Sa pojavom dovoljno velikog broja Serial Attached SCSI (SAS) perifernih uređaja, možemo konstatovati početak tranzicije korporativnog okruženja na šine nove tehnologije. Ali SAS nije samo priznati nasljednik UltraSCSI tehnologije, već otvara i nova područja upotrebe, podižući skalabilnost sistema do nezamislivih visina. Odlučili smo da pokažemo potencijal SAS-a tako što smo detaljnije pogledali tehnologiju, host adaptere, čvrste diskove i sisteme za skladištenje podataka.

SAS nije potpuno nova tehnologija: uzima najbolje iz oba svijeta. Prvi dio SAS-a odnosi se na serijsku komunikaciju, koja zahtijeva manje fizičkih žica i pinova. Prelazak s paralelnog na serijski prijenos omogućio je da se riješi sabirnice. Iako trenutne SAS specifikacije definiraju propusnost na 300 MB/s po portu, što je manje od 320 MB/s za UltraSCSI, zamjena dijeljene magistrale vezom od tačke do tačke je značajna prednost. Drugi dio SAS-a je SCSI protokol, koji je i dalje moćan i popularan.

SAS može koristiti i veliki set vrste RAID-a. Divovi kao što su Adaptec ili LSI Logic nude napredni skup funkcija za proširenje, migraciju, ugniježđenje i druge karakteristike u svojim proizvodima, uključujući distribuirane RAID nizove na više kontrolera i diskova.

Konačno, većina radnji koje se danas spominju već se izvode „u hodu“. Ovdje treba istaći odlične proizvode AMCC/3Ware , Areca I Broadcom/Raidcore, što je omogućilo prenos karakteristika poslovne klase u SATA prostore.

U poređenju sa SATA, tradicionalna implementacija SCSI gubi tlo pod nogama na svim frontovima osim u high-end poslovnim rješenjima. SATA ponude odgovarajućih tvrdih diskova, ima dobru cijenu i širok asortiman odluke. I ne zaboravimo na još jednu "pametnu" karakteristiku SAS-a: lako se slaže sa postojećom SATA infrastrukturom, budući da SAS host adapteri lako rade sa SATA diskovima. Ali SAS disk se ne može povezati sa SATA adapterom.

Izvor: Adaptec.

Prvo, čini nam se, trebalo bi da se okrenemo istoriji SAS-a. SCSI standard (skraćeno od "small computer system interface") oduvijek se smatrao profesionalnom magistralom za povezivanje drajvova i nekih drugih uređaja sa računarima. Tvrdi diskovi za servere i radne stanice i dalje koriste SCSI tehnologiju. Za razliku od masovnog ATA standarda, koji omogućava povezivanje samo dva diska na jedan port, SCSI omogućava povezivanje do 15 uređaja na jednu magistralu i nudi moćan komandni protokol. Uređaji moraju imati jedinstveni SCSI ID, koji se može dodijeliti ručno ili putem SCAM (SCSI konfiguracija automatski) protokola. Budući da ID-ovi uređaja za sabirnice dva ili više SCSI adaptera možda nisu jedinstveni, dodani su brojevi logičkih jedinica (LUN-ovi) kako bi se lakše identificirali uređaji u složenim SCSI okruženjima.

SCSI hardver je fleksibilniji i pouzdaniji od ATA (ovaj standard se naziva i IDE, Integrated Drive Electronics). Uređaji se mogu povezivati ​​kako unutar računara tako i spolja, a dužina kabla može biti do 12 m, ako je pravilno okončan (kako bi se izbjegla refleksija signala). Kako je SCSI evoluirao, pojavili su se brojni standardi koji određuju različite širine magistrale, brzine takta, konektore i napone signala (Fast, Wide, Ultra, Ultra Wide, Ultra2, Ultra2 Wide, Ultra3, Ultra320 SCSI). Srećom, svi koriste isti skup naredbi.

Bilo koja SCSI komunikacija se uspostavlja između inicijatora (host adaptera) koji šalje komande i ciljnog pogona koji na njih odgovara. Odmah po prijemu skupa komandi, ciljni pogon šalje takozvani senzorni kod (stanje: zauzet, greška ili slobodan), po kojem će inicijator znati da li će dobiti željeni odgovor ili ne.

SCSI protokol specificira skoro 60 različitih naredbi. Podijeljeni su u četiri kategorije: bez podataka, dvosmjerni, čitanje podataka i pisanje podataka.

Ograničenja SCSI počinju da se pojavljuju kada dodate drajvove na sabirnicu. Danas je teško pronaći čvrsti disk koji može u potpunosti učitati 320 MB/s protok Ultra320 SCSI. Ali pet ili više vožnji na istom autobusu je sasvim druga stvar. Opcija bi bila dodavanje drugog host adaptera za balansiranje opterećenja, ali to ima svoju cijenu. Problem predstavljaju i kablovi: upredeni kablovi od 80 žica su veoma skupi. Ukoliko želite da dobijete i "hot swap" diskova, odnosno laku zamenu neispravnog drajva, onda je potrebna posebna oprema (backplane).

Naravno, najbolje je smestiti drajvove u odvojene uređaje ili module, koji se obično mogu zameniti na vrući način zajedno sa drugim lepim kontrolnim karakteristikama. Kao rezultat toga, na tržištu postoji više profesionalnih SCSI rješenja. Ali svi oni koštaju mnogo, zbog čega se SATA standard tako brzo razvio posljednjih godina. Iako SATA nikada neće zadovoljiti potrebe vrhunskih poslovnih sistema, ovaj standard savršeno nadopunjuje SAS u stvaranju novih skalabilnih rješenja za mrežna okruženja sljedeće generacije.

SAS ne koristi zajedničku magistralu za više uređaja. Izvor: Adaptec.

SATA

Na lijevoj strani je SATA konektor za prijenos podataka. Sa desne strane je konektor za napajanje. Postoji dovoljno pinova za napajanje od 3,3V, 5V i 12V napona za svaki SATA disk.

SATA standard je na tržištu već nekoliko godina, a danas je dostigao svoju drugu generaciju. SATA I je imao propusnost od 1,5 Gb/s sa dvije serijske veze koristeći niskonaponsku diferencijalnu signalizaciju. Fizički sloj koristi 8/10-bitno kodiranje (10 stvarnih bitova za 8 bitova podataka), što objašnjava maksimalnu propusnost interfejsa od 150 MB/s. Nakon prelaska SATA na brzinu od 300 MB/s, mnogi su novi standard počeli zvati SATA II, iako je tokom standardizacije SATA-IO(Međunarodna organizacija) je planirala da prvo doda više funkcija, a zatim da ga nazove SATA II. Stoga se najnovija specifikacija zove SATA 2.5, ona uključuje SATA ekstenzije kao npr Native Command Queuing(NCQ) i eSATA (eksterni SATA), množitelji portova (do četiri diska po portu) itd. Ali dodatne SATA karakteristike su opcione i za kontroler i za sam čvrsti disk.

Nadajmo se da će 2007. SATA III na 600 MB/s ipak biti pušten.

Tamo gdje su paralelni ATA (UltraATA) kablovi bili ograničeni na 46 cm, SATA kablovi mogu biti dugi do 1 m, a za eSATA dvostruko više. Umjesto 40 ili 80 žica, serijski prijenos zahtijeva samo nekoliko pinova. Stoga su SATA kablovi veoma uski, lako se provlače u kućište računara i ne ometaju toliko protok vazduha. Jedan uređaj se oslanja na SATA port, što ga čini interfejsom od tačke do tačke.

SATA konektori za podatke i napajanje pružaju odvojene utikače.

SAS

Protokol signalizacije ovdje je isti kao i kod SATA. Izvor: Adaptec.

Lijepa karakteristika Serial Attached SCSI je ta što tehnologija podržava i SCSI i SATA, zbog čega se SAS ili SATA diskovi (ili oba standarda) mogu povezati na SAS kontrolere. Međutim, SAS diskovi ne mogu raditi sa SATA kontrolerima zbog upotrebe serijskog SCSI protokola (SSP). Poput SATA, SAS slijedi princip veze točka-točka za diskove (danas 300 MB/s), a zahvaljujući SAS ekspanderima (ili ekspanderima, ekspanderima), može se povezati više diskova nego što je dostupnih SAS portova. SAS čvrsti diskovi podržavaju dva porta, svaki sa svojim jedinstvenim SAS ID-om, tako da možete koristiti dvije fizičke veze kako biste osigurali redundantnost - povežite disk na dva različita hosta. Zahvaljujući STP (SATA Tunneling Protocol), SAS kontroleri mogu komunicirati sa SATA diskovima povezanim na ekspander.

Izvor: Adaptec.

Izvor: Adaptec.

Izvor: Adaptec.

Naravno, jedina fizička veza SAS ekspandera sa host kontrolerom može se smatrati "uskim grlom", tako da su široki SAS portovi predviđeni u standardu. Široki port grupiše višestruke SAS veze u jednu vezu između bilo koja dva SAS uređaja (obično između glavnog kontrolera i ekstendera/proširivača). Broj priključaka unutar veze može se povećati, sve ovisi o postavljenim zahtjevima. Ali redundantne veze nisu podržane, niti su dozvoljene petlje ili prstenovi.

Izvor: Adaptec.

Buduće implementacije SAS-a će dodati 600 i 1200 MB/s propusnog opsega po portu. Naravno, performanse tvrdih diskova neće se povećati u istom omjeru, ali će biti zgodnije koristiti ekspandere na malom broju portova.

Uređaji pod nazivom "Fan Out" i "Edge" su ekspanderi. Ali samo glavni Fan Out ekspander može raditi sa SAS domenom (pogledajte 4x vezu u centru dijagrama). Dozvoljeno je do 128 fizičkih veza po Edge ekspanderu, a možete koristiti široke portove i/ili povezati druge ekspandere/drive. Topologija može biti prilično složena, ali u isto vrijeme fleksibilna i moćna. Izvor: Adaptec.

Izvor: Adaptec.

Pozadinska ploča je osnovni građevni blok svakog sistema za skladištenje koji treba da se može priključiti na toplo. Stoga, SAS ekspanderi često uključuju moćne uređaje (i u jednom slučaju i ne). Tipično, jedna veza se koristi za povezivanje jednostavnog snap-ina na host adapter. Ekspanderi sa ugrađenim snap-inovima, naravno, oslanjaju se na višekanalne veze.

Za SAS su razvijena tri tipa kablova i konektora. SFF-8484 je višežilni interni kabel koji povezuje host adapter sa opremom. U principu, isto se može postići grananjem ovog kabla na jednom kraju u nekoliko zasebnih SAS konektora (pogledajte ilustraciju ispod). SFF-8482 je konektor preko kojeg je pogon povezan na jedno SAS sučelje. Konačno, SFF-8470 je eksterni višežilni kabel, dužine do šest metara.

Izvor: Adaptec.

SFF-8470 kabel za eksterne multilink SAS veze.

Višežilni kabel SFF-8484. Četiri SAS kanala/porta prolaze kroz jedan konektor.

SFF-8484 kabl koji vam omogućava da povežete četiri SATA drajva.

SAS kao dio SAN rješenja

Zašto su nam potrebne sve ove informacije? Većina korisnika se neće približiti SAS topologiji o kojoj smo gore govorili. Ali SAS je više od interfejsa nove generacije za profesionalne čvrste diskove, iako je idealan za izgradnju jednostavnih i složenih RAID nizova zasnovanih na jednom ili više RAID kontrolera. SAS je sposoban za više. Ovo je point-to-point serijski interfejs koji se lako povećava kako dodajete broj veza između bilo koja dva SAS uređaja. SAS diskovi dolaze sa dva porta, tako da možete povezati jedan port preko ekspandera na host sistem, a zatim kreirati rezervnu putanju do drugog host sistema (ili drugog ekspandera).

Komunikacija između SAS adaptera i ekspandera (kao i između dva ekspandera) može biti onoliko široka koliko su dostupni SAS portovi. Ekspanderi su obično sistemi za montiranje na stalak koji mogu da prime veliki broj diskova, a moguće povezivanje SAS-a na viši uređaj u hijerarhiji (na primer, host kontroler) ograničeno je samo mogućnostima ekspandera.

Sa bogatom i funkcionalnom infrastrukturom, SAS vam omogućava da kreirate složene topologije skladištenja, umesto namenskih čvrstih diskova ili odvojenih mrežnih skladišta. U ovom slučaju, "komplikovano" ne bi trebalo da znači da je teško raditi sa takvom topologijom. SAS konfiguracije se sastoje od jednostavnih diskova ili koriste ekspandere. Bilo koja SAS veza može se povećati ili smanjiti ovisno o zahtjevima za propusnost. Možete koristiti i moćne SAS čvrste diskove i SATA modele velikog kapaciteta. Zajedno sa moćnim RAID kontrolerima, možete lako postaviti, proširiti ili rekonfigurisati nizove podataka - kako na nivou RAID-a tako i na hardverskoj strani.

Sve ovo postaje još važnije kada uzmete u obzir koliko brzo korporativno skladištenje raste. Danas svi govore o SAN - mreži za skladištenje podataka. To podrazumijeva decentraliziranu organizaciju podsistema za pohranu podataka sa tradicionalnim serverima koji koriste fizički udaljena skladišta. Malo izmijenjen SCSI protokol se pokreće preko postojećih Gigabit Ethernet ili Fibre Channel mreža, inkapsuliranih u Ethernet pakete (iSCSI - Internet SCSI). Sistem koji se pokreće od jednog tvrdog diska do složenih ugniježđenih RAID nizova postaje takozvani cilj (target) i vezan je za inicijator (host sistem, pokretač), koji tretira cilj kao da je samo fizički element.

iSCSI vam, naravno, omogućava kreiranje strategije za razvoj skladištenja, organizacije podataka ili kontrole pristupa. Dobijamo još jedan nivo fleksibilnosti uklanjanjem memorije koja je direktno povezana sa serverima, dozvoljavajući bilo kom podsistemu za skladištenje da postane iSCSI cilj. Prelazak na udaljeno skladište čini sistem nezavisnim od servera za skladištenje (opasna tačka kvara) i poboljšava upravljivost hardvera. Sa programske tačke gledišta, skladište je i dalje "unutar" servera. iSCSI cilj i pokretač mogu biti u blizini, na različitim spratovima, u različitim prostorijama ili zgradama - sve zavisi od kvaliteta i brzine IP veze između njih. Sa ove tačke gledišta, važno je napomenuti da SAN nije dobro prilagođen zahtevima onlajn aplikacija kao što su baze podataka.

2,5" SAS čvrsti diskovi

Hard diskovi od 2,5" za profesionalni sektor još uvijek se doživljavaju kao novitet. Već duže vrijeme recenziramo prvi takav disk iz Seagatea - 2,5" Ultra320 Savvio koji je ostavio dobar utisak. Svi 2.5" SCSI diskovi koriste brzinu vretena od 10.000 o/min, ali su ispod nivoa performansi 3.5" čvrstih diskova sa istom brzinom vretena. Činjenica je da se vanjske staze 3,5" modela rotiraju većom linearnom brzinom, što osigurava veću brzinu prijenosa podataka.

Prednost malih tvrdih diskova nije u kapacitetu: danas je maksimum za njih i dalje 73 GB, dok kod tvrdih diskova poslovne klase od 3,5 inča već dobijamo 300 GB. U mnogim oblastima, odnos performansi i zauzetog fizičkog volumena je veoma važna ili energetska efikasnost. Što više tvrdih diskova koristite, više performansi dobijate – naravno uparene sa odgovarajućom infrastrukturom. U isto vrijeme, 2,5" tvrdi diskovi troše skoro upola manje energije od 3,5" konkurenata. Ako uzmemo u obzir omjer performansi po vatu (I/O operacije po vatu), faktor oblika od 2,5" daje vrlo dobre rezultate.

Ako vam je potreban kapacitet iznad svega, onda 3,5" diskovi sa 10.000 o/min vjerojatno neće biti najbolji izbor. Činjenica je da 3,5" SATA tvrdi diskovi pružaju 66% više kapaciteta (500 umjesto 300 GB po tvrdom disku), ostavljajući nivo performansi prihvatljivo. Mnogi proizvođači hard diskova nude SATA modele za rad 24/7, a cijena diskova je svedena na minimum. Problemi s pouzdanošću mogu se riješiti kupovinom rezervnih (rezervnih) diskova za trenutnu zamjenu u nizu.

MAY linija predstavlja trenutnu generaciju Fujitsuovih 2,5" diskova za profesionalni sektor. Brzina rotacije je 10,025 o/min, a kapaciteti su 36,7 i 73,5 GB. Svi diskovi dolaze sa 8 MB keš memorije i daju prosječno vrijeme traženja čitanja 4,0 ms i 4,5 ms piše Kao što smo već spomenuli, zgodna karakteristika 2,5" tvrdih diskova je smanjena potrošnja energije. Obično jedan čvrsti disk od 2,5" štedi najmanje 60% energije u poređenju sa 3,5" diskom.

3,5" SAS čvrsti diskovi

MAX je Fujitsuova trenutna linija tvrdih diskova visokih performansi od 15.000 o/min. Dakle, ime savršeno odgovara. Za razliku od 2,5" diskova, ovdje dobijamo ogromnih 16 MB keš memorije i kratko prosječno vrijeme traženja od 3,3 ms za čitanje i 3,8 ms za upisivanje. Fujitsu nudi modele od 36,7 GB, 73,4 GB i 146 GB (sa jednim, dva i četiri ploče).

Fluid-dinamički ležajevi su također došli do tvrdih diskova poslovne klase, tako da su novi modeli znatno tiši od prethodnih pri 15.000 o/min. Naravno, takve hard diskove treba pravilno hladiti, a oprema to takođe omogućava.

Hitachi Global Storage Technologies takođe nudi sopstvenu liniju rešenja visokih performansi. UltraStar 15K147 radi na 15.000 o/min i ima 16 MB keš memorije, baš kao i Fujitsu diskovi, ali je konfiguracija ploče drugačija. Model od 36,7 GB koristi dvije ploče umjesto jedne, dok model od 73,4 GB koristi tri ploče umjesto dva. To ukazuje na manju gustoću podataka, ali takav dizajn, u stvari, omogućava vam da ne koristite unutarnja, najsporija područja ploča. Kao rezultat toga, glave se moraju manje pomicati, što daje bolje prosječno vrijeme pristupa.

Hitachi takođe nudi modele od 36,7 GB, 73,4 GB i 147 GB sa traženim vremenom traženja (čitanja) od 3,7 ms.

Iako je Maxtor već postao dio Seagatea, proizvodne linije kompanije su i dalje očuvane. Proizvođač nudi modele od 36, 73 i 147 GB, od kojih svi imaju brzinu vretena od 15.000 o/min i 16 MB keš memorije. Kompanija tvrdi da je prosječno vrijeme traženja 3,4 ms za čitanje i 3,8 ms za upisivanje.

Cheetah se dugo povezivao sa tvrdim diskovima visokih performansi. Seagate je uspeo da uspostavi sličnu asocijaciju sa izdavanjem Barracuda u segmentu desktop računara, nudeći prvi desktop drajv od 7200 RPM 2000. godine.

Dostupan u modelima od 36,7 GB, 73,4 GB i 146,8 GB. Sve ih odlikuje brzina vretena od 15.000 o/min i keš memorija od 8 MB. Prosečno vreme traženja za čitanje je 3,5 ms, a za pisanje 4,0 ms.

Host adapteri

Za razliku od SATA kontrolera, SAS komponente se mogu naći samo na matičnim pločama serverskog nivoa ili kao kartice za proširenje za PCI-X ili PCI Express. Ako odemo korak dalje i pogledamo RAID kontrolere (Redundant Array of Inexpensive Drives), oni se uglavnom prodaju kao pojedinačne kartice zbog svoje složenosti. RAID kartice sadrže ne samo sam kontroler, već i čip ubrzanja za izračunavanje redundancije (XOR motor), kao i keš memoriju. Mala količina memorije je ponekad zalemljena na karticu (najčešće 128 MB), ali neke kartice vam omogućavaju da proširite količinu koristeći DIMM ili SO-DIMM.

Prilikom odabira host adaptera ili RAID kontrolera, trebali biste jasno definirati šta vam je potrebno. Asortiman novih uređaja raste pred našim očima. Jednostavni adapteri za više portova će koštati relativno malo, dok će moćne RAID kartice koštati mnogo. Razmislite gdje ćete postaviti svoje diskove: eksterna pohrana zahtijeva najmanje jedan eksterni slot. Rack serveri obično zahtijevaju kartice niskog profila.

Ako vam je potreban RAID, odlučite hoćete li koristiti hardversko ubrzanje. Neke RAID kartice uzimaju CPU resurse za XOR proračune za RAID 5 ili 6 nizove; drugi koriste vlastiti XOR hardverski mehanizam. RAID ubrzanje se preporučuje za okruženja u kojima server radi više od skladištenja podataka, kao što su baze podataka ili web serveri.

Sve host adapterske kartice koje smo citirali u našem članku podržavaju 300 MB/s po SAS portu i omogućavaju vrlo fleksibilnu implementaciju infrastrukture za pohranu podataka. Danas će malo ljudi biti iznenađeni eksternim portovima, a uzmite u obzir i podršku za SAS i SATA hard diskove. Sve tri kartice koriste PCI-X interfejs, ali PCI Express verzije su već u razvoju.

U našem članku obratili smo pažnju na kartice sa osam portova, ali broj povezanih tvrdih diskova nije ograničen samo na to. Uz pomoć SAS ekspandera (eksternog) možete povezati bilo koju pohranu. Sve dok je veza sa 4 trake dovoljna, možete povećati broj tvrdih diskova do 122. Zbog troškova performansi izračunavanja informacija o paritetu RAID 5 ili RAID 6, tipične eksterne RAID memorije neće moći učitati quad-lane bandwidth dovoljan, čak i ako se koristi veliki broj drajvova.

48300 je SAS host adapter dizajniran za PCI-X magistralu. Tržištem servera danas i dalje dominira PCI-X, iako je sve više matičnih ploča opremljeno PCI Express interfejsima.

Adaptec SAS 48300 koristi PCI-X interfejs na 133 MHz, dajući protok od 1,06 GB/s. Dovoljno brzo ako PCI-X magistrala nije učitana drugim uređajima. Ako u sabirnicu uključite uređaj manje brzine, sve ostale PCI-X kartice će smanjiti svoju brzinu na istu. U tu svrhu, nekoliko PCI-X kontrolera se ponekad instalira na ploču.

Adaptec pozicionira SAS 4800 za servere i radne stanice srednjeg i niskog ranga. Preporučena maloprodajna cijena je 360 ​​dolara, što je sasvim razumno. Podržana je funkcija Adaptec HostRAID koja vam omogućava nadogradnju na najjednostavnije RAID nizove. U ovom slučaju to su RAID nivoi 0, 1 i 10. Kartica podržava eksternu četvorokanalnu SFF8470 vezu, kao i interni SFF8484 konektor uparen sa kablom za četiri SAS uređaja, odnosno dobijamo osam portova u ukupno.

Kartica se uklapa u 2U rack server kada je instaliran niskoprofilni poklopac slota. Paket takođe uključuje CD sa drajverom, vodič za brzu instalaciju i interni SAS kabl preko kojeg se do četiri sistemska drajva mogu povezati na karticu.

SAS player LSI Logic nam je poslao SAS3442X PCI-X host adapter, direktan konkurent Adaptec SAS 48300. Dolazi sa osam SAS portova koji su podijeljeni između dva quad-lane interfejsa. "Srce" kartice je LSI SAS1068 čip. Jedan od interfejsa je namenjen za interne uređaje, drugi - za eksterni DAS (Direct Attached Storage). Ploča koristi PCI-X 133 bus interfejs.

Kao i obično, 300 MB/s interfejs je podržan za SATA i SAS drajvove. Na kontrolnoj ploči nalazi se 16 LED dioda. Osam od njih su LED diode za jednostavne aktivnosti, a još osam je dizajnirano da prijave kvar sistema.

LSI SAS3442X je kartica niskog profila, tako da se lako uklapa u bilo koji 2U rack server.

Imajte na umu podršku drajvera za Linux, Netware 5.1 i 6, Windows 2000 i Server 2003 (x64), Windows XP (x64) i Solaris do 2.10. Za razliku od Adapteca, LSI je odlučio da ne doda podršku za bilo koji RAID način rada.

RAID adapteri

SAS RAID4800SAS je Adaptec-ovo rešenje za složenija SAS okruženja i može se koristiti za servere aplikacija, servere za striming i još mnogo toga. Pred nama je, opet, kartica sa osam portova, sa jednom eksternom quad-lane SAS vezom i dva interna quad-lane interfejsa. Ali ako se koristi eksterna veza, onda od internih ostaje samo jedno četverokanalno sučelje.

Kartica je takođe dizajnirana za PCI-X 133 magistralu, koja pruža dovoljno propusnog opsega čak i za najzahtjevnije RAID konfiguracije.

Što se RAID režima tiče, SAS RAID 4800 lako prestiže svog "mlađeg brata": RAID nivoi 0, 1, 10, 5, 50 su podržani po podrazumevanoj vrednosti ako imate dovoljno diskova. Za razliku od 48300, Adaptec je uložio dva SAS kabla tako da možete odmah spojiti osam tvrdih diskova na kontroler. Za razliku od 48300, kartica zahtijeva PCI-X slot pune veličine.

Ako odlučite nadograditi svoju karticu na Adaptec Napredni paket za zaštitu podataka, moći ćete da izvršite nadogradnju na dvostruko redundantne RAID modove (6, 60), kao i niz funkcija poslovne klase: prugasti zrcalni pogon (RAID 1E), hot razmak (RAID 5EE) i hot spare za kopiranje. Uslužni program Adaptec Storage Manager ima interfejs sličan pretraživaču i može se koristiti za upravljanje svim Adaptec adapterima.

Adaptec obezbeđuje drajvere za Windows Server 2003 (i x64), Windows 2000 Server, Windows XP (x64), Novell Netware, Red Hat Enterprise Linux 3 i 4, SuSe Linux Enterprise Server 8 i 9 i FreeBSD.

SAS dodaci

335SAS je dodatak za SAS ili SATA sa četiri diska, ali mora biti povezan na SAS kontroler. Zahvaljujući ventilatoru od 120 mm, diskovi će biti dobro hlađeni. Takođe ćete morati da povežete dva Molex utikača za napajanje na opremu.

Adaptec je uključio I2C kabl koji se može koristiti za kontrolu opreme preko odgovarajućeg kontrolera. Ali sa SAS diskovima, ovo više neće raditi. Dodatni LED kabl je dizajniran da signalizira aktivnost drajvova, ali, opet, samo za SATA diskove. Paket takođe uključuje interni SAS kabl za četiri diska, tako da će eksterni četvorokanalni kabl biti dovoljan za povezivanje drajvova. Ako želite koristiti SATA diskove, morat ćete koristiti SAS na SATA adaptere.

Maloprodajna cijena od 369 dolara nije jeftina. Ali dobit ćete čvrsto i pouzdano rješenje.

SAS pohrana

SANbloc S50 je rješenje poslovne klase s 12 diskova. Dobit ćete kućište od 2U za montažu u stalak koje se povezuje na SAS kontrolere. Ovo je jedan od najboljih primjera skalabilnih SAS rješenja. 12 diskova mogu biti SAS ili SATA. Ili predstavljaju mješavinu oba tipa. Ugrađeni ekspander može koristiti jedan ili dva quad-lane SAS interfejsa za povezivanje S50 na host adapter ili RAID kontroler. S obzirom da imamo jasno profesionalno rješenje, opremljen je sa dva izvora napajanja (sa redundansom).

Ako ste već kupili Adaptec SAS host adapter, možete ga jednostavno povezati sa S50 i upravljati diskovima pomoću Adaptec Storage Managera. Ako instalirate 500 GB SATA hard diskove, onda dobijamo 6 TB prostora za skladištenje. Ako uzmemo SAS diskove od 300 GB, onda će kapacitet biti 3,6 TB. Budući da je ekspander povezan sa host kontrolerom preko dva četvorostruka interfejsa, dobićemo propusnost od 2,4 GB/s, što će biti više nego dovoljno za niz bilo koje vrste. Ako instalirate 12 diskova u RAID0 niz, tada će maksimalna propusnost biti samo 1,1 GB / s. Sredinom ove godine Adaptec obećava da će objaviti malo izmijenjenu verziju sa dva nezavisna SAS I/O bloka.

SANbloc S50 sadrži funkciju automatskog praćenja i automatske kontrole brzine ventilatora. Da, uređaj je preglasan, pa smo s olakšanjem vratili ga iz laboratorije nakon što su testovi završeni. Poruka o grešci pogona se šalje kontroleru preko SES-2 (SCSI Enclosure Services) ili preko fizičkog I2C sučelja.

Radne temperature za aktuatore su 5-55°C, a za pribor - od 0 do 40°C.

Na početku naših testova, dobili smo maksimalnu propusnost od samo 610 MB/s. Promjenom kabla između S50 i Adaptec host kontrolera i dalje smo uspjeli dostići 760 MB/s. Koristili smo sedam tvrdih diskova za učitavanje sistema u RAID 0 modu. Povećanje broja tvrdih diskova nije dovelo do povećanja propusnosti.

Testna konfiguracija

U ovom članku ćemo pogledati budućnost SCSI i pogledati neke od prednosti i nedostataka SCSI, SAS i SATA interfejsa.

Zapravo, problem je malo složeniji od obične zamjene SCSI-a sa SATA i SAS-om. Tradicionalni paralelni SCSI je isprobano i testirano sučelje koje postoji već dugo vremena. Trenutno, SCSI nudi veoma brzu brzinu prenosa podataka od 320 megabajta u sekundi (Mbps) koristeći moderni Ultra320 SCSI interfejs. Pored toga, SCSI nudi širok spektar funkcija, uključujući red naredbi i oznaka (metod optimizacije I/O komandi za povećanje performansi). SCSI čvrsti diskovi su pouzdani; na maloj udaljenosti, možete kreirati lanac od 15 uređaja povezanih na SCSI vezu. Ove karakteristike čine SCSI odličnim izborom za desktop računare i radne stanice visokih performansi, sve do i uključujući servere preduzeća, do danas.

SAS čvrsti diskovi koriste SCSI skup komandi i imaju istu pouzdanost i performanse kao SCSI diskovi, ali koriste serijsku verziju SCSI interfejsa na 300 Mbps. Iako je nešto sporiji od 320 Mbps SCSI, SAS interfejs je sposoban da podrži do 128 uređaja na većim udaljenostima od Ultra320 i može se proširiti na 16.000 uređaja po kanalu. SAS čvrsti diskovi nude istu pouzdanost i brzinu rotacije (10000-15000) kao SCSI diskovi.

SATA diskovi su malo drugačiji. Tamo gde se SCSI i SAS diskovi fokusiraju na performanse i pouzdanost, SATA diskovi ih zamenjuju u korist ogromnog povećanja kapaciteta i smanjenja troškova. Na primjer, SATA disk je sada dostigao kapacitet od 1 terabajta (TB). SATA se koristi tamo gdje je potreban maksimalni kapacitet, kao što je sigurnosna kopija podataka ili arhiviranje. SATA sada nudi veze od tačke do tačke brzinom do 300 Mbps i lako nadmašuje tradicionalni paralelni ATA interfejs na 150 Mbps.

Šta će se dogoditi sa SCSI? Radi odlično. Problem sa tradicionalnim SCSI je što se tek bliži kraju svog životnog veka. Paralelni SCSI na 320 Mb/s neće raditi mnogo brže na trenutnim dužinama SCSI kabla. Poređenja radi, SATA diskovi će dostići 600 Mb/s u bliskoj budućnosti, SAS planira dostići 1200 Mb/s. SATA diskovi takođe mogu raditi sa SAS interfejsom, tako da se ovi diskovi mogu koristiti istovremeno u nekim sistemima za skladištenje podataka. Potencijal za povećanu skalabilnost i performanse prijenosa podataka daleko premašuje potencijal SCSI. Ali SCSI neće nestati uskoro. Vidjet ćemo SCSI na malim i srednjim serverima još nekoliko godina. Kao nadogradnja hardvera, SCSI će biti sistematski zamijenjen SAS/SATA diskovima kako bi se ostvarile brže i praktičnije veze.

Ovaj članak ima za cilj objasniti razliku između tipova tvrdog diska i pomoći vam da napravite pravi izbor prilikom kupovine namjenskog servera.

SATA - Serial ATA

Trenutno se SATA diskovi koriste na većini personalnih računara u svetu i na hardverskim konfiguracijama jeftinih servera. U poređenju sa SAS i SSD diskovima, brzina čitanja i pisanja SATA diskova je znatno niža, ali su izabrani zbog velike količine pohranjenih informacija.

SATA diskovi su pogodni za servere igara koji ne zahtijevaju često pisanje i čitanje informacija. Također je preporučljivo koristiti SATA diskove u sljedeće svrhe:

• operacije striminga, kao što je video kodiranje;
• skladišta podataka;
• backup sistemi;
• obimni, ali neučitani serveri datoteka.

SAS - Serial Attached SCSI

SAS diskovi su dizajnirani od temelja imajući na umu poslovna i industrijska opterećenja, što ima pozitivan učinak na njihove performanse. Brzina rotacije SAS diskova je dvostruko veća od brzine SATA, tako da ih treba odabrati za zadatke koji su osjetljivi na brzinu i zahtijevaju pristup s više niti. Također, SAS diskovi (za razliku od SSD-ova) mogu pružiti pouzdano i ponovljivo prepisivanje podataka.

Za hosting, SAS diskovi će biti optimalni, jer mogu pružiti visoku pouzdanost skladištenja podataka. Osim toga, SAS tvrdi diskovi su pogodni za sljedeće zadatke:

• Sistemi za upravljanje bazama podataka (DBMS);
• WEB serveri sa visokim opterećenjem;
• distribuirani sistemi;
• sistemi koji obrađuju veliki broj zahtjeva - terminalski serveri, 1C serveri.

Jedini nedostatak SAS diskova (poput SSD-a) je njihov mali volumen i visoka cijena.

SSD - Solid State Drive

U posljednje vrijeme SSD diskovi postaju sve popularniji. SSD ne koristi magnetne diskove za snimanje, već sadrži samo nepostojane memorijske čipove, slične onima koji se koriste u USB fleš diskovima.

SSD diskovi nemaju pokretne dijelove, što osigurava visoku mehaničku čvrstoću, smanjenu potrošnju energije i veliku brzinu. U ovom trenutku, SSD diskovi pružaju najveću moguću brzinu čitanja i pisanja, što im omogućava da se koriste za sve projekte visokog opterećenja.

Glavni nedostatak SSD diskova je taj što su ograničeni u količini informacija koje se mogu prepisati na disk. Shodno tome, ako vaš sistem prepiše više od 20 GB podataka dnevno, budite spremni da promijenite SSD disk nakon nekog vremena. Inače, cijena takvih diskova je veća od cijene oba gornja tipa.

Mnogi moderni CMS prilikom generiranja stranice često zahtijevaju istovremeni pristup nekoliko datoteka na disku. Upravo za rad sa takvim sistemima SSD diskovi su idealan izbor. Korištenje SSD diskova za prometne stranice je garancija da ćete dobiti maksimalnu brzinu čitanja podataka.

Zašto SAS?

Serial Attached SCSI interfejs nije samo serijska implementacija SCSI protokola. Radi mnogo više od pukog prenosa SCSI funkcija kao što je TCQ (Tagged Command Queuing) preko novog konektora. Ako želimo najveću jednostavnost, onda bismo koristili Serial ATA (SATA) interfejs, koji je jednostavna tačka-tačka veza između hosta i krajnjeg uređaja kao što je čvrsti disk.

Ali SAS je baziran na objektnom modelu koji definira "SAS domenu" - sistem za isporuku podataka koji može uključivati ​​opcionalne ekspandere i SAS krajnje uređaje, kao što su tvrdi diskovi i host adapteri (host bus adapteri, HBA). Za razliku od SATA, SAS uređaji mogu imati više portova, od kojih svaki može koristiti više fizičkih veza za pružanje bržih (širih) SAS konekcija, više inicijatora može pristupiti bilo kojem cilju, a dužina kabela može biti do osam metara (za prvu generaciju SAS-a) u odnosu na jedan metar za SATA. Jasno je da ovo pruža mnoge mogućnosti za kreiranje visokih performansi ili redundantnih rješenja za pohranu. Osim toga, SAS podržava SATA Tunneling Protocol (STP), koji vam omogućava da povežete SATA uređaje na SAS kontroler.

Druga generacija SAS standarda povećava brzinu veze sa 3 na 6 Gb/s. Ovo povećanje brzine je vrlo važno za složena okruženja gdje su potrebne visoke performanse zbog velike brzine skladištenja. Nova verzija SAS-a takođe ima za cilj smanjenje složenosti kabliranja kao i broja priključaka po Gb/s propusnosti povećanjem moguće dužine kablova i poboljšanjem performansi ekspandera (zoniranje i automatsko otkrivanje). U nastavku ćemo detaljno govoriti o ovim promjenama.

SAS brzina do 6 Gb/s

Kako bi se prednosti SAS-a približile široj publici, SCSI Trade Association (SCSI TA) je predstavilo tutorijal o SAS tehnologiji na Svjetskoj konferenciji Storage Networking ranije ove godine u Orlandu, Florida, SAD. Takozvani SAS Plugfest, koji je demonstrirao 6Gb/s SAS rad, kompatibilnost i karakteristike, održan je još ranije u novembru 2008. LSI i Seagate su bili prvi koji su na tržište predstavili 6Gb/s SAS hardver, ali bi i drugi proizvođači uskoro trebali sustići korak. U našem članku ćemo pogledati trenutno stanje SAS tehnologije i neke nove uređaje.

Funkcije i osnove SAS-a

Osnove SAS-a

Za razliku od SATA, SAS interfejs radi na bazi punog dupleksa, obezbeđujući punu propusnost u oba smera. Kao što je ranije spomenuto, SAS veze se uvijek uspostavljaju preko fizičkih veza koristeći jedinstvene adrese uređaja. Nasuprot tome, SATA može adresirati samo brojeve portova.

Svaka SAS adresa može sadržati više interfejsa fizičkog sloja (PHY), omogućavajući šire veze putem InfiniBand (SFF-8470) ili mini-SAS kablova (SFF-8087 i -8088). Tipično, četiri SAS interfejsa sa po jednim PHY svakim se kombinuju u jedno široko SAS sučelje koje je već povezano sa SAS uređajem. Komunikacija se može odvijati i putem ekspandera, koji više djeluju kao prekidači nego SAS uređaji.

Funkcije kao što je zoniranje sada omogućavaju administratorima da povežu određene SAS uređaje sa inicijatorima. Ovdje će vam dobro doći povećana propusnost od 6Gb/s SAS, jer će četverostruka veza sada imati dvostruko veću brzinu. Konačno, SAS uređaji čak mogu imati više SAS adresa. Pošto SAS disk jedinice mogu koristiti dva porta, sa jednim PHY na svakom, disk može imati dvije SAS adrese.

Veze i interfejsi

Kliknite na sliku za uvećanje.

SAS veze se adresiraju preko SAS portova koristeći SSP (Serial SCSI Protocol), ali komunikacija na donjem sloju od PHY do PHY se obavlja korištenjem jedne ili više fizičkih veza iz razloga propusnosti. SAS koristi 8/10 bitno kodiranje za pretvaranje 8 bitova podataka u prijenos od 10 znakova za oporavak vremena, DC balans i detekciju grešaka. Ovo rezultira efektivnom propusnošću od 300 MB/s za način prijenosa od 3 Gb/s i 600 MB/s za veze od 6 Gb/s. Fibre Channel, Gigabit Ethernet, FireWire i drugi rade u sličnoj shemi kodiranja.

SAS i SATA interfejsi za napajanje i podatke su veoma slični jedni drugima. Ali ako SAS ima interfejse za podatke i napajanje kombinovano u jedno fizičko sučelje (SFF-8482 na strani uređaja), tada su za SATA potrebna dva odvojena kabla. Jaz između pinova za napajanje i podataka (pogledajte ilustraciju iznad) je zatvoren u slučaju SAS, što ne dozvoljava povezivanje SAS uređaja sa SATA kontrolerom.

S druge strane, SATA uređaji mogu dobro raditi na SAS infrastrukturi zahvaljujući STP-u, ili u izvornom načinu rada ako se ne koriste ekspanderi. STP dodaje dodatno kašnjenje ekspanderima jer trebaju uspostaviti vezu, koja je sporija od direktne SATA veze. Međutim, kašnjenja su i dalje veoma mala.

Domeni, ekspanderi

SAS domeni se mogu predstaviti kao strukture stabla slične složenim Ethernet mrežama. SAS ekspanderi mogu raditi sa velikim brojem SAS uređaja, ali koriste princip komutacije kola, umjesto uobičajenijeg komutacije paketa. Neki ekspanderi sadrže SAS uređaje, drugi ne.

SAS 1.1 prepoznaje rubne ekspandere, koji omogućavaju SAS inicijatoru da komunicira sa do 128 dodatnih SAS adresa. U domenu SAS 1.1 mogu se koristiti samo dva ekspandera rubova. Međutim, jedan fanout ekspander može povezati do 128 rubnih ekspandera, uvelike povećavajući infrastrukturni kapacitet vašeg SAS rješenja.

Kliknite na sliku za uvećanje.

U poređenju sa SATA, SAS interfejs može izgledati komplikovano: različiti inicijatori pristupaju ciljnim uređajima preko ekspandera, što podrazumeva postavljanje odgovarajućih ruta. SAS 2.0 pojednostavljuje i poboljšava rutiranje.

Imajte na umu da SAS ne dozvoljava petlje ili više puta. Sve veze moraju biti od tačke do tačke i isključive, ali sama arhitektura veze dobro se skalira.

Nove karakteristike SAS 2.0: ekspanderi, performanse

Zone proširenja i automatska konfiguracija

Granični (ivični) i ekspanzivni (fanout) ekspanderi su praktično ostali u istoriji. Ovo se često pripisuje ažuriranjima u SAS 2.0, ali razlog su zapravo SAS zone uvedene u 2.0, koje uklanjaju razdvajanje između rubnih i ekspanzijskih ekspandera. Naravno, zone se obično implementiraju posebno za svakog proizvođača, a ne kao pojedinačni industrijski standard.

Zapravo, sada se na jednoj infrastrukturi za dostavu informacija može smjestiti nekoliko zona. To znači da različiti inicijatori mogu pristupiti ciljevima pohrane (skladišta) preko istog SAS ekspandera. Segmentacija domena se vrši kroz zone, pristup se vrši na ekskluzivan način.

U savremenim računarskim sistemima, SATA i SAS interfejsi se koriste za povezivanje glavnih čvrstih diskova. U pravilu, prva opcija odgovara kućnim radnim stanicama, druga - serverskim, tako da se tehnologije ne natječu jedna s drugom, ispunjavajući različite zahtjeve. Značajna razlika u cijeni i veličini memorije tjera korisnike da se zapitaju po čemu se SAS razlikuje od SATA i traže kompromise. Da vidimo da li ovo ima smisla.

SAS(Serial Attached SCSI) je serijski interfejs za povezivanje uređaja za skladištenje podataka, razvijen na bazi paralelnog SCSI za izvršavanje istog skupa komandi. Koristi se prvenstveno u serverskim sistemima.

SATA(Serial ATA) je serijski interfejs za razmenu podataka zasnovan na paralelnom PATA (IDE). Koristi se u kući, kancelariji, multimedijalnim računarima i laptopima.

Ako govorimo o HDD-u, onda, unatoč različitim tehničkim karakteristikama i konektorima, nema kardinalnih razlika između uređaja. Jednosmjerna kompatibilnost unatrag omogućava povezivanje diskova na serversku ploču koristeći i jedno i drugo sučelje.

Vrijedi napomenuti da su obje opcije povezivanja stvarne i za SSD-ove, ali značajna razlika između SAS-a i SATA-a u ovom slučaju bit će u cijeni pogona: prva može biti desetine puta skuplja uz uporedivu zapreminu. Stoga je danas ovakvo rješenje, ako ne i rijetko, dovoljno izbalansirano, a namijenjeno je brzim podatkovnim centrima na korporativnom nivou.

Poređenje

Kao što već znamo, SAS se koristi u serverima, SATA - u kućnim sistemima. U praksi to znači da više korisnika istovremeno pristupa prvom i rješavaju se mnogi zadaci, dok se ovim drugim bavi jedna osoba. Shodno tome, opterećenje servera je mnogo veće, tako da diskovi moraju biti dovoljno otporni na greške i brzi. SCSI protokoli (SSP, SMP, STP) implementirani u SAS omogućavaju vam da obrađujete više I/O operacija u isto vrijeme.

Direktno za HDD, brzina pristupa je određena prvenstveno brzinom rotacije vretena. Za desktop sisteme i laptopove, 5400 - 7200 RPM je neophodno i dovoljno. Shodno tome, gotovo je nemoguće pronaći SATA drajv sa 10.000 RPM (osim da pogledamo WD VelociRaptor seriju, ponovo dizajniranu za radne stanice), a bilo šta više je apsolutno nedostižno. SAS HDD vrti najmanje 7200 RPM, 10000 RPM se može smatrati standardom, a 15000 RPM je dovoljan maksimum.

Smatra se da su serijski SCSI diskovi pouzdaniji i imaju veći MTBF. U praksi se stabilnost postiže više zahvaljujući funkciji verifikacije kontrolne sume. SATA diskovi, s druge strane, pate od “tihih grešaka”, kada su podaci djelimično upisani ili oštećeni, što dovodi do loših sektora.

Glavna prednost SAS-a radi i za otpornost na greške sistema - dva dupleks porta koji vam omogućavaju da povežete jedan uređaj preko dva kanala. U tom slučaju će se razmjena informacija odvijati istovremeno u oba smjera, a pouzdanost je osigurana Multipath I/O tehnologijom (dva kontrolera osiguravaju jedan drugog i dijele opterećenje). Red označenih komandi je izgrađen do dubine od 256. Većina SATA drajvova ima jedan poludupleksni port, a dubina reda čekanja pomoću NCQ tehnologije nije veća od 32.

SAS interfejs pretpostavlja upotrebu kablova dužine do 10 m. Na jedan port se preko ekspandera može povezati do 255 uređaja. SATA je ograničen na 1m (2m za eSATA) i podržava samo point-to-point vezu jednog uređaja.

Izgledi za dalji razvoj - koja je razlika između SAS-a i SATA-a također se prilično oštro osjeća. Propusni opseg SAS interfejsa dostiže 12 Gb/s, a proizvođači najavljuju podršku za brzine prenosa podataka od 24 Gb/s. Najnovija revizija SATA se zaustavila na 6 Gb/s i neće se razvijati u tom pogledu.

SATA diskovi u smislu cijene od 1 GB imaju vrlo atraktivnu cijenu. U sistemima u kojima brzina pristupa podacima nije kritična, a količina pohranjenih informacija velika, preporučljivo je koristiti ih.

sto