超大容量SATA磁盘可能导致性能瓶颈

较大的数据量要求较大的硬盘，这种说法对吗？一些存储经理人认为事情往往没有这么简单。相关资料显示，磁盘的容量越大，其性能可能会越低。

容量竞赛带来的蝴蝶效应

    前些天已经报道过，目前很多厂商都在准备将他们现有的存储系统升级的速度更快、容量更大。例如，Pillar 数据系统公司就在其Axiom系统中加入了希捷（Seagate）的750 GB的SATA驱动器，在此之前这套系统一直使用日立的500GB的SATA驱动器。这周早些时候Pillar首席执行官Mike Workman就在Byte and Switch上说：“我们把每个单独系统的整体容量都提高了50%”。

    并且750GB磁盘驱动器仅仅是个例子罢了。站在风口浪尖上的日立公司和希捷公司又增加了他们的赌注，发布1TB容量的SATA磁盘。上周，Nexsan报道他们在存储系统内采用了日立的1TB的磁盘，使整体容量提高了33%。

    有分析师警告说这样的大磁盘可能会导致整体性能的限制。原因是磁盘容量增加以后，它的寻道时间、访问时间都将发生潜在的变化。虽然磁盘的自身性能可能会有所提高，但如果在一个单一的磁盘驱动器上增加更大的容量，也就是说在不增加投资的情况下提升系统的戏能，将变得非常具有挑战性。

    一位不愿透露姓名的存储技术顾问表示，“高容量磁盘和低容量磁盘拥有相同的磁头数，所以高容量磁盘的每千兆字节获得的磁头数必然减少，而如果控制器性能没有得到相应提高的情况下，必然会导致性能降低。”

    StorageIO公司顾问Greg Schulz表示，“令人惊奇的，你会发现实际中如果把老式的、能耗大的500GB或250GB磁盘驱动器替换成新型的、高效的750GB SATA磁盘驱动器的话，整体系统的节能效果是十分明显的。但相反，如果你把一个146GB的磁盘替换成500GB或750GB的磁盘，那你就不得不考虑很多问题。你得考虑在磁盘发生故障的时候，你需要立即存储的数据量和随后恢复数据的时间。”

    美国企业管理协会(EMA)的高级分析师Mike Karp认为，如果容量提高了却没有考虑控制器设计的话，在RAID 5环境下数据的重建会导致一系列系统瓶颈的问题。“这确实是一个非常大的问题。”他说道。

    同时还有一位用户表示，“很显然750 GB的磁盘会比146 GB的磁盘需要更长的时间来重建数据。因此在同一阵列中发生第二块盘故障的可能性就潜在的增大了。根据存储系统的架构和使用方式来推断，在一个750 GB的磁盘上重建数据大约需要很多天的时间。”这也是为什么通常在基于SATA大容量系统中流行使用RAID 6技术的原因。

寻找容量与性能的平衡

    每个厂商都声称他们的设计已经弥补了SATA容量增加时可能产生的一些潜在的性能问题。例如，Pillar公司就推出了一种名为“分布式RAID(distributed RAID)”产品，可以在磁盘驱动器模块（称为brick）间共享一个RAID控制器，但是随着容量增加，每个brick就获得了更多额外程序的处理。Pillar 公司新闻发言人Chris Drago说道，“我们增加容量的同时，也提升了处理能力。”

    包括SAN和NAS厂商在内的其他一些厂商声称他们的产品中都加入了对SATA磁盘的支持。如iSCSI 专业厂商EqualLogic、Intransa和LeftHand等，还有存储供应商BlueArc和Compellent。

    大部分厂商都承诺他们能够使数据同时在多驱动器间读写，而不是仅仅在有限的几台驱动器间读写。

    EqualLogic市场副总裁John Joseph表示，“在没有单独的RAID设置下，供应商应该确保数据在一个驱动器池中数据传输量。”他还提倡在着重考虑系统吞吐量的情况下，可以使用更多的低容量驱动器。

    Compellent市场副总裁Bruce Kornfeld也持有同样的看法，他在昨天的邮件中表示，“现代SAN存储技术可以通过存储系统的虚拟化（将所有系统磁盘看成一个虚拟池）和自动分级存储来解决大容量磁盘存储所面临的问题，并且这种虚拟化建设对终端用户的影响也是微乎其微的。”

    一位有着丰富知识的事实人员认为能够同时访问所有磁盘十分重要。总部在美国加利福尼亚IT咨询报服务公司Miles Consulting Corp的创始人兼董事长Miles Feinberg表示，“通常，你希望能够平衡你的负载，确保所有的磁盘都能够同时运转，而硬件驱动器却是整个网络中的最慢的环节。”这样你就得确保通过新的RAID技术的实施，让所有的磁盘共享这些处理程序，同时避免可能产生的瓶颈问题。

    具备同时访问多个磁盘驱动器的能力也是十分关键的，因为目前许多厂商都提倡用增加驱动器的数量来代替增加单个驱动器的容量。如果仅仅是需要更大的容量来存储如归档视频文件的话，那么增加一个大容量磁盘就是一个很好的办法。但如果要处理如电子邮件等基于事务处理的应用程序的话，他对吞吐量的要求非常高，所以增加磁盘驱动器的方法就相对更合适了。

    Olson认为，“提高性能的基本方法就是增加低容量、高转速的磁盘驱动器的数量。这样就使得磁盘的转轴数、磁头数和整体的存储器缓存也会增加。这将会使系统可用的总带宽达到最高。”

    一位用户表示可以采取一种折中的方法。Dickinson Wright律师事务所运营经理，同时也是EqualLogic用户的Alan J. Hunt在昨天发出的电子邮件中写道，“会许多人这样想，也需要这样去做：‘我是只升级磁盘驱动器呢？还是升级整个磁盘阵列呢？’后来我也经常这样问自己。是将小的磁盘驱动器替换成大容量磁盘驱动器对我们来说更适合呢？或者是否我们应该增加额外的磁盘阵列？或者还是增加更多的存储层？”

    StorageIO的Schulz认为，一个好的设计需要很多聪明的技术，你要根据处理应用和服务需要来正确地调配磁盘驱动器……在协调性能、可用性、容量和能源消耗之间找到一个合适的平衡点。