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详细概述SCSI RAID磁盘

watchstor.com  佚名丨2009-12-19 14:50 标签:FC SAN RAID 

SCSI RAID磁盘经过长时间的发展,很多用户都很了解SCSI RAID磁盘了,这里我发表一下个人理解,和大家讨论讨论。对于大型工作站和服务器应用而言,性能是除了安全性之外另一个重要的考虑因素。磁盘性能好坏的评定主要分为两个方面:物理接口/协议和机械制动原理。

物理接口/协议

嵌入智能:IDE和SCSI都有内 建的控制芯片。但是IDE内建的控制芯片只包括一些基本的操作功能,因为IDE驱动器主要针对桌面PC,而桌面PC最大的特点就是通常只有单块CPU和单一品牌的内存,通常处于单用户环境 ,因此IDE 控制芯片可以加入部分处理指令,方便应用程序对磁盘的控制,但是大部分的磁盘 操作都需CPU配合处理。

而 SCSI控制芯片除了一些基本的指令外,还包括一些复杂的指令集。因为用于工作站和服务器的 SCSI,通常是处于一个多用户环境,处理器也有多个,因此SCSI大部分的操作都独立于CPU.

SCSI驱动器独立于CPU的控制 ,可以对大量数据提供高速传输速率,并且不占用CPU的处理时间。这就意味着,如果是SCSI RAID磁盘阵列的话,对数据的接受,分卷和组装完全由SCSI RAID磁盘控制器来完成,几乎无需CPU 处理;而IDE RAID的解决方案中,数据的接受,分卷和组装都有CPU来处理。

命令队列:随着处理器时钟频率的提 高,CPU的处理能力要大大高于磁盘的处理能力。如果每个单位时间内,CPU都向磁盘发出一条读写命令,那么有大量的命令不能及时处理。SCSI RAID磁盘使用了“Tag 命令队列”技术,对于不能及时处理的命令,都会进入“Tag命令队列”,等到磁盘空闲时再依次处理。队列最多可以容纳256条指令;对于IDE磁盘而言,目前刚刚开始使用不成熟的“Tag命令队列”,每个队列最大只能容纳32条指令。

断开/重接: SCSI 和 IDE磁盘驱动器都使用“并行”的系统总线,因此在系统中,每一个时刻,只能有一个磁盘进行总线通讯。如果某个磁盘需要使用总线,那么就必须对总线发出请求;当某个磁盘获得使用总线的权利后,那么其他磁盘就不能对总行进行访问直到原先的磁盘放弃对总线的使用。为了提高SCSI磁盘的利用率,SCSI磁盘使用断开/重接技术,它的思想是由SCSI 控制器来对磁盘进行合理的控制。如果你想读取SCSI RAID磁盘的某个数据区,那么当SCSI控制器收到请求后,就会做出如下应答,一旦SCSI磁盘数据准备完毕,就会通知数据的请求者。

缓存大小:一般IDE磁盘只有2MB 缓存,而SCSI RAID磁盘至少有4MB或者8MB的缓存,这也是SCSI售价高于IDE的主要原因。总线带宽:SCSI拥有32位的通路 宽度,峰值传输速率为320MB/s;而IDE只有16位的通路宽度,100MB/s的峰值带宽。

机械制动原理

为什么SCSI的转速通常要比IDE的磁盘快呢?因为无论是SCSI,还是IDE,磁盘的最大转速主要受限于它的机械制造结构。制造结构主要决定了磁盘的Spindle RPM和磁头的寻道时间,Spindle RPM的速度越高,那么数据能够越快的在磁盘上进行读写操作 .最新的IDE转速为7200RPM,而SCSI的10K RPM和15K PRM已经出现了有一段时间。如果把这 些转速转换成数据传输速率的话,那么7200RPM的IDE磁盘的最大传输速率为444Mbits/s,而 SCSI却达到700Mbits/s,几乎是IDE的两倍速率。

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