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服务器硬盘常见接口技术简析

目前在服务器领域上,硬盘接口技术最常见的有三种:SATA、SCSI和SAS等。还有高端的光纤通道硬盘。这里我们主要对SATA、SCSI、SAS接口技术,进行简单介绍。

  SATA  

  SATA(Serial Advanced Technology Attachment)是串行ATA的缩写,目前能够见到的有SATA-1和SATA-2两种标准,对应的传输速度分别是150MB/s和300MB/s。SATA主要用于已经取代遇到瓶颈的PATA接口技术。从速度这一点上,SATA在传输方式上SATA也比PATA先进,已经远远把PATA(并行ATA)硬盘甩到了后面。其次,从数据传输角度来看,SATA比PATA抗干扰能力更强。

  SATA-1目前已经得到广泛应用,其最大数据传输率为150MBps,信号线最长1米。SATA一般采用点对点的连接方式,即一头连接主板上的SATA接口,另一头直接连硬盘,没有其他设备可以共享这条数据线,而并行ATA允许这种情况(每条数据线可以连接1-2个设备),因此也就无需像并行ATA硬盘那样设置主盘和从盘。(如图1)

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图1

  另外,SATA所具备的热插拨功能是PATA所不能比的,利用这一功能可以更加方便的组建磁盘阵列。串口的数据线由于只采用了四针结构,因此相比较起并口安装起来更加便捷,更有利于缩减机箱内的线缆,有利散热。(如图2)

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图2

  SCSI

  SCSI(Small Computer System Interface)是一种专门为小型计算机系统设计的存储单元接口模式,可以对计算机中的多个设备进行动态分工操作,对于系统同时要求的多个任务可以灵活机动的适当分配,动态完成。

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图3

  SCSI规范发展到今天,已经是第六代技术了,从刚创建时候的SCSI(8bit)、Wide SCSI(8bit)、Ultra Wide SCSI(8bit/16bit)、Ultra Wide SCSI 2(16bit)、Ultra 160 SCSI(16bit)到今天的Ultra 320 SCSI,速度从1.2MB/s到现在的320MB/s有了质的飞跃。目前的主流SCSI硬盘都采用了Ultra 320 SCSI接口,能提供320MB/s的接口传输速度,转数可达万转以上。

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图4

  SCSI硬盘也有专门支持热拔插技术的SCA2接口(80-pin),与SCSI背板配合使用,就可以轻松实现硬盘的热拔插。目前在工作组和部门级服务器中,热插拔功能几乎是必备的。

  SAS

  SAS 是Serial Attached SCSI的缩写,即串行连接SCSI。2001年11月26日,Compaq、IBM、LSI逻辑、Maxtor和Seagate联合宣布成立SAS工作组,其目标是定义一个新的串行点对点的企业级存储设备接口。

  SAS技术引入了SAS扩展器,使SAS系统可以连接更多的设备,其中每个扩展器允许连接多个端口,每个端口可以连接SAS设备、主机或其他SAS扩展器。为保护用户投资,SAS规范也兼容了SATA,这使得SAS的背板可以兼容SAS和SATA两类硬盘, 对用户来说,使用不同类型的硬盘时不需要再重新投资。

  目前,SAS接口速率为3Gbps,其SAS扩展器多为12端口。不久,将会有6Gbps甚至12Gbps的高速接口出现,并且会有28或36端口的SAS扩展器出现以适应不同的应用需求。

  总结:

  由于SCSI具有CPU占用率低,多任务并发操作效率高,连接设备多,连接距离长等优点,对于大多数的服务器应用,建议采用SCSI硬盘,并采用最新的Ultra320 SCSI控制器;SATA硬盘也具备热插拔能力,并且可以在接口上具备很好的可伸缩性,如在机架式服务器中使用SCSI-SATA、FC-SATA转换接口,以及SATA端口位增器( Port Multiplier),使其具有比SCSI更好的灵活性。对于低端的小型服务器应用,可以采用最新的SATA硬盘和控制器。

  确定了硬盘的接口和类型后,就要重点考察上面提到的影响硬盘性能的技术指标,根据转速、单碟容量、平均寻道时间、缓存等因素,并结合资金预算,选定性价比最合适的硬盘方案。

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