رابط های هارد: SCSI، SAS، Firewire، IDE، SATA. سازگاری سریال بی سابقه انواع رابط SAS

مقدمه

مدرن نگاه کن مادربردها(یا حتی برخی از سیستم عامل های قدیمی تر). آیا آنها به کنترلر RAID خاصی نیاز دارند؟ اکثر مادربردها دارای 3 پورت SATA گیگابیتی و همچنین جک صدا و آداپتورهای شبکه. اکثر چیپست های مدرن مانند AMD A75و اینتل Z68، از SATA با سرعت 6 گیگابیت بر ثانیه پشتیبانی می کند. با پشتیبانی بسیار زیاد چیپست، پردازنده قدرتمند و پورت های ورودی/خروجی، آیا به کارت های ذخیره سازی اضافی و یک کنترلر جداگانه نیاز دارید؟

در بیشتر موارد کاربران عادیمی تواند ایجاد کند آرایه های RAID 0، 1، 5 و حتی 10 با استفاده از پورت های SATA تعبیه شده روی مادربرد و نرم افزارهای مخصوص می توانید عملکرد بسیار بالایی داشته باشید. اما در مواردی که سطح پیچیده‌تری RAID 30، 50 یا 60 مورد نیاز است - سطح بالاتری از مدیریت دیسک یا مقیاس‌پذیری، در این صورت کنترل‌کننده‌های چیپ‌ست ممکن است نتوانند با این وضعیت کنار بیایند. در چنین مواردی، راه حل های حرفه ای مورد نیاز است.

در چنین مواقعی دیگر محدود به سیستم های ذخیره سازی SATA نیستید. تعداد زیادی کارت ویژه از درایوهای SAS (Serial-Attached SCSI) یا کانال فیبر (FC) پشتیبانی می کنند، هر یک از این رابط ها مزایای منحصر به فردی را به همراه دارند.

SAS و FC برای راه حل های حرفه ای RAID

هر یک از سه اینترفیس (SATA، SAS و FC) مزایا و معایب خود را دارند، هیچ یک از آنها را بدون قید و شرط نمی توان بهترین نامید. نقاط قوت درایوهای مبتنی بر SATA ظرفیت بالا و قیمت پایین، همراه با نرخ بالای انتقال داده است. درایوهای SAS به دلیل قابلیت اطمینان، مقیاس پذیری و سرعت بالای ورودی/خروجی خود مشهور هستند. سیستم های ذخیره سازی FC سرعت انتقال داده ثابت و بسیار بالایی را ارائه می دهند. برخی از شرکت ها هنوز از راه حل های Ultra SCSI استفاده می کنند، اگرچه می توانند تا 16 دستگاه (یک کنترلر و 15 درایو) را مدیریت کنند. علاوه بر این، پهنای باند در این مورد از 320 مگابایت در ثانیه تجاوز نمی کند (در مورد Ultra-320 SCSI)، که نمی تواند با راه حل های مدرن تر رقابت کند.

Ultra SCSI استاندارد راه حل های حرفه ای ذخیره سازی سازمانی است. با این حال، SAS در حال افزایش محبوبیت است زیرا نه تنها پهنای باند بسیار بیشتری را ارائه می دهد، بلکه انعطاف پذیری بیشتری را در کار با سیستم های مختلط SAS/SATA ارائه می دهد و به شما امکان می دهد هزینه، عملکرد، در دسترس بودن و ظرفیت را حتی در یک JBOD (مجموعه دیسک) بهینه کنید. . علاوه بر این، بسیاری از درایوهای SAS دارای دو پورت برای افزونگی هستند. اگر یک کارت کنترل از کار بیفتد، تغییر درایو به کنترلر دیگر از خرابی کل سیستم جلوگیری می کند. بنابراین، SAS قابلیت اطمینان بالای کل سیستم را تضمین می کند.

علاوه بر این، SAS تنها یک پروتکل نقطه به نقطه برای اتصال یک کنترلر و یک دستگاه ذخیره سازی نیست. در هنگام استفاده از یک توسعه دهنده حداکثر 255 دستگاه ذخیره سازی در هر پورت SAS را پشتیبانی می کند. با استفاده از یک ساختار دو لایه از گسترش دهنده های SAS، از نظر تئوری می توان 255 x 255 (یا کمی بیشتر از 65000) دستگاه های ذخیره سازی را به یک کانال SAS متصل کرد، البته اگر کنترل کننده قادر به پشتیبانی از چنین کانال هایی باشد. عدد بزرگدستگاه ها

Adaptec، Areca، HighPoint و LSI: چهار تست کنترلر RAID SAS

در این معیار، عملکرد کنترل‌کننده‌های RAID مدرن SAS را بررسی می‌کنیم که با چهار محصول نشان داده می‌شوند: Adaptec RAID 6805، Areca ARC-1880i، HighPoint RocketRAID 2720SGL و LSI MegaRAID 9265-8i.

چرا SAS و نه FC؟ از یک طرف، SAS تا حد زیادی جالب ترین و مرتبط ترین معماری است. ویژگی هایی مانند منطقه بندی را ارائه می دهد که برای کاربران حرفه ای بسیار جذاب است. از سوی دیگر، نقش FC در بازار حرفه ای رو به کاهش است و برخی از تحلیلگران حتی بر اساس تعداد هارد دیسک های عرضه شده، نابودی کامل آن را پیش بینی می کنند. به گفته کارشناسان IDC، آینده FC نسبتاً تیره به نظر می رسد، اما هارد دیسک های SAS می توانند 72 درصد از بازار هارد دیسک های سازمانی را در سال 2014 به خود اختصاص دهند.

Adaptec RAID 6805

تولید کننده تراشه PMC-Sierra سری "Adaptec by PMC" از خانواده کنترلرهای RAID 6 را در اواخر سال 2010 راه اندازی کرد. کارت های کنترل کننده سری 6 بر اساس کنترلر ROC دو هسته ای (RAID on Chip) SRC 8x6 GB هستند که از کش 512 مگابایتی پشتیبانی می کند. و حداکثر 6 گیگابیت در ثانیه در هر پورت SAS. سه مدل کم مشخصات وجود دارد: Adaptec RAID 6405 (4 پورت داخلی)، Adaptec RAID 6445 (4 پورت داخلی و 4 پورت خارجی) و مدلی که ما آزمایش کردیم، Adaptec RAID 6805 با هشت پورت داخلی، قیمتی در حدود 460 دلار دارد.

همه مدل ها از JBOD و تمام سطوح RAID - 0، 1، 1E، 5، 5EE، 6، 10، 50 و 60 پشتیبانی می کنند.

از طریق رابط x8 به سیستم متصل می شود PCI Express 2.0، Adaptec RAID 6805 تا 256 دستگاه را از طریق یک توسعه دهنده SAS پشتیبانی می کند. با توجه به مشخصات سازنده، سرعت انتقال داده پایدار به سیستم می تواند به 2 گیگابایت در ثانیه برسد و حداکثر آن در پورت SAS جمع آوری شده به 4.8 گیگابایت در ثانیه و در رابط PCI Express به 4 گیگابایت در ثانیه برسد - رقم آخر این است. حداکثر مقدار ممکن از لحاظ نظری برای گذرگاه PCI Express 2.0x.

ZMCP بدون نیاز به پشتیبانی

واحد آزمایشی ما با ماژول 600 Adaptec Falsh ارائه شد که از حفاظت حافظه پنهان صفر (ZMCP) استفاده می‌کند و از واحد پشتیبان باتری قدیمی (BBU) استفاده نمی‌کند. ماژول ZMCP یک واحد تراشه فلش NAND 4 گیگابایتی است که برای پشتیبان گیری از کش کنترلر در صورت قطع برق استفاده می شود.

از آنجایی که کپی کردن از حافظه نهان به فلش بسیار سریع است، Adaptec به جای باتری از خازن ها برای پشتیبانی از برق استفاده می کند. خازن ها این مزیت را دارند که می توانند به اندازه خود کارت ها دوام بیاورند، در حالی که باتری های پشتیبان باید هر چند سال یکبار تعویض شوند. علاوه بر این، پس از کپی شدن در حافظه فلش، داده ها می توانند چندین سال در آنجا ذخیره شوند. در مقایسه، شما معمولاً حدود سه روز فرصت دارید تا داده ها را قبل از از بین رفتن اطلاعات ذخیره شده ذخیره کنید، که شما را مجبور می کند برای بازیابی اطلاعات عجله کنید. همانطور که از نام آن پیداست، ZMCP راه حلی است که می تواند در برابر قطع برق مقاومت کند.

کارایی

Adaptec RAID 6805 در RAID 0 در تست‌های خواندن/نوشتن جریانی ما از دست می‌رود. همچنین، RAID 0 مورد معمولی برای کسب‌وکاری نیست که به حفاظت از داده‌ها نیاز دارد (اگرچه ممکن است برای یک ایستگاه کاری رندر ویدیو استفاده شود). سرعت خواندن متوالی 640 مگابایت بر ثانیه و نوشتن متوالی 680 مگابایت بر ثانیه است. در این دو مورد، LSI MegaRAID 9265-8i در تست های ما رتبه اول را به خود اختصاص داده است. Adaptec RAID 6805 در تست های RAID 5، 6 و 10 بهتر عمل می کند، اما پیشرو مطلق نیست. در پیکربندی فقط SSD، کنترلر Adaptec با سرعت 530 مگابایت بر ثانیه کار می کند، اما از کنترل کننده های Areca و LSI بهتر است.

کارت Adaptec به طور خودکار آنچه را که آن را پیکربندی HybridRaid می نامد تشخیص می دهد که از ترکیبی از HDD و SSD تشکیل شده است و سطوح RAID 1 تا 10 را در این پیکربندی ارائه می دهد. این کارت به لطف الگوریتم های ویژه خواندن/نوشتن از رقبای خود بهتر عمل می کند. آنها به طور خودکار خواندن را به SSD هدایت می کنند و هم روی هارد دیسک و هم روی SSD می نویسند. بنابراین، عملیات خواندن مانند یک سیستم فقط SSD کار می کند، و عملیات نوشتن بدتر از یک سیستم از هارد دیسک نخواهد بود.

با این حال، نتایج آزمون های ما وضعیت تئوری را منعکس نمی کند. به استثنای معیارهای مربوط به وب سرور، جایی که سرعت انتقال داده برای یک سیستم هیبریدی کار می کند، یک سیستم ترکیبی از SSD و هارد دیسک نمی تواند به سرعت یک سیستم تنها با SSD نزدیک شود.

کنترلر Adaptec در تست عملکرد HDD I/O بسیار بهتر عمل می کند. بدون در نظر گرفتن نوع معیارها (پایگاه داده، سرور فایل، وب سرور یا ایستگاه کاری)، کنترلر RAID 6805 با Areca ARC-1880i و LSI MegaRAID 9265-8i همگام است و جایگاه اول یا دوم را به خود اختصاص می دهد. فقط HighPoint RocketRAID 2720SGL تست I/O را هدایت می کند. اگر هارد دیسک ها را با SSD جایگزین کنید، LSI MegaRAID 9265-8i به طور قابل توجهی از سه کنترلر دیگر جلوتر است.

نصب نرم افزار و راه اندازی RAID

Adaptec و LSI دارای ابزارهای مدیریت RAID به خوبی سازماندهی شده و با استفاده آسان هستند. ابزارهای مدیریتی به مدیران این امکان را می‌دهند که دریافت کنند دسترسی از راه دوربه کنترل کننده های شبکه

نصب یک آرایه

Areca ARC-188oi

Areca همچنین سری ARC-1880 را به بازار کنترلرهای SAS RAID 6 گیگابیت بر ثانیه می آورد. طبق گفته سازنده، برنامه های هدف از برنامه های NAS و سرورهای ذخیره سازی گرفته تا HPC، افزونگی، امنیت و محاسبات ابری را شامل می شود.

نمونه های آزمایش شده ARC-1880i با هشت پورت SAS خارجی و هشت خط PCI Express 2.0 را می توان با قیمت 580 دلار خریداری کرد. کارت کم مشخصات، که تنها کارت در مجموعه ما با یک خنک کننده فعال است، حول یک ROC با فرکانس 800 مگاهرتز ساخته شده است که از حافظه کش داده 512 مگابایتی DDR2-800 پشتیبانی می کند. با استفاده از توسعه دهنده های SAS، Areca ARC-1880i تا 128 سیستم ذخیره سازی را پشتیبانی می کند. به منظور حفظ محتویات حافظه نهان در هنگام قطع برق، به صورت اختیاری می توان یک بسته باتری به سیستم اضافه کرد.

علاوه بر حالت تک و JBOD، این کنترلر از سطوح RAID 0، 1، 1E، 3، 5، 6، 10، 30، 50 و 60 پشتیبانی می کند.

کارایی

Areca ARC-1880i در تست های خواندن/نوشتن RAID 0 عملکرد خوبی دارد و به 960 مگابایت بر ثانیه خواندن و 900 مگابایت بر ثانیه می رسد. فقط LSI MegaRAID 9265-8i در این تست خاص سریعتر است. کنترل کننده Areca در سایر بنچمارک ها نیز ناامید نمی شود. این کنترلر هم در کار با هارد دیسک و هم در SSD همیشه فعالانه با برندگان آزمون رقابت می کند. اگرچه کنترل کننده Areca تنها در یک بنچمارک پیشرو بود (خواندن متوالی در RAID 10)، نتایج بسیار بالایی را نشان داد، به عنوان مثال، سرعت خواندن 793 مگابایت بر ثانیه، در حالی که سریع ترین رقیب، LSI MegaRAID 9265-8i، فقط نشان داد. 572 مگابایت بر ثانیه

با این حال، ارتباط سریال تنها بخشی از تصویر است. دومی عملکرد I/O است. Areca ARC-1880i در اینجا نیز برتر است و در شرایط برابر با Adaptec RAID 6805 و LSI MegaRAID 9265-8i رقابت می کند. مشابه با پیروزی خود در معیار نرخ انتقال داده، کنترل کننده Areca در یکی از تست های I / O - معیار وب سرور نیز برنده شد. کنترل کننده Areca بر معیار وب سرور در RAID 0، 5 و 6 تسلط دارد، در حالی که Adaptec 6805 در RAID 10 حرف اول را می زند و کنترل کننده Areca را در جایگاه دوم قرار می دهد، با اندکی عقب تر.

رابط کاربری گرافیکی وب و گزینه های تنظیمات

مانند HighPoint RocketRAID 2720SGL، Areca ARC-1880i به راحتی مبتنی بر وب است و به راحتی تنظیم می شود.

نصب یک آرایه

HighPoint RocketRAID 2720SGL

HighPoint RocketRAID 2720SGL یک کنترلر SAS RAID با هشت پورت SATA/SAS داخلی است که هر کدام از 6Gb/s پشتیبانی می کنند. به گفته سازنده، این کارت کم مشخصات برای سیستم های ذخیره سازی برای مشاغل کوچک و متوسط ​​و ایستگاه های کاری طراحی شده است. جزء کلیدی کارت، کنترلر RAID مارول 9485 است. مزیت اصلی رقابتی آن اندازه کوچک و رابط 8 خطی PCIe 2.0 آن است.

این کارت علاوه بر JBOD از RAID 0، 1، 5، 6، 10 و 50 پشتیبانی می کند.

علاوه بر مدلی که در تست های ما آزمایش شد، 4 مدل دیگر در سری کم مشخصات HighPoint 2700 وجود دارد: RocketRAID 2710، RocketRAID 2711، RocketRAID 2721 و RocketRAID 2722 که عمدتاً در انواع پورت ها (داخلی / خارجی) متفاوت هستند. ) و تعداد آنها (از 4 تا 8). تست‌های ما از ارزان‌ترین کنترل‌کننده‌های RAID، RocketRAID 2720SGL (170 دلار) استفاده کردند. تمامی کابل های کنترلر جداگانه خریداری می شوند.

کارایی

هنگام خواندن/نوشتن متوالی روی یک آرایه RAID 0 متشکل از هشت درایو Fujitsu MBA3147RC، HighPoint RocketRAID 2720SGL به سرعت خواندن عالی 971 مگابایت بر ثانیه دست می یابد که تنها پس از LSI MegaRAID 9265-8i دوم است. سرعت نوشتن 697 مگابایت بر ثانیه به آن سرعت نیست، اما همچنان سرعت نوشتن Adaptec RAID 6805 را پشت سر می گذارد. RocketRAID 2720SGL نیز طیف وسیعی از نتایج را نشان می دهد. با RAID 5 و 6 عملکرد بهتری نسبت به کارت های دیگر دارد، اما با RAID 10 سرعت خواندن به 485 مگابایت بر ثانیه کاهش می یابد که کمترین میزان از چهار نمونه آزمایش شده است. سرعت نوشتن متوالی در RAID 10 حتی بدتر است - فقط 198 مگابایت در ثانیه.

واضح است که این کنترلر برای SSD ساخته نشده است. سرعت خواندن در اینجا به 332 مگابایت بر ثانیه و سرعت نوشتن 273 مگابایت بر ثانیه می رسد. حتی Adaptec RAID 6805 که با SSD ها نیز خوب عمل نمی کند، دو برابر عملکرد بهتری دارد. بنابراین، HighPoint رقیب دو کارتی نیست که واقعاً با SSD کار می کنند: Areca ARC-1880i و LSI MegaRAID 9265-8i - آنها حداقل سه برابر سریعتر کار می کنند.

همه چیزهایی که می توانستیم در مورد عملکرد HighPoint در حالت I/O بگوییم، گفتیم. با این حال، RocketRAID 2720SGL در تست های ما در هر چهار معیار آیومتر رتبه آخر را دارد. کنترل‌کننده HighPoint هنگام کار با معیار وب سرور کاملاً رقابتی با سایر کارت‌ها است، اما در سه معیار دیگر به طور قابل توجهی به رقبای خود بازنده می‌شود. این در تست های SSD آشکار می شود، جایی که RocketRAID 2720SGL به وضوح نشان می دهد که برای SSD ها بهینه نشده است. واضح است که از مزیت های SSD نسبت به هارد دیسک بهره کامل نمی برد. به عنوان مثال، RocketRAID 2720SGL به 17378 IOP در معیار پایگاه داده می رسد، در حالی که LSI MegaRAID 9265-8i با 75037 IOP چهار برابر عملکرد بهتری دارد.

تنظیمات رابط کاربری گرافیکی وب و آرایه

رابط وب RocketRAID 2720SGL راحت و آسان برای استفاده است. تمام پارامترهای RAID به راحتی تنظیم می شوند.

نصب یک آرایه

LSI MegaRAID 9265-8i

LSI MegaRAID 9265-8i را به عنوان دستگاهی برای بازار SMB معرفی می کند. این کارت برای قابلیت اطمینان ابر و سایر برنامه های تجاری مناسب است. MegaRAID 9265-8i یکی از کنترلرهای گران قیمت در آزمایش ما است (هزینه آن 630 دلار است)، اما همانطور که آزمایش نشان می دهد، این پول برای مزایای واقعی آن پرداخت می شود. قبل از ارائه نتایج آزمایش، بیایید بحث کنیم ویژگی های فنیاین کنترلرها و نرم افزارهای کاربردی FastPath و CacheCade.

LSI MegaRAID 9265-8i از یک ROC دو هسته ای LSI SAS2208 با استفاده از یک رابط هشت خطی PCIe 2.0 استفاده می کند. 8 در انتهای نام دستگاه نشان می دهد که هشت پورت SATA/SAS داخلی وجود دارد که هر کدام از 6 گیگابیت بر ثانیه پشتیبانی می کنند. تا 128 دستگاه ذخیره سازی را می توان از طریق گسترش دهنده های SAS به کنترلر متصل کرد. کارت LSI حاوی 1 گیگابایت حافظه کش DDR3-1333 است و از سطوح RAID 0، 1، 5، 6، 10 و 60 پشتیبانی می کند.

پیکربندی نرم افزار و RAID، FastPath و CacheCade

LSI ادعا می کند که FastPath می تواند به طور قابل توجهی سرعت سیستم های ورودی/خروجی را افزایش دهد اتصال SSD. به گفته کارشناسان LSI، FastPath با هر SSD کار می کند و عملکرد نوشتن/خواندن آرایه RAID مبتنی بر SSD را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد: نوشتن 2.5 برابر و خواندن 2 برابر، به 465000 IOPS می رسد. ما نتوانستیم این رقم را تأیید کنیم. با این حال، این کارت توانست بدون استفاده از FastPath از پنج SSD بیشترین بهره را ببرد.

برنامه بعدی برای MegaRAID 9265-8i CacheCade نام دارد. با آن می توانید از یک SSD به عنوان حافظه کش برای مجموعه ای از هارد دیسک ها استفاده کنید. به گفته کارشناسان LSI، این می تواند بسته به اندازه داده های مورد نظر، برنامه ها و روش استفاده، روند خواندن را تا 50 برابر افزایش دهد. ما این برنامه را روی یک آرایه RAID 5 متشکل از 7 هارد دیسک و یک SSD آزمایش کردیم (SSD برای کش استفاده شد). در مقایسه با یک سیستم RAID 5 متشکل از 8 هارد دیسک، مشخص شد که CacheCade نه تنها سرعت ورودی / خروجی را بهبود می بخشد، بلکه عملکرد کلی را نیز بهبود می بخشد (بیشتر، مقدار کمتری از داده های دائما استفاده می شود). برای آزمایش، ما از 25 گیگابایت داده استفاده کردیم و 3877 IOPS روی Iometer در قالب سرور وب دریافت کردیم، در حالی که یک آرایه معمولی هارد دیسک فقط 894 IOPS را مجاز می دانست.

کارایی

در پایان، مشخص شد که LSI MegaRAID 9265-8i سریع‌ترین ورودی/خروجی در بین تمام کنترل‌کننده‌های SAS RAID در این بررسی است. با این حال، در طول عملیات خواندن/نوشتن متوالی، کنترل‌کننده عملکرد متوسطی را نشان می‌دهد، زیرا عملکرد متوالی آن به شدت به سطح RAID مورد استفاده شما وابسته است. هنگام آزمایش هارد دیسک در سطح RAID 0، سرعت خواندن متوالی 1080 مگابایت بر ثانیه را دریافت می کنیم (که به طور قابل توجهی بالاتر از رقبا است). سرعت نوشتن متوالی در RAID 0 927 مگابایت بر ثانیه است که از رقبا نیز سریعتر است. اما برای RAID 5 و 6، کنترل‌کننده‌های LSI نسبت به همه رقبای خود پایین‌تر هستند و فقط در RAID 10 از آنها پیشی می‌گیرند. در تست RAID SSD، LSI MegaRAID 9265-8i بهترین عملکرد نوشتن متوالی (752 مگابایت بر ثانیه) را نشان می‌دهد و تنها Areca ARC است. -1880i با توجه به پارامترهای خواندن متوالی از آن پیشی می گیرد.

اگر به دنبال یک کنترلر RAID متمرکز بر SSD با عملکرد ورودی/خروجی بالا هستید، کنترلر LSI در اینجا پیشرو است. به استثنای چند مورد، در تست های I/O سرور فایل، وب سرور و ایستگاه کاری ما جایگاه اول را می گیرد. وقتی آرایه RAID شما از SSD تشکیل شده است، رقبای LSI نمی توانند با آن مطابقت کنند. به عنوان مثال، در معیار ایستگاه های کاری MegaRAID 9265-8i به 70172 IOPS می رسد، در حالی که Areca ARC-1880i که در رتبه دوم قرار دارد، تقریباً دو برابر عقب تر از آن است - 36975 IOPS.

نرم افزار RAID و نصب آرایه

همانند Adaptec، LSI ابزارهای مناسبی برای مدیریت آرایه RAID از طریق کنترلر دارد. در اینجا چند اسکرین شات وجود دارد:

نرم افزار برای CacheCade

نرم افزار RAID

نصب یک آرایه

جدول مقایسه و پیکربندی نیمکت تست

پیکربندی تست

ما هشت هارد دیسک Fujitsu MBA3147RC SAS (هر کدام 147 گیگابایت) را با کنترل‌کننده‌های RAID وصل کردیم و معیارهایی را برای سطوح RAID 0، 5، 6 و 10 اجرا کردیم. آزمایش‌های SSD با پنج درایو SS1605 سامسونگ انجام شد.

نتایج آزمون

عملکرد ورودی/خروجی در RAID 0 و 5

معیارهای موجود در RAID 0، به استثنای HighPoint RocketRAID 2720SGL، تفاوت قابل توجهی بین کنترلرهای RAID نشان نمی دهند.

معیار موجود در RAID 5 به کنترلر HighPoint کمک نمی کند تا زمین از دست رفته خود را بازیابد. برخلاف معیار RAID 0، هر سه کنترلر سریعتر نقاط قوت و ضعف خود را در اینجا به وضوح نشان می دهند.

عملکرد ورودی/خروجی در RAID 6 و 10

LSI کنترلر MegaRAID 9265 خود را برای حجم کاری پایگاه داده، سرور فایل و ایستگاه کاری بهینه کرده است. معیار برای وب سرور از همه کنترلرها به خوبی عبور می کند و عملکرد یکسانی را نشان می دهد.

در نسخه RAID 10، Adaptec و LSI برای رتبه اول رقابت می کنند و HighPoint RocketRAID 2720SGL در جایگاه آخر قرار دارد.

عملکرد ورودی/خروجی SSD

LSI MegaRAID 9265 با بهره گیری کامل از سیستم های ذخیره سازی حالت جامد، در اینجا پیشتاز است.

پهنای بانددر RAID 0، 5 و RAID 5 تنزل یافته

LSI MegaRAID 9265 به راحتی پیشتاز این معیار است. Adaptec RAID 6805 بسیار عقب است.

HighPoint RocketRAID 2720SGL بدون حافظه نهان، عملکردهای متوالی را در RAID 5 به خوبی انجام می دهد. سایر کنترلرها نیز چندان از آن کمتر نیستند.

RAID تخریب شده 5

پهنای باند در RAID 6، 10 و RAID 6 تنزل یافته

همانند RAID 5، HighPoint RocketRAID 2720SGL بالاترین توان عملیاتی را برای RAID 6 نشان می دهد و Areca ARC-1880i را در جایگاه دوم قرار می دهد. تصور این است که LSI MegaRAID 9265-8i به سادگی RAID 6 را دوست ندارد.

RAID تخریب شده 6

در اینجا، LSI MeagaRAID 9265-8i خود را در بهترین نور نشان می‌دهد، اگرچه به Areca ARC-1880i اجازه می‌دهد تا جلو برود.

LSI CacheCade

بهترین کنترلر SAS 6 گیگابیت بر ثانیه چیست؟

به طور کلی، هر چهار کنترلر SAS RAID که آزمایش کردیم، عملکرد خوبی داشتند. همه آنها تمام عملکردهای لازم را دارند و همه آنها را می توان با موفقیت در سرورهای سطح ابتدایی و میانی استفاده کرد. آنها علاوه بر عملکرد فوق العاده، ویژگی های مهمی مانند محیط های SAS و SATA مختلط و مقیاس پذیری را از طریق توسعه دهنده های SAS ارائه می دهند. هر چهار کنترلر از استاندارد SAS 2.0 پشتیبانی می کنند که توان عملیاتی را از 3 گیگابیت بر ثانیه به 6 گیگابیت در ثانیه در هر پورت افزایش می دهد و همچنین ویژگی های جدیدی مانند منطقه بندی SAS را معرفی می کند که به بسیاری از کنترلرها اجازه می دهد از طریق یک گسترش دهنده - SAS به منابع ذخیره سازی دسترسی داشته باشند.

علیرغم شباهت هایی مانند فرم فاکتور کم مشخصات، رابط هشت خطی PCI Express و هشت پورت SAS 2.0، هر کنترل کننده نقاط قوت و ضعف خود را دارد که با تجزیه و تحلیل آنها می توانید توصیه هایی برای استفاده بهینه از آنها ارائه دهید.

بنابراین، سریعترین کنترلر LSI MegaRAID 9265-8i است، به خصوص از نظر پهنای باند I/O. اگرچه دارای نقاط ضعفی است، به ویژه عملکرد نه چندان بالا در موارد RAID 5 و 6. MegaRAID 9265-8i در اکثر معیارها پیشتاز است و یک راه حل عالی در سطح حرفه ای است. هزینه این کنترلر - 630 دلار - بالاترین قیمت است، این را نیز نباید فراموش کنیم. اما با این هزینه بالا، یک کنترلر عالی دریافت می کنید که عملکرد بهتری نسبت به رقبای خود دارد، به خصوص هنگام کار با SSD. همچنین عملکرد عالی دارد، که به ویژه هنگام اتصال سیستم های ذخیره سازی بزرگ ارزشمند می شود. علاوه بر این، می‌توانید عملکرد LSI MegaRAID 9265-8i را با استفاده از FastPath یا CacheCade افزایش دهید که البته هزینه‌های اضافی برای شما به همراه خواهد داشت.

کنترلرهای Adaptec RAID 6805 و Areca ARC-1880i عملکرد یکسانی دارند و از نظر قیمت بسیار شبیه به هم هستند (460 دلار و 540 دلار). هر دو به خوبی کار می کنند، همانطور که توسط معیارهای مختلف نشان داده شده است. کنترل‌کننده Adaptec عملکرد کمی بهتر از کنترل‌کننده Areca ارائه می‌دهد، و همچنین ویژگی بسیار درخواستی ZMCP (محافظت از حافظه پنهان نگهداری صفر) را ارائه می‌کند که جایگزین افزونگی قطع برق معمولی شده و به ادامه عملیات اجازه می‌دهد.

HighPoint RocketRAID 2720SGL تنها با قیمت 170 دلار به فروش می رسد که بسیار ارزان تر از سه کنترلر دیگر است که ما آزمایش کردیم. اگر با درایوهای معمولی کار می کنید، عملکرد این کنترلر کاملاً کافی است، اگرچه از کنترلرهای Adaptec یا Areca بدتر است. و برای کار با SSD نباید از این کنترلر استفاده کنید.

مختصری در مورد کنترلرهای RAID مدرن

در حال حاضر، کنترلرهای RAID به عنوان یک راه حل جداگانه، منحصراً بر روی بخش تخصصی بازار سرور متمرکز شده اند. در واقع، تمام مادربردهای مدرن برای رایانه های شخصی کاربر (نه بردهای سرور) دارای سخت افزار و نرم افزار کنترلرهای SATA RAID هستند که برای کاربران رایانه شخصی کافی است. درست است، باید در نظر داشته باشید که این کنترلرها منحصراً بر روی استفاده از سیستم عامل ویندوز متمرکز هستند. در سیستم عامل های خانواده لینوکس، آرایه های RAID توسط نرم افزار ایجاد می شوند و تمامی محاسبات از کنترلر RAID به CPU.

سرورها به طور سنتی از کنترلرهای RAID سخت افزاری-نرم افزاری یا سخت افزاری خالص استفاده می کنند. یک کنترلر RAID سخت افزاری به شما امکان می دهد بدون مشارکت سیستم عامل و پردازنده مرکزی یک آرایه RAID ایجاد و نگهداری کنید. چنین آرایه های RAID توسط سیستم عامل به عنوان یک دیسک (دیسک SCSI) دیده می شود. در این مورد، هیچ درایور تخصصی مورد نیاز نیست - از درایور دیسک استاندارد (بخشی از سیستم عامل) SCSI استفاده می شود. از این نظر، کنترلرهای سخت افزاری مستقل از پلتفرم هستند و آرایه RAID از طریق بایوس کنترلر پیکربندی می شود. کنترلر RAID سخت افزاری هنگام محاسبه همه از CPU استفاده نمی کند چک جمع هاو غیره، زیرا از پردازنده و رم تخصصی خود برای محاسبات استفاده می کند.

کنترل‌کننده‌های سخت‌افزاری-نرم‌افزاری به حضور اجباری یک درایور تخصصی نیاز دارند که جایگزین شود راننده استاندارددیسک SCSI. علاوه بر این، کنترلرهای نرم افزاری و سخت افزاری به ابزارهای مدیریتی مجهز هستند. در این راستا، کنترلرهای نرم افزاری و سخت افزاری به یک سیستم عامل خاص گره خورده اند. تمام محاسبات لازم در این مورد نیز توسط خود پردازنده کنترلر RAID انجام می شود، اما استفاده از درایور نرم افزار و ابزار مدیریت به شما امکان می دهد کنترل کننده را از طریق سیستم عامل کنترل کنید و نه فقط از طریق BIOS کنترلر.

با توجه به این واقعیت که دیسک‌های SCSI سرور قبلاً با دیسک‌های SAS جایگزین شده‌اند، تمام کنترل‌کننده‌های RAID سرور مدرن بر روی پشتیبانی از دیسک‌های SAS یا SATA متمرکز شده‌اند که در سرورها نیز استفاده می‌شوند.

سال گذشته درایوهایی با رابط جدید SATA 3 (SATA 6Gb/s) در بازار ظاهر شدند که به تدریج جایگزین رابط SATA 2 (SATA 3Gb/s) شدند. خوب، دیسک های دارای رابط SAS (3 گیگابیت بر ثانیه) با دیسک هایی با رابط SAS 2.0 (6 گیگابیت بر ثانیه) جایگزین شده اند. طبیعتا، استاندارد جدید SAS 2.0 کاملاً با استاندارد قدیمی سازگار است.

بر این اساس، کنترلرهای RAID با پشتیبانی از استاندارد SAS 2.0 ظاهر شدند. به نظر می رسد اگر حتی سریع ترین دیسک های SAS دارای سرعت خواندن و نوشتن بیش از 200 مگابایت بر ثانیه و پهنای باند پروتکل SAS (3 گیگابیت در ثانیه یا 300 مگابایت) باشند، تغییر به استاندارد SAS 2.0 فایده ای ندارد. / s) برای آنها کاملاً کافی است.

در واقع، هنگامی که هر درایو به یک پورت جداگانه در کنترلر RAID متصل می شود، 3 گیگابیت بر ثانیه (که در تئوری 300 مگابایت بر ثانیه است) کافی است. با این حال، نه تنها دیسک های جداگانه، بلکه آرایه های دیسک (قفس دیسک) نیز می توانند به هر پورت کنترلر RAID متصل شوند. در این حالت، یک کانال SAS توسط چندین درایو به طور همزمان به اشتراک گذاشته می شود و پهنای باند 3 گیگابیت بر ثانیه دیگر کافی نخواهد بود. خوب ، علاوه بر این ، باید حضور درایوهای SSD را نیز در نظر بگیرید که سرعت خواندن و نوشتن آنها قبلاً بر نوار 300 مگابایت در ثانیه غلبه کرده است. به عنوان مثال، SSD 510 جدید اینتل تا 500 مگابایت بر ثانیه سرعت خواندن متوالی و تا 315 مگابایت بر ثانیه سرعت نوشتن ترتیبی دارد.

پس از آشنایی مختصر با وضعیت فعلی بازار کنترلرهای RAID سرور، اجازه دهید نگاهی به ویژگی های کنترلر LSI 3ware SAS 9750-8i بیندازیم.

مشخصات کنترلر RAID 3ware SAS 9750-8i

این کنترلر RAID مبتنی بر پردازنده تخصصی LSI SAS2108 XOR با فرکانس کلاک 800 مگاهرتز و معماری PowerPC است. این پردازنده از 512 مگابایت استفاده می کند حافظه دسترسی تصادفی DDRII 800 مگاهرتز با تصحیح خطا (ECC).

کنترلر LSI 3ware SAS 9750-8i با درایوهای SATA و SAS سازگار است (هر دو هارد و SSD پشتیبانی می شوند) و به شما امکان می دهد تا 96 دستگاه را با استفاده از توسعه دهنده های SAS متصل کنید. نکته مهم این است که این کنترلر از هر دو درایو SATA 600 مگابایت بر ثانیه (SATA III) و SAS 2 پشتیبانی می کند.

برای اتصال دیسک ها، کنترلر دارای هشت پورت است که به صورت فیزیکی در دو کانکتور Mini-SAS SFF-8087 (چهار پورت در هر کانکتور) ترکیب می شوند. یعنی اگر دیسک ها مستقیما به پورت ها متصل شوند، در مجموع می توان هشت دیسک را به کنترلر متصل کرد و در صورت اتصال به هر پورت کیج دیسک، حجم کل دیسک ها را می توان به 96 افزایش داد. هر یک از هشت پورت این کنترلر دارای پهنای باند 6 گیگابیت بر ثانیه است که مطابق با استانداردهای SAS 2 و SATA III است.

طبیعتاً هنگام اتصال دیسک ها یا کیج های دیسک به این کنترلر، به کابل های تخصصی نیاز خواهید داشت که در یک انتها یک کانکتور داخلی Mini-SAS SFF-8087 و در انتهای دیگر یک کانکتور وجود دارد که بستگی به اتصال به کنترلر دارد. به عنوان مثال، هنگام اتصال مستقیم درایوهای SAS به کنترلر، باید از کابلی استفاده کنید که در یک طرف دارای کانکتور Mini-SAS SFF-8087 و در طرف دیگر چهار کانکتور SFF 8484 است که به شما امکان می دهد مستقیماً درایوهای SAS را متصل کنید. توجه داشته باشید که خود کابل ها در بسته بندی قرار نمی گیرند و باید جداگانه خریداری شوند.

کنترلر LSI 3ware SAS 9750-8i دارای رابط PCI Express 2.0 x8 است که توان خروجی 64 گیگابیت بر ثانیه (32 گیگابیت بر ثانیه در هر جهت) را ارائه می دهد. واضح است که این توان عملیاتی برای هشت پورت SAS کاملاً بارگذاری شده با توان خروجی 6 گیگابیت بر ثانیه کافی است. همچنین توجه داشته باشید که کنترلر دارای یک کانکتور مخصوص است که می تواند به صورت اختیاری به باتری پشتیبان LSIiBBU07 متصل شود.

مهم این است که این کنترلر نیاز به نصب درایور دارد، یعنی کنترلر RAID نرم افزاری و سخت افزاری است. سیستم عامل های پشتیبانی شده عبارتند از: Windows Vista، Windows Server 2008، Windows Server 2003 x64، Windows 7، Windows 2003 Server، MAC OS X، LinuxFedora Core 11، Red Hat Enterprise Linux 5.4، OpenSuSE 11.1، SuSE Linux Enterprise Server (SLES, OpenSola1) 2009.06، VMware ESX/ESXi 4.0/4.0 update-1 و دیگر سیستم های خانواده لینوکس. این بسته همچنین شامل نرم افزار 3ware Disk Manager 2 است که به شما امکان می دهد آرایه های RAID را از طریق سیستم عامل مدیریت کنید.

کنترلر LSI 3ware SAS 9750-8i از انواع RAID استاندارد پشتیبانی می کند: RAID 0، 1، 5، 6، 10 و 50. شاید تنها نوع آرایه ای که پشتیبانی نمی شود RAID 60 باشد. این به دلیل این واقعیت است که این کنترلر قادر به ایجاد یک آرایه RAID 6 با تنها پنج درایو متصل مستقیم به هر پورت کنترلر (از لحاظ نظری، RAID 6 را می توان با چهار درایو ایجاد کرد). بر این اساس، برای یک آرایه RAID 60، این کنترلر به حداقل ده دیسک نیاز دارد که به سادگی وجود ندارند.

واضح است که پشتیبانی از آرایه RAID 1 برای چنین کنترل کننده ای بی ربط است، زیرا نوع داده شدهیک آرایه فقط روی دو دیسک ایجاد می شود و استفاده از چنین کنترل کننده ای فقط برای دو دیسک غیرمنطقی و به شدت بیهوده است. اما پشتیبانی از آرایه های RAID 0، 5، 6، 10 و 50 بسیار مرتبط است. اگرچه، شاید، ما با آرایه RAID 0 عجله کردیم. با این حال، این آرایه افزونگی ندارد، و بنابراین ذخیره داده قابل اعتمادی را ارائه نمی دهد، بنابراین به ندرت در سرورها استفاده می شود. با این حال، از نظر تئوری، این آرایه از نظر سرعت خواندن و نوشتن داده ها سریع ترین است. با این حال، بیایید به یاد داشته باشیم که چه چیزی انواع متفاوتآرایه های RAID با یکدیگر و آنچه هستند متفاوت هستند.

سطوح RAID

اصطلاح "آرایه RAID" در سال 1987 ظاهر شد، زمانی که محققان آمریکایی پترسون، گیبسون و کاتز از دانشگاه کالیفرنیا در برکلی در مقاله خود "موردی برای آرایه‌های اضافی از دیسک‌های ارزان قیمت، RAID") توضیح دادند که چگونه می‌توانید چندین ارزان را با هم ترکیب کنید. دیسکهای سختبه یک واحد منطقی واحد تبدیل شود تا نتیجه آن افزایش ظرفیت و سرعت سیستم باشد و خرابی تک تک دیسک ها منجر به از کار افتادن کل سیستم نشود. تقریباً 25 سال از انتشار این مقاله می گذرد، اما فناوری ساخت آرایه های RAID امروزه اهمیت خود را از دست نداده است. تنها چیزی که از آن زمان تغییر کرده است رمزگشایی مخفف RAID است. واقعیت این است که در ابتدا آرایه‌های RAID اصلاً روی دیسک‌های ارزان ساخته نمی‌شدند، بنابراین کلمه Inexpensive ("ارزان") به Independent ("مستقل") تغییر یافت که درست تر بود.

تحمل خطا در آرایه های RAID از طریق افزونگی به دست می آید، یعنی بخشی از ظرفیت فضای دیسک برای اهداف خدماتی تخصیص داده می شود و برای کاربر غیر قابل دسترس می شود.

افزایش بهره وری زیر سیستم دیسکبا عملکرد همزمان چند دیسک فراهم می شود و از این نظر هر چه تعداد دیسک های آرایه (تا حد معینی) بیشتر باشد، بهتر است.

درایوهای موجود در یک آرایه را می توان با استفاده از دسترسی موازی یا مستقل به اشتراک گذاشت. با دسترسی موازی، فضای دیسک به بلوک (راه راه) برای ضبط داده ها تقسیم می شود. به طور مشابه، اطلاعاتی که باید روی دیسک نوشته شوند به همان بلوک ها تقسیم می شوند. هنگام نوشتن، بلوک های جداگانه روی دیسک های مختلف نوشته می شوند و چندین بلوک به طور همزمان روی دیسک های مختلف نوشته می شوند که منجر به افزایش عملکرد در عملیات نوشتن می شود. اطلاعات لازمهمچنین در بلوک های جداگانه به طور همزمان از چندین دیسک خوانده می شود که به رشد عملکرد متناسب با تعداد دیسک های موجود در آرایه نیز کمک می کند.

لازم به ذکر است که مدل دسترسی موازی تنها در شرایطی اجرا می شود که اندازه درخواست نوشتن داده بزرگتر از اندازه خود بلوک باشد. در غیر این صورت، نوشتن چندین بلوک به صورت موازی عملا غیرممکن است. حالتی را تصور کنید که اندازه یک بلوک 8 کیلوبایت و اندازه درخواست نوشتن داده 64 کیلوبایت باشد. در این حالت، اطلاعات منبع به هشت بلوک 8 کیلوبایتی بریده می شود. اگر آرایه ای از چهار دیسک دارید، می توانید چهار بلوک یا 32 کیلوبایت را همزمان بنویسید. بدیهی است که در مثال مورد بررسی سرعت نوشتن و خواندن چهار برابر بیشتر از هنگام استفاده از یک دیسک خواهد بود. این فقط برای یک موقعیت ایده آل صادق است، با این حال، اندازه درخواست همیشه مضربی از اندازه بلوک و تعداد دیسک های موجود در آرایه نیست.

اگر اندازه داده های ثبت شده کمتر از اندازه بلوک باشد، یک مدل اساسا متفاوت پیاده سازی می شود - دسترسی مستقل. علاوه بر این، این مدل همچنین می تواند زمانی استفاده شود که اندازه داده های نوشته شده بزرگتر از اندازه یک بلوک باشد. با دسترسی مستقل، تمام داده های یک درخواست خاص در یک دیسک جداگانه نوشته می شود، یعنی وضعیت کار با یک دیسک منفرد یکسان است. مزیت مدل دسترسی مستقل این است که اگر چندین درخواست نوشتن (خواندن) به طور همزمان وارد شوند، همه آنها به طور مستقل از یکدیگر روی دیسک های جداگانه اجرا می شوند. این وضعیت، به عنوان مثال، برای سرورها معمول است.

مطابق با انواع مختلفدسترسی، انواع مختلفی از آرایه های RAID وجود دارد که معمولاً با سطوح RAID مشخص می شوند. علاوه بر نوع دسترسی، سطوح RAID در نحوه قرار دادن و شکل گیری اطلاعات اضافی متفاوت است. اطلاعات اضافی را می توان روی یک دیسک اختصاصی قرار داد یا در تمام دیسک ها توزیع کرد.

در حال حاضر چندین سطح RAID وجود دارد که به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند، آنها RAID 0، RAID 1، RAID 5، RAID 6، RAID 10، RAID 50 و RAID 60 هستند. این سطوح RAID در حال حاضر استفاده نمی شوند و کنترلرهای RAID مدرن از آنها پشتیبانی نمی کنند. توجه داشته باشید که تمام کنترلرهای RAID مدرن از عملکرد JBOD (فقط یک بنچ از دیسک ها) نیز پشتیبانی می کنند. در این مورد، ما در مورد یک آرایه RAID صحبت نمی کنیم، بلکه فقط در مورد اتصال دیسک های جداگانه به یک کنترلر RAID صحبت می کنیم.

RAID 0

RAID 0 یا striping به طور دقیق یک آرایه RAID نیست، زیرا چنین آرایه ای افزونگی ندارد و قابلیت اطمینان ذخیره سازی داده را فراهم نمی کند. با این حال، از نظر تاریخی به آن آرایه RAID نیز می گویند. یک آرایه RAID 0 (شکل 1) را می توان بر روی دو یا چند دیسک ساخت و زمانی استفاده می شود که برای اطمینان از عملکرد بالای زیرسیستم دیسک لازم باشد و قابلیت اطمینان ذخیره سازی داده ها حیاتی نیست. هنگام ایجاد یک آرایه RAID 0، اطلاعات به بلوک ها تقسیم می شود (این بلوک ها نوار نامیده می شوند) که به طور همزمان روی دیسک های جداگانه نوشته می شوند، یعنی سیستمی با دسترسی موازی ایجاد می شود (البته اگر اندازه بلوک اجازه دهد). RAID 0 با قابلیت ورودی/خروجی همزمان از چندین درایو، سریع ترین سرعت انتقال داده و کارآمدترین استفاده از فضای دیسک را فراهم می کند، زیرا برای ذخیره چک جمع ها فضایی لازم نیست. اجرای این لایه بسیار ساده است. RAID 0 عمدتاً در مناطقی استفاده می شود که انتقال سریع مقادیر زیادی داده مورد نیاز است.

برنج. 1. آرایه RAID 0

از نظر تئوری، افزایش سرعت خواندن و نوشتن باید مضربی از تعداد دیسک‌های موجود در آرایه باشد.

قابلیت اطمینان یک آرایه RAID 0 بدیهی است که از قابلیت اطمینان هر یک از دیسک ها به طور جداگانه کمتر است و با افزایش تعداد دیسک های موجود در آرایه کاهش می یابد، زیرا خرابی هر یک از آنها منجر به ناکارآمدی کل آرایه می شود. اگر MTBF هر دیسک دیسک MTTF باشد، MTBF یک آرایه RAID 0 متشکل از nدیسک ها عبارتند از:

MTTF RAID0 = دیسک MTTD /n.

اگر احتمال خرابی یک دیسک را برای مدت معینی نشان دهیم پ، سپس برای یک آرایه RAID 0 از nدیسک ها، احتمال اینکه حداقل یک دیسک از کار بیفتد (احتمال سقوط آرایه) خواهد بود:

P (ریزش آرایه) = 1 - (1 - p) n.

به عنوان مثال، اگر احتمال خرابی یک دیسک در مدت سه سال کارکرد 5٪ باشد، احتمال خرابی یک آرایه RAID 0 از دو دیسک در حال حاضر 9.75٪ است و برای هشت دیسک - 33.7٪.

RAID 1

آرایه RAID 1 (شکل 2) که به عنوان آینه نیز شناخته می شود، یک آرایه دو دیسکی با 100 درصد افزونگی است. یعنی داده ها کاملاً تکراری (آینه ای) می شوند که به همین دلیل سطح بسیار بالایی از قابلیت اطمینان (و همچنین هزینه) به دست می آید. توجه داشته باشید که اجرای RAID 1 نیازی به پارتیشن بندی قبلی دیسک ها و داده ها به بلوک ندارد. در ساده ترین حالت، دو درایو حاوی اطلاعات یکسان هستند و یک درایو منطقی هستند. هنگامی که یک دیسک از کار می افتد، دیگری عملکردهای خود را انجام می دهد (که کاملاً برای کاربر شفاف است). بازیابی یک آرایه با کپی ساده انجام می شود. علاوه بر این، RAID 1 باید از نظر تئوری سرعت خواندن را دو برابر کند، زیرا این عملیات می تواند به طور همزمان از دو دیسک انجام شود. چنین طرحی برای ذخیره سازی اطلاعات عمدتاً در مواردی استفاده می شود که قیمت امنیت داده ها بسیار بالاتر از هزینه پیاده سازی یک سیستم ذخیره سازی است.

برنج. 2. آرایه RAID 1

اگر مانند مورد قبلی، احتمال خرابی یک دیسک را برای مدت معینی به صورت پ، سپس برای یک آرایه RAID 1، احتمال خرابی هر دو دیسک به طور همزمان (احتمال شکست آرایه) خواهد بود:

p (افت آرایه) = p 2.

به عنوان مثال، اگر احتمال خرابی یک دیسک در مدت سه سال کارکرد 5٪ باشد، احتمال خرابی همزمان دو دیسک در حال حاضر 0.25٪ است.

RAID 5

آرایه RAID 5 (شکل 3) یک آرایه دیسک تحمل پذیر خطا با ذخیره سازی چک جمع توزیع شده است. هنگام نوشتن، جریان داده در سطح بایت به بلوک ها (نوارها) تقسیم می شود که به طور همزمان روی همه دیسک های آرایه به ترتیب چرخه ای نوشته می شوند.

برنج. 3. آرایه RAID 5

فرض کنید آرایه شامل nدیسک ها، و اندازه نوار است د. برای هر قسمت از n-1 راه راه چک جمع محاسبه می شود پ.

راه راه d1ضبط شده بر روی دیسک اول، نوار d2- در دوم و غیره تا نوار d n–1 که روی دیسک (n–1)ام نوشته می شود. بعدی در دیسک nچک سام نوشته شده است p n، و این فرآیند به صورت دوره ای از اولین دیسکی که نوار روی آن نوشته شده است تکرار می شود d n.

فرآیند ضبط ( n-1) راه راه ها و چک سام آنها به طور همزمان برای همه تولید می شود nدیسک ها

برای محاسبه جمع چک، یک عملیات XOR بیتی بر روی بلوک های داده در حال نوشتن استفاده می شود. بله، اگر وجود داشته باشد nهارد دیسک ها و د- بلوک داده (نوار)، سپس چک جمع با فرمول زیر محاسبه می شود:

p n = d 1⊕ d2 ⊕ ... ⊕ d n-1 .

در صورت خرابی هر دیسک، داده‌های روی آن را می‌توان از داده‌های کنترل و از داده‌های باقی‌مانده روی دیسک‌های سالم بازیابی کرد. در واقع، با استفاده از هویت (آ⊕ ب)آ ب= aو آ⊕ آ = 0 ، دریافتیم که:

p n⊕ (dk⊕ p n) = dl⊕ d n⊕ ...⊕ ...⊕ d n-l⊕ (dk⊕ pn).

d k = d 1⊕ d n⊕ ...⊕ dk-1⊕ dk+1⊕ ...⊕ p n.

بنابراین، اگر یک دیسک با یک بلوک از کار بیفتد dk، سپس می توان آن را با مقدار بلوک های باقیمانده و چک جمع بازیابی کرد.

در مورد RAID 5، تمام دیسک های موجود در آرایه باید یک اندازه باشند، با این حال، ظرفیت کل زیرسیستم دیسک موجود برای نوشتن دقیقاً یک دیسک کاهش می یابد. به عنوان مثال، اگر پنج دیسک 100 گیگابایت باشد، پس اندازه واقعی آرایه 400 گیگابایت است زیرا 100 گیگابایت برای اطلاعات برابری در نظر گرفته شده است.

آرایه RAID 5 را می توان بر روی سه یا چند هارد دیسک ساخت. با افزایش تعداد دیسک های سخت در یک آرایه، افزونگی آن کاهش می یابد. همچنین توجه داشته باشید که اگر تنها یک درایو از کار بیفتد، یک آرایه RAID 5 قابل بازسازی است. با این حال، اگر دو درایو همزمان از کار بیفتند (یا اگر درایو دوم در حین بازسازی آرایه از کار بیفتد)، آرایه قابل بازیابی نیست.

RAID 6

نشان داده شده است که آرایه RAID 5 در صورت از کار افتادن یک درایو قابل بازیابی است. با این حال، گاهی اوقات شما نیاز به ارائه سطح بالاتری از قابلیت اطمینان نسبت به آرایه RAID 5 دارید. در این مورد، می توانید از آرایه RAID 6 استفاده کنید (شکل 4)، که به شما امکان می دهد تا آرایه را حتی اگر دو دیسک همزمان از کار بیفتند بازیابی کنید. زمان.

برنج. 4. آرایه RAID 6

RAID 6 شبیه RAID 5 است اما نه یک، بلکه از دو چک جمع استفاده می کند که به صورت چرخه ای در بین دیسک ها توزیع می شوند. اول چکسام پطبق الگوریتم مشابه در آرایه RAID 5 محاسبه می شود، یعنی یک عملیات XOR بین بلوک های داده نوشته شده در دیسک های مختلف است:

p n = d 1⊕ d2⊕ ...⊕ d n–1.

چک جمع دوم با استفاده از یک الگوریتم متفاوت محاسبه می شود. بدون پرداختن به جزئیات ریاضی، بیایید بگوییم که این نیز یک عملیات XOR بین بلوک های داده است، اما هر بلوک داده در یک عامل چند جمله ای از قبل ضرب می شود:

q n = g 1 d 1⊕ g 2 d 2⊕ ...⊕ g n–1 d n–1.

بر این اساس، ظرفیت دو دیسک در آرایه برای چک‌سام‌ها اختصاص داده می‌شود. از لحاظ تئوری، یک آرایه RAID 6 را می توان بر روی چهار یا چند درایو ایجاد کرد، با این حال، در بسیاری از کنترلرها، می توان آن را در حداقل پنج درایو ایجاد کرد.

به خاطر داشته باشید که عملکرد یک آرایه RAID 6 معمولاً 10-15٪ کمتر از عملکرد یک آرایه RAID 5 (با تعداد مساوی دیسک) است، که ناشی از مقدار زیادی محاسبات انجام شده توسط کنترلر است. برای محاسبه چک‌سوم دوم و همچنین خواندن و بازنویسی بلوک‌های دیسک بیشتر هنگام نوشتن هر بلوک ضروری است.

RAID 10

آرایه RAID 10 (شکل 5) ترکیبی از سطوح 0 و 1 است. حداقل نیاز برای این سطح چهار درایو است. در یک آرایه RAID 10 از چهار درایو، آنها به صورت جفت با هم ترکیب می شوند تا آرایه های RAID 1 را تشکیل دهند و هر دوی این آرایه ها هستند. درایوهای منطقیدر یک آرایه RAID 0 ترکیب می شوند. رویکرد دیگری نیز ممکن است: در ابتدا، دیسک ها در آرایه های RAID 0 و سپس دیسک های منطقی مبتنی بر این آرایه ها در یک آرایه RAID 1 ترکیب می شوند.

برنج. 5. آرایه RAID 10

RAID 50

آرایه RAID 50 ترکیبی از سطوح 0 و 5 است (شکل 6). حداقل نیاز برای این سطح شش دیسک است. در یک آرایه RAID 50، ابتدا دو آرایه RAID 5 ایجاد می شود (حداقل هر کدام سه دیسک)، که سپس به عنوان دیسک های منطقی در یک آرایه RAID 0 ترکیب می شوند.

برنج. 6. آرایه RAID 50

متدولوژی تست کنترلر LSI 3ware SAS 9750-8i

برای آزمایش کنترلر RAID LSI 3ware SAS 9750-8i، از بسته آزمایشی تخصصی IOmeter 1.1.0 (نسخه 2010.12.02) استفاده کردیم. میز تست دارای پیکربندی زیر بود:

• پردازنده - Intel Core i7-990 (Gulftown)؛
• مادربرد - گیگابایت GA-EX58-UD4؛
• حافظه - DDR3-1066 (3 گیگابایت، حالت سه کاناله)؛
• دیسک سیستم- WD Caviar SE16 WD3200AAKS;
• کارت گرافیک - GeForce گیگابایت GTX480 SOC;
• کنترلر RAID - LSI 3ware SAS 9750-8i.
• درایوهای SAS متصل به کنترلر RAID Seagate Cheetah 15K.7 ST3300657SS هستند.

آزمایش تحت کنترل اتاق عمل انجام شد سیستم های مایکروسافت Windows 7 Ultimate (32 بیتی).

ما از کنترلر RAID ویندوز درایور نسخه 5.12.00.007 و همچنین سیستم عامل کنترلر را به نسخه 5.12.00.007 به روز کردیم.

درایو سیستم به SATA متصل شد و از طریق یک کنترلر ادغام شده در پل جنوبی پیاده سازی شد چیپست اینتلدرایوهای X58 و SAS مستقیماً با استفاده از دو کابل Mini-SAS SFF-8087 -> 4 SAS به پورت های کنترلر RAID متصل شدند.

کنترلر RAID در اسلات PCI Express x8 روی برد سیستم نصب شده بود.

این کنترلر با آرایه های RAID زیر آزمایش شده است: RAID 0، RAID 1، RAID 5، RAID 6، RAID 10، و RAID 50. تعداد درایوهایی که می توانند در یک آرایه RAID ترکیب شوند از حداقل تا هشت برای هر یک متغیر است. نوع آرایه

اندازه نوار در تمام آرایه های RAID تغییری نکرد و به 256 کیلوبایت رسید.

به یاد داشته باشید که بسته IOmeter به شما امکان می دهد هم با دیسک هایی که یک پارتیشن منطقی روی آنها ایجاد شده است و هم با دیسک های بدون پارتیشن منطقی کار کنید. اگر دیسکی بدون ایجاد پارتیشن منطقی روی آن آزمایش شود، IOmeter در سطح بلوک های داده های منطقی کار می کند، یعنی به جای سیستم عامل، دستوراتی را برای نوشتن یا خواندن بلوک های LBA به کنترل کننده ارسال می کند.

اگر یک پارتیشن منطقی روی دیسک ایجاد شود، در ابتدا ابزار IOmeter یک فایل روی دیسک ایجاد می کند که به طور پیش فرض کل پارتیشن منطقی را اشغال می کند (در اصل، اندازه این فایل را می توان با تعیین آن در تعداد 512 بایت تغییر داد. سکتورها)، و سپس از قبل با این فایل کار می کند، یعنی بلوک های تک تک LBA را در این فایل می خواند یا می نویسد (بازنویسی می کند). اما دوباره، IOmeter با دور زدن سیستم عامل کار می کند، یعنی مستقیماً درخواست هایی را برای خواندن / نوشتن داده ها به کنترل کننده ارسال می کند.

به طور کلی، همانطور که تمرین نشان می دهد، هنگام آزمایش دیسک های HDD، عملاً هیچ تفاوتی بین نتایج آزمایش یک دیسک با و بدون پارتیشن منطقی ایجاد شده وجود ندارد. در عین حال، ما معتقدیم که آزمایش بدون پارتیشن منطقی ایجاد شده صحیح تر است، زیرا در این مورد نتایج آزمایش به سیستم فایل مورد استفاده (NTFA، FAT، ext و غیره) بستگی ندارد. به همین دلیل است که ما تست را بدون ایجاد پارتیشن های منطقی انجام دادیم.

علاوه بر این، ابزار IOmeter به شما امکان می دهد اندازه بلوک درخواست (اندازه درخواست انتقال) را برای نوشتن / خواندن داده ها تنظیم کنید، و آزمایش را می توان برای خواندن و نوشتن متوالی (Sequential) انجام داد، زمانی که بلوک های LBA خوانده می شوند و به صورت متوالی یکی پس از دیگری، و به صورت تصادفی (تصادفی)، زمانی که بلوک های LBA به ترتیب تصادفی خوانده و نوشته می شوند، نوشته می شود. هنگام ایجاد یک سناریوی بار، می توانید زمان آزمایش، نسبت درصد بین عملیات متوالی و تصادفی (درصد تصادفی/توزیع متوالی)، و همچنین نسبت درصد بین عملیات خواندن و نوشتن (درصد توزیع خواندن/نوشتن) را تنظیم کنید. علاوه بر این، ابزار IOmeter به شما این امکان را می دهد که کل فرآیند آزمایش را خودکار کنید و همه نتایج را در یک فایل CSV ذخیره می کند، که سپس به راحتی به صفحه گسترده اکسل صادر می شود.

یکی دیگر از تنظیماتی که ابزار IOmeter به شما امکان می دهد انجام دهید، تراز کردن بلوک های درخواست های انتقال داده (Align I / Os on) در امتداد مرزها است. سختدیسک به‌طور پیش‌فرض، IOmeter بلوک‌های درخواست را روی مرزهای بخش دیسک 512 بایتی تراز می‌کند، اما می‌توانید تراز دلخواه را نیز تنظیم کنید. در واقع، اکثر هارد دیسک ها دارای اندازه سکتور 512 بایت هستند و اخیراً دیسک هایی با اندازه سکتور 4 کیلوبایت ظاهر می شوند. به یاد بیاورید که در هارد دیسک ها، یک سکتور حداقل اندازه آدرس پذیر داده ای است که می توان روی دیسک نوشت یا از آن خواند.

هنگام آزمایش، لازم است تراز بلوک های درخواست برای انتقال داده را با توجه به اندازه بخش دیسک تنظیم کنید. از آنجایی که درایوهای Seagate Cheetah 15K.7 ST3300657SS دارای اندازه بخش 512 بایت هستند، ما از ترازبندی مرزی بخش 512 بایتی استفاده کردیم.

با استفاده از بسته تست IOmeter، سرعت خواندن و نوشتن متوالی و همچنین سرعت خواندن و نوشتن تصادفی آرایه RAID ایجاد شده را اندازه گیری کردیم. اندازه بلوک های داده ارسالی 512 بایت، 1، 2، 4، 8، 16، 32، 64، 128، 256، 512 و 1024 کیلوبایت بود.

در سناریوهای بارگذاری بالا، زمان آزمایش با هر درخواست برای انتقال بلوک داده 5 دقیقه بود. همچنین توجه داشته باشید که در تمام تست های بالا، عمق صف وظایف (# of Outstanding I/Os) را در تنظیمات IOmeter روی 4 قرار می دهیم که برای برنامه های کاربر معمول است.

نتایج آزمون

پس از تجزیه و تحلیل نتایج آزمایش، از عملکرد کنترلر RAID LSI 3ware SAS 9750-8i شگفت زده شدیم. و به قدری که آنها شروع به بررسی اسکریپت های ما کردند تا خطاهای موجود در آنها را شناسایی کنند و سپس به طور مکرر با سایر تنظیمات کنترلر RAID آزمایش کردند. اندازه نوار و حالت کش کنترلر RAID را تغییر دادیم. این البته در نتایج منعکس شد، اما تغییری نکرد عمومیوابستگی سرعت انتقال داده به اندازه بلوک داده و ما فقط نتوانستیم این وابستگی را توضیح دهیم. عملکرد این کنترلر برای ما کاملا غیر منطقی به نظر می رسد. اولاً، نتایج ناپایدار هستند، یعنی برای هر اندازه بلوک داده ثابت، سرعت به طور دوره ای تغییر می کند و نتیجه متوسط ​​دارای خطای زیادی است. توجه داشته باشید که معمولاً نتایج آزمایش دیسک‌ها و کنترل‌کننده‌ها با استفاده از ابزار IOmeter پایدار هستند و تفاوت بسیار کمی دارند.

دوم، با افزایش اندازه بلوک، نرخ داده باید افزایش یابد یا در حالت اشباع ثابت بماند (زمانی که نرخ به حد خود برسد. حداکثر مقدار). با این حال، در مورد کنترلر LSI 3ware SAS 9750-8i، کاهش شدید سرعت انتقال داده با برخی از اندازه های بلوک وجود دارد. علاوه بر این، برای ما یک راز باقی مانده است که چرا با تعداد دیسک های مشابه برای آرایه های RAID 5 و RAID 6، سرعت نوشتن بالاتر از سرعت خواندن است. در یک کلام، ما نمی توانیم عملکرد کنترلر LSI 3ware SAS 9750-8i را توضیح دهیم - ما فقط می توانیم حقایق را بیان کنیم.

نتایج آزمون را می توان به روش های مختلفی طبقه بندی کرد. برای مثال، با سناریوهای بوت، زمانی که برای هر نوع بوت، نتایج برای همه آرایه‌های RAID ممکن با تعداد دیسک‌های متصل متفاوت ارائه می‌شود، یا با انواع آرایه‌های RAID، زمانی که برای هر نوع آرایه RAID نتایج با عدد متفاوتی ارائه می‌شود. دیسک ها در سناریوهای خواندن متوالی، نوشتن متوالی، خواندن تصادفی و نوشتن تصادفی. همچنین می توانید نتایج را بر اساس تعداد درایوهای موجود در آرایه طبقه بندی کنید، زمانی که برای هر تعداد درایو متصل به کنترل کننده، نتایج برای همه آرایه های RAID ممکن (برای تعداد معینی از درایوها) در خواندن متوالی و نوشتن متوالی داده می شود. سناریوهای خواندن و نوشتن تصادفی

ما تصمیم گرفتیم نتایج را بر اساس انواع آرایه طبقه بندی کنیم، زیرا، به نظر ما، با وجود تعداد نسبتاً زیاد نمودارها، چنین ارائه ای بصری تر است.

RAID 0

یک آرایه RAID 0 را می توان با دو تا هشت درایو ایجاد کرد. نتایج آزمایش برای آرایه RAID 0 در شکل نشان داده شده است. 7-15.

واضح است که بالاترین سرعت خواندن و نوشتن ترتیبی در یک آرایه RAID 0 با هشت درایو به دست می آید. شایان توجه است که با هشت و هفت درایو در یک آرایه RAID 0، سرعت خواندن و نوشتن ترتیبی تقریباً مشابه یکدیگر است و با درایوهای کمتر، سرعت نوشتن متوالی از سرعت خواندن بیشتر می شود.

غیرممکن است که افت مشخصه در سرعت خواندن و نوشتن متوالی برای اندازه‌های بلوک خاص را مشاهده نکنید. به عنوان مثال، با هشت و شش دیسک در آرایه، چنین شکاف هایی با اندازه بلوک داده 1 و 64 کیلوبایت و با هفت دیسک - با اندازه های 1، 2 و 128 کیلوبایت مشاهده می شود. خرابی‌های مشابه، اما با اندازه‌های دیگر بلوک‌های داده، با چهار، سه و دو دیسک در آرایه نیز وجود دارد.

از نظر عملکرد خواندن و نوشتن متوالی (به طور میانگین در تمام اندازه های بلوک)، یک آرایه RAID 0 از همه آرایه های ممکن دیگر در پیکربندی های هشت، هفت، شش، پنج، چهار، سه و دو درایو بهتر عمل می کند.

دسترسی تصادفی در آرایه RAID 0 نیز بسیار جالب است. سرعت خواندن تصادفی برای هر اندازه بلوک داده متناسب با تعداد دیسک های موجود در آرایه است که کاملاً منطقی است. علاوه بر این، با اندازه بلوک 512 کیلوبایت، برای هر تعداد دیسک در آرایه، کاهش مشخصی در سرعت خواندن تصادفی وجود دارد.

با نوشتن تصادفی برای هر تعداد دیسک در آرایه، سرعت با اندازه بلوک داده افزایش می‌یابد و افتی در سرعت وجود ندارد. در عین حال باید توجه داشت که بالاترین سرعت در این حالت نه با هشت، بلکه با هفت دیسک در آرایه به دست می آید. بعدی از نظر سرعت نوشتن تصادفی، آرایه ای از شش دیسک، سپس پنج، و تنها پس از آن هشت دیسک است. علاوه بر این، از نظر سرعت نوشتن تصادفی، یک آرایه از هشت دیسک تقریباً مشابه یک آرایه از چهار دیسک است.

عملکرد نوشتن تصادفی یک آرایه RAID 0 از همه آرایه های موجود در هشت، هفت، شش، پنج، چهار، سه و دو پیکربندی درایو بهتر است. با این حال، از نظر سرعت خواندن تصادفی در پیکربندی هشت درایو، RAID 0 نسبت به آرایه‌های RAID 10 و RAID 50 پایین‌تر است، اما در پیکربندی با درایوهای کمتر، RAID 0 در سرعت خواندن تصادفی پیشتاز است.

RAID 5

یک آرایه RAID 5 را می توان با سه تا هشت درایو ایجاد کرد. نتایج آزمایش برای آرایه RAID 5 در شکل نشان داده شده است. 16-23.

واضح است که بالاترین سرعت خواندن و نوشتن با هشت دیسک به دست می آید. شایان ذکر است که برای یک آرایه RAID 5، سرعت نوشتن متوالی به طور متوسط ​​بالاتر از سرعت خواندن است. با این حال، برای یک اندازه درخواست خاص، سرعت خواندن متوالی می تواند از سرعت نوشتن متوالی بیشتر شود.

غیرممکن است که افت مشخصه در سرعت خواندن و نوشتن متوالی برای اندازه بلوک های خاص برای هر تعداد دیسک در آرایه را مشاهده نکنید.

در پیکربندی‌های هشت درایو، RAID 5 از RAID 0 و RAID 50 در سرعت خواندن و نوشتن متوالی کندتر است، اما از RAID 10 و RAID 6 بهتر است. در پیکربندی‌های هفت درایو، RAID 5 کندتر از RAID 0 و RAID 0 در خواندن متوالی است. و سرعت نوشتن از آرایه RAID 6 بهتر عمل می کند (انواع دیگر آرایه ها با تعداد معینی از درایوها امکان پذیر نیست).

در پیکربندی‌های شش درایو، RAID 5 فقط به‌صورت متوالی RAID 0 و RAID 50 خوانده می‌شود، و به‌طور متوالی فقط با سرعت RAID 0 می‌نویسد.

در پیکربندی‌های پنج، چهار و سه درایو، RAID 5 بعد از RAID 0 در سرعت خواندن و نوشتن متوالی دوم است.

دسترسی تصادفی در یک آرایه RAID 5 مشابه دسترسی تصادفی در یک آرایه RAID 0 است. بنابراین، سرعت خواندن تصادفی در هر اندازه بلوک داده متناسب با تعداد دیسک‌های موجود در آرایه است و در اندازه بلوک 512 کیلوبایت، وجود دارد. یک شیب مشخصه در سرعت خواندن تصادفی برای هر تعداد دیسک در آرایه است. علاوه بر این، باید توجه داشت که سرعت خواندن تصادفی کمی به تعداد دیسک‌های موجود در آرایه بستگی دارد، یعنی برای هر تعداد دیسک تقریباً یکسان است.

از نظر سرعت خواندن تصادفی، آرایه RAID 5 در پیکربندی های هشت، هفت، شش، چهار و سه درایو از همه آرایه های دیگر پایین تر است. و فقط در پیکربندی پنج درایو کمی جلوتر از آرایه RAID 6 است.

از نظر سرعت نوشتن تصادفی، یک آرایه RAID 5 هشت درایو بعد از آرایه های RAID 0 و RAID 50 دوم است و پیکربندی هفت درایو، پنج درایو، چهار درایو و سه درایو بعد از RAID در رتبه دوم قرار دارد. 0 آرایه.

در پیکربندی شش درایو، RAID 5 از نظر عملکرد نوشتن تصادفی کمتر از RAID 0، RAID 50 و RAID 10 است.

RAID 6

کنترلر LSI 3ware SAS 9750-8i به شما امکان می دهد یک آرایه RAID 6 با پنج تا هشت درایو ایجاد کنید. نتایج آزمایش برای آرایه RAID 6 در شکل نشان داده شده است. 24-29.

مشخص است که در آرایه های هشت و شش دیسک، سرعت خواندن متوالی از سرعت نوشتن بیشتر است و در یک آرایه از چهار دیسک، این سرعت ها برای هر اندازه بلوک داده تقریباً یکسان است.

برای یک آرایه RAID 10، و همچنین برای همه آرایه‌های دیگر در نظر گرفته شده، کاهش سرعت خواندن و نوشتن متوالی برای اندازه‌های خاصی از بلوک‌های داده برای هر تعداد دیسک در آرایه مشخص است.

با نوشتن تصادفی برای هر تعداد دیسک در آرایه، سرعت با اندازه بلوک داده افزایش می‌یابد و افتی در سرعت وجود ندارد. همچنین سرعت نوشتن تصادفی با تعداد دیسک های آرایه متناسب است.

از نظر سرعت خواندن متوالی، آرایه RAID 10 از آرایه های RAID 0، RAID 50 و RAID 5 در پیکربندی های هشت، شش و چهار دیسک پیروی می کند و از نظر سرعت نوشتن متوالی حتی از آرایه RAID 6 نیز پایین تر است. ، از آرایه های RAID 0، RAID 50، RAID 5 و RAID 6 پیروی می کند.

با این حال، از نظر سرعت خواندن تصادفی، آرایه RAID 10 از همه آرایه‌های دیگر در پیکربندی‌های هشت، شش و چهار درایو برتری دارد. اما از نظر سرعت نوشتن تصادفی، این آرایه به آرایه‌های RAID 0، RAID 50 و RAID 5 در پیکربندی هشت درایو، آرایه‌های RAID 0 و RAID 50 در پیکربندی شش درایو، و آرایه‌های RAID 0 و RAID 5 در یک پیکربندی از دست می‌دهند. پیکربندی چهار درایو

RAID 50

یک آرایه RAID 50 می تواند بر روی شش یا هشت درایو ساخته شود. نتایج آزمایش برای آرایه RAID 50 در شکل نشان داده شده است. 35-38.

در طول دو سال گذشته تغییرات کمی رخ داده است:

• Supermicro در حال کنار گذاشتن فاکتور فرم اختصاصی "تگردان" UIO برای کنترلرها است. جزئیات در زیر خواهد بود.
• LSI 2108 (SAS2 RAID با حافظه نهان 512 مگابایتی) و LSI 2008 (SAS2 HBA با پشتیبانی از RAID اختیاری) هنوز در خدمت هستند. محصولات مبتنی بر این تراشه ها، هم از LSI و هم از شرکای OEM، به خوبی اشکال زدایی شده اند و همچنان مرتبط هستند.
• LSI 2208 (همان SAS2 RAID با پشته LSI MegaRAID، فقط با پردازنده دو هسته ای و 1024 مگابایت حافظه کش) و (نسخه بهبود یافته LSI 2008 با پردازنده سریعتر و پشتیبانی از PCI-E 3.0) وجود داشت.

انتقال از UIO به WIO

رایزر WIO RSC-R2UW-4E8

• رایزرهای WIO را نمی توان در مادربردهای UIO (مانند X8DTU-F) نصب کرد.
• رایزرهای UIO را نمی توان در بردهای جدید WIO نصب کرد.
• رایزرهایی برای WIO (روی مادربرد) وجود دارد که دارای یک اسلات UIO برای کارت هستند. در صورتی که هنوز کنترلرهای UIO دارید. آنها در سیستم عامل های تحت سوکت B2 (6027B-URF، 1027B-URF، 6017B-URF) استفاده می شوند.
• کنترل کننده های جدید در فرم فاکتور UIO ظاهر نمی شوند. به عنوان مثال، کنترلر USAS2LP-H8iR در تراشه LSI 2108 آخرین مورد خواهد بود، LSI 2208 برای UIO وجود نخواهد داشت - فقط یک MD2 معمولی با PCI-E x8.

کنترلرهای PCI-E

کنترلرهای داخلی

• کنترلر مبتنی بر LSI 2208 که روی مادربردها لحیم شده است دارای حداکثر 16 دیسک است. اگر 17 را اضافه کنید، به سادگی شناسایی نخواهد شد و پیام "PD is not supported" را در گزارش MSM مشاهده خواهید کرد. غرامت برای این خیلی بیشتر است قیمت پایین. به عنوان مثال، یک بسته "X9DRHi-F + کنترلر خارجی LSI 9271-8i" حدود 500 دلار بیشتر از یک X9DRH-7F با LSI 2008 قیمت خواهد داشت. دور زدن این محدودیت با چشمک زدن در LSI 9271 کار نخواهد کرد - فلش کردن یک بلوک SBR دیگر، مانند مورد LSI 2108، کمکی نمی کند.
• یکی دیگر از ویژگی های عدم پشتیبانی از ماژول های CacheVault است، به سادگی فضای کافی بر روی بردها برای اتصال ویژه وجود ندارد، بنابراین فقط BBU09 پشتیبانی می شود. قابلیت نصب BBU09 به محفظه مورد استفاده بستگی دارد. به عنوان مثال، LSI 2208 در سرورهای تیغه ای 7127R-S6 استفاده می شود، یک کانکتور BBU وجود دارد، اما برای نصب خود ماژول، به یک براکت نگهدارنده باتری MCP-640-00068-0N اضافی نیاز دارید.
• اکنون سیستم عامل SAS HBA (LSI 2308) مورد نیاز است، زیرا در DOS در هر یک از بردهای دارای LSI 2308 sas2flash.exe با خطای "Failed to Initialize PAL" شروع نمی شود.

کنترلرها در پلتفرم های Twin و FatTwin

• 2027TR-HTRF+ - چیپست SATA
• 2027TR-H70RF+ - LSI 2008
• 2027TR-H71RF+ - LSI 2108
• 2027TR-H72RF+ - LSI 2208

BPN-ADP-S2208L-H6iR (LSI 2208)

محفظه های Supermicro xxxBE16/xxxBE26

سرور فایل یا وب سرور امروزی بدون آرایه RAID ضروری است. تنها این حالت کار می تواند پهنای باند و سرعت کار مورد نیاز با سیستم ذخیره سازی را فراهم کند. تا همین اواخر، تنها هارد دیسک های مناسب برای چنین کاری درایوهای SCSI با سرعت اسپیندل 10-15 هزار دور در دقیقه بودند. این درایوها برای کار کردن به یک کنترلر SCSI جداگانه نیاز داشتند. سرعت انتقال داده SCSI به 320 مگابیت در ثانیه رسید، اما رابط SCSI یک رابط موازی معمولی با تمام کاستی های آن است.

اخیراً یک رابط دیسک جدید ظاهر شده است. SAS (Serial Attached SCSI) نام داشت. مراکز تفریحی در چلیابینسک - امروزه بسیاری از شرکت ها کنترل کننده هایی برای این رابط در خط تولید خود دارند که از تمام سطوح آرایه های RAID پشتیبانی می کند. در بررسی کوچک خود، نگاهی به دو عضو از خانواده جدید کنترلرهای SAS Adaptec خواهیم انداخت. اینها مدل 8 پورت ASR-4800SAS و 4+4 پورت مدل ASR-48300 12C هستند.

مقدمه ای بر SAS

این چه نوع رابطی است - SAS؟ در واقع SAS ترکیبی از SATA و SCSI است. این فناوری مزایای دو رابط را جذب کرده است. بیایید با این واقعیت شروع کنیم که SATA یک رابط سریال با دو کانال خواندن و نوشتن مستقل است و هر دستگاه SATA به یک کانال جداگانه متصل است. SCSI یک پروتکل انتقال داده سازمانی بسیار کارآمد و قابل اعتماد دارد، اما نقطه ضعف آن رابط موازی و گذرگاه مشترک برای چندین دستگاه است. بنابراین، SAS عاری از معایب SCSI است، دارای مزایای SATA است و سرعتی تا 300 مگابیت بر ثانیه در هر کانال ارائه می دهد. با توجه به نمودار زیر، تقریباً می توانید طرح اتصال SCSI و SAS را تصور کنید.

دو جهته بودن رابط، تأخیر را به صفر کاهش می دهد زیرا هیچ کانالی برای خواندن و نوشتن وجود ندارد.

کنجکاو و ویژگی مثبت Serial Attached SCSI این است که این رابط از درایوهای SAS و SATA پشتیبانی می کند و هر دو نوع درایو را می توان همزمان به یک کنترلر متصل کرد. با این حال، درایوهای SAS را نمی توان به یک کنترلر SATA متصل کرد، زیرا این درایوها اولاً برای کار کردن به دستورات SCSI خاص (پروتکل SCSI سریال) نیاز دارند و ثانیاً از نظر فیزیکی با یک بلوک SATA ناسازگار هستند. هر درایو SAS به پورت خود متصل می شود، اما همچنان می توان درایوهای بیشتری نسبت به پورت های کنترلر متصل کرد. SAS-extenders (Expander) این فرصت را فراهم می کند.

تفاوت اصلی بین هدر دیسک SAS و هدر دیسک SATA یک پورت داده اضافی است، یعنی هر دیسک SCSI پیوست شده سریال دارای دو پورت SAS با شناسه اصلی خود است، بنابراین فناوری افزونگی را فراهم می کند که قابلیت اطمینان را بهبود می بخشد.

کابل های SAS کمی متفاوت از SATA هستند و یک لوازم جانبی کابل مخصوص همراه با کنترلر SAS وجود دارد. و همچنین SCSI، هارد دیسک های استاندارد جدید را می توان نه تنها در داخل کیس سرور، بلکه به خارج از آن متصل کرد، که برای آن کابل های مخصوصو تجهیزات برای اتصال دیسک های "قابل تعویض گرم"، از بردهای مخصوص استفاده می شود - backplane که دارای تمام اتصالات و پورت های لازم برای اتصال دیسک ها و کنترلرها است.

به عنوان یک قاعده، تخته هواپیمای پشتی در یک مورد خاص با نصب سورتمه دیسک ها قرار دارد، چنین موردی حاوی یک آرایه RAID است و خنک کننده آن را فراهم می کند. در صورت خرابی یک یا چند دیسک، امکان تعویض سریع هارد دیسک خراب وجود دارد و تعویض درایو خراب، عملکرد آرایه را متوقف نمی کند - فقط دیسک را تغییر دهید و آرایه دوباره کاملاً کار می کند.

آداپتورهای Adaptec SAS

Adaptec دو مدل نسبتاً جالب از کنترلرهای RAID را برای بررسی شما ارائه کرده است. مدل اول نماینده کلاس بودجه دستگاه ها برای ساخت RAID در سرورهای کم هزینه است سطح ورودییک هشت پورت مدل ASR-48300 12C است. مدل دوم بسیار پیشرفته تر است و برای کارهای جدی تر طراحی شده است، دارای هشت کانال SAS در هیئت مدیره است - این ASR-4800SAS است. اما بیایید نگاهی دقیق تر به هر یک از آنها بیندازیم. بیایید با یک مدل ساده تر و ارزان تر شروع کنیم.

Adaptec ASR-48300 12C

کنترلر ASR-48300 12C برای ساخت آرایه های RAID کوچک در سطوح 0، 1 و 10 طراحی شده است. بنابراین، انواع اصلی آرایه های دیسک را می توان با استفاده از این کنترلر ساخت. عرضه شده است این مدلدر یک جعبه مقوایی معمولی که به رنگ آبی و مشکی تزئین شده است، در قسمت جلوی بسته یک تصویر تلطیف شده از یک کنترلر در حال پرواز از رایانه وجود دارد که باید افکاری را در مورد سرعت بالای رایانه با این دستگاه در داخل تداعی کند.

دامنه تحویل حداقل است، اما شامل همه چیزهایی است که برای شروع کار با کنترلر نیاز دارید. کیت شامل موارد زیر است.

کنترلر ASR-48300 12C
. بریس با مشخصات کم

. سی دی مدیر ذخیره سازی
. کتابچه راهنمای مختصر
. کابل اتصال با کانکتورهای SFF8484 به 4xSFF8482 و منبع تغذیه 0.5 متر.

این کنترلر برای گذرگاه PCI-X 133 مگاهرتز طراحی شده است که در پلتفرم های سرور بسیار گسترده است. آداپتور هشت پورت SAS را ارائه می دهد، با این حال، تنها چهار پورت به عنوان کانکتور SFF8484 اجرا می شود که درایوها در داخل کیس به آن متصل می شوند و چهار کانال باقی مانده به شکل یک کانکتور SFF8470 خارج می شوند، بنابراین برخی از درایوها باید از بیرون متصل شود - این می تواند یک جعبه خارجی با چهار درایو در داخل باشد.

هنگام استفاده از گسترش دهنده، کنترلر توانایی کار با 128 دیسک در آرایه را دارد. علاوه بر این، کنترلر قادر به کار در یک محیط 64 بیتی است و از دستورات مربوطه پشتیبانی می کند. کارت را می توان در یک سرور 2U با مشخصات پایین با صفحه خالی کم مشخصات نصب کرد. مشخصات کلی تابلو به شرح زیر است.

مزایای

کنترلر مقرون به صرفه Serial Attached SCSI با فناوری Adaptec HostRAID™ برای ذخیره سازی داده های حیاتی با کارایی بالا.

نیازهای مشتری

ایده آل برای پشتیبانی از برنامه های ورودی و میان رده سرور و گروه کاری که به ذخیره سازی با کارایی بالا و حفاظت قوی مانند برنامه های پشتیبان، محتوای وب نیاز دارند، پست الکترونیک، پایگاه های داده و به اشتراک گذاری داده ها.

محیط سیستم - سرورهای گروه و گروه کاری

نوع رابط گذرگاه سیستم - PCI-X 64 بیت/133 مگاهرتز، PCI 33/66

اتصالات خارجی - One x 4 Infiniband/Serial Attached SCSI (SFF8470)

اتصالات داخلی - یک SCSI سریال 32 پین x 4 (SFF8484)

سیستم مورد نیاز - نوع سرور IA-32، AMD-32، EM64T و AMD-64

اسلات 32/64 بیتی PCI 2.2 یا 32/64 بیتی PCI-X 133

گارانتی - 3 سال

سطوح RAID - Adaptec HostRAID 0، 1 و 10

ویژگی های کلیدی RAID

• پشتیبانی از آرایه های بوت
• بازیابی خودکار
• مدیریت با نرم افزار Adaptec Storage Manager
• مقداردهی اولیه پس زمینه

ابعاد برد - 6.35cm x 17.78cm (شامل کانکتور خارجی)

دمای کارکرد - 0 تا 50 درجه سانتی گراد

اتلاف برق - 4 وات

میانگین زمان قبل از شکست (MTBF - زمان بین خرابی ها) - 1692573 ساعت در دمای 40 درجه سانتیگراد.

Adaptec ASR-4800SAS

آداپتور شماره 4800 از نظر عملکردی پیشرفته تر است. این مدل برای سرورها و ایستگاه های کاری سریعتر قرار گرفته است. تقریباً از هر آرایه RAID پشتیبانی می کند - آرایه هایی که در مدل های جوان موجود هستند، و همچنین می توانید آرایه های RAID 5، 50، JBOD و Adaptec Advanced Data Protection Suite را با RAID 1E، 5EE، 6، 60، Copyback Hot Spare پیکربندی کنید. گزینه Snapshot Backup برای سرورهای برج و سرورهای رک با چگالی بالا.

این مدل در بسته بندی مشابه مدل جونیور با طراحی به همان سبک "هوایی" عرضه می شود.

کیت تقریباً مشابه کارت جونیور است.

کنترلر ASR-4800SAS
. بریس سایز کامل
. دیسک درایور و راهنمای کامل
. سی دی مدیر ذخیره سازی
. کتابچه راهنمای مختصر
. دو کابل با کانکتور SFF8484 به 4xSFF8482 و منبع تغذیه هر کدام 1 متر.

این کنترلر از باس 133 مگاهرتز PCI-X پشتیبانی می کند، اما یک مدل 4805 نیز وجود دارد که از نظر عملکرد مشابه است، اما از آن استفاده می کند. باس PCI-E x8. آداپتور همان هشت پورت SAS را ارائه می دهد ، با این حال ، هر هشت پورت به ترتیب به عنوان داخلی اجرا می شوند ، برد دارای دو کانکتور SFF8484 (برای دو کابل همراه) است ، اما یک کانکتور خارجی از نوع SFF8470 برای چهار کانال نیز وجود دارد. ، هنگام اتصال به آن یکی از کانکتورهای داخلی خاموش می شود.

همانطور که در دستگاه های جوان تر، تعداد دیسک ها تا 128 با استفاده از توسعه دهنده ها قابل افزایش است. اما تفاوت اصلی مدل ASR-4800SAS با ASR-48300 12C وجود 128 مگابایت DDR2 در نسخه اول است. حافظه ECC، به عنوان کش استفاده می شود که سرعت کار با آرایه دیسک را افزایش می دهد و کار با فایل های کوچک را بهینه می کند. یک ماژول باتری اختیاری برای ذخیره داده ها در حافظه پنهان زمانی که برق خاموش است در دسترس است. مشخصات کلی تابلو به شرح زیر است.

مزایا - ذخیره سازی با کارایی بالا و اتصال حفاظت از داده برای سرورها و ایستگاه های کاری

نیازهای مشتری - ایده‌آل برای پشتیبانی از برنامه‌های سرور و گروه کاری که به سطوح بالایی از عملکرد خواندن/نوشتن نیاز دارند، مانند پخش ویدیو، محتوای وب، ویدیوی درخواستی، محتوای ثابت، و ذخیره‌سازی داده مرجع.

• محیط سیستم - سرورها و ایستگاه های کاری بخش و گروه کاری
• نوع رابط باس سیستم - رابط میزبان 64 بیتی/133 مگاهرتز PCI-X
• اتصالات خارجی - کانکتور SAS یک x4
• اتصالات داخلی - کانکتور SAS دو x4
• نرخ انتقال داده - حداکثر 3 گیگابایت بر ثانیه در هر پورت
• سیستم مورد نیاز - معماری Intel یا AMD با اسلات رایگان 64 بیتی 3.3 ولت PCI-X
• از معماری EM64T و AMD64 پشتیبانی می کند
• گارانتی - 3 سال
• سطوح استاندارد RAID - RAID 0، 1، 10، 5، 50
• ویژگی‌های استاندارد RAID - Hot Spare، RAID Level Migration، Online ظرفیت گسترش، دیسک بهینه، Utilization، S.M.A.R.T و پشتیبانی SNMP، به علاوه ویژگی‌های Adaptec Advanced

• مجموعه حفاظت از داده ها شامل:

1. فضای داغ (RAID 5EE)
2. آینه راه راه (RAID 1E)
3. محافظت از شکست درایو دوگانه (RAID 6)
4. کپی بک یدکی داغ

• ویژگی های پیشرفته RAID - تهیه نسخه پشتیبان از عکس
• ابعاد تخته - 24cm x 11.5cm
• دمای عملیاتی - 0 تا 55 درجه سانتیگراد
• میانگین زمان قبل از شکست (MTBF - زمان بین خرابی ها) - 931924 ساعت در دمای 40 درجه سانتیگراد.

آزمایش کردن

آزمایش آداپتورها یک کار دشوار است. علاوه بر این، ما هنوز تجربه زیادی با SAS کسب نکرده ایم. بنابراین تصمیم بر این شد که سرعت تست شود سخت کار کندرایوهای با رابط SAS در مقایسه با درایوهای SATA. برای انجام این کار، از درایوهای 73 گیگابایتی هیتاچی HUS151473VLS300 SAS 15000rpm با بافر 16 مگابایت و درایوهای WD 150 گیگابایت SATA150 Raptor WD1500ADFD با سرعت 10000 دور در دقیقه با بافر 16 مگابایت استفاده کردیم. ما یک مقایسه مستقیم از دو درایو سریع، اما با رابط های مختلف روی دو کنترلر انجام دادیم. دیسک ها در برنامه HDTach آزمایش شدند که در آن نتایج زیر به دست آمد.

Adaptec ASR-48300 12C

Adaptec ASR-4800SAS

منطقی بود که فرض کنیم هارد دیسک SAS سریعتر از SATA باشد، اگرچه ما سریعترین درایو WD Raptor را برای ارزیابی عملکرد انتخاب کردیم، که می تواند در عملکرد با بسیاری از درایوهای SCSI 15000 دور در دقیقه رقابت کند. در مورد تفاوت بین کنترلرها، آنها حداقل هستند. البته مدل قدیمی‌تر ویژگی‌های بیشتری را ارائه می‌کند، اما نیاز به آنها فقط در بخش شرکتی برای استفاده از چنین دستگاه‌هایی ایجاد می‌شود. این ویژگی های سازمانی شامل سطوح ویژه RAID و حافظه کش اضافی روی کنترلر است. بعید است که یک کاربر خانگی معمولی 8 هارد دیسک مونتاژ شده در یک آرایه RAID اضافی را در خانه نصب کند، البته تا سقف یک رایانه شخصی اصلاح شده - در عوض، ترجیح داده می شود از چهار درایو برای یک آرایه 0 + 1 استفاده کند. بقیه برای داده ها استفاده خواهد شد. اینجاست که ASR-48300 12C به کار می آید. علاوه بر این، برخی از مادربردهای اورکلاکر دارای رابط PCI-X هستند. مزیت مدل برای مصارف خانگی قیمت نسبتا مقرون به صرفه (در مقایسه با هشت هارد) 350 دلار و سهولت استفاده (درج و متصل) است. علاوه بر این، هارد دیسک های 2.5 اینچی 10K مورد توجه ویژه ای هستند. این هارد ها مصرف انرژی کمتری دارند، گرمای کمتری دارند و فضای کمتری را اشغال می کنند.

نتیجه گیری

این یک بررسی غیرمعمول برای سایت ما است و بیشتر در مورد بررسی علاقه کاربران به بررسی سخت افزارهای تخصصی است. امروزه نه تنها دو کنترلر RAID غیرمعمول از سازنده معروف و باسابقه سخت افزار سرور، Adaptec، در نظر گرفته شد. همچنین تلاشی برای نوشتن اولین مقاله تحلیلی در وب سایت ما است.

با توجه به قهرمانان امروزی ما، کنترلرهای SAS Adaptec، می توان گفت که دو محصول بعدی این شرکت موفق بودند. مدل جوان‌تر، ASR-48300 350 دلاری، ممکن است در یک کامپیوتر خانگی مولد، و حتی بیشتر از آن در یک سرور سطح پایه (یا رایانه‌ای که مانند آن عمل می‌کند) ریشه بگیرد. این مدل تمام پیش نیازها را برای این کار دارد: نرم افزار مناسب Adaptec Storage Manager، پشتیبانی از 8 تا 128 دیسک، کار با سطوح RAID اولیه.

مدل قدیمی‌تر برای کارهای جدی طراحی شده است و البته می‌توان از آن در سرورهای کم‌هزینه استفاده کرد، اما تنها در صورتی که شرایط خاصی برای سرعت کار با فایل‌های کوچک و قابلیت اطمینان ذخیره‌سازی اطلاعات وجود داشته باشد، زیرا کارت از همه سطوح پشتیبانی می‌کند. از آرایه های RAID کلاس سازمانی با افزونگی و دارای 128 مگابایت کش سریع DDR2 با کنترل تصحیح خطا (ECC). هزینه کنترل 950 دلار است.

ASR-48300 12C

مزایای مدل

• دسترسی
• پشتیبانی از 8 تا 128 دیسک
• سهولت استفاده
• کار پایدار
• شهرت، آبرو

• اسلات PCI-X - برای محبوبیت بیشتر، فقط پشتیبانی از PCI-E رایج تر وجود ندارد

ASR-4800SAS

• کار پایدار
• شهرت تولید کننده
• عملکرد خوب
• در دسترس بودن ارتقاء (نرم افزار و سخت افزار)
• در دسترس بودن نسخه PCI-E
• سهولت استفاده
• پشتیبانی از 8 تا 128 دیسک
• 8 لینک SAS داخلی

• برای بخش های بودجه و استفاده خانگی خیلی مناسب نیست.

در سیستم های کامپیوتری مدرن از رابط های SATA و SAS برای اتصال هارد دیسک های اصلی استفاده می شود. به عنوان یک قاعده، گزینه اول برای ایستگاه های کاری خانگی مناسب است، دومی - سرورها، بنابراین فن آوری ها با یکدیگر رقابت نمی کنند و نیازهای مختلف را برآورده می کنند. تفاوت قابل توجه در هزینه و اندازه حافظه باعث می شود کاربران تعجب کنند که SAS چگونه با SATA متفاوت است و به دنبال مصالحه باشند. بیایید ببینیم آیا این منطقی است یا خیر.

SAS(Serial Attached SCSI) یک رابط سریال برای اتصال دستگاه های ذخیره سازی است که بر اساس SCSI موازی برای اجرای مجموعه ای از دستورات ایجاد شده است. در درجه اول در سیستم های سرور استفاده می شود.

SATA(Serial ATA) یک رابط تبادل داده سریال بر اساس PATA موازی (IDE) است. در رایانه های خانگی، اداری، رایانه های شخصی چند رسانه ای و لپ تاپ ها استفاده می شود.

اگر در مورد HDD صحبت کنیم، با وجود تفاوت مشخصات فنیو اتصال دهنده ها، هیچ تفاوت اساسی بین دستگاه ها وجود ندارد. سازگاری یک طرفه به عقب، اتصال دیسک ها به برد سرور را هم از طریق یک و هم از رابط دوم امکان پذیر می کند.

شایان ذکر است که هر دو گزینه اتصال برای SSD ها نیز واقعی هستند، اما تفاوت قابل توجه بین SAS و SATA در این مورد در هزینه درایو خواهد بود: اولین مورد می تواند ده ها برابر با حجم قابل مقایسه گران تر باشد. بنابراین، امروزه چنین راه حلی، اگر نادر نباشد، به اندازه کافی متعادل است و برای مراکز داده سریع در سطح شرکت در نظر گرفته شده است.

مقایسه

همانطور که می دانیم، SAS در سرورها، SATA - در سیستم های خانگی استفاده می شود. در عمل، این بدان معنی است که بسیاری از کاربران به طور همزمان به اولی دسترسی دارند و بسیاری از کارها را حل می کنند، در حالی که دومی توسط یک نفر انجام می شود. بر این اساس، بار سرور بسیار بیشتر است، بنابراین دیسک‌ها باید به اندازه کافی عیب‌پذیر و سریع باشند. پروتکل‌های SCSI (SSP، SMP، STP) پیاده‌سازی‌شده در SAS به شما این امکان را می‌دهند که عملیات I/O بیشتری را همزمان پردازش کنید.

به طور مستقیم برای HDD، سرعت دسترسی در درجه اول با سرعت چرخش اسپیندل تعیین می شود. برای سیستم های رومیزی و لپ تاپ ها دور موتور 5400 - 7200 دور در دقیقه لازم و کافی است. بر این اساس، تقریباً غیرممکن است که یک درایو SATA با 10000 RPM پیدا کنید (به جز نگاهی به سری WD VelociRaptor که دوباره برای ایستگاه های کاری طراحی شده است) و هر چیزی بالاتر مطلقاً دست نیافتنی است. SAS HDD حداقل 7200 RPM می چرخد، 10000 RPM را می توان استاندارد در نظر گرفت و 15000 RPM حداکثر کافی است.

درایوهای SCSI سریال قابل اعتمادتر هستند و دارای MTBF بالاتری هستند. در عمل، پایداری بیشتر به دلیل عملکرد تأیید جمع‌بندی به دست می‌آید. از سوی دیگر، درایوهای SATA از "خطاهای بی صدا" رنج می برند، زمانی که داده ها به طور جزئی نوشته یا خراب می شوند، که منجر به بخش های بد می شود.

مزیت اصلی SAS همچنین برای تحمل خطای سیستم کار می کند - دو پورت دوبلکس که به شما امکان می دهد یک دستگاه را از طریق دو کانال متصل کنید. در این حالت، تبادل اطلاعات به طور همزمان در هر دو جهت انجام می شود و قابلیت اطمینان توسط فناوری Multipath I / O تضمین می شود (دو کنترل کننده یکدیگر را بیمه می کنند و بار را به اشتراک می گذارند). صف دستورات برچسب گذاری شده تا عمق 256 ساخته می شود. بیشتر درایوهای SATA یک پورت نیمه دوبلکس دارند و عمق صف با استفاده از فناوری NCQ بیش از 32 نیست.

رابط SAS استفاده از کابل هایی تا طول 10 متر را فرض می کند.تا 255 دستگاه را می توان از طریق توسعه دهنده ها به یک پورت متصل کرد. SATA به 1 متر (2 متر برای eSATA) محدود شده است و فقط از اتصال نقطه به نقطه یک دستگاه پشتیبانی می کند.

چشم انداز توسعه بیشتر - تفاوت بین SAS و SATA نیز به شدت احساس می شود. پهنای باند رابط SAS به 12 گیگابیت در ثانیه می رسد و سازندگان از نرخ انتقال داده 24 گیگابیت بر ثانیه پشتیبانی می کنند. آخرین ویرایش SATA در 6 گیگابیت بر ثانیه متوقف شد و از این نظر تکامل نخواهد یافت.

درایوهای SATA از نظر هزینه 1 گیگابایتی دارای برچسب قیمت بسیار جذابی هستند. در سیستم هایی که سرعت دسترسی به داده ها حیاتی نیست و حجم اطلاعات ذخیره شده زیاد است، استفاده از آنها توصیه می شود.

جدول