективността на процесора SAS2108 с кеша на контролера за тези сложни последователности за достъп. И в този контекст можем да се радваме, че производителността на масиви, базирани на LSI SAS9260 в задачи от този клас, почти не зависи от типа на използвания масив (RAID 0, 5, 6 или 10), което ви позволява да използвате повече надеждни решения без компромис с крайната производителност.

Въпреки това, „не всичко е Масленица за котката“ - ако променим тестовете и проверим работата на масиви с реални файлове на файлова система NTFS, картината ще се промени драстично. По този начин, в теста Intel NASPT 1.7, много от чиито „предварително инсталирани“ сценарии са доста пряко свързани със задачи, типични за компютри, оборудвани с контролера LSI MegaRAID SAS9260-8i, разположението на масива е подобно на това, което наблюдавахме в теста ATTO при четене и запис на големи файлове - скоростта се увеличава пропорционално с нарастването на "линейната" скорост на масивите.

В тази диаграма показваме средна стойност на всички NASPT тестове и модели, докато в таблицата можете да видите подробните резултати. Позволете ми да подчертая, че проведохме NASPT както под Windows XP (това обикновено правят много браузъри), така и под Windows 7 (което поради някои характеристики на този тест се прави по-рядко). Факт е, че Seven (и неговият "голям брат" Windows 2008 Server) използват по-агресивни алгоритми за собствено кеширане при работа с файлове, отколкото XP. В допълнение, копирането на големи файлове в "Седемте" се извършва главно в блокове от 1 MB (XP, като правило, работи в блокове от 64 KB). Това води до факта, че резултатите от "файловия" тест Intel NASPT се различават значително в Windows XP и Windows 7 - в последния те са много по-високи, понякога повече от два пъти! Между другото, сравнихме резултатите от NASPT (и други тестове на нашия пакет) под Windows 7 с 1 GB и 2 GB инсталирана системна памет (има информация, че при големи количества системна памет, кеширането на дискови операции в Windows 7 се увеличава и резултатите от NASPT стават още по-високи), но в рамките на грешката на измерването не открихме разлика.

Оставяме дебата за това коя операционна система (от гледна точка на политики за кеширане и т.н.) е „по-добра“ за тестване на дискове и RAID контролери за дискусионната нишка на тази статия. Вярваме, че е необходимо да тестваме дисковете и базираните на тях решения в условия, възможно най-близки до реални ситуациитяхното функциониране. Ето защо, според нас, получените от нас резултати и за двете операционни системи са с еднаква стойност.

Но обратно към диаграмата за средна ефективност на NASPT. Както можете да видите, разликата между най-бързия и най-бавния от масивите, които тествахме тук, е средно малко по-малко от три пъти. Това, разбира се, не е петкратна празнина, както при четене и писане на големи файлове, но също е много забележимо. Масивите всъщност са разположени пропорционално на тяхната линейна скорост и това е добра новина: това означава, че процесорът LSI SAS2108 обработва данни доста бързо, почти без да създава тесни места, когато масивите от нива 5 и 6 работят активно.

Честно казано, трябва да се отбележи, че NASPT също има модели (2 от 12), в които се наблюдава същата картина като в PCMark с H2BenchW, а именно, че производителността на всички тествани масиви е почти еднаква! Това са Office Productivity и Dir Copy to NAS (вижте таблицата). Това е особено очевидно под Windows 7, въпреки че за Windows XP тенденцията на "конвергенция" е очевидна (в сравнение с други модели). В PCMark с H2BenchW обаче има модели, при които има увеличение на производителността на масива пропорционално на тяхната линейна скорост. Така че всичко не е толкова просто и недвусмислено, колкото биха искали някои.

Първоначално исках да обсъдя диаграма с цялостната производителност на масивите, осреднена за всички тестове на приложения (PCMark + H2BenchW + NASPT + ATTO), тоест тази:

Тук обаче няма какво много да обсъждаме: виждаме, че поведението на масивите на контролера LSI SAS9260 в тестове, които емулират работата на определени приложения, може да варира драстично в зависимост от използваните сценарии. Ето защо е по-добре да направите изводи за предимствата на определена конфигурация въз основа на това какви задачи ще изпълнявате едновременно. И още един професионален тест може значително да ни помогне в това - синтетични модели за IOmeter, емулиращи това или онова натоварване на системата за съхранение.

Тестове в IOmeter

В този случай ще пропуснем обсъждането на многобройни модели, които внимателно измерват скоростта на работа в зависимост от размера на блока за достъп, процента на записи, процента на произволен достъп и т.н. Това всъщност е чиста синтетика, предоставяйки малко полезни практичен информация и представлява интерес по-скоро чисто теоретично. В края на краищата вече изяснихме основните практически моменти относно „физиката“ по-горе. За нас е по-важно да се съсредоточим върху модели, които емулират реална работа - сървъри от различни типове, както и файлови операции.

За да емулираме сървъри като файлов сървър, уеб сървър и база данни (сървър на база данни), използвахме добре познатите модели със същото име, предложени по едно време от Intel и StorageReview.com. За всички случаи тествахме масиви с дълбочина на опашката с команди (QD) от 1 до 256 със стъпка 2.

В модела на базата данни, който използва произволен дисков достъп в блокове от 8 KB в рамките на целия масив, може да се наблюдава значително предимство на масиви без паритет (т.е. RAID 0 и 1) с дълбочина на опашката на команди 4 или по-висока, докато всички масиви с проверка на четността (RAID 5 и 6) демонстрират много сходна производителност (въпреки двукратната разлика между тях в скоростта на линейния достъп). Ситуацията се обяснява просто: всички масиви с паритет показаха сходни стойности в тестовете за средното време за произволен достъп (вижте диаграмата по-горе) и именно този параметър определя главно производителността в този тест. Интересно е, че производителността на всички масиви нараства почти линейно с увеличаване на дълбочината на опашката с команди до 128 и само при QD=256 в някои случаи можете да видите намек за насищане. Максималната производителност на масиви с паритет при QD = 256 е около 1100 IOps (операции в секунда), т.е. процесорът LSI SAS2108 изразходва по-малко от 1 ms, за да обработи една част от данни от 8 KB (около 10 милиона еднобайтови XOR операции в секунда за RAID 6; разбира се, процесорът изпълнява и други I/O и кеш задачи паралелно).

В шарка файлов сървър, който използва блокове с различни размери за произволен достъп за четене и запис на масива в целия му обем, наблюдаваме картина, подобна на DataBase, с тази разлика, че тук петдисковите масиви с паритет (RAID 5 и 6) значително превъзхождат своите 4-дискови масиви в скоростни аналози и в същото време демонстрират почти идентична производителност (около 1200 IOps при QD=256)! Очевидно добавянето на пето устройство към втория от двата 4-лентови SAS порта на контролера по някакъв начин оптимизира изчислителното натоварване на процесора (поради I/O операции?). Може да си струва да сравните 4-дискови масиви по отношение на скоростта, когато устройствата са свързани по двойки към различни конектори на Mini-SAS контролер, за да се идентифицира оптималната конфигурация за организиране на масиви на LSI SAS9260, но това е задача за друга статия .

В модела на уеб сървъра, където според замисъла на създателите му няма операции за запис на диск като клас (а оттам и изчисляване на XOR функции за запис), картината става още по-интересна. Факт е, че и трите пет дискови масива от нашия комплект (RAID 0, 5 и 6) показват идентична производителност тук, въпреки забележимата разлика между тях по отношение на линейното четене и изчисленията на паритета! Между другото, същите три масива, но от 4 диска, също са еднакви по скорост един на друг! И само RAID 1 (и 10) изпада от картината. Защо това се случва е трудно да се прецени. Може би контролерът има много ефективни алгоритми за избор на "добри дискове" (т.е. тези от пет или четири диска, от които необходимите данни идват първи), което в случай на RAID 5 и 6 увеличава вероятността данните да пристигнат от плочите по-рано, подготвяйки процесора предварително за необходимите изчисления (помислете за дълбоката опашка с команди и големия DDR2-800 буфер). И това в крайна сметка може да компенсира забавянето, свързано с изчисленията на XOR, и да ги изравни по „случайност“ с „простия“ RAID 0. Във всеки случай контролерът LSI SAS9260 може само да бъде похвален за изключително високите си резултати (около 1700 IOps за 5- дискови масиви с QD=256) в модела на уеб сървъра за масиви с паритет. За съжаление, мухата в мехлема беше много лошото представяне на двудисковото „огледало“ във всички тези сървърни модели.

Моделът на уеб сървъра се повтаря от нашия собствен модел, който емулира произволно четене на малки (64 KB) файлове в цялото пространство на масива.

Отново резултатите бяха обединени в групи - всички 5-дискови масиви са идентични един с друг по отношение на скоростта и водят в нашата „надпревара“, 4-дисковите RAID 0, 5 и 6 също не могат да бъдат разграничени един от друг по отношение на производителност и само „DSLR“ изпадат от общите маси (между другото, 4-дисков „рефлекс“, тоест RAID 10 е по-бърз от всички останали 4-дискови масиви - очевидно поради същия „избор на добър диск” алгоритъм). Подчертаваме, че тези закономерности са валидни само за голяма дълбочина на командната опашка, докато при малка опашка (QD=1-2) ситуацията и лидерите могат да бъдат напълно различни.

Всичко се променя, когато сървърите работят с големи файлове. В условията на съвременно "по-тежко" съдържание и нови "оптимизирани" операционни системи като Windows 7, 2008 Server и др. работата с мегабайтови файлове и 1 MB блокове данни става все по-важна. В тази ситуация нашият нов модел, който емулира произволно четене на 1-MB файлове в рамките на целия диск (подробностите за новите шаблони ще бъдат описани в отделна статия за методологията), е полезен, за да оценим по-пълно сървъра потенциал на контролера LSI SAS9260.

Както можете да видите, 4-дисковото "огледало" тук вече не оставя на никого надежда за лидерство, ясно доминиращо във всеки ред на команди. Неговата производителност също първо нараства линейно с дълбочината на опашката с команди, но с QD=16 за RAID 1 тя се насища (около 200 MB/s). Малко „по-късно“ (при QD=32) „насищане“ на производителността настъпва в масиви, които са по-бавни в този тест, сред които „сребро“ и „бронз“ трябва да бъдат дадени на RAID 0, а масивите с паритет се оказват бъдете аутсайдери, губейки дори преди брилянтен RAID 1 от два диска, който се оказва неочаквано добър. Това ни води до заключението, че дори при четене изчислителното натоварване на процесора LSI SAS2108 с XOR при работа с големи файлове и блокове (подредени произволно) е много натоварващо за него, а за RAID 6, където всъщност се удвоява, понякога дори прекомерно - производителността на решенията едва надвишава 100 MB / s, тоест 6-8 пъти по-ниска, отколкото при линейно четене! „Прекомерният“ RAID 10 очевидно е по-изгоден за използване тук.

При случайно записване на малки файлове, картината отново е поразително различна от това, което видяхме по-рано.

Факт е, че тук производителността на масивите практически не зависи от дълбочината на командната опашка (очевидно влияят огромният кеш на контролера LSI SAS9260 и доста големите кешове на самите твърди дискове), но се променя драстично с типа от масив! Безспорните лидери тук са "прости" за процесора RAID 0 и "бронз" с повече от двойна загуба на лидера - в RAID 10. Всички масиви с паритет образуваха много близка единична група с двудисков SLR ) , като три пъти губи от лидерите. Да, това определено е голямо натоварване на процесора на контролера. Въпреки това, честно казано, не очаквах такъв „провал“ от SAS2108. Понякога дори мек RAID 5 на "чипсет" SATA контролер (с кеширане на Windows и изчисление с помощта на централния процесор на компютъра) може да работи по-бързо ... Въпреки това, контролерът все още извежда "своите" 440-500 IOps стабилно - сравнете това с диаграма на средното време за достъп за запис в началото на секцията с резултати.

Преходът към произволно писане на големи файлове от 1 MB води до увеличаване на показателите за абсолютна скорост (за RAID 0 - почти до стойностите за произволно четене на такива файлове, т.е. 180-190 MB / s) , но общата картина остава почти непроменена - масиви с паритет в пъти по-бавни от RAID 0.

Картината за RAID 10 е любопитна - производителността му спада с увеличаване на дълбочината на командната опашка, макар и не много. При други масиви няма такъв ефект. Двудисковото "огледало" тук отново изглежда скромно.

Сега нека разгледаме моделите, при които файловете се четат и записват на диска в еднакъв брой. Такива натоварвания са типични по-специално за някои видео сървъри или по време на активно копиране / дублиране / архивиране на файлове в рамките на същия масив, както и в случай на дефрагментиране.

Първо - файлове от 64 KB произволно в целия масив.

Тук е очевидно известно сходство с резултатите от модела DataBase, въпреки че абсолютните скорости на масивите са три пъти по-високи и дори при QD=256 вече се забелязва известно насищане на производителността. По-големият (в сравнение с модела на базата данни) процент на операциите за запис в този случай води до факта, че масивите с паритет и двудисковото „огледало“ стават очевидни аутсайдери, значително по-ниски по скорост от RAID 0 и 10 масиви.

При преминаване към 1 MB файлове този модел обикновено остава, въпреки че абсолютните скорости се утрояват приблизително и RAID 10 става толкова бърз, колкото 4-дискова лента, което е добра новина.

Последният модел в тази статия ще бъде случаят на последователно (за разлика от произволното) четене и писане на големи файлове.

И тук вече много масиви успяват да се ускорят до много прилични скорости в района на 300 MB / s. И въпреки че разликата между лидера (RAID 0) и аутсайдера (двудисков RAID 1) остава повече от два пъти (имайте предвид, че тази разлика е пет пъти за линейно четене или запис!), RAID 5, който е сред първите три, и другите XOR масиви, които са се изтеглили, може да не са окуражаващи. В края на краищата, съдейки по списъка с приложения на този контролер, който самият LSI дава (вижте началото на статията), много целеви задачи ще използват този специфичен характер на достъп до масива. И определено си заслужава да го обмислите.

В заключение ще дам окончателна диаграма, в която показателите на всички горепосочени тестови модели на IOmeter са осреднени (геометрично за всички модели и опашки от команди, без тегловни коефициенти). Любопитно е, че ако осредняването на тези резултати в рамките на всеки модел се извършва аритметично с коефициенти на тегло от 0.8, 0.6, 0.4 и 0.2 за командни опашки съответно 32, 64, 128 и 256 (което условно е дълбочината на командната опашка в цялостната работа на задвижванията), тогава крайният (за всички модели) нормализиран индекс на производителност на масива в рамките на 1% ще съвпадне със средното геометрично.

И така, средната „болнична температура“ в нашите модели за теста IOmeter показва, че няма изход от „физиката с математика“ - RAID 0 и 10 определено са водещи. в някои случаи прилична производителност, като цяло не може да "достигне" такива масиви до нивото на обикновена "ивица". В същото време е интересно, че конфигурациите с 5 диска ясно добавят в сравнение с конфигурациите с 4 диска. По-конкретно, 5-дисковият RAID 6 е недвусмислено по-бърз от 4-дисковия RAID 5, въпреки че по отношение на "физиката" (произволно време за достъп и линейна скорост на достъп) те са практически идентични. „Огледалото“ с два диска също беше разочароващо (средно това е еквивалентно на 4-дисков RAID 6, въпреки че две изчисления XOR на бит данни не са необходими за огледало). Простото "огледало" обаче очевидно не е целеви масив за достатъчно мощен 8-портов SAS контролер с голям кеш и мощен процесор "на борда". :)

Информация за цената

8-портовият SAS контролер LSI MegaRAID SAS 9260-8i с пълен комплект се предлага на цена от около $500, което може да се счита за доста привлекателно. Неговият опростен аналог с 4 порта е още по-евтин. По-точна текуща средна цена на дребно на устройството в Москва, актуална към момента, в който четете тази статия:

LSI SAS 9260-8i	LSI SAS 9260-4i
$571()	$386()

Заключение

Обобщавайки казаното по-горе, можем да заключим, че няма да смеем да дадем унифицирани препоръки „за всички“ за 8-портовия LSI MegaRAID SAS9260-8i контролер. Всеки сам трябва да направи изводи за необходимостта от използването му и конфигурирането на определени масиви с негова помощ - строго въз основа на класа задачи, които трябва да бъдат стартирани. Факт е, че в някои случаи (при някои задачи) това евтино "мегачудовище" е в състояние да покаже изключителна производителност дори на масиви с двоен паритет (RAID 6 и 60), но в други ситуации скоростта на неговите RAID 5 и 6 ясно оставя много да се желае.. И спасението (почти универсално) ще бъде само RAID 10 масив, който може да се организира почти със същия успех на по-евтини контролери. Често обаче благодарение на процесора и кеш паметта SAS9260-8i RAID 10 масивът се държи тук не по-бавно от "ивица" от същия брой дискове, като същевременно осигурява висока надеждност на решението. Но това, което определено трябва да избягвате при SAS9260-8i, е двудисков "рефлекс" и 4-дисков RAID 6 и 5 - това очевидно са неоптимални конфигурации за този контролер.

Благодарение на Hitachi Global Storage Technologies
за предоставените за тестване твърди дискове.

Ако има няколко компютърни диска, свързването им е лесно. Но ако искате много дискове, има функции. На KDPV SAS кабелът с Ali, който вече се изплъзна в миналото, беше толкова неочаквано топло приет от общността. Благодаря, другари. Ще се опитам да засегна тема, която е потенциално полезна за малко по-широк кръг. Макар и специфичен. Ще започна с този кабел и задължителна програма, но само за сийд. Различни части от пъзела трябва да се събират на различни места.
Искам веднага да ви предупредя, че текстът се оказа плътен и доста тежък. Да се ​​насилвате да прочетете и разберете всичко това със сигурност не е необходимо. Много снимки!

Някой да каже 9 долара за тъп кабел? Какво да правя, в ежедневието това се използва изключително рядко, а за индустриалните неща тиражите са по-ниски и цените са по-високи. За сложен SAS кабел и стотина-две долара могат да го настроят без да им мигне окото. Значи китайците го намаляват още :)

Доставка и опаковка

Поръчан 06.05.2017, получен на 17.05 - просто ракета. Пистата беше.

Обичайната сива опаковка, вътре в друга - напълно достатъчно, стоките не са чупливи.

Спецификация

Мъжки-мъжки SFF-8482 SAS 29 пинов кабел.
Дължина 50см
Тегло нето 66 гр

Снимка на продавача

Действителният вид, както виждате, е различен

За допълнителна пластмаса продавачът получи 4 звезди вместо 5, но не влияе на производителността.

Относно конекторите SAS и SATA

Какво е SFF-8482 и с какво се яде? Първо, това е най-масовият конектор на SAS устройства (), например на моето лентово устройство

И SFF-8482 пасва перфектно на SATA устройство (но не и обратното)


Сравнете, SATA има разлика между данни и мощност. А при SAS се пълни с пластмаса. Следователно SATA конекторът на SAS устройството няма да пасне.

Разбира се, това има смисъл. SAS и SATA сигналите са различни. И SATA контролерът няма да може да работи с SAS устройството. SAS - контролерът ще може да прави и двете (въпреки че има съвети да не се смесват при определени обстоятелства, у дома едва ли е реално)

SAS контролери и разширители

Какво от това, ще попита читателят. Какво печеля от такава съвместимост? SATA контролери са ми достатъчни!

Истинската истина! Ако е достатъчно - на този етап можете да спрете да четете. Въпросът беше какво да правя, ако има МНОГО дискове?

Ето как изглежда един обикновен SAS контролер от моя zip - DELL H200.


Моят е флашнат в HBA, тоест всички дискове на осите се виждат отделно

И това е древен SAS RAID HP

И двата имат вътрешни конектори (наречени sff 8087 или по-често miniSAS) и един външен - sff 8088

Колко диска могат да бъдат свързани към един miniSAS? Отговорът зависи. Тъп кабел - 4 бр, тоест 8 за такъв контролер. Кабелът от моя ZIP изглежда така

От единия край miniSAS, от другата - 4 бр SATA (и още един конектор, за него по-долу)

Но можете да вземете кабел miniSAS-miniSAS и да го свържете към разширител, тоест умножител на портове. И контролерът ще изтегли до 256 (двеста петдесет и шест) диска. Освен това скоростта на канала е достатъчна за десетки дискове - със сигурност.
Expander като отделна карта изглежда, например, като моя Chenbrough

И може да се запоява на дискова кошница. Тогава само един miniSAS канал може да влезе в него (или може би повече). Ето ги кабелите.


Съгласете се, управлението на кабела е донякъде опростено :)

Кошници

Ясно е, че дисковете могат да работят добре и без специални кошници. Но понякога кошниците могат да бъдат полезни.

Ето как изглежда SATA кошницата на стария модел Supermicro. Може да се намери за 1000 r, а по-скоро за 5+ хиляди.


Нейната тава за дискове


Поглед отвътре, можете да видите, че има SATA конектори.


Ако SAS кошницата е още по-добра, има по-малко кабели. Ако SCSI или FC - няма да можете да го използвате. Взех един 19 "FC за тест - не направих нищо полезно. Вярно, имаше скрап от цветни метали почти за парите, за които го купих.


Изглед отзад, виждаме 4 SATA, 2 MOLEX и същия порт, който беше на кабела. Проектиран да контролира LED активността на диска.

Ето как изглежда една от най-простите кошници (има много различни модели, но подобни)


Такива вече не се продават, така че подробностите не са важни. Просто парче метал с амортисьори и Карлсон отпред.

Ето как изглеждаше през 2013 г


Картонената патерица отдолу и третата кошница бяха там само за момент за прехвърляне на данни от 2T дискове към 4T. Оттогава е отворен 24/7.

Имам SAS+SATA

По-точно, работеше преди да трябва да свържа лентовото устройство. Първо, включих втори SAS контролер, купих miniSAS кабел за sff 8482, нещо подобно

И го включи. Всичко работеше, но в режим 24/7 всеки ват струва пари. Търсих адаптери от sff 8482 към SATA, но решението се оказа още по-просто. Помните ли, че SATA устройство е свързано към SAS sff 8482?

Сега също се сещам, но тогава бях глупав няколко месеца :) И тогава извадих допълнителен контролер, превключих един от дисковете на SATA чипсет порт, другите три на sff 8482. Трябваше да сменя мощността връзка, имаше сплитер Molex-SATA, трябваше да купя на Ali Molex - много Molex. като този


, всичко е наред.

И лентовото устройство се премести в друга сграда с помощта на наблюдавания кабел. Но това е отделна песен, но, страж, чувствам се уморен :)

Къде е най-доброто място да намерите всичко това?

Цените на нов сървърен хардуер за дома са непосилни. Така че, включително резервни части от оборудване, което се извежда от експлоатация.
Кабелиможе да се намери локално. За съпоставими пари в e-bay. На Али - малко по-малко вероятно, но има изключения - купих го.
Контролери- основно в e-bay и от Европа. Възможно е от САЩ, там е много по-евтино, ако по някакъв начин решите проблема с доставката. Може да се намери в родината - Авито. (На бучка - скъпо). Купуването в Китай е много опасно. Много оплаквания за фалшификата от отхвърлянето. Или работи или не. Не можете да докажете нищо на никого.
Кошниципо-разумно е да търсите локално. Има дори опции за най-простите кошници за закупуване на нови. Обикновени кошници без електроника могат да се вземат в Китай и Европа и на битпазар. Кошници с разширители - виж точката за контролери.

ВАЖНО Да се ​​объркате е по-лесно, отколкото да се изгубите в гората. Консултирайте се във форума. SAS е различен -3, 6 и 12 Gb / s. Някои контролери са зашити в нещо, което може да се използва с настолен хардуер, други не са, трети изобщо няма да се лекуват никъде, освен майката на родния производител. И така нататък.

На багажника съм Майк Мак

PS Ако това беше представянето на Captain Obvious за вас, извинявам се за загубата на време.
Ако глупости - още повече моите искрени извинения. Трудно се балансира, всеки има своите желания, задачи и първоначални.

Смятам да купя +33 Добави към любими Рецензията ми хареса +56 +106