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磁盘阵列柜性能(下)
作者: 51cto.com 2006-01-16 12:27 【】

支持SCA2接口的被动背板

前面提到,磁盘阵列系统最重要的是可靠度,因此所有具备主动组件〈包含电子组件和机械组件〉都必须安装在可热抽换的模块上,以便发生故障时可以随时更换。一般来说,被动组件是不会坏的,除非暴力相向。

磁盘阵列柜中,除了背板〈Backplane〉之外,其它所有模块都可以是可热抽换的。因此,背板上不可以有任何主动组件,以免有任一组件发生故障,必须停机更换,而且,一般来说,使用者是无法自行更换背板的。

磁盘阵列柜背板的另一个重要规格,是必须使用SCA2 接头,以支持热抽换〈Hot-Swap〉。我们都知道,把磁盘驱动器从系统中拔出或插入,会造成很大的突波讯号,可能影响正在工作的Bus,甚至损坏磁盘驱动器接口组件,因此必须要有特殊的设计,来降低并防止突波可能造成的损害。

SCA2 接头的设计,是采用长、中、短等不同长度的接脚,将前期电源和地线、主电源、总线信号线等,依照先后顺序接触〈插入时〉或分离〈拔出时〉,如此可以将磁盘驱动器线路缓慢充电,将其电位提升以降低其与总线间之电位差,以减低突波讯号,保护电子接口组件以及避免干扰工作中的总线。

一体成型,无主动元件的磁盘载盒

在实际的案例中,我们常发现用户把磁盘载盒送修,因为磁盘载盒蜂鸣器一直叫、风扇卡住不转了...,当然,磁盘驱动器也可能因此而毁了〈因为风扇不转而造成磁盘驱动器过热,唉,水能载舟,亦能覆舟〉。这就是磁盘载盒设计不良所造成的。

一个好的磁盘载盒设计,必须没有使用任何可动机械或主动电子组件,亦即,不要有小风扇,也不要任何控制线路。如此,磁盘载盒本身就是金刚不坏之身,不会造成故障,更不会成为磁盘驱动器杀手。

同时,磁盘驱动器的固定方式,也是一门学问。除了前述要将磁盘驱动器直接且紧密地固定在磁盘载盒上,以达到热传导散热之外,磁盘驱动器最好是倒挂式固定。如果采取一般正面式固定,则磁盘驱动器所产生的热,传导至磁盘载盒之后,又辐射出来产生热空气,再往上升,刚好用来烤磁盘驱动器的线路板和组件〈本是同根生,相煎何太急?〉,会加速组件的老化。如果采取倒挂式固定,则传导到磁盘载盒的热,会辐射到磁盘驱动器上部空间,由对流气流带走,不会烘烤到磁盘驱动器线路组件。

为求达到最佳热辐射散热效果,磁盘驱动器载盒之表面,最好漆上黑色,因为黑色是最容易吸收热能,也是最容易辐射出热能的颜色。磁盘驱动器载盒的材质,必须具备高导热系数的特性,如铝合金辨识理想的材料,导热系数高,加工也方便。

而如前述,磁盘驱动器载盒必须是一体成型的刚性金属合金制造,以达到最佳震动克服性能。我们非常不建议采用组合式磁盘载盒,一般这些组合式磁盘载盒,都是由一个架子和一个盒子组成;架子上有风扇和热抽换控制电路,固定在机壳上,再接Cable;磁盘驱动器则装在盒子,透过转接接头连到架子上。如此,不但造成前述震动问题,而且一旦架子的风扇或电子组件故障,就必须停机更换。

阵列柜环境监控与示警功能

磁盘阵列柜中所有主动组件或机械组件,以及内部环境温度,都必须能够监控且有适当的警示和通报功能:

阵列控制器必须能支持S.M.A.R.T.,以便预测可能发生的磁盘驱动器故障。妥善利用S.M.A.R.T. 功能,能够预先准备好备用磁盘驱动器,以便在第一时间把不稳的磁盘驱动器更换掉,如此可以把风险系数降至最低。

环境状态监控器必须能随时监视机柜内部温度,以及控制排设装置转速,以达到最佳冷却及能源利用效率。同时异常状况必须以两种以上方式通报,至少包含在数组柜本身的声音与视觉灯光警示,以及远程通报。

电源供应器的输入与输出,也必须随时监控。同时异常状况必须以两种以上方式通报,至少包含在数组柜本身的声音与视觉灯光警示,以及远程通报。

另外,非常重要的一点是,环境监视控制器本身也是主动组件,也可能发生故障,因此,磁盘阵列柜的环境监控器,必须能够支持热抽换功能。

直接热拔插且方便的维护操作功能

在磁盘阵列柜中,所有可能发生故障的组件,包括主动电子组件、可动机械组件,都必须能够支持热抽换功能。不能抽换的组件,就必须是不会故障的被动组件。

具备可热抽换功能,大家都知道,但是,要如何才能更方便、更安全地作热抽换,可是一门学问。一个提供方便维护、安全热抽换的磁盘阵列柜,至少需具备以下功能:

所有可热抽换的组件,都必须能由外部直接抽换,而不必先移除其它组件,如此才不会造成任何风险。试想,如果一个风扇坏了,你得先把一个电源供应器移除,才能抽换坏的风扇,你必须保证剩下那个电源供应器不会出问题,否则,你就挂了。

所有的热抽换动作,都不需要将手或工具伸进机体内部,去拆解螺丝或拔接头。把工具伸进机体内,可能误触线路造成短路,整个系统可能因此损坏或当机;把手伸入机体内,可能会触电,人一触电,反应是无法预期和控制的,可能会把整个磁盘阵列柜甩到五公尺远。

所有的热抽换动作,都不需要使用任何工具。在操作中的系统上使用工具是非常危险的,用力转螺丝会造成机体摇动,磁盘驱动器会受损;金属工具也可能会造成短路。

所有可热抽换的组件,都不可使用螺丝固定,因为如果不小心,螺丝很可能会掉进机体内,造成短路。如果一定要用螺丝,也要使用具有卡榫的螺丝,在解下后仍然能够安全地卡在组件上,不会有脱落的危险。

最佳的空间利用

在机架式系统中,空间的利用以及散热气流的需求,是非常重要的因素。同样可容纳七台磁盘驱动器,一个只要占 3U 空间的磁盘阵列柜,当然比一个要占 6U 空间的磁盘阵列柜要来得有效率。

要能达到最佳化的空间利用,除了磁盘阵列柜的体积要小之外,散热气流的需求也是决定性因素。一个只应用到单向对流散热方式的磁盘阵列柜,需要很大的气流需求才能达到散热效果,因此既使体积小,也不能在一个机架中装设太多磁盘阵列柜,否则散热气流就会不够。

如果磁盘阵列柜采用高效率的三相散热〈热传导、热辐射、热对流〉系统,就只需要小量的气流,便足以发挥散热效果,因此可以在机架中高密度地装置磁盘阵列柜,大大地提高空间使用效率,当然也大大地降低了成本。这对大型企业、ISP、以及主机代管业者来说,是非常有经济效益的规格。

保护您的数据,要从保护您的磁盘驱动器开始;要保护您磁盘驱动器,就要挑一个可靠、稳定的磁盘阵列柜。要知道您的宝贵数据,不是存在 CPU,也不是存在主机板,也不是存在控制卡,而是存放在磁盘驱动器里。所以,挑选磁盘阵列柜,是件很慎重的事情,千万不要讨价还价,而是要很挑剔地找一个磁盘驱动器的神盾,可别找一个杀手。


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