IDE“老调” 阵列“新弹”

SCSI和FC: 磁盘阵列中的贵族　　通常，DAS设备(即直连的磁盘阵列)是采用RAID(Redundant Arrays of Independent Disks，廉价冗余磁盘阵列)技术的硬件设备。这种由多个硬盘组成的磁盘阵列技术，既扩大存储空间，又降低单位容量成本，提升数据可靠性，还具备容错性。不仅如此，为了达到较高的数据吞吐量，磁盘阵列内部所有接口都采用LVD/IDE技术，包括并发I/O和命令队列特性等都可在磁盘阵列的控制器内部完成。据了解，目前市场上有些磁盘阵列还支持动态LUN、RAID在线扩容、扩展和迁移功能，具有双冗余热插拔电源和风扇，假如用户追求更高的安全性能，还可采用双冗余控制器的磁盘阵列。     　　根据磁盘性质，磁盘阵列可分为SCSI阵列、光纤阵列和IDE阵列3种类型。它们都采用功能强大的处理器控制芯片，服务器端只要提供一个SCSI接口，便可将数据存储到磁盘阵列中。     SCSI阵列: 磁盘阵列中的贵族     　　SCSI阵列一般是指采用SCSI硬盘，通过SCSI或光纤接口与主机相接的磁盘阵列。它分为SCSI to SCSI和SCSI to FC阵列2种。其中，SCSI to SCSI阵列较为成熟而稳定，一般都是多通道的阵列，可做双机容错，一个SCSI总线能接15块SCSI硬盘。SCSI阵列有单主机通道磁盘阵列和多主机通道磁盘阵列之别: 单主机通道磁盘阵列只能接一台主机，多主机通道磁盘阵列可接多个主机系统，并同时使用,有很大的灵活扩充能力，可以群集(Cluster)的方式共用磁盘阵列。现在大多数通道为Ultra2 SCSI和Ultra3 SCSI，大多数的阵列都支持73GB、36GB和18GB的硬盘，也有部分的阵列可以支持180GB的硬盘，并支持热插拔，其可支持的RAID级别有0、1(0+1)、3和5。     　　SCSI to FC阵列主要应用于基于光纤的网络环境。     光纤阵列: 曲高和寡的另类     　　光纤阵列是指采用光纤硬盘和光纤主机通道的磁盘阵列，它具有性能高，传输距离远，比SCSI具有更好的扩展性，不受SCSI协议的单个逻辑卷的2TB限制等特点。不同厂家推出的不同型号光纤阵列所采用的光纤硬盘也不尽相同，有的是采用市场上标准的光纤硬盘，有的是采用厂商自供的专用硬盘。光纤阵列具备几乎所有SCSI阵列的优点，一般光纤阵列都可应用于高端市场。假如用户选择了光纤阵列，将来再构建SAN环境，可平滑过渡到SAN的应用中，很好地保护了用户的初期投资。 IDE阵列: 平民化的新宠 　　IDE阵列是最近这1～2年推向市场的新一代存储产品，以往SCSI阵列以其高速、高效及稳定等优势出尽风头，IDE阵列的面市，让SCSI阵列收敛了许多。一方面，其价格相对便宜，另一方面，其数据传输速度和系统稳定性与SCSI阵列相差无几。     　　磁盘阵列技术自产生以来似乎就是被定位于高端“贵族家庭”，它的传统接口一直使用的是SCSI(小型计算机接口标准)。这种SCSI可以说是服务器产品的“专利”，在过去的一段时间里，由于它和传统桌面系统使用的IDE接口相比具有明显的速度优势，所以具有SCSI接口的硬盘要比传统的IDE硬盘贵许多。IDE硬盘倒是有着明显的价格优势，可是速度很低，长时间以来不为大家所重视。近年来，伴随IDE接口标准的升级，从Ultra ATA 33、Ultra ATA 66到Ultra ATA 100甚至Ultra ATA 133和即将推出的Ultra ATA 150，IDE硬盘的传输速度直线上升。于是，RAID产品开始渗入所谓低端的IDE硬盘领域，IDE阵列也逐渐走俏起来。     　　那么，什么是IDE阵列呢？所谓IDE阵列是指采用IDE硬盘，通过160MB/s的Ultra 3 SCSI 、80MB/s的Ultra 2 SCSI或FC接口与主机相连的磁盘阵列，前两者为IDE to SCSI阵列，后者为IDE to FC阵列。     　　目前，市场上IDE阵列多种多样，功能各有千秋，主要差别是在处理器芯片和阵列设计思想不同而已。处理器芯片有64位PowerPC RISC CPU和32位Intel　CPU两种，前者在处理数据的性能上强一些，相当于IDE阵列中的高端产品，适用于对性能要求高的企业应用。在设计思想上，有些IDE阵列采用了高性能的芯片组，双PCI总线设计，使内部64位66MHz双总线带宽可达533MB/s的数据处理速度，几乎是所有硬盘最高机械读取性能的最大总和; IDE阵列支持RAID级别有: 0、1、(0+1)、3和5，带热备用盘; 另外，有少数IDE阵列采用了SCA技术，可实现真正的热插拔，打破了传统熟悉中IDE阵列不支持热插拔的陈旧观念; 同时，一些IDE阵列还支持在线扩容。最需要指出的是，IDE阵列几乎支持所有的IDE硬盘。过去，我们认为IDE阵列最多带4个盘位，现在，任何一款IDE阵列都是6个盘位或8个盘位的。     　　不仅如此，大多数IDE阵列都做到了带双冗余热插拔电源和风扇。据调查，大多数IDE阵列都提供基于RS-232接口治理程序和基于Java的GUI治理程序。 服务器＋RAID卡: 贫民经济的选择 　　现在，许多中高端服务器都内置了RAID卡，用户可以通过服务器内集成的RAID卡来实现RAID功能。从功能上来看:因为占用了主机的系统资源，从而导致性能无法充分发挥，同时，因为借助主机上的硬盘槽位来实现RAID，而硬盘槽位有限，所以整体容量受限，扩展性不好，不易治理。
    　　另一种情况是用户可以单独购买新上市不久的IDE RAID卡，再加上IDE硬盘，构成存储系统，这种存储方式的突出特点是: 总体成本相对低，但在性能上，一是会占用主机资源，二是会使本身RAID处理能力降低。IDE RAID卡一般能接4块IDE硬盘，目前只有一个厂商能提供可连接8块IDE硬盘的RAID卡，但可能会因为主机箱内无法安装这么多的IDE硬盘而需要加装一个专门安装硬盘的机箱，所以整体容量受到限制。     　　采用服务器集成RAID卡的用户，心态往往是这样的: 既然买了集成了RAID卡的服务器，就必须得使用RAID卡，否则会觉得浪费一笔投资。其实不然，明智的用户还是需要综合考虑总体拥有成本。对于资金紧张，又想得到安全性高、容量大的存储系统的用户，由IDE RAID卡组成的RAID系统可能是他们的惟一选择，但要付出代价，即牺牲部分性能。但假如用户是从事于对性能要求略高的某些特定应用(比如VOD、监控和电子图书等)，必须要费弃掉RAID卡功能，重新选择IDE to SCSI/FC的独立式磁盘阵列。 磁盘阵列小结 　　采用独立的存储设备既有较好的安全性，又轻易维护，尤其是IDE to SCSI阵列，其代表性产品是有8个盘位、机架式、带Ultra160主机通道的IDE to SCSI阵列。虽然采用的是IDE硬盘，但磁盘阵列性能紧次于SCSI阵列，而成本又大大低于SCSI阵列，因此非常适合资金有限的中小企业应用。     　　当前，IDE to SCSI阵列在行业上的应用日渐广泛起来。比如，在教育行业，可以采用IDE阵列，作为电子化图书馆的存储设备，既能存储大量的各种期刊、论文集和电子图书，还可用于校园VOD视频点播系统，将大量的视频文件(包括各种教学影片和多媒体课件等)存放在IDE阵列上，让学生通过网络进行浏览。目前，已经有不少学校开始采用这种解决方案。     　　在视频监控上，磁盘阵列也有着广泛的应用，如商场、各写字楼大厦和交通监控等，都是用磁盘阵列来做存储设备的。视频服务器把采集视频信号经过压缩，形成一定格式的视频压缩文件，根据不同图像质量的要求，形成容量差别很大的图像文件，一路信号至少1小时生成60~80MB的数据。这些生成的数据一般需要保存较长一段时间，用户可根据不同的情况，选择不同型号的磁盘阵列进行存储。像监控点较少、生成的视频文件保存期限不长的应用可选择IDE阵列; 监控点较多、生成的视频文件保存期限较长的应用可选择SCSI阵列，也可选择光纤阵列。     　　除此之外，普通企业应用IDE to SCSI阵列的例子也不少，比如财务部门，虽然产生数据量不大，但安全级别极高，用DAS技术选择IDE阵列存储保护数据非常合适。现今DAS设备应用在各个行业，因此，可以说: 有数据的地方就可以用DAS设备。     　　磁盘阵列只提供了高可用性，要想在整个系统提供高可靠性的解决方案，需在选择合适的备份产品时，再选择几款合适的备份软件。     　　IDE阵列尚待改进     　　通常，SCSI阵列都是2个或以上的主机通道产品，即可连接2个或以上主机，再加上各种双机集群软件，可为用户解决了双机集群的高可用性应用。而一般的IDE阵列只有一个主机通道，也就是说只能直接连一台主机。目前，有些厂商正在开发测试其两主机通道的IDE阵列，以提高其IDE产品的竞争优势。     　　再有，就是SCSI的扩展性较好，而IDE的扩展相对受限，一台IDE阵列最大支持到8块IDE硬盘，假如还不能满足用户的需求，只好再另加一台IDE阵列了，也正因为另加了一台独立的阵列，所以数据传输路径也由原来的一条主机通道变成了两主机通道，所以在性能上，要比在一个阵列上扩展后的效果好。