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SAS技术得到全面发展

watchstor.com  佚名丨2010-01-01 16:40 标签:HBA SAS 

在存储领域,光纤通道(FC)从1Gbps、2Gbps、4Gbps到今天的8Gbps,安全、容量和速度是永远的话题。近年来,随着SAS技术的快速发展,磁盘容量已经有了非常大变化,而与之相应的主机/驱动器接口速度也在不断提升。

虽然8Gbps FC磁盘阵列目前仍然短缺,但是交换机和主机总线适配器(HBA)厂商开始交付8Gbps FC设备已经有一段时间了。6Gbps SAS磁盘阵列也处于短缺状态。不过,无论是8Gbps FC还是6Gbps SAS,预计未来两三个月将会有一批新的磁盘阵列产品集中推出。

6Gbps技术的出现有望进一步促进SAS的迅速采用。据IDC预计,在企业级磁盘驱动器的全部交付量中,今年SAS将占一半,而到2012年,SAS将几乎占到3/4(见图1所示)。SAS技术发展路线图见图2所示。

新一代SAS技术的新功能

作为并行SCSI的替代物,SAS(串行连接 SCSI )过去几年来取得了显著发展。事实上,SAS目前已成为全球服务器厂商主推的存储接口,其出货量在2007年就已超过了SCSI。由于SAS能同时支持SAS和SATA(串行ATA)磁盘驱动器,因此,也逐渐成为JBOD和外部RAID子系统外部存储连接的首选磁盘驱动器接口。SCSI商业协会(STA)和ANSI T10技术委员会开始着手定义SAS-2 规范的新特性,以便更好地将6Gbps SAS定位于外部存储连接。

分区功能使IT管理员能定义多个区,以根据一个域上不同的主机管理对不同的磁盘驱动器的访问。例如,管理员可以制订一个安全政策,仅允许某些主机访问某些存有安全信息的硬盘驱动器。

分区是在3Gbps SAS扩展器中第一个实现的功能,不过不同的厂商以不同的方式实现分区功能,因此导致了产品之间的不兼容。SAS-2(6Gbps)规范实现了分区功能标准化,以便多个厂商的产品可以在一个6Gbps SAS技术分区架构中实现互操作。

自发现是SAS-2规范中定义的另一个功能,每个具有自发现功能的SAS扩展器都能够发现所连接的硬盘驱动器和其他扩展器,而且无需主机/控制器的管理,就可以给自己的路由表增添数据。因此,在拓扑改变(例如增加或去掉一些驱动器)后初始化和发现设备时,缩短了汇集时间。

在新一代SAS系统中,将扩展器连接到一起时,表至表路由不再需要管理员知道特殊端口,因此不再需要特殊的锁扣式电缆和连接器。SAS扩展器可以与任何端口连接,因此,IT经理可以降低成本,因为他们不必再为扩展器之间的连接而购买和存储不同的锁扣式电缆和连接器了。

6Gbps SAS还将电缆长度扩大到了10米(而前一代为6米)。电缆延长的好处是,提高了数据中心布线系统的灵活性和可扩展性,因为控制器与磁盘阵列或阵列与其他设备之间的距离可以更远了。

多路复用是6Gbps SAS系统的一个可选功能,这一功能可实现从3Gbps SAS驱动器向6Gbps的逐步过渡,因为两个3Gbps链路可以插到一个6Gbps链路上。这使得3Gbps链路可以利用更大的6Gbps带宽。多路复用可以节省成本,因为每个主机控制器可以连接更多的磁盘驱动器。

最后,6Gbps SAS有望改善诊断功能,这将缩短故障调试时间,并使存储管理员能够快速和更准确地检测到存储基础设施中的故障点。6Gbps SAS的特点和优势见附表。

6Gbps SAS变成现实

惠普公司是第一个提供端到端6Gbps SAS基础设施设备的大型系统/存储厂商,今年8月,惠普推出了6Gbps SAS磁盘驱动器、SMART Array RAID控制器和ProLiant G6服务器,而且不久还将推出新的D2000系列6Gbps SAS磁盘柜。

该6Gbps SAS磁盘驱动器有2.5英寸、7200rpm的Midline版本,还有1万rpm和1.5万rpm版本,容量从72GB直到500GB。这些驱动器适用于ProLiant系列的DL380、DL370、DL360和DL180服务器以及ProLiant BL460c服务器刀片和ProLiant ML370及ML350塔式服务器。惠普Smart Array RAID控制器具有联机扩容、镜像拆分和重组以及联机固件快速升级等功能。

LSI公司不久前开始交付MegaRAID产品线的首款6Gbps SAS控制器,该控制器也支持3Gbps SATA驱动器、固态盘(SSD)和自加密驱动器(SED)以及LSI的安全存储加密服务(SafeStore Encryption Services)和基于控制器的主要管理功能。

MegaRAID 9200系列提供的6Gbps SAS功能包括:自发现和自配置扩展器、更长的电缆(长达10米)、标准化分区、扩展频谱时钟、决策反馈均衡等。在芯片级,6Gbps SAS的性能是3Gbps的两倍。不过,LSI公司全球市场高级经理Suresh Panikar说,MegaRAID 9200改进了固件和驱动程序,因此比原来的3Gbps产品的性能高不止两倍。

例如,LSI列举了以下事实:读速度超过2875MBps(前一代3Gbps RAID控制器最高为1200MBps),写速度超过1870MBps(3Gbps控制器为800MBps),I/O性能为20万IOPS。

MegaRAID 9200系列RAID控制器基于LSI SAS2108 RAID-On-Chip(ROC)、512MB 800MHz DDR2 SDRAM和一个x8 PCI Express 2.0主机接口。该控制器卡正在向LSI渠道合作伙伴交付。

今年早些时候,LSI在单台服务器上展示了超过100万IOPS的性能,该服务器配备了3个LSI SAS2108 RAID芯片,连接了12个2.5英寸的6Gbps SAS驱动器。

LSI 已经赢得了戴尔、富士通-西门子、IBM、英特尔、NEC、Sun和Supermicro公司的6Gbps SAS技术设计订单。


希捷公司今年8月开始向渠道交付3.5英寸Cheetah 15K.7驱动器,该驱动器可以配备6Gbps SAS或4Gbps光纤通道接口,其最大容量为600GB。

Cheetah 15K.7驱动器采用了希捷的PowerTrim技术,可降低功耗。今年9月,希捷增加了自加密驱动器技术,作为可选配置,以满足关注安全的用户的需求。

日立环球存储科技公司正在交付两端口、1万rpm、6Gbps SAS驱动器C10K300。该驱动器可配置为147GB或300GB容量,采用了先进电源管理(Advanced Power Management)技术,以实现更低的功耗(空闲模式为3.4W,工作模式为6.1W)。平均寻道时间为3.9ms,平均延迟时间为3ms。

Promise Technology公司预计将于今年10月至11月正式推出6Gbps SAS控制器,包括两种型号:SuperTrak EX8760T(有8个内部SAS/SATA端口和256MB或512MB ECC DDR II内存)、EX8768(8个外部端口和512MB内存)。

Promise Technology 6Gbps SAS RAID控制器的特色包括:PMC Sierra的500MHz 8011 I/O处理器、硬件加速RAID(包括RAID 6)以及每阵列支持32个逻辑驱动器和每控制器支持256个阵列。

在性能方面,Promise Technology对配置为通过模式和512字节存储块的24个驱动器进行了内部测试,在有256KB存储块时,实现了18万IOPS的顺序读写、8000 IOPS的随机读写和2000MBps的吞吐量。在同样的试验台上对RAID-5配置进行的测试中,在配置为512字节存储块时,顺序读速度达到了13万IOPS,顺序写为12万IOPS,随机读为13万IOPS,随机写为2000 IOPS,同时在有256KB存储块时,顺序读和顺序写的吞吐量分别为1700MBps和1300MBps。

NEC正在其下一代服务器中集成Promise Technology具有8x PCIe 2.0主机总线接口的SuperTrak 6Gbps SAS RAID控制器。

今年8月,Promise Technology开始交付VessRAID系列RAID子系统,该系列子系统具有SAS/SATA驱动器连接和SAS或iSCSI主机连接功能。这些阵列可以采用2U机架,最多使用12个驱动器,或采用3U机架,最多使用16个驱动器。用户最多可以额外增加4个机架,从而总共使用60个驱动器(2U)或80个驱动器(3U)。VessRAID阵列配备512MB高速缓存(可升级至2GB)。

Promise Technology称,在RAID-5配置中,SAS驱动器实现了大约936MBps的最高读速率和728MBps的写速率,而SATA驱动器则实现了764MBps的最高读速率和669MBps的写速率。

Atto Technology公司正在交付5个ExpressSAS系列6Gbps SAS主机适配器: H608(8个内部端口)、H680(8个外部端口)、H644(4个内部端口和4个外部端口)以及最新推出的H60F(16个内部端口)和H6F0(16个外部端口),最新推出的两款产品都有两个独立的控制器。其他特点包括:支持x8 PCIe2.0,采用Atto Technology面向带宽密集型应用的先进数据流(Advanced Data Streaming)技术。

Atto Technology还在其FastStream存储控制器中增加了对6Gbps SAS主机连接的支持。FastStream SC 8200 RAID控制器支持4KB大小的扇区,以满足大于2TB分区的需求。除了6Gbps SAS,该控制器还支持8Gbps光纤通道主机接口。

在6Gbps SAS测试设备方面,JDS Uniphase公司(今年早些时候收购了Finisar的Network Tools业务部)正在交付Xgig 6Gbps SAS目标仿真器,这是一个测试和分析平台,也可用于3Gbps和1.5Gbps设备。该仿真器支持高达4级功能(例如,SCSI和ATA命令)的双向SAS目标仿真,并具有比较电路,以验证准确度,而且按照该公司的说法,不会对性能产生不利影响。两个宽链路连接器刀片每个都支持4个SAS通道,或每机架支持高达8个通道。

Xgig目标仿真器主要面向存储设备设计师、测试人员和制造商,支持多达32个跨多个机架级联的同步端口(在单个“同步群”中),以及支持多达32个并行用户。其他特点有:支持SATA隧道协议(STP)、基于硬件的加密以及自动运行。

在固态盘方面,STEC公司计划今年末提供配有6Gbps SAS接口的ZeusIOPS固态盘。该公司称,新产品的随机读操作性能为8万IOPS,随机写为4万IOPS,读传输速率为550MBps,写传输速率为300MBps。该6Gbps SAS固态盘的外形尺寸为2.5英寸和3.5英寸,将支持单级单元(SLC)和多级单元(MLC)闪存技术。

8Gbps FC将得到全面发展

8Gbps FC正在逐渐升温。今年9月,浪潮存储发布了其8Gbps新品AS500G3,浪潮存储事业部总经理张海涛认为,今年年底,8Gbps FC将得到全面的发展,并预计到2011年将完全取代4Gbps。

LSI公司最新的8Gbps光纤通道RAID阵列是其中档Engenio 4900,该产品于8月末推出,配有8Gbps光纤通道主机接口,还有可选1Gbps iSCSI主机接口。

Engenio 4900带有4个8Gbps光纤通道主机接口,还可以再选配4个8Gbps光纤通道接口或4个iSCSI接口。该阵列还有4个4Gbps光纤通道驱动器扩展接口。

这个磁盘阵列可以支持多达112个驱动器(光纤通道和/或SATA),用450GB光纤通道驱动器时,最大容量为50TB,而用1TB SATA驱动器时,容量为112TB。

性能方面,LSI称,高速缓存的最大突发I/O速率为20万IOPS,磁盘的最大持续I/O速率为5万IOPS,介质的最大持续传输速率为1600MBps。

用LSI SANtricity存储管理器软件可获得的功能有:快照、卷复制和远程卷镜像。该软件支持所有RAID级,包括双奇偶校验RAID6。另一个特色是SafeStore加密服务,该服务结合关键管理功能和驱动器级加密,以实现安全性。

LSI公司的更高端产品Engenio 7900还支持8Gbps主机连接性,该设备具有16个8Gbps或4Gbps光纤通道主机接口,以及高达448个光纤通道或SATA驱动器,用1TB SATA驱动器可实现448TB的总容量。

今年8月,Infortrend公司推出了两个配备8Gbps光纤通道主机接口的、企业级可扩展虚拟化架构(ESVA)系列磁盘阵列,即F20(用于SATA驱动器)和F60(用于SAS驱动器)。这两个3U阵列都有复制和快照功能,可使用112个驱动器(通过JBOD)、4个8Gbps光纤通道主机端口和8GB高速缓存内存。

ESVA-F20的起始容量为16TB,可以配置为使用多达16个3.5英寸、7200rpm的SATA驱动器,以实现112TB的最大容量(通过JBOD)。ESVA-F60的起始容量为2.4TB、4.8TB或7.2TB,可以配置为使用多达16个15000rpm的SAS驱动器,最大容量为50.4TB(通过JBOD)。

Bell Micro公司旗下的Rorke Data公司正在交付Galaxy Aurora LS阵列,该阵列有1个、两个、4个或8个8Gbps光纤通道端口。Rorke Data公司称,Galaxy Aurora LS阵列制造商建议零售价的起价低于每MB 0.70美元。该阵列主要面向视频后期制作市场。

Rorke Data公司称,Galaxy Aurora LS阵列的性能超过1000MBps,该阵列在RAID-0配置时有16TB容量,在RAID-16双奇偶校验配置时有13TB容量,支持数字视频、标清和未压缩高清数据流以及2K数据流。

Xyratex公司的F6500E RAID阵列是其OneStor可扩展存储平台系列的组成部分,在2U机架中有8Gbps光纤通道主机接口和多达12个驱动器(可扩展至多达96个驱动器),可以配置为使用SAS技术或SATA驱动器。Xyratex主要向原始设备制造商销售产品。

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