conector Sas. Controlere SAS de la Adaptec. Rapid și agil. Controlere și expandoare SAS

Serverul de fișiere sau serverul web de astăzi nu se poate descurca fără o matrice RAID. Numai acest mod de operare poate oferi debitul și viteza necesară de lucru cu sistemul de stocare a datelor. Până de curând, singurele hard disk-uri potrivite pentru astfel de lucrări erau unități cu o interfață SCSI și o viteză a axului de 10-15 mii de rotații pe minut. Pentru a opera astfel de unități, era necesar un controler SCSI separat. Vitezele de transfer de date prin SCSI au ajuns la 320 Mb/s, dar interfața SCSI este o interfață paralelă obișnuită, cu toate deficiențele ei.

Recent, a apărut o nouă interfață de disc. Se numea SAS (Serial Attached SCSI). Centre de recreere din Chelyabinsk - Astăzi, multe companii au deja controlere pentru această interfață în linia lor de produse cu suport pentru toate nivelurile de matrice RAID. În mini-recenzia noastră ne vom uita la doi reprezentanți ai noii familii de controlere SAS de la Adaptec. Acesta este un model ASR-4800SAS cu 8 porturi și un ASR-48300 12C cu 4+4 porturi.

Introducere în SAS

Ce fel de interfață este aceasta - SAS? De fapt, SAS este un hibrid dintre SATA și SCSI. Tehnologia combină avantajele a două interfețe. Să începem cu faptul că SATA este o interfață serială cu două canale independente de citire și scriere, iar fiecare dispozitiv SATA este conectat la un canal separat. SCSI are un protocol de transfer de date de întreprindere foarte eficient și fiabil, dar dezavantajul este interfața paralelă și o magistrală comună pentru mai multe dispozitive. Astfel, SAS este lipsit de dezavantajele SCSI, are avantajele SATA și oferă viteze de până la 300 MB/s pe canal. Folosind diagrama de mai jos vă puteți imagina aproximativ diagrama de conectare SCSI și SAS.

Bidirectionalitatea interfeței reduce latența la zero, deoarece nu există comutare canal de citire/scriere.

O caracteristică interesantă și pozitivă a Serial Attached SCSI este că această interfață acceptă unități SAS și SATA, iar ambele tipuri de unități pot fi conectate la un controler în același timp. Cu toate acestea, unitățile SAS nu pot fi conectate la un controler SATA, deoarece aceste unități, în primul rând, necesită comenzi SCSI speciale ( Protocol serial SCSI Protocol) în timpul funcționării și, în al doilea rând, sunt incompatibile fizic cu conectorul SATA. Fiecare disc SAS este conectat la propriul port, dar, cu toate acestea, este posibil să se conecteze mai multe discuri decât are porturile controlerul. Această oportunitate este oferită de expansoarele SAS (Expander).

Diferența inițială dintre un soclu de disc SAS și un soclu de disc SATA este portul de date suplimentar, adică fiecare unitate SCSI Serial Attached are două porturi SAS cu propriul ID original, astfel tehnologia oferă redundanță, ceea ce crește fiabilitatea.

Cablurile SAS sunt ușor diferite de SATA, există un hardware special inclus cu controlerul SAS. La fel ca SCSI, hard disk-uri al noului standard poate fi conectat nu numai în interiorul carcasei serverului, ci și în exterior, pentru care sunt prevăzute cabluri și echipamente speciale. Pentru a conecta unități hot-swap, se folosesc plăci speciale - backplane, care au toți conectorii și porturile necesare pentru conectarea unităților și controlerelor.

De regulă, placa backplane este amplasată într-o carcasă specială cu un montaj pe sanie de discuri, o astfel de carcasă conține o matrice RAID și asigură răcirea acestuia. În cazul unei defecțiuni a unuia sau mai multor discuri, este posibil să înlocuiți rapid HDD-ul defect, iar înlocuirea unității defectuoase nu oprește funcționarea matricei - trebuie doar să schimbați discul și matricea este din nou complet operațională.

Adaptec Adaptec SAS

Adaptec a prezentat două modele destul de interesante de controlere RAID pentru a fi luate în considerare. Primul model este un reprezentant al clasei bugetare de dispozitive pentru construirea RAID pe servere ieftine nivel de intrare este un model ASR-48300 12C cu opt porturi. Al doilea model este mult mai avansat și proiectat pentru sarcini mai serioase, are opt canale SAS la bord - acesta este ASR-4800SAS. Dar să aruncăm o privire mai atentă la fiecare dintre ele. Să începem cu un model mai simplu și mai ieftin.

Adaptec ASR-48300 12C

Controlerul ASR-48300 12C este proiectat pentru construirea de matrice RAID mici de niveluri 0, 1 și 10. Astfel, principalele tipuri de matrice de discuri pot fi construite folosind acest controler. Livrat acest modelîntr-o cutie de carton obișnuită, care este decorată în tonuri de albastru și negru, pe partea din față a pachetului există o imagine stilizată a unui controler zburând de pe un computer, care ar trebui să treacă gânduri despre viteza mare a computerului cu acest dispozitiv în interior. .

Setul de livrare este minim, dar include tot ce aveți nevoie pentru a începe cu controlerul. Kitul conține următoarele.

Controler ASR-48300 12C
. Suport cu profil redus

. Disc software Storage Manager
. Manual scurt
. Cablu de conectare cu blocuri SFF8484 la 4xSFF8482 și alimentare 0,5 m.

Controlerul este proiectat pentru magistrala PCI-X 133 MHz, care este foarte răspândită în platformele de server. Adaptorul oferă opt porturi SAS, cu toate acestea, doar patru porturi sunt implementate sub forma unui conector SFF8484, la care unitățile sunt conectate în interiorul carcasei, iar celelalte patru canale sunt direcționate în exterior sub forma unui conector SFF8470, deci unele dintre ele. discurile trebuie conectate extern - acest lucru poate fi cutie externă cu patru discuri înăuntru.

Când utilizați un expander, controlerul are capacitatea de a lucra cu 128 de discuri din matrice. În plus, controlerul este capabil să lucreze într-un mediu pe 64 de biți și acceptă comenzile corespunzătoare. Cardul poate fi instalat pe un server 2U cu profil redus dacă instalați conectorul cu profil redus inclus. Caracteristici generale taxele sunt după cum urmează.

Avantaje

Controler SCSI Serial Attached rentabil cu tehnologia Adaptec HostRAID™ pentru stocarea de înaltă performanță a datelor critice.

Nevoile clientului

Ideal pentru suportarea aplicațiilor de server de nivel entry-level, mediu și de grup de lucru care necesită stocare de înaltă performanță și protecţie fiabilă, de exemplu, aplicații Rezervă copie, conținut web, E-mail, baze de date și schimb de date.

Mediu de sistem - Servere de departamente și grupuri de lucru

Tip de interfață magistrală de sistem - PCI-X 64 biți/133 MHz, PCI 33/66

Conexiuni externe – One x 4 Infiniband/Serial Attached SCSI (SFF8470)

Conexiuni interne – Un SCSI atașat în serie cu 32 de pini x 4 (SFF8484)

Cerințe de sistem - Servere tip IA-32, AMD-32, EM64T și AMD-64

Conector PCI 2.2 pe 32/64 biți sau PCI-X 133 pe 32/64 biți

Garantie - 3 ani

Niveluri RAID—Adaptec HostRAID 0, 1 și 10

Caracteristici cheie RAID

• Suport pentru matrice de pornire
• Recuperare automată
• Management cu software-ul Adaptec Storage Manager
• Inițializare în fundal

Dimensiunile plăcii - 6,35 cm x 17,78 cm (inclusiv conector extern)

Temperatura de funcționare - 0° până la 50° C

Putere disipată - 4 W

Timpul mediu înainte de defecțiune (MTBF) - 1692573 ore la 40 ºC.

Adaptec ASR-4800SAS

Adaptorul numărul 4800 este mai avansat din punct de vedere funcțional. Acest model este poziționat pentru servere și stații de lucru mai rapide. Acceptă aproape orice matrice RAID - matrice care sunt disponibile în modelul mai tânăr și, de asemenea, puteți configura matrice RAID 5, 50, JBOD și Adaptec Advanced Data Protection Suite cu RAID 1E, 5EE, 6, 60, Copyback Hot Spare cu Snapshot Opțiune de backup pentru servere turn și servere cu montare în rack de înaltă densitate.

Modelul vine într-un pachet similar cu modelul mai tânăr cu un design în același stil „aviație”.

Setul conține aproape același lucru ca și cardul mic.

Controler ASR-4800SAS
. Suport pe toată lungimea
. Disc driver și ghid complet
. Disc software Storage Manager
. Manual scurt
. Două cabluri cu SFF8484 la 4xSFF8482 și conectori de alimentare, de 1 m fiecare.

Controlerul are suport pentru magistrala PCI-X 133 MHz, dar există și un model 4805, care este similar funcțional, dar folosește magistrala PCI-E x8. Adaptorul oferă aceleași opt porturi SAS, dar toate cele opt porturi sunt implementate ca fiind interne în consecință, placa are doi conectori SFF8484 (pentru două cabluri complete), dar există și un conector extern SFF8470 pentru patru canale, la care este conectată; unul dintre conectorii interni se oprește.

La fel ca și în cazul dispozitivului mai tânăr, numărul de discuri este extensibil până la 128 folosind expandoare. Dar principala diferență între modelul ASR-4800SAS și ASR-48300 12C este prezența pe primii 128 MB de memorie DDR2 ECC, folosită ca cache, care accelerează lucrul cu matricea de discuri și optimizează lucrul cu fișiere mici. Un modul de baterie opțional este disponibil pentru a păstra datele în cache atunci când este întreruptă alimentarea. Caracteristicile generale ale plăcii sunt următoarele.

Beneficii - Conectați dispozitive de stocare și protecție a datelor de înaltă performanță pentru servere și stații de lucru

Nevoile clienților - Ideal pentru a susține aplicații de server și grupuri de lucru care necesită un nivel ridicat de performanță de citire/scriere în orice moment, cum ar fi aplicații video în flux, conținut web, video la cerere, conținut fix și stocare de date de referință.

• Mediu de sistem - Servere și stații de lucru departamentale și de grup de lucru
• Tip interfață magistrală de sistem - Interfață gazdă PCI-X 64-bit/133 MHz
• Conexiuni externe – conector SAS unul x4
• Conexiuni interne - Doi conectori SAS x4
• Viteza de transfer de date - Până la 3 GB/s per port
• Cerințe de sistem - Arhitectură Intel sau AMD cu un slot PCI-X pe 64 de biți 3,3v gratuit
• Suportă arhitecturi EM64T și AMD64
• Garantie - 3 ani
• Niveluri RAID standard - RAID 0, 1, 10, 5, 50
• Caracteristici standard RAID - Hot Standby, migrare la nivel RAID, extindere a capacității online, disc optimizat, utilizare, suport S.M.A.R.T și SNMP, plus caracteristici de la Adaptec Advanced

• Suita de protecție a datelor care include:

1. Spațiu fierbinte (RAID 5EE)
2. Oglindă în dungi (RAID 1E)
3. Protecție dublă împotriva erorilor de unitate (RAID 6)
4. Copyback Hot Spare

• Caracteristici RAID suplimentare - Snapshot Backup
• Dimensiuni placa - 24cm x 11,5cm
• Temperatura de funcționare - 0 până la 55 grade C
• Timpul mediu înainte de defecțiune (MTBF) - 931924 ore la 40 ºC.

Testare

Testarea adaptoarelor nu este ușoară. Mai mult decât atât, nu am dobândit încă prea multă experiență de lucru cu SAS. Prin urmare, s-a decis testarea vitezei de funcționare hard disk-uri cu interfață SAS în comparație cu unitățile SATA. Pentru a face acest lucru, am folosit unitățile noastre SAS de 73 GB Hitachi HUS151473VLS300 la 15000rpm cu un buffer de 16Mb și WD 150GB SATA150 Raptor WD1500ADFD la 10000rpm cu un buffer de 16Mb. Am efectuat o comparație directă a două unități rapide, dar cu interfețe diferite pe două controlere. Discurile au fost testate în programul HDTach, în care s-au obținut următoarele rezultate.

Adaptec ASR-48300 12C

Adaptec ASR-4800SAS

Era logic să presupunem că HDD cu o interfață SAS va fi mai rapid decât SATA, deși pentru a evalua performanța am luat cel mai mult disc rapid WD Raptor, care poate concura cu ușurință în performanță cu multe unități SCSI de 15.000 rpm. În ceea ce privește diferențele dintre controlere, acestea sunt minime. Desigur, modelul mai vechi oferă mai multe trăsături, dar necesitatea acestora apare doar în sectorul corporativ al utilizării unor astfel de dispozitive. Aceste caracteristici de întreprindere includ niveluri RAID dedicate și memorie cache suplimentară la bord pe controler. Este puțin probabil ca un utilizator obișnuit să instaleze 8 hard disk-uri asamblate într-o matrice RAID cu redundanță într-un computer de acasă, chiar dacă este unul modificat - mai degrabă, se va acorda preferință utilizării a patru unități pentru o matrice de nivel 0+1 și cele rămase vor fi folosite pentru date. Aici este util ASR-48300 12C. În plus, unele plăci de bază cu overclock au o interfață PCI-X. Avantajul modelului pentru uz casnic este prețul relativ accesibil (comparativ cu opt hard disk-uri) de 350 USD și ușurința în utilizare (inserați și conectați). În plus, hard disk-urile de 10K de 2,5 inci prezintă un interes deosebit. Aceste hard disk-uri au un consum mai mic de energie, se încălzesc mai puțin și ocupă mai puțin spațiu.

concluzii

Aceasta este o recenzie neobișnuită pentru site-ul nostru și are mai mult ca scop studierea interesului utilizatorilor față de recenziile unui special hardware. Astăzi am analizat nu numai două controlere RAID neobișnuite de la un producător binecunoscut și dovedit echipamente server- Compania Adaptec. Aceasta este și o încercare de a scrie primul articol analitic pe site-ul nostru.

În ceea ce privește eroii noștri de astăzi, controlerele Adaptec SAS, putem spune că următoarele două produse ale companiei au fost un succes. Modelul mai tânăr, ASR-48300, care costă 350 USD, s-ar putea să prindă rădăcini în computer de acasăși cu atât mai mult într-un server entry-level (sau un computer care își îndeplinește rolul). Pentru aceasta, modelul are toate condițiile preliminare: software Adaptec Storage Manager convenabil, suport de la 8 la 128 de discuri, lucru cu niveluri RAID de bază.

Modelul mai vechi este proiectat pentru sarcini serioase și, desigur, poate fi folosit pe servere ieftine, dar numai dacă există cerințe speciale pentru viteza de lucru cu fișiere mici și fiabilitatea stocării informațiilor, deoarece cardul acceptă toate nivelurile de întreprindere. -matrice RAID de clasă cu redundanță și are 128 MB de memorie cache DDR2 rapidă cu Control de corectare a erorilor (ECC). Costul controlerului este de 950 USD.

ASR-48300 12C

Avantajele modelului

• Disponibilitate
• Suportă de la 8 la 128 de unități
• Ușurință în utilizare
• Muncă stabilă
• Reputația Adaptec

• Slot PCI-X - pentru o mai mare popularitate, singurul lucru care lipsește este suportul pentru PCI-E mai comun

ASR-4800SAS

• Muncă stabilă
• Reputația de producător
• Bună funcționalitate
• Disponibilitatea upgrade-ului (software și hardware)
• Disponibilitatea versiunii PCI-E
• Ușurință în utilizare
• Suportă de la 8 la 128 de unități
• 8 canale SAS interne

• Nu foarte potrivit pentru sectoarele bugetare și de uz casnic.

Teste ale matricelor RAID 6, 5, 1 și 0 cu unități Hitachi SAS-2

Aparent, au trecut vremurile în care un controler RAID profesional decent cu 8 porturi costa destul de mulți bani. În zilele noastre au apărut soluții pentru interfața Serial Attached SCSI (SAS), care sunt foarte atractive din punct de vedere al prețului, funcționalității și performanței. Această recenzie este despre una dintre ele.

Controler LSI MegaRAID SAS 9260-8i

Anterior, am scris deja despre interfața SAS de a doua generație cu o viteză de transfer de 6 Gbit/s și controlerul HBA cu 8 porturi foarte ieftin LSI SAS 9211-8i, conceput pentru organizarea sistemelor de stocare a datelor entry-level bazate pe cele mai simple matrice RAID Unități SAS și SATA. Modelul LSI MegaRAID SAS 9260-8i va fi o clasă superioară - este echipat cu mai multe procesor puternic cu procesare hardware a matricelor de niveluri 5, 6, 50 și 60 (tehnologia ROC - RAID On Chip), precum și un volum semnificativ (512 MB) de memorie SDRAM integrată pentru stocarea eficientă a datelor în cache. Acest controler acceptă, de asemenea, interfețe SAS și SATA cu o rată de transfer de date de 6 Gbps, iar adaptorul în sine este proiectat pentru PCI Express x8 versiunea 2.0 (5 Gbps pe bandă), ceea ce este teoretic aproape suficient pentru a satisface nevoile de 8 Gbps de mare viteză. porturi SAS. Și toate acestea la un preț de vânzare cu amănuntul de aproximativ 500 USD, adică doar cu câteva sute mai scump decât bugetul LSI SAS 9211-8i. Producătorul însuși, de altfel, clasifică această soluție ca o serie MegaRAID Value Line, adică soluții economice.

Controler SAS LSIMegaRAID SAS9260-8i cu 8 porturi și procesorul său SAS2108 cu memorie DDR2

Placa LSI SAS 9260-8i are un profil redus (factor de formă MD2), este echipată cu doi conectori interni Mini-SAS 4X (fiecare dintre ei vă permite să conectați până la 4 unități SAS direct sau mai multe prin multiplicatori de porturi), este proiectat pentru magistrala PCI Express x8 2.0 și acceptă nivelurile RAID 0, 1, 5, 6, 10, 50 și 60, funcționalitate dinamică SAS și multe altele. etc. Controlerul LSI SAS 9260-8i poate fi instalat atat in servere rack 1U si 2U (servere de clasa Mid si High-End), cat si in carcase ATX si Slim-ATX (pentru statii de lucru). Suportul RAID este oferit în hardware - un procesor integrat LSI SAS2108 (nucleu PowerPC la 800 MHz), completat de 512 MB de memorie DDR2 800 MHz cu suport ECC. LSI promite viteze ale procesorului de până la 2,8 GB/s pentru citire și până la 1,8 GB/s pentru scriere. Printre funcționalitățile bogate ale adaptorului, merită remarcate funcțiile Online Capacity Expansion (OCE), Online RAID Level Migration (RLM) (extinderea volumului și schimbarea tipului de matrice din mers), SafeStore Encryption Services și Instant Secure Erase (criptarea datelor de pe discuri și ștergerea în siguranță a datelor), suport unități cu stare solidă(tehnologia SSD Guard) și multe altele. etc. Un modul de baterie opțional este disponibil pentru acest controler (cu acesta, temperatura maximă de funcționare nu trebuie să depășească +44,5 grade Celsius).

Controler LSI SAS 9260-8i: caracteristici tehnice principale

Interfață de sistem	PCI Express x8 2.0 (5 GT/s), Bus Master DMA
Interfață de disc	SAS-2 6 Gbit/s (suporta protocoale SSP, SMP, STP și SATA)
Numărul de porturi SAS	8 (2 x4 conectori Mini-SAS SFF8087), acceptă până la 128 de unități prin multiplicatori de porturi
Suport RAID	nivelurile 0, 1, 5, 6, 10, 50, 60
CPU	LSI SAS2108 ROC (PowerPC la 800 MHz)
Memoria cache încorporată	512 MB ECC DDR2 800 MHz
Consum de energie, nu mai mult	24 W (+3,3 V și +12 V putere de la slotul PCIe)
Interval de temperatură de funcționare/de depozitare	0…+60 °С / −45…+105 °С
Factor de formă, dimensiuni	MD2 cu profil redus, 168×64,4 mm
Valoarea MTBF	>2 milioane de ore
Garantia producatorului	3 ani

Producătorul a evidențiat aplicații tipice pentru LSI MegaRAID SAS 9260-8i, după cum urmează: diverse stații video (video la cerere, supraveghere video, creare și editare video, imagini medicale), arhive de calcul și date digitale de înaltă performanță, diverse servere (fișier, web, e-mail, baze de date). În general, marea majoritate a problemelor rezolvate în întreprinderile mici și mijlocii.

Într-o cutie albă și portocalie cu o față de doamnă zâmbitoare și cu dinți pe „titlu” (se pare că pentru a atrage mai bine administratorii de sistem cu barbă și constructorii de sisteme severi) există o placă de control, suporturi pentru instalarea în carcase ATX, Slim-ATX, etc., două cabluri cu 4 discuri cu conectori Mini-SAS la un capăt și SATA obișnuit (fără alimentare) pe celălalt (pentru conectarea a până la 8 unități la controler), precum și un CD cu documentație PDF și drivere pentru numeroase versiuni Windows, Linux (SuSE și RedHat), Solaris și VMware.

Conținutul livrării versiunea cutie Controler LSI MegaRAID SAS 9260-8i (Cheia hardware pentru servicii avansate MegaRAID este disponibilă la cerere)

Disponibil cu o cheie hardware specială (furnizată separat) pentru controlerul LSI MegaRAID SAS 9260-8i tehnologii software Servicii avansate LSI MegaRAID: MegaRAID Recovery, MegaRAID CacheCade, MegaRAID FastPath, LSI SafeStore Encryption Services (luarea în considerare a acestora depășește domeniul de aplicare al acestui articol). În special, în ceea ce privește creșterea performanței unei matrice de discuri (HDD) tradiționale, folosind o unitate SSD adăugată sistemului, tehnologia MegaRAID CacheCade va fi utilă, cu ajutorul căreia SSD-ul acționează ca un al doilea. nivel cache pentru matricea HDD (analog cu o soluție hibridă pentru HDD), în unele cazuri, oferind o creștere de până la 50 de ori a performanței subsistemului de disc. De asemenea, este de interes și soluția MegaRAID FastPath, care reduce latența de procesare a operațiunilor I/O de către procesorul SAS2108 (prin dezactivarea optimizării pentru HDD-uri), care vă permite să accelerați funcționarea unei matrice de mai multe unități SSD (SSD-uri) ) conectat direct la porturile SAS 9260-8i.

Este mai convenabil să efectuați operațiuni de configurare, configurare și întreținere a controlerului și a matricelor sale în managerul proprietar din mediul sistemului de operare (setări din meniu Configurarea BIOS-ului controlerul în sine nu este suficient de bogat - sunt disponibile doar funcțiile de bază). În special, în manager, cu câteva clicuri de mouse, puteți organiza orice matrice și puteți seta politici pentru funcționarea acesteia (caching, etc.) - vedeți capturile de ecran.

Exemple de capturi de ecran ale managerului Windows pentru configurarea matricelor RAID de nivelurile 5 (sus) și 1 (mai jos).

Testare

Pentru a ne familiariza cu performanța de bază a LSI MegaRAID SAS 9260-8i (fără MegaRAID Advanced Services Hardware Key și tehnologiile aferente), am folosit cinci unități SAS de înaltă performanță, cu o viteză a axului de 15 mii rpm și suport pentru SAS- 2 interfata (6 Gbit/c) - Hitachi Ultrastar 15K600 HUS156030VLS600 cu o capacitate de 300 GB.

Hard disk Hitachi Ultrastar 15K600 fără capac superior

Acest lucru ne va permite să testăm toate nivelurile de bază ale matricelor - RAID 6, 5, 10, 0 și 1, și nu numai cu numărul minim de discuri pentru fiecare dintre ele, ci și „pentru creștere”, adică atunci când adăugați un disc la al doilea dintre porturile SAS cu 4 canale ale cipul ROC. Rețineți că eroul acestui articol are un analog simplificat - controlerul LSI MegaRAID SAS 9260-4i cu 4 porturi pe aceeași bază de elemente. Prin urmare, testele noastre de matrice de 4 discuri sunt la fel de aplicabile.

Viteza maximă de citire/scriere secvenţială a datelor de încărcare utilă pentru Hitachi HUS156030VLS600 este de aproximativ 200 MB/s (vezi graficul). Timpul mediu de acces aleatoriu la citire (conform specificațiilor) este de 5,4 ms. Buffer încorporat - 64 MB.

Diagrama vitezei de citire/scriere secvențială Hitachi Ultrastar 15K600 HUS156030VLS600

Sistemul de testare s-a bazat pe procesor Intel Xeon 3120, placa de baza cu Chipset Intel P45 și 2 GB memorie DDR2-800. Controlerul SAS a fost instalat în slotul PCI Express x16 v2.0. Testele au fost efectuate sub controlul sălilor de operație sisteme Windows XP SP3 Professional și Windows 7 Ultimate SP1 x86 (versiuni pur americane), deoarece omologii lor de server (Windows 2003 și, respectiv, 2008) nu permit unele dintre benchmark-urile și scripturile pe care obișnuiau să funcționeze. Testele utilizate au fost 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 și pentru Futuremark PCMark Vantage și PCMark05. Testele au fost efectuate atât pe volume nepartiționate (IOmeter, H2BenchW, AIDA64), cât și pe partiții formatate. În acest din urmă caz ​​(pentru NASPT și PCMark), rezultatele au fost luate atât pentru începutul fizic al matricei, cât și pentru mijlocul acesteia (volumele de matrice cu capacitatea maximă disponibilă au fost împărțite în două partiții logice de dimensiuni egale). Acest lucru ne permite să evaluăm mai adecvat performanța soluțiilor, deoarece cele mai rapide secțiuni inițiale ale volumelor, pe care sunt efectuate benchmark-urile fișierelor de către majoritatea browserelor, adesea nu reflectă situația de pe alte secțiuni ale discului, care pot fi, de asemenea, utilizate foarte mult. activ în munca reală.

Toate testele au fost efectuate de cinci ori și rezultatele au fost mediate. Vom analiza mai detaliat metodologia noastră actualizată pentru evaluarea soluțiilor profesionale de disc într-un articol separat.

Rămâne de adăugat că în timpul acestei teste am folosit versiunea de firmware a controlerului 12.12.0-0036 și versiunea de drivere 4.32.0.32. Memorarea în cache de scriere și citire a fost activată pentru toate matricele și discurile. Poate că utilizarea de firmware și drivere mai moderne ne-a salvat de ciudateniile observate în rezultatele testelor timpurii ale aceluiași controler. În cazul nostru, astfel de incidente nu au fost observate. Cu toate acestea, nu folosim nici scriptul FC-Test 1.0, care este foarte dubios în ceea ce privește fiabilitatea rezultatelor (pe care în anumite cazuri aceiași colegi „ar dori să le numească confuzie, vacillare și imprevizibilitate”) în pachetul nostru, deoarece anterior am observat în mod repetat inconsecvența sa cu privire la unele modele de fișiere (în special, seturi de multe fișiere mici, mai mici de 100 KB).

Diagramele de mai jos arată rezultatele pentru 8 configurații de matrice:

1. RAID 0 din 5 discuri;
2. RAID 0 din 4 discuri;
3. RAID 5 din 5 discuri;
4. RAID 5 din 4 discuri;
5. RAID 6 din 5 discuri;
6. RAID 6 din 4 discuri;
7. RAID 1 din 4 discuri;
8. RAID 1 din 2 discuri.

Prin matrice RAID 1 de patru discuri (vezi captura de ecran de mai sus), LSI înseamnă în mod evident o matrice stripe+oglindă, denumită de obicei RAID 10 (acest lucru este confirmat de rezultatele testelor).

Rezultatele testului

Pentru a nu supraîncărca pagina web de recenzie cu un set nenumărat de diagrame, uneori neinformative și obositoare (ceea ce este adesea vina unor „colegi turbați” :)), am rezumat rezultatele detaliate ale unor teste în masa. Cei care doresc să analizeze subtilitățile rezultatelor noastre (de exemplu, să afle comportamentul participanților la cele mai critice sarcini pentru ei înșiși) pot face acest lucru singuri. Ne vom concentra asupra celor mai importante și cheie rezultate ale testelor, precum și asupra indicatorilor medii.

În primul rând, să ne uităm la rezultatele testelor „pur fizice”.

Timpul mediu pentru accesul aleatoriu la date la citirea pe un singur disc Hitachi Ultrastar 15K600 HUS156030VLS600 este de 5,5 ms. Cu toate acestea, atunci când le organizăm în matrice, acest indicator se modifică ușor: scade (mulțumită memoriei cache eficiente în controlerul LSI SAS9260) pentru matricele „oglindă” și crește pentru toate celelalte. Cea mai mare creștere (aproximativ 6%) se observă pentru matricele de nivel 6, deoarece în acest caz controlerul trebuie să acceseze simultan cel mai mare număr de discuri (trei pentru RAID 6, două pentru RAID 5 și unul pentru RAID 0, deoarece accesul în acest test are loc în blocuri de numai 512 octeți, ceea ce este semnificativ mai mic decât dimensiunea blocurilor de intercalare a matricei).

Situația cu acces aleatoriu la matrice în timpul scrierii (în blocuri de 512 octeți) este mult mai interesantă. Pentru un singur disc, acest parametru este de aproximativ 2,9 ms (fără memorarea în cache în controlerul gazdă), totuși, în matricele de pe controlerul LSI SAS9260, observăm o scădere semnificativă a acestui indicator - datorită unei bune cache de scriere în SDRAM de 512 MB a controlerului. tampon. Interesant este că cel mai dramatic efect este obținut pentru matricele RAID 0 (timpul de acces la scriere aleatoriu scade cu aproape un ordin de mărime în comparație cu o singură unitate)! Acest lucru ar trebui să aibă, fără îndoială, un efect benefic asupra performanței unor astfel de matrice într-o serie de sarcini de server. În același timp, chiar și pe matrice cu calcule XOR (adică o sarcină mare pe procesorul SAS2108), accesele aleatorii de scriere nu duc la o degradare evidentă a performanței - din nou datorită cache-ului controlerului puternic. Este firesc ca RAID 6 să fie puțin mai lent aici decât RAID 5, dar diferența dintre ele este în esență nesemnificativă. În acest test, am fost oarecum surprins de comportamentul unei singure „oglinzi”, care a arătat cel mai lent acces aleator la scriere (poate că aceasta este o „funcție” a microcodului a acestui controler).

Graficele de viteză pentru citirea și scrierea liniară (secvențială) (în blocuri mari) pentru toate tablourile nu au caracteristici speciale (pentru citire și scriere sunt aproape identice, cu condiția ca memoria cache de scriere a controlerului să fie activată) și toate sunt scalate conform la numărul de discuri care participă în paralel la procesul „util”. Adică, pentru un disc RAID 0 cu cinci discuri viteza este „cvintuplicată” în raport cu un singur disc (atingând 1 GB/s!), pentru un RAID 5 cu cinci discuri este „cvadruplă”, pentru RAID 6 este „ tripled” (triplă, desigur :)), pentru RAID 1 din patru discuri se dublează (fără „y2eggs”! :)), iar pentru o oglindă simplă dublează graficele unui singur disc. Acest model este clar vizibil, în special, în viteza maximă de citire și scriere a fișierelor reale mari (256 MB) în blocuri mari (de la 256 KB la 2 MB), pe care o ilustrăm cu o diagramă a testului ATTO Disk Benchmark 2.46 ( rezultatele acestui test pentru Windows 7 și XP sunt aproape identice).

Aici, singurul lucru care lipsea în mod neașteptat din imaginea de ansamblu a fost cazul citirii fișierelor pe o matrice RAID 6 de 5 discuri (rezultatele au fost verificate de două ori). Cu toate acestea, pentru citirea în blocuri de 64 KB, viteza acestei matrice atinge 600 MB/s necesar. Deci, să atribuim acest fapt unei „funcții” a firmware-ului actual. Rețineți, de asemenea, că atunci când scrieți fișiere reale, viteza este puțin mai mare datorită stocării în cache într-un buffer mare al controlerului, iar diferența cu citirea este mai vizibilă, cu cât viteza liniară reală a matricei este mai mică.

În ceea ce privește viteza interfeței, măsurată de obicei prin scrierea și citirea bufferului (accesări multiple la aceeași adresă de volum de disc), aici suntem forțați să afirmăm că pentru aproape toate matricele s-a dovedit a fi aceeași datorită includerii cache-ului controlerului. pentru aceste matrice (vezi tabelul .). Astfel, performanța de înregistrare pentru toți participanții la testul nostru a fost de aproximativ 2430 MB/s. Rețineți că magistrala PCI Express x8 2.0 oferă teoretic o viteză de 40 Gbit/s sau 5 GB/s, totuși, conform datelor utile, limita teoretică este mai mică - 4 GB/s, ceea ce înseamnă că în cazul nostru controlerul efectiv a lucrat pe versiunea 2.0 a magistralei PCIe. Astfel, cei 2,4 GB/s pe care i-am măsurat reprezintă, evident, lățimea de bandă reală a memoriei de la bord a controlerului (memorie DDR2-800 cu magistrală de date pe 32 de biți, după cum se vede din configurația cipurilor ECC de pe placă, teoretic renunță). până la 3,2 GB/s). Când citiți matrice, stocarea în cache nu este la fel de „cuprinzătoare” ca atunci când scrieți, motiv pentru care viteza „interfeței” măsurată în utilitare este de obicei mai mică decât viteza de citire a memoriei cache a controlerului (obișnuit 2,1 GB/s pentru matricele de niveluri 5 și 6) , iar în unele cazuri „cade” la viteza de citire a memoriei tampon a hard disk-urilor în sine (aproximativ 400 MB/s pentru un singur hard disk, vezi graficul de mai sus), înmulțit cu numărul de discuri „secvențiale” din matrice (acestea sunt doar cazurile RAID 0 și 1 din rezultatele noastre).

Ei bine, am aranjat „fizica” la o primă aproximare, este timpul să trecem la „versuri”, adică la testele aplicațiilor „adevărate”. Apropo, va fi interesant să aflăm dacă performanța matricelor se scalează atunci când execută sarcini complexe ale utilizatorului la fel de liniar precum se scalează atunci când citesc și scrie fișiere mari (vezi diagrama de testare ATTO chiar mai sus). Cititorul iscoditor, sper, a reușit deja să prezică răspunsul la această întrebare.

Ca o „salata” pentru partea noastră „lirică” a mesei, vom servi teste de disc desktop-by-nature din pachetele PCMark Vantage și PCMark05 (sub Windows 7 și, respectiv, XP), precum și o „pistă” similară. testarea aplicațiilor din renumitul pachet german H2BenchW 4.13 C'T revista. Da, aceste teste au fost create inițial pentru a evalua hard disk-urile desktop și stațiile de lucru cu costuri reduse. Ele emulează execuția sarcinilor tipice ale unui computer personal avansat pe discuri - lucrul cu video, audio, Photoshop, antivirus, jocuri, schimb de fișiere, instalarea de aplicații, copierea și scrierea fișierelor etc. Prin urmare, rezultatele lor nu trebuie luate în contextul acestui articol ca adevărul suprem - la urma urmei, alte sarcini sunt mai des efectuate pe matrice multi-disc. Totuși, având în vedere faptul că producătorul însuși poziționează acest controler RAID, inclusiv pentru relativ solutii low-cost, o astfel de clasă de sarcini de testare este destul de capabilă să caracterizeze o anumită proporție de aplicații care vor fi de fapt executate pe astfel de matrice (aceeași lucrare cu video, procesare grafică profesională, schimb de sisteme de operare și aplicații consumatoare de resurse, copiere de fișiere, antivirus etc. .). Prin urmare, importanța acestor trei criterii de referință cuprinzătoare în pachetul nostru general nu trebuie subestimată.

În popularul PCMark Vantage, în medie (vezi graficul), observăm un fapt foarte remarcabil - performanța acestei soluții multi-disc aproape că nu depinde de tipul de matrice folosită! Apropo, în anumite limite, această concluzie este valabilă și pentru toate pistele de testare individuale (tipuri de sarcini) incluse în pachetele PCMark Vantage și PCMark05 (consultați tabelul pentru detalii). Acest lucru poate însemna fie că algoritmii firmware-ului controlerului (cu cache și discuri) țin seama cu greu de specificul acestui tip de aplicație, fie că cea mai mare parte a acestor sarcini sunt efectuate în memoria cache a controlerului însuși (și cel mai probabil suntem văzând o combinație a acestor doi factori). Cu toate acestea, pentru cel din urmă caz ​​(adică executarea pistelor în mare măsură în memoria cache a controlerului RAID), performanța medie a soluțiilor nu este atât de mare - comparați aceste date cu rezultatele testelor unor „desktop” („ bazat pe chipset”) RAID 0 și 5 cu 4 discuri și SSD-uri unice ieftine pe magistrala SATA 3 Gb/s (vezi recenzia). Dacă, în comparație cu un simplu „chipset” RAID 0 cu 4 discuri (și pe hard disk-uri de două ori mai lente decât Hitachi Ultrastar 15K600 folosit aici), matricele LSI SAS9260 sunt de mai puțin de două ori mai rapide în testele PCMark, atunci în raport cu nici măcar Cele mai rapide SSD-uri „buget” le depășesc cu siguranță pe toate! Rezultatele testului de disc PCMark05 oferă o imagine similară (vezi tabel; nu are rost să desenezi o diagramă separată pentru ele).

O imagine similară (cu unele rezerve) pentru matrice pe LSI SAS9260 poate fi observată într-un alt benchmark al aplicației „de urmărire” - C’T H2BenchW 4.13. Aici, doar cele mai lente (prin proiectare) matrice (RAID 6 din 4 discuri și o simplă „oglindă”) rămân vizibil în urma tuturor celorlalte matrice, a căror performanță atinge în mod evident acel nivel „suficient” atunci când nu se mai sprijină pe disc. subsistemului și eficiența funcționării procesorului SAS2108 cu memoria cache a controlerului pentru aceste secvențe complexe de apeluri. Ceea ce ne bucură în acest context este că performanța matricelor bazate pe LSI SAS9260 în sarcinile din această clasă este aproape independentă de tipul de matrice utilizat (RAID 0, 5, 6 sau 10), ceea ce permite utilizarea unor soluții mai fiabile. fără a compromite performanța finală.

Cu toate acestea, „Maslenitsa nu este totul pentru pisică” - dacă schimbăm testele și verificăm funcționarea matricelor cu fișiere reale pe Sistemul de fișiere NTFS, atunci imaginea se va schimba dramatic. Astfel, în testul Intel NASPT 1.7, dintre care multe dintre scenariile „prestate” sunt destul de direct legate de sarcinile tipice computerelor echipate cu un controler LSI MegaRAID SAS9260-8i, dispunerea matricelor este similară cu cea observată în Test ATTO la citirea și scrierea fișierelor mari - performanța crește proporțional pe măsură ce viteza „liniară” a matricelor crește.

În acest grafic arătăm media pentru toate testele și modelele NASPT, în timp ce în tabel puteți vedea rezultate detaliate. Aș dori să subliniez că am rulat NASPT atât sub Windows XP (așa fac de obicei multe browsere), cât și sub Windows 7 (care, datorită anumitor caracteristici ale acestui test, se face mai rar). Faptul este că Seven (și „fratele său mai mare” Windows 2008 Server) utilizează algoritmi de stocare în cache mai agresivi atunci când lucrează cu fișiere decât XP. În plus, copierea fișierelor mari în Semerka are loc în principal în blocuri de 1 MB (XP, de regulă, funcționează în blocuri de 64 KB). Acest lucru duce la faptul că rezultatele testului „fișier” Intel NASPT diferă semnificativ în Windows XP și Windows 7 - în cel din urmă sunt mult mai mari, uneori mai mult de două ori! Apropo, am comparat rezultatele NASPT (și alte teste ale pachetului nostru) sub Windows 7 cu 1 GB și 2 GB instalați memorie de sistem(există informații că, cu cantități mari de memorie de sistem, stocarea în cache a operațiunilor pe disc în Windows 7 este îmbunătățită și rezultatele NASPT devin și mai mari), cu toate acestea, în cadrul erorii de măsurare, nu am găsit nicio diferență.

Lăsăm dezbaterea despre ce sistem de operare (în ceea ce privește politicile de cache, etc.) să testăm discurile și controlerele RAID pentru firul de discuții al acestui articol. Credem că drive-urile și soluțiile bazate pe acestea trebuie testate în condiții cât mai apropiate de situațiile reale ale funcționării lor. De aceea, în opinia noastră, rezultatele pe care le-am obţinut pentru ambele sisteme de operare sunt de valoare egală.

Dar să revenim la graficul de performanță medie în NASPT. După cum puteți vedea, diferența dintre cele mai rapide și cele mai lente matrice pe care le-am testat aici este în medie de puțin sub trei ori. Acesta, desigur, nu este un decalaj de cinci ori, ca atunci când citiți și scrieți fișiere mari, dar este și foarte vizibil. Matricele sunt situate practic proporțional cu viteza lor liniară, iar aceasta este o veste bună: aceasta înseamnă că procesorul LSI SAS2108 procesează datele destul de rapid, creând aproape deloc. blocajele cu funcționarea activă a rețelelor de niveluri 5 și 6.

Pentru a fi corect, trebuie remarcat că în NASPT există modele (2 din 12) în care se observă aceeași imagine ca în PCMark cu H2BenchW și anume că performanța tuturor matrițelor testate este aproape aceeași! Acestea sunt Office Productivity și Dir Copy to NAS (vezi tabelul). Acest lucru este evident mai ales sub Windows 7, deși pentru Windows XP tendința de „convergență” este evidentă (comparativ cu alte modele). Cu toate acestea, în PCMark cu H2BenchW există modele în care există o creștere a performanței matricelor proporțional cu viteza lor liniară. Deci totul nu este atât de simplu și clar pe cât ar dori unii.

La început, am vrut să discut o diagramă cu indicatori generali de performanță ale matricei mediați pe toate testele de aplicație (PCMark+H2BenchW+NASPT+ATTO), adică acesta:

Totuși, nu este nimic special de discutat aici: vedem că comportamentul array-urilor pe controlerul LSI SAS9260 în testele care emulează funcționarea anumitor aplicații poate varia dramatic în funcție de scenariile folosite. Prin urmare, este mai bine să trageți concluzii despre beneficiile unei anumite configurații în funcție de sarcinile pe care urmează să le efectuați. Și un alt test profesional ne poate ajuta semnificativ în acest sens - modele sintetice pentru IOmeter, emulând o anumită sarcină a sistemului de stocare a datelor.

Teste în IOmetru

În acest caz, vom omite discutarea a numeroase modele care măsoară cu atenție viteza de funcționare în funcție de dimensiunea blocului de acces, procentul de operațiuni de scriere, procentul de accesări aleatorii etc. Aceasta este, de fapt, pură sintetică. care oferă puțin util practic informații și prezintă un interes mai degrabă pur teoretic. La urma urmei, am clarificat deja principalele puncte practice referitoare la „fizică” de mai sus. Este mai important pentru noi să ne concentrăm pe modele care emulează munca reală - servere de diferite tipuri, precum și operațiuni cu fișiere.

Pentru a emula servere precum File Server, Web Server și DataBase (server de baze de date), am folosit aceleași și binecunoscutele modele propuse la un moment dat de Intel și StorageReview.com. Pentru toate cazurile, am testat matricele cu adâncimea cozii de comandă (QD) de la 1 la 256 în trepte de 2.

În modelul „Bază de date”, care utilizează acces aleatoriu la disc în blocuri de 8 KB în întregul volum al matricei, se poate observa un avantaj semnificativ al matricelor fără paritate (adică RAID 0 și 1) cu o adâncime de coadă de comenzi de 4 și mai mare, în timp ce toate matricele cu control de paritate (RAID 5 și 6) demonstrează performanțe foarte similare (în ciuda diferenței duble dintre ele în ceea ce privește viteza acceselor liniare). Situația poate fi explicată simplu: toate tablourile cu control de paritate au arătat valori similare în teste pentru timpul mediu de acces aleatoriu (vezi diagrama de mai sus) și este acest parametru care determină în principal performanța în acest test. Este interesant faptul că performanța tuturor matricelor crește aproape liniar odată cu creșterea adâncimii cozii de comandă până la 128 și numai la QD=256 în unele cazuri se poate observa un indiciu de saturație. Performanța maximă a matricelor cu control de paritate la QD=256 a fost de aproximativ 1100 IOps (operații pe secundă), adică procesorul LSI SAS2108 cheltuie mai puțin de 1 ms pentru a procesa o bucată de date de 8 KB (aproximativ 10 milioane de un singur octet). Operații XOR pe secundă pentru RAID 6, desigur, procesorul realizează și alte sarcini în paralel pentru intrarea/ieșirea datelor și lucrul cu memoria cache).

În modelul unui server de fișiere care utilizează blocuri de diferite dimensiuni cu acces aleatoriu de citire și scriere la matrice în întregul său volum, observăm o imagine similară cu DataBase cu diferența că aici matrice de cinci discuri cu paritate (RAID 5 și 6 ) sunt considerabil mai rapide ca viteză omologii lor pe 4 discuri și demonstrează performanțe aproape identice (aproximativ 1200 IOps la QD=256)! Aparent, adăugarea unui al cincilea disc la al doilea dintre cele două porturi SAS cu 4 canale ale controlerului optimizează cumva sarcina de calcul a procesorului (în detrimentul operațiunilor I/O?). Ar putea merita să comparați viteza matricelor cu 4 discuri atunci când unitățile sunt conectate în perechi la diferiți conectori Mini-SAS ai controlerului pentru a identifica configurația optimă pentru organizarea matricelor pe LSI SAS9260, dar aceasta este o sarcină pentru altcineva. articol.

În modelul serverului web, unde, conform creatorilor săi, nu există operații de scriere pe disc ca clasă (și, prin urmare, nici un calcul al funcțiilor XOR per scriere), imaginea devine și mai interesantă. Faptul este că toate cele trei matrice de cinci discuri din setul nostru (RAID 0, 5 și 6) arată performanțe identice aici, în ciuda diferenței vizibile dintre ele în ceea ce privește viteza de citire liniară și calculele de paritate! Apropo, aceleași trei matrice, dar cu 4 discuri, sunt și ele identice ca viteză între ele! Și doar RAID 1 (și 10) iese din imaginea de ansamblu. De ce se întâmplă acest lucru este greu de judecat. Controlerul poate avea algoritmi foarte eficienți pentru eșantionarea „unităților norocoase” (adică cele din cele cinci sau patru unități de pe care sosesc primele datele dorite), ceea ce în cazul RAID 5 și 6 crește probabilitatea ca datele să sosească din platourile mai devreme, pregătind procesorul în avans pentru calculele necesare (amintiți-vă coada de comandă profundă și memoria tampon DDR2-800 mare). Și acest lucru poate compensa în cele din urmă întârzierea asociată cu calculele XOR și egalizează „șansele” acestora cu RAID 0 „simplu”. În orice caz, controlerul LSI SAS9260 poate fi lăudat doar pentru rezultatele sale extrem de ridicate (aproximativ 1700 IOps pentru 5 discuri). matrice la QD=256) în modelul Web Server pentru matrice cu paritate. Din păcate, zbura în unguent a fost performanța foarte scăzută a „oglinzii” cu două discuri în toate aceste modele de server.

Modelul Web Server este repetat de propriul nostru model, care emulează citirea aleatorie a fișierelor mici (64 KB) în întreg spațiul matricei.

Din nou, rezultatele au fost combinate în grupuri - toate matricele cu 5 discuri sunt identice între ele ca viteză și sunt lideri în „cursa noastră”, RAID-urile cu 4 discuri 0, 5 și 6 sunt, de asemenea, indistincte unele de altele în ceea ce privește performanța, și numai „DSLR-urile” ies din masele generale (apropo, un „DSLR” cu 4 discuri, adică RAID 10 se dovedește a fi mai rapid decât toate celelalte matrice cu 4 discuri - aparent datorită aceleiași „selectări a unui algoritmul discului de succes). Subliniem că aceste modele sunt valabile doar pentru o adâncime mare de coadă de comenzi, în timp ce cu o coadă mică (QD = 1-2) situația și liderii pot fi complet diferite.

Totul se schimbă atunci când serverele lucrează cu fișiere mari. În condițiile unui conținut modern „mai greu” și al noilor sisteme de operare „optimizate” precum Windows 7, 2008 Server etc. Lucrul cu fișiere megabyte și blocuri de date de 1 MB devine din ce în ce mai important. În această situație, noul nostru model, care emulează citirea aleatorie a fișierelor de 1 MB pe întregul disc (detaliile noilor modele vor fi descrise într-un articol separat despre metodă), este util pentru a evalua mai deplin potențialul serverului. controlerul LSI SAS9260.

După cum putem vedea, „oglinda” cu 4 discuri aici nu lasă nicio speranță pentru conducere, dominând în mod clar orice coadă de comenzi. Performanța sa crește inițial liniar odată cu creșterea adâncimii cozii de comandă, dar la QD=16 pentru RAID 1 ajunge la saturație (viteză de aproximativ 200 MB/s). Puțin „mai târziu” (la QD=32) „saturația” de performanță are loc în matricele mai lente din acest test, printre care „argint” și „bronz” trebuie să fie date RAID 0, iar matricele cu control de paritate se găsesc ca străini. , pierzând chiar înainte de un RAID 1 genial din două discuri, care se dovedește a fi neașteptat de bun. Acest lucru ne conduce la concluzia că, chiar și atunci când citim, încărcarea XOR de calcul pe procesorul LSI SAS2108 atunci când lucrați cu fișiere și blocuri mari (localizate aleatoriu) se dovedește a fi foarte împovărătoare pentru acesta și pentru RAID 6, unde de fapt se dublează, este uneori chiar prohibitiv - Performanța soluțiilor abia depășește 100 MB/s, adică de 6-8 ori mai mică decât la citirea liniară! RAID 10 „redundant” este în mod clar mai profitabil de utilizat aici.

Când înregistrați aleatoriu fișiere mici, imaginea este din nou izbitor de diferită de ceea ce am văzut mai devreme.

Cert este că aici performanța matricelor practic nu depinde de adâncimea cozii de comenzi (evident, memoria cache uriașă a controlerului LSI SAS9260 și cache-urile destul de mari ale hard disk-urilor în sine au un efect), dar se schimbă radical cu tipul de matrice! Liderii de necontestat aici sunt cei „simpli” pentru procesorul RAID 0, iar „bronzul” cu o pierdere de peste două ori față de lider este RAID 10. Toate matricele cu control de paritate formau un singur grup foarte apropiat cu un -disc DSLR (detaliile pentru ele sunt date într-o diagramă separată sub principal), pierzând de trei ori în fața liderilor. Da, aceasta este cu siguranță o sarcină grea pentru procesorul controlerului. Cu toate acestea, sincer vorbind, nu mă așteptam la un astfel de „eșec” de la SAS2108. Uneori, chiar și software-ul RAID 5 pe un controler SATA „chipset” (cu caching) folosind Windowsși calculul folosind procesorul central al PC-ului) este capabil să funcționeze mai repede... Cu toate acestea, controlerul produce în continuare „săi” 440-500 IOps stabil - comparați acest lucru cu diagrama pentru timpul mediu de acces atunci când scrieți la începutul secțiunii de rezultate.

Trecerea la scrierea aleatorie a fișierelor mari de 1 MB duce la o creștere a indicatorilor de viteză absolută (pentru RAID 0 - aproape la valorile pentru citirea aleatorie a unor astfel de fișiere, adică 180-190 MB/s), cu toate acestea, imaginea generală rămâne aproape neschimbată - matricele cu paritate de multe ori mai lente decât RAID 0.

O imagine curioasă pentru RAID 10 este că performanța sa scade odată cu creșterea adâncimii cozii de comandă, deși nu cu mult. Pentru alte matrice nu există un astfel de efect. „Oglinda” cu două discuri de aici arată din nou modestă.

Acum să ne uităm la modelele în care fișierele sunt citite și scrise pe disc în cantități egale. Astfel de încărcări sunt tipice, în special, pentru unele servere video sau în timpul copierii/duplicării/backup-ului activ de fișiere dintr-o matrice, precum și în cazul defragmentării.

Mai întâi - fișiere de 64 KB aleatoriu în întreaga matrice.

O oarecare similitudine cu rezultatele modelului bazei de date este evidentă aici, deși vitezele absolute ale matricelor sunt de trei ori mai mari și chiar și la QD=256 o anumită saturație a performanței este deja vizibilă. Un procent mai mare (comparativ cu modelul DataBase) de operațiuni de scriere în acest caz duce la faptul că matricele cu paritate și o „oglindă” cu două discuri devin străini evidenti, semnificativ inferioare ca viteză față de matricele RAID 0 și 10.

Când treceți la fișiere de 1 MB acest tipar este în general păstrat, deși vitezele absolute sunt aproximativ triplate, iar RAID 10 devine la fel de rapid ca o bandă de 4 discuri, ceea ce este o veste bună.

Ultimul model din acest articol va fi cazul citirii și scrierii secvențiale (spre deosebire de aleatorie) a fișierelor mari.

Și aici multe matrice reușesc deja să accelereze la viteze foarte decente în regiunea de 300 MB/s. Și deși decalajul de peste două ori între lider (RAID 0) și outsider (RAID 1 cu două discuri) rămâne (rețineți că cu citirea liniară SAU scrierea acest decalaj este de cinci ori!), RAID 5 a intrat în primele trei, iar restul Matricele XOR nu au ajuns din urmă ar putea să nu fie liniştitoare. La urma urmei, judecând după lista de aplicații ale acestui controler pe care însuși LSI o oferă (vezi începutul articolului), multe sarcini țintă vor folosi exact acest tip de acces la matrice. Și acest lucru merită cu siguranță luat în considerare.

În concluzie, voi furniza o diagramă finală în care se fac media indicatorilor tuturor tiparelor de testare IOmeter menționate mai sus (geometric pentru toate modelele și cozile de comandă, fără coeficienți de ponderare). Este curios că, dacă media acestor rezultate în cadrul fiecărui model se realizează aritmetic cu coeficienți de ponderare de 0,8, 0,6, 0,4 și 0,2 pentru cozile de comandă 32, 64, 128 și respectiv 256 (care ține cont condiționat de scăderea ponderea operațiunilor cu adâncime mare a cozii de comandă în funcționarea generală a unităților), apoi indicele de performanță normalizat al matricei final (pentru toate modelele) va coincide în 1% cu media geometrică.

Deci, „temperatura spitalului” medie din modelele noastre pentru testul IOmeter arată că nu există nicio scăpare de la „fizică și matematică” - RAID 0 și 10 sunt în mod clar în frunte pentru matricele cu control de paritate, nu s-a întâmplat un miracol. deși procesorul LSI SAS2108 demonstrează În unele cazuri, performanță decentă, în general, astfel de matrice nu pot „atinge” nivelul unei simple „dungi”. În același timp, este interesant că configurațiile cu 5 discuri adaugă în mod clar valoare în comparație cu configurațiile cu 4 discuri. În special, 5-disk RAID 6 este cu siguranță mai rapid decât 4-disk RAID 5, deși în ceea ce privește „fizica” (timp de acces aleatoriu și viteza de acces liniară) sunt practic identice. „Oglinda” cu două discuri a fost, de asemenea, dezamăgitoare (în medie este echivalentă cu un RAID 6 cu 4 discuri, deși oglinda nu necesită două calcule XOR pentru fiecare bit de date). Cu toate acestea, o simplă „oglindă” nu este evident o matrice țintă pentru un controler SAS cu 8 porturi destul de puternic, cu un cache mare și un procesor puternic integrat. :)

Informații despre prețuri

Controlerul SAS LSI MegaRAID SAS 9260-8i cu 8 porturi cu un set complet este oferit la un preț de aproximativ 500 USD, ceea ce poate fi considerat destul de atractiv. Analogicul său simplificat cu 4 porturi este și mai ieftin. Un preț mediu actual de vânzare cu amănuntul mai precis al dispozitivului la Moscova, relevant în momentul în care citiți acest articol:

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

Concluzie

Rezumând cele spuse mai sus, putem concluziona că nu vom risca să oferim recomandări uniforme „pentru toată lumea” cu privire la controlerul LSI MegaRAID SAS9260-8i cu 8 porturi. Fiecare ar trebui să tragă propriile concluzii cu privire la necesitatea de a-l folosi și de a configura anumite matrice cu ajutorul său - strict bazate pe clasa de sarcini care ar trebui să fie lansate. Cert este că în unele cazuri (în unele sarcini) acest „mega-monstru” ieftin este capabil să arate performanțe remarcabile chiar și pe matrice cu paritate dublă (RAID 6 și 60), dar în alte situații viteza RAID 5 și 6. clar lasa mult de dorit. Și singura salvare (aproape universală) va fi o matrice RAID 10, care poate fi organizată aproape cu același succes pe controlere mai ieftine. Cu toate acestea, de multe ori datorită procesorului și memoriei cache a SAS9260-8i, matricea RAID 10 nu se comportă mai lent decât o bandă din același număr de discuri, asigurând în același timp o fiabilitate ridicată a soluției. Dar ceea ce ar trebui să evitați cu siguranță cu SAS9260-8i este o „oglindă” cu două discuri și RAID 6 și 5 cu 4 discuri - acestea sunt, evident, configurații suboptime pentru acest controler.

Mulțumim Hitachi Global Storage Technologies
pentru hard disk-urile furnizate pentru testare.

Dacă computerul are câteva unități, conectarea acestora este simplă. Dar dacă doriți o mulțime de discuri, apar particularități. Pe cablul SAS KDPV de la Ali, care a scapat deja în trecut, a fost primit atât de neașteptat de călduros de către comunitate. Mulțumesc, tovarăși. Voi încerca să ating un subiect care poate fi util unui cerc ceva mai larg. Deși specific. Voi începe cu acest cablu și programul necesar, dar numai pentru început. Diferite piese ale puzzle-ului trebuie asamblate în locuri diferite.
Aș dori să vă avertizez imediat că textul este dens și destul de greu. Cu siguranță nu este necesar să te forțezi să citești și să înțelegi toate acestea. Multe poze!

Unii spun că 9 dolari pentru un cablu prost? Ce sa faci, asta se foloseste extrem de rar in viata de zi cu zi, iar la articolele industriale tirajul este mai mic, iar preturile sunt mai mari. Vă pot încărca cu o sută sau doi dolari pentru un cablu SAS complex fără să clipească din ochi. Deci chinezii o reduc și mai mult :)

Livrare si ambalare

Comandat pe 6 mai 2017, primit pe 17 mai - doar o rachetă. Era o pistă.

O geantă gri obișnuită cu încă una în interior - destul de mult, produsul nu este fragil.

Specificație

Cablu SFF-8482 SAS mamă-mascul cu 29 de pini.
Lungime 50 cm
Greutate neta 66 g

Poza vânzătorului

Real aspect, după cum puteți vedea, este diferit

Pentru plasticul suplimentar, vânzătorul a primit 4 stele în loc de 5, dar nu afectează performanța.

Despre conectorii SAS și SATA

Ce este SFF-8482 și cu ce se mănâncă? În primul rând, acesta este cel mai popular conector pe dispozitivele SAS (), de exemplu, pe unitatea mea de bandă

Și SFF-8482 se potrivește perfect pe o unitate SATA (dar nu invers)


Comparați, SATA are un decalaj între date și putere. Iar la SAS este umplut cu plastic. Prin urmare, conectorul SATA nu se va potrivi pe dispozitivul SAS.

Desigur, acest lucru are sens. Semnalele SAS și SATA sunt diferite. Și controlerul SATA nu va putea funcționa cu dispozitivul SAS. Un controler SAS va putea face ambele (deși există sfaturi să nu amestecați în anumite circumstanțe, care este puțin probabil să fie reale acasă)

Controlere și expandoare SAS

Deci ce, cititorul se va întreba. Ce câștig din această compatibilitate? Controlerele SATA sunt suficiente pentru mine!

Adevărul adevărat! Dacă este suficient, puteți opri din citit în acest moment. Întrebarea a fost ce să faci dacă există o grămadă de discuri?

Așa arată un controler SAS simplu din zip-ul meu - DELL H200.


Al meu este cusut în HBA, adică toate discurile axelor sunt vizibile separat

Și acesta este un vechi SAS RAID HP

În ambele vedem conectori interni (numiți sff 8087 sau, mai des, miniSAS) și un conector extern - sff 8088

Câte unități pot fi conectate la un miniSAS? Raspunsul depinde. Cablu contondent - 4 bucăți, adică 8 pentru un astfel de controler. Cablul de la piesele mele de schimb arată așa

La un capăt este miniSAS, la celălalt sunt 4 bucăți de SATA (și un alt conector, mai multe despre el mai jos)

Dar puteți lua un cablu miniSAS-miniSAS și îl puteți conecta la un expander, adică un multiplicator de porturi. Și controlerul va gestiona până la 256 (două sute cincizeci și șase) de discuri. În plus, viteza canalului este suficientă pentru zeci de discuri - cu siguranță.
Expansorul ca card separat arată, de exemplu, ca Chenbro-ul meu

Sau poate fi lipit pe o cușcă de discuri. Atunci un singur canal miniSAS poate intra în el (sau poate mai mult). Acestea sunt cablurile.


De acord, gestionarea cablurilor este oarecum simplificată :)

Coșuri

Este clar că discurile pot funcționa foarte bine fără coșuri speciale. Dar uneori coșurile pot fi utile.

Așa arată cușca SATA a vechiului model Supermicro. Îl puteți găsi pentru 1000 de ruble, dar mai probabil pentru 5+ mii.


Tava ei pentru discuri


Privind din interior, puteți vedea că există conectori SATA.


Dacă coșul SAS este și mai bun, mai puține fire. Dacă este SCSI sau FC, nu îl veți putea folosi. Am luat un FC de 19" pentru testare - nu a făcut nimic util. Cu toate acestea, au existat resturi de metal neferoase care meritau aproape banii pentru care l-am cumpărat.


Vedere din spate, vedem 4 SATA, 2 MOLEX și același port care era pe cablu. Proiectat pentru a controla activitatea discului LED.

Așa arată unul dintre cele mai simple coșuri (există multe modele diferite, dar similare)


Acestea sunt cele pe care nu le mai vând, deci detaliile nu sunt importante. Doar o bucată de metal cu amortizoare și un Carlson în față.

Iată cum arăta în 2013:


Cârja de carton din partea de jos și al treilea coș au fost doar pentru moment pentru transferul datelor de pe discuri 2T pe 4T. De atunci funcționează 24/7.

Am SAS+SATA

Mai precis, a funcționat înainte de a fi nevoie să conectez unitatea de bandă. În primul rând, am conectat un al doilea controler SAS, am cumpărat un cablu miniSAS la sff 8482, ceva de genul acesta

Și l-a pornit. Totul a funcționat, dar în modul 24/7, fiecare watt costă bani. Cautam adaptoare de la sff 8482 la SATA, dar solutia s-a dovedit a fi si mai simpla. Vă amintiți că o unitate SATA este conectată la un SAS sff 8482?

Acum îmi amintesc și eu, dar apoi am fost prost câteva luni :) Și apoi am scos controlerul suplimentar, am schimbat una dintre unități la portul SATA chipset, celelalte trei la sff 8482. A trebuit să schimb puterea. conexiune, era un splitter Molex-SATA, a trebuit să-l cumpăr pe Ali Molex - o mulțime de Molex. Ca aceasta


, Totul e bine.

Și unitatea de bandă s-a mutat într-o altă clădire folosind cablul monitorizat. Dar aceasta este o poveste separată și, pază, mă simt obosită :)

Unde este cel mai bun loc pentru a căuta toate acestea?

Prețurile pentru noul hardware de server pentru casă sunt prohibitive. Așa folosit, inclusiv din piese de schimb de la echipamentele aflate în dezafectare.
Cabluri pot fi găsite la nivel local. Pentru bani comparabili pe e-bay. Pe Ali - ceva mai puțin probabil, dar există și excepții - l-am cumpărat.
Controlorii- în principal pe e-bay și din Europa. Se poate din SUA, acolo este mult mai ieftin daca rezolvi cumva problema livrarii. Îl poți găsi în patria ta - Avito. (Pe o bucată - scump). Este foarte periculos să cumperi în China. O mulțime de plângeri despre falsuri de la respinse. Uneori funcționează, alteori nu. Nu poți dovedi nimic nimănui.
Coșuri Este mai înțelept să cauți local. Există chiar și opțiuni pentru cele mai simple coșuri - cumpărarea unora noi. Coșurile simple fără electronice pot fi luate în China și Europa și la piețele de vechituri. Coșuri cu expandoare - vezi paragraful despre controlere.

IMPORTANT Să te încurci este mai ușor decât să te pierzi în pădure. Consultați forumul. SAS vine în diferite dimensiuni - 3, 6 și 12 Gb/s. Unele controlere sunt făcute astfel încât să poată fi folosite cu hardware desktop, altele nu, iar altele nu vor supraviețui nicăieri în afară de mama producătorului nativ. Și așa mai departe.

Pe portbagajul meu sunt MikeMac

PS Dacă pentru tine acesta a devenit un discurs al căpitanului Obvious, îmi cer scuze că am pierdut timpul.
Dacă asta este o prostie, atunci scuzele mele sincere. Este greu de echilibrat fiecare are propriile dorințe, obiective și inițiale.

Plănuiesc să cumpăr +33 Adauga la favorite Mi-a placut recenzia +56 +106

De mai bine de 20 de ani, interfața magistrală paralelă a fost cel mai comun protocol de comunicare pentru majoritatea sistemelor de stocare digitală. Dar, pe măsură ce nevoia de debit și flexibilitate a sistemului a crescut, deficiențele celor mai comune două tehnologii de interfață paralelă au devenit evidente: SCSI și ATA. Lipsa compatibilității între interfețele SCSI și ATA paralele — conectori, cabluri și seturi de comandă diferiți utilizate — crește costurile de întreținere a sistemului, cercetare și dezvoltare, instruire și calificare a noilor produse.

Astăzi, tehnologiile paralele încă se potrivesc utilizatorilor modern sisteme corporative Din punct de vedere al performanței, dar cerințele crescânde pentru viteze mai mari, reținere mai mare a datelor, dimensiuni fizice mai mici și standardizare mai mare provoacă capacitatea interfeței paralele de a ține pasul cu creșterea rapidă a performanței CPU și a vitezelor de disc. În plus, în condiții de austeritate, întreprinderilor devine din ce în ce mai dificil să găsească fonduri pentru dezvoltarea și întreținerea diferitelor tipuri de conectori. panourile din spate carcase de server și matrice de discuri externe, verificarea compatibilității interfețelor eterogene și inventarierea conexiunilor eterogene pentru efectuarea operațiunilor I/O.

Utilizarea interfețelor paralele pune, de asemenea, o serie de alte probleme. Transmisia de date în paralel printr-un lanț larg este supusă diafoniei, care poate crea interferențe suplimentare și poate duce la erori de semnal - pentru a evita această capcană, trebuie să reduceți viteza semnalului sau să limitați lungimea cablului sau să faceți ambele. Terminarea semnalelor paralele este, de asemenea, asociată cu anumite dificultăți - trebuie să terminați fiecare linie separat, de obicei această operație este efectuată de ultima unitate, pentru a preveni reflectarea semnalului la capătul cablului. În cele din urmă, cablurile și conectorii mari utilizați în interfețele paralele fac ca aceste tehnologii să nu fie adecvate pentru noile sisteme de calcul compacte.

Vă prezentăm SAS și SATA

Tehnologiile seriale precum Serial ATA (SATA) și Serial Attached SCSI (SAS) depășesc limitările arhitecturale ale interfețelor paralele tradiționale. Aceste noi tehnologii și-au primit numele de la metoda de transmitere a semnalului, când toate informațiile sunt transmise secvenţial (serial englezesc), într-un singur flux, spre deosebire de fluxurile multiple care sunt utilizate în tehnologiile paralele. Avantajul principal Interfață serială este că atunci când datele sunt transferate într-un singur flux, se mișcă mult mai rapid decât atunci când se utilizează o interfață paralelă.

Tehnologiile seriale combină mulți biți de date în pachete și apoi le transmit printr-un cablu la viteze de până la 30 de ori mai rapide decât interfețele paralele.

SATA extinde capacitățile tehnologiei tradiționale ATA, permițând transferul de date între unități de disc la viteze de 1,5 GB pe secundă și mai mari. Datorită costului său scăzut pe gigaoctet de capacitate de disc, SATA va rămâne interfața de disc dominantă în PC-urile desktop, serverele entry-level și sistemele de stocare atașate la rețea, unde costul este o considerație majoră.

Tehnologia SAS, succesorul SCSI paralel, se bazează pe funcționalitatea dovedită a predecesorului său și promite să îmbunătățească semnificativ capacitățile sistemelor de stocare ale întreprinderilor de astăzi. SAS oferă o serie de avantaje pe care soluțiile tradiționale de stocare nu le oferă. În special, SAS vă permite să conectați până la 16.256 de dispozitive la un singur port și oferă fiabil conexiune serială„punct la punct” cu viteze de până la 3 Gb/s.

În plus, cu un conector mai mic, SAS oferă conectivitate completă cu două porturi atât pentru unitățile de 3,5" cât și pentru unitățile de 2,5" (disponibil anterior doar pentru unitățile Fibre Channel de 3,5"). Aceasta este o caracteristică foarte utilă atunci când trebuie să instalați un număr mare de unități redundante într-un sistem compact, cum ar fi un server blade cu profil redus.

SAS îmbunătățește adresarea și conectivitatea unităților cu extensii hardware care permit conectarea unui număr mare de unități la unul sau mai multe controlere gazdă. Fiecare expander oferă conexiune la până la 128 de dispozitive fizice, care pot fi alte controlere gazdă, alte expandoare SAS sau unități de disc. Această schemă se scalează bine și vă permite să creați topologii la scară întreprindere care acceptă cu ușurință clusteringul cu mai multe noduri pentru recuperare automată sistemelor în caz de defecțiune și pentru a distribui uniform sarcina.

Unul dintre cele mai mari beneficii ale noii tehnologii seriale este că interfața SAS va fi compatibilă și cu unități SATA cu costuri mai mici, permițând proiectanților de sistem să folosească ambele tipuri de unități în același sistem fără a suporta costuri suplimentare pentru a suporta două interfețe diferite. Astfel, SAS, următoarea generație de tehnologie SCSI, depășește limitările actuale ale tehnologiilor paralele în ceea ce privește performanța, scalabilitatea și disponibilitatea datelor.

Mai multe niveluri de compatibilitate

Compatibilitate fizică

Conectorul SAS este universal și este compatibil cu factorul de formă SATA. Acest lucru permite atât unităților SAS, cât și SATA să fie conectate direct la sistemul SAS, permițând ca sistemul să fie utilizat fie pentru aplicații critice care necesită performanță ridicată și acces rapid la date, fie pentru aplicații mai rentabile cu un cost pe gigaoctet mai mic. .

Setul de comenzi SATA este un subset al setului de comenzi SAS, permițând compatibilitatea între dispozitivele SATA și controlerele SAS. Cu toate acestea, unitățile SAS nu pot funcționa cu un controler SATA, așa că sunt echipate cu chei speciale pe conectori pentru a elimina posibilitatea unei conexiuni incorecte.

În plus, fizica similară a interfețelor SAS și SATA permite un nou backplane universal SAS care acceptă atât unitățile SAS, cât și SATA. Ca rezultat, nu este nevoie să folosiți două backplane diferite pentru unitățile SCSI și ATA. Această compatibilitate a designului aduce beneficii atât producătorilor de panouri din spate, cât și utilizatorilor finali prin reducerea costurilor hardware și de inginerie.

Compatibilitate protocol

Tehnologia SAS include trei tipuri de protocoale, fiecare dintre ele fiind folosit pentru a transfera diferite tipuri de date prin interfața serială, în funcție de dispozitivul care este accesat. Primul este protocolul serial SCSI (Serial SCSI Protocol SSP), care transmite comenzi SCSI, al doilea este protocolul de gestionare SCSI (SCSI Management Protocol SMP), care transmite informații de control către expansoare. Al treilea, SATA Tunneled Protocol STP, stabilește o conexiune care permite transmiterea comenzilor SATA. Datorită utilizării acestor trei protocoale, interfața SAS este pe deplin compatibilă cu aplicațiile SCSI existente, software-ul de control și dispozitivele SATA.

Această arhitectură multi-protocol, combinată cu compatibilitatea fizică a conectorilor SAS și SATA, face din tehnologia SAS legătura universală între dispozitivele SAS și SATA.

Beneficiile compatibilităţii

Compatibilitatea SAS și SATA oferă o serie de beneficii proiectanților de sisteme, constructorilor și utilizatorilor finali.

Proiectanții de sistem pot folosi aceleași backplane, conectori și conexiuni prin cablu datorită compatibilității SAS și SATA. Actualizarea unui sistem cu tranziția de la SATA la SAS se reduce de fapt la înlocuirea unităților de disc. În schimb, pentru utilizatorii de interfețe paralele tradiționale, trecerea de la ATA la SCSI înseamnă înlocuirea backplane-urilor, conectorilor, cablurilor și unităților. Alte beneficii rentabile ale interoperabilității tehnologice consecvente includ certificarea simplificată și managementul activelor.

Revânzătorii VAR și constructorii de sisteme pot reconfigura cu ușurință și rapid sistemele personalizate prin simpla instalare a unității de disc corespunzătoare în sistem. Nu este nevoie să lucrați cu tehnologii incompatibile și să folosiți conectori speciali și diferite conexiuni prin cablu. Mai mult, flexibilitatea suplimentară de a echilibra prețul și performanța va permite revânzătorilor VAR și constructorilor de sisteme să își diferențieze mai bine produsele.

Pentru utilizatorii finali, compatibilitatea SATA și SAS înseamnă nou nivel flexibilitate in alegerea raportului optim pret-performanta. Unitățile SATA vor fi cea mai bună soluție pentru servere și sisteme de stocare cu costuri reduse, în timp ce unitățile SAS vor oferi performanță maximă, fiabilitate și compatibilitate cu software-ul de control. Actualizabil de la unități SATA la unități SAS fără a fi nevoie să achiziționați nimic pentru a face acest lucru sistem nou simplifică semnificativ procesul de decizie de cumpărare, protejează investițiile în sistem și reduce costul total de proprietate.

Dezvoltarea în comun a protocoalelor SAS și SATA

La 20 ianuarie 2003, SCSI Trade Association (STA) și Grupul de lucru Serial ATA (SATA) II au anunțat o colaborare pentru a asigura compatibilitatea la nivel de sistem a tehnologiei SAS cu unitățile de disc SATA.

Colaborarea dintre cele două organizații, precum și eforturile comune ale furnizorilor de stocare și ale comitetelor de standarde, urmăresc să ofere linii directoare de interoperabilitate și mai precise, care să ajute proiectanții de sisteme, profesioniștii IT și utilizatorii finali să implementeze și mai mult. reglaj fin sistemelor lor pentru a obține performanță și fiabilitate optime și pentru a reduce costul total de proprietate.

Specificația SATA 1.0 a fost aprobată în 2001, iar astăzi există pe piață produse SATA de la diverși producători. Specificația SAS 1.0 a fost aprobată la începutul anului 2003, iar primele produse ar trebui să apară pe piață în prima jumătate a anului 2004.

În acest articol vom vorbi despre ceea ce vă permite să conectați un hard disk la un computer și anume despre interfață hard disk. Mai exact, despre interfețele pentru hard disk, pentru că au fost inventate foarte multe tehnologii pentru conectarea acestor dispozitive de-a lungul existenței lor, iar abundența standardelor în acest domeniu poate deruta un utilizator neexperimentat. Cu toate acestea, primul lucru.

Interfețele hard disk (sau strict vorbind, interfețele unităților externe, deoarece pot fi nu numai unități, ci și alte tipuri de unități, de exemplu, unități optice) sunt concepute pentru a face schimb de informații între aceste dispozitive de memorie externe și placa de baza. Interfețele hard diskului, nu mai puțin decât parametrii fizici ai unităților, afectează multe dintre caracteristicile de funcționare ale unităților și performanța acestora. În special, interfețele de unitate determină parametri precum viteza schimbului de date între hard disk și placa de bază, numărul de dispozitive care pot fi conectate la computer, capacitatea de a crea matrice de discuri, posibilitatea de conectare la cald, suport pentru NCQ și tehnologiile AHCI, etc. Depinde și de interfața hard disk-ului de ce cablu, cablu sau adaptor veți avea nevoie pentru a-l conecta la placa de bază.

SCSI - Small Computer System Interface

Interfața SCSI este una dintre cele mai vechi interfețe concepute pentru conectarea dispozitivelor de stocare în computerele personale. Acest standard a apărut la începutul anilor 1980. Unul dintre dezvoltatorii săi a fost Alan Shugart, cunoscut și ca inventatorul unității de dischetă.

Aspectul interfeței SCSI pe placă și cablul care se conectează la aceasta

Standardul SCSI (în mod tradițional, această abreviere este citită în transcrierea rusă ca „skazi”) a fost inițial destinat utilizării în computere personale, așa cum demonstrează chiar numele formatului - Small Computer System Interface sau interfața de sistem pentru computere mici. Cu toate acestea, sa întâmplat ca unitățile de acest tip au fost folosite în principal în calculatoare personale de top, iar ulterior în servere. Acest lucru s-a datorat faptului că, în ciuda arhitecturii de succes și a unui set larg de comenzi, implementarea tehnică a interfeței a fost destul de complexă și nu era accesibilă pentru computerele de masă.

Cu toate acestea, acest standard avea o serie de caracteristici care nu erau disponibile pentru alte tipuri de interfețe. De exemplu, un cablu pentru conectarea dispozitivelor Small Computer System Interface poate avea lungime maxima la 12 m, iar viteza de transfer de date este de 640 MB/s.

La fel ca interfața IDE care a apărut puțin mai târziu, interfața SCSI este paralelă. Aceasta înseamnă că interfața utilizează magistrale care transmit informații prin mai mulți conductori. Această caracteristică a fost unul dintre factorii limitativi pentru dezvoltarea standardului și, prin urmare, a fost dezvoltat un standard SAS mai avansat și mai consistent (de la Serial Attached SCSI) ca înlocuitor.

SAS - Serial Attached SCSI

Așa arată interfața discului serverului SAS

Serial Attached SCSI a fost dezvoltat ca o îmbunătățire a interfeței de sistem pentru calculatoare mici, destul de vechi, pentru conectarea hard disk-urilor. În ciuda faptului că Serial Attached SCSI utilizează principalele avantaje ale predecesorului său, acesta are totuși multe avantaje. Dintre acestea, merită remarcate următoarele:

• Utilizarea unei magistrale comune de către toate dispozitivele.
• Protocolul de comunicație serială utilizat de SAS permite utilizarea mai puține linii de semnal.
• Nu este nevoie de terminarea autobuzului.
• Număr practic nelimitat de dispozitive conectate.
• Debit mai mare (până la 12 Gbit/s). Implementările viitoare ale protocolului SAS sunt de așteptat să accepte rate de transfer de date de până la 24 Gbit/s.
• Posibilitatea de a conecta unități cu interfață Serial ATA la controlerul SAS.

De regulă, sistemele Serial Attached SCSI sunt construite pe baza mai multor componente. Componentele principale includ:

• Dispozitive țintă. Această categorie include unitățile reale sau matricele de discuri.
• Inițiatorii sunt cipuri concepute pentru a genera cereri către dispozitivele țintă.
• Sistem de livrare a datelor - cabluri care conectează dispozitivele țintă și inițiatorii

Conectorii SCSI Serial Attached vin în diferite forme și dimensiuni, în funcție de tip (extern sau intern) și versiunile SAS. Mai jos sunt conectorul intern SFF-8482 și conectorul extern SFF-8644 proiectat pentru SAS-3:

În stânga este un conector SAS intern SFF-8482; În dreapta este un conector extern SAS SFF-8644 cu cablu.

Câteva exemple de apariție a cablurilor și adaptoarelor SAS: cablul HD-Mini SAS și cablul adaptor SAS-Serial ATA.

În stânga este cablul HD Mini SAS; În dreapta este un cablu adaptor de la SAS la Serial ATA.

Firewire - IEEE 1394

Astăzi puteți găsi adesea hard disk-uri cu o interfață Firewire. Deși prin Interfață Firewire Puteți conecta orice tip la computer dispozitiv periferic, și nu poate fi numită o interfață specializată concepută exclusiv pentru conectarea hard disk-urilor, totuși, Firewire are o serie de caracteristici care îl fac extrem de convenabil în acest scop.

FireWire - IEEE 1394 - vizualizare pe un laptop

Interfața Firewire a fost dezvoltată la mijlocul anilor 1990. Dezvoltarea a început cu cunoscuta companie Apple, care avea nevoie de propriul autobuz, diferit de USB, pentru conectarea echipamentelor periferice, în primul rând multimedia. Specificația care descrie funcționarea magistralei Firewire se numește IEEE 1394.

Firewire este unul dintre cele mai frecvent utilizate formate de magistrală externă serială de mare viteză astăzi. Principalele caracteristici ale standardului includ:

• Posibilitatea de conectare la cald a dispozitivelor.
• Arhitectură deschisă de autobuz.
• Topologie flexibilă pentru conectarea dispozitivelor.
• Vitezele de transfer de date variază foarte mult – de la 100 la 3200 Mbit/s.
• Abilitatea de a transfera date între dispozitive fără un computer.
• Posibilitate de organizare rețele locale folosind o anvelopă.
• Transmiterea puterii prin autobuz.
• Un număr mare de dispozitive conectate (până la 63).

Pentru a conecta hard disk-uri (de obicei prin carcase externe de hard disk) prin magistrala Firewire, de regulă, se utilizează un standard special SBP-2, care utilizează setul de comenzi de protocol Small Computers System Interface. Este posibil să conectați dispozitive Firewire la un conector USB obișnuit, dar acest lucru necesită un adaptor special.

IDE - Integrated Drive Electronics

Abrevierea IDE este, fără îndoială, cunoscută de majoritatea utilizatorilor. calculatoare personale. Standardul de interfață pentru conectarea hard disk-urilor IDE a fost dezvoltat de un cunoscut producător de hard disk - Western Digital. Avantajul IDE față de alte interfețe care existau la acea vreme, în special Interfața de sistem Small Computers, precum și standardul ST-506, a fost că nu era nevoie să instalați un controler de hard disk pe placa de bază. Standardul IDE presupunea instalarea unui controler de unitate pe unitatea în sine, iar pe placa de bază rămânea doar un adaptor de interfață gazdă pentru conectarea unităților IDE.

Interfață IDE pe placa de bază

Această inovație a îmbunătățit parametrii de funcționare ai unității IDE datorită faptului că distanța dintre controler și unitatea în sine a fost redusă. În plus, instalarea unui controler IDE în interiorul carcasei hard diskului a făcut posibilă simplificarea oarecum atât a plăcilor de bază, cât și a producției de hard disk-uri, deoarece tehnologia a dat libertate producătorilor în ceea ce privește organizarea optimă a logicii unității.

Noua tehnologie a fost inițial numită Integrated Drive Electronics. Ulterior, a fost dezvoltat un standard pentru a-l descrie, numit ATA. Acest nume este derivat din ultima parte a numelui familiei de computere PC/AT prin adăugarea cuvântului Atașament.

Pentru conectându-se greu unitate sau alt dispozitiv, cum ar fi o unitate optică care acceptă tehnologia Integrated Drive Electronics, la placa de bază folosește un cablu IDE special. Deoarece ATA se referă la interfețe paralele (de aceea este numită și Parallel ATA sau PATA), adică interfețe care asigură transmisie simultană de date pe mai multe linii, cablul său de date are un număr mare de conductori (de obicei 40, iar în ultimele versiuni protocol, a fost posibil să se folosească un cablu cu 80 de fire). Cablu de date obișnuit pt a acestui standard are un aspect plat si larg, dar exista si cabluri rotunde. Cablul de alimentare pentru unitățile Parallel ATA are un conector cu 4 pini și este conectat la sursa de alimentare a computerului.

Mai jos sunt exemple de cablu IDE și cablu de date rotund PATA:

Aspectul cablului de interfață: în stânga - plat, în dreapta într-o împletitură rotundă - PATA sau IDE.

Datorită costului relativ scăzut al unităților Parallel ATA, ușurinței de implementare a interfeței pe placa de bază, precum și ușurinței de instalare și configurare a dispozitivelor PATA pentru utilizator, unitățile de tip Integrated Drive Electronics au fost de mult împinse dispozitive de alte tipuri de interfețe de pe piața hard disk-urilor pentru computere personale la nivel de buget.

Cu toate acestea, standardul PATA are și o serie de dezavantaje. În primul rând, aceasta este o limitare a lungimii pe care o poate avea un cablu de date Parallel ATA - nu mai mult de 0,5 m În plus, organizarea paralelă a interfeței impune o serie de restricții privind viteza maximă de transfer de date. Nu acceptă standardul PATA și multe dintre caracteristicile avansate pe care le au alte tipuri de interfețe, cum ar fi conectarea la cald a dispozitivelor.

SATA - Serial ATA

Vedere a interfeței SATA de pe placa de bază

Interfața SATA (Serial ATA), după cum sugerează și numele, este o îmbunătățire față de ATA. Această îmbunătățire constă, în primul rând, în transformarea tradiționalului ATA paralel (Parallel ATA) într-o interfață serială. Cu toate acestea, diferențele dintre standardul Serial ATA și cel tradițional nu se limitează la asta. Pe lângă schimbarea tipului de transmisie a datelor din paralel în serie, s-au schimbat și conectorii de date și de alimentare.

Mai jos este cablul de date SATA:

Cablu de date pentru interfata SATA

Acest lucru a făcut posibilă utilizarea unui cablu mult mai lung și creșterea vitezei de transfer de date. Cu toate acestea, dezavantajul a fost faptul că dispozitivele PATA, care erau prezente pe piață în cantități uriașe înainte de apariția SATA, au devenit imposibil de conectat direct la noii conectori. Adevărat, majoritatea plăcilor de bază noi au încă conectori vechi și acceptă conectarea dispozitivelor mai vechi. Cu toate acestea, operația inversă - conectarea unui nou tip de unitate la o placă de bază veche provoacă de obicei mult mai multe probleme. Pentru această operațiune, utilizatorul necesită de obicei un adaptor Serial ATA la PATA. Adaptorul cablului de alimentare are de obicei un design relativ simplu.

Adaptor de alimentare Serial ATA la PATA:

În stânga este o vedere generală a cablului; În dreapta este o vedere mărită a conectorilor PATA și Serial ATA

Cu toate acestea, situația este mai complicată cu un dispozitiv, cum ar fi un adaptor pentru conectarea unui dispozitiv de interfață serială la un conector de interfață paralelă. De obicei, un adaptor de acest tip este realizat sub forma unui mic microcircuit.

Apariția unui adaptor bidirecțional universal între interfețele SATA - IDE

În prezent, interfața Serial ATA a înlocuit practic Parallel ATA, iar unitățile PATA pot fi găsite acum în principal doar pe computere destul de vechi. O altă caracteristică a noului standard care i-a asigurat popularitatea largă a fost suportul.

Tip de adaptor de la IDE la SATA

Ne puteți spune puțin mai multe despre tehnologia NCQ. Principalul avantaj al NCQ este că vă permite să utilizați idei care au fost de multă vreme implementate în protocolul SCSI. În special, NCQ acceptă un sistem pentru secvențierea operațiunilor de citire/scriere pe mai multe unități instalate într-un sistem. Astfel, NCQ poate îmbunătăți semnificativ performanța unităților, în special a matricelor de hard disk.

Tip de adaptor de la SATA la IDE

Pentru a utiliza NCQ, este necesar suport tehnologic de la hard disk, precum și de la adaptorul gazdă placa de baza. Aproape toate adaptoarele care acceptă AHCI acceptă și NCQ. În plus, unele adaptoare proprietare mai vechi acceptă și NCQ. De asemenea, pentru ca NCQ să funcționeze, necesită suport din partea sistemului de operare.

eSATA - SATA extern

De menționat separat formatul eSATA (External SATA), care părea promițător la acea vreme, dar nu s-a răspândit niciodată. După cum puteți ghici din nume, eSATA este un tip de Serial ATA conceput pentru a conecta exclusiv unități externe. Standardul eSATA oferă pt dispozitive externe majoritatea capacităților celui standard, adică Serial ATA intern, în special, același sistem de semnale și comenzi și aceeași viteză mare.

conector eSATA pe un laptop

Cu toate acestea, eSATA are și unele diferențe față de standardul intern de magistrală care l-a dat naștere. În special, eSATA acceptă un cablu de date mai lung (până la 2 m) și are, de asemenea, cerințe mai mari de energie pentru unități. În plus, conectorii eSATA sunt ușor diferiți de conectorii Serial ATA standard.

În comparație cu alte magistrale externe, cum ar fi USB și Firewire, eSATA are însă un dezavantaj semnificativ. În timp ce aceste magistrale permit ca dispozitivul să fie alimentat prin cablul de magistrală în sine, unitatea eSATA necesită conectori speciali pentru alimentare. Prin urmare, în ciuda vitezei relativ mari de transfer de date, eSATA nu este în prezent foarte popular ca interfață pentru conectarea unităților externe.

Concluzie

Informațiile stocate pe un hard disk nu pot deveni utile utilizatorului sau accesibile pentru programele de aplicație până când nu sunt accesate CPU calculator. Interfețele hard disk oferă un mijloc de comunicare între aceste unități și placa de bază. Astăzi sunt multe tipuri variate interfețe de hard disk, fiecare dintre ele având propriile avantaje, dezavantaje și caracteristici. Sperăm că informațiile furnizate în acest articol vor fi în mare măsură utile cititorului, deoarece alegerea unui hard disk modern este în mare măsură determinată nu numai de caracteristicile sale interne, precum capacitatea, memoria cache, viteza de acces și rotație, ci și de interfața pentru care a fost dezvoltat.