컨트롤러에 sas 디스크 연결. 하드 드라이브 인터페이스: SCSI, SAS, Firewire, IDE, SATA

컴퓨터 디스크가 두 개 있는 경우 연결하는 것은 간단합니다. 그러나 많은 디스크를 원할 경우 기능이 있습니다. 이미 과거에 미끄러졌던 알리가 있는 KDPV SAS 케이블은 예상치 못한 커뮤니티의 뜨거운 호응을 얻었다. 고마워, 동지들. 나는 약간 더 넓은 원에 잠재적으로 유용한 주제를 다루려고 노력할 것입니다. 특정하지만. 이 케이블과 필수 프로그램으로 시작하지만 시드에만 해당됩니다. 퍼즐의 다른 조각은 다른 장소에서 수집해야 합니다.
텍스트가 조밀하고 다소 무거웠다는 것을 즉시 경고하고 싶습니다. 이 모든 것을 읽고 이해하도록 강요하는 것은 확실히 필요하지 않습니다. 많은 사진!

누군가 멍청한 케이블에 9달러라고 합니까? 어쩌지, 일상 생활에서 이것은 극히 드물게 사용되며 공업용 물건의 경우 유통량이 적고 가격이 높습니다. 복잡한 SAS 케이블과 100~200달러의 비용으로 눈을 떼지 않고 설정할 수 있습니다. 그래서 중국인들은 더 줄여요 :)

배송 및 포장

2017년 5월 6일 주문, 5월 17일 수령 - 그냥 로켓. 트랙이었다.

일반적인 회색 패키지는 다른 하나 안에 있습니다. 충분히 상품이 깨지기 쉽습니다.

사양

수-수 SFF-8482 SAS 29핀 케이블.
길이 50cm
순중량 66g

판매자의 사진

실제 모습은 보시는 바와 같이 다릅니다



추가 플라스틱의 경우 판매자는 별 5개 대신 별 4개를 받았지만 성능에는 영향을 미치지 않습니다.

SAS 및 SATA 커넥터 정보

SFF-8482는 무엇이며 무엇과 함께 먹습니까? 첫째, 이것은 SAS 장치()에서 가장 방대한 커넥터입니다(예: 내 테이프 드라이브).



그리고 SFF-8482는 SATA 드라이브에 완벽하게 맞습니다(반대의 경우는 아님)


비교하자면 SATA는 데이터와 전원 사이에 차이가 있습니다. 그리고 SAS에서는 플라스틱으로 채워져 있습니다. 따라서 SAS 장치의 SATA 커넥터가 맞지 않습니다.

물론 이것은 의미가 있습니다. SAS와 SATA 신호는 다릅니다. 그리고 SATA 컨트롤러는 SAS 장치와 함께 작동할 수 없습니다. A SAS - 컨트롤러는 두 가지를 모두 수행할 수 있습니다(특정 상황에서는 혼합하지 말라는 조언이 있지만 가정에서는 거의 현실적이지 않음)

SAS 컨트롤러 및 확장기

그래서 독자는 묻습니다. 그러한 호환성을 통해 무엇을 얻을 수 있습니까? SATA 컨트롤러면 충분합니다!

진실! 충분하다면 - 이 시점에서 읽기를 멈출 수 있습니다. 문제는 디스크가 많은 경우 어떻게 해야 합니까?

내 zip에서 가져온 간단한 SAS 컨트롤러는 다음과 같습니다. DELL H200.


광산은 HBA에서 깜박입니다. 즉, 모든 차축 디스크가 별도로 표시됩니다.

그리고 이것은 고대 SAS RAID HP입니다.

둘 다 내부 커넥터(sff 8087 또는 더 자주 miniSAS라고 함)와 외부 커넥터(sff 8088)가 있습니다.

하나의 miniSAS에 몇 개의 디스크를 연결할 수 있습니까? 답은 달려 있습니다. 무딘 케이블 - 4pcs, 즉 이러한 컨트롤러의 경우 8입니다. 내 ZIP의 케이블은 다음과 같습니다.

한쪽 끝에는 miniSAS가 있고 다른 쪽에는 4개의 SATA(아래에 커넥터가 하나 더 있음)

그러나 miniSAS-miniSAS 케이블을 사용하여 확장기, 즉 포트 멀티플라이어에 연결할 수 있습니다. 그리고 컨트롤러는 최대 256개(256개)의 디스크를 가져옵니다. 또한 채널 속도는 수십 개의 디스크에 충분합니다.
별도의 카드로서의 확장기는 예를 들어 내 Chenbrough처럼 보입니다.

그리고 디스크 바스켓에 납땜할 수 있습니다. 그러면 하나의 miniSAS 채널만 들어갈 수 있습니다(또는 그 이상). 다음은 케이블입니다.


동의합니다. 케이블 관리가 다소 간소화됩니다. :)

바구니

디스크는 특별한 바구니 없이도 잘 작동할 수 있습니다. 그러나 때로는 바구니가 유용할 수 있습니다.

SATA 바구니는 이렇게 생겼습니다. 구형 모델슈퍼마이크로. 1000 r에 대해 찾을 수 있지만 오히려 5+ 000에 대해 찾을 수 있습니다.


그녀의 디스크 트레이


안쪽에서 보면 SATA 커넥터가 있음을 알 수 있습니다.


SAS 바구니가 더 좋다면 전선이 더 적습니다. SCSI 또는 FC인 경우 사용할 수 없습니다. 테스트를 위해 19인치 FC 하나를 가져갔습니다. 유용한 작업은 하지 않았습니다. 사실, 내가 구입한 돈에 거의 비철금속 스크랩이 있었습니다.


후면 보기에는 4개의 SATA, 2개의 MOLEX 및 케이블에 있던 동일한 포트가 있습니다. 디스크 활동 LED를 제어하도록 설계되었습니다.

이것은 가장 단순한 바구니 중 하나의 모양입니다(여러 가지 모델이 있지만 유사한 것입니다).


이것들은 더 이상 판매되지 않으므로 세부 사항은 중요하지 않습니다. 충격 흡수 장치와 Carlson이 앞에 있는 금속 조각일 뿐입니다.

2013년의 모습이다.


바닥에 있는 판지 목발과 세 번째 바구니는 2T 디스크에서 4T로 데이터를 전송하기 위해 잠시 동안만 존재했습니다. 그 이후로 24시간 연중무휴로 운영되고 있습니다.

SAS+SATA가 있습니다.

더 정확하게는 테이프 드라이브를 연결해야 하기 전에 작동했습니다. 우선 두 번째 SAS 컨트롤러를 연결하고 sff 8482용 miniSAS 케이블을 구입했습니다.

그리고 전원을 켰습니다. 모든 것이 작동했지만 24/7 모드에서는 모든 와트에 비용이 듭니다. 나는 sff 8482에서 SATA로의 어댑터를 찾고 있었지만 솔루션은 훨씬 더 간단한 것으로 판명되었습니다. SATA 드라이브가 SAS sff 8482에 연결되어 있다는 것을 기억하십니까?

이제 나는 또한 기억하지만, 나는 몇 달 동안 바보였습니다 :) 그리고 나는 여분의 컨트롤러를 꺼내고 디스크 중 하나를 SATA 칩셋 포트로, 나머지 3 개를 sff 8482로 전환했습니다. 전원을 변경해야했습니다. 연결에 Molex-SATA 스플리터가 있었고 Ali Molex에서 구입해야 했습니다. 이와 같이


, 모든 것이 정상입니다.

그리고 테이프 드라이브는 모니터링된 케이블을 사용하여 다른 건물로 이동했습니다. 근데 이건 별개의 곡인데 가드님 피곤해요 :)

이 모든 것을 찾을 수 있는 가장 좋은 곳은 어디인가요?

가정용 새 서버 하드웨어의 가격은 어마어마합니다. 따라서 폐기되는 장비의 예비 부품을 포함합니다.
케이블로컬에서 찾을 수 있습니다. e-bay에서 비슷한 돈을 위해. Ali에서 - 가능성은 다소 낮지만 예외가 있습니다 - 나는 그것을 샀습니다.
컨트롤러- 주로 e-bay와 유럽에서. 미국에서 가능하며 배송 문제를 어떻게 든 해결하면 훨씬 저렴합니다. 고향 - Avito에서 찾을 수 있습니다. (덩어리에 - 비싸다). 중국에서 구매하는 것은 매우 위험합니다. 거절부터 가짜에 대한 불만이 많다. 작동하거나 작동하지 않습니다. 아무에게도 아무 것도 증명할 수 없습니다.
바구니현지에서 검색하는 것이 더 현명합니다. 가장 간단한 바구니를 새로 구입하는 옵션도 있습니다. 전자제품이 없는 간단한 바구니는 중국과 유럽, 벼룩시장에서 가져갈 수 있습니다. 확장기가 있는 바구니 - 컨트롤러에 대한 요점을 참조하세요.

중요 혼란에 빠지는 것이 숲에서 길을 잃는 것보다 쉽습니다. 포럼에서 상담하세요. SAS는 -3, 6 및 12Gb/s가 다릅니다. 일부 컨트롤러는 데스크탑 하드웨어와 함께 사용할 수 있는 것으로 꿰매어지고, 다른 컨트롤러는 그렇지 않고, 다른 컨트롤러는 기본 제조업체의 어머니를 제외하고는 전혀 치유되지 않습니다. 등.



트렁크에서 나는 MikeMac

추신: 이것이 Captain Obvious의 공연이었다면 시간을 낭비한 것에 대해 사과드립니다.
헛소리라면 더욱 진심으로 사과드립니다. 균형을 잡는 것은 어렵습니다. 모든 사람은 자신의 소망, 과제 및 초기 목표가 있습니다.

나는 +33을 살 계획이다 즐겨 찾기에 추가 리뷰를 좋아함 +56 +106

서버용 하드 드라이브, 선택 기능

하드 드라이브는 모든 컴퓨터에서 가장 가치 있는 구성 요소입니다. 결국, 우리가 이야기하는 경우 컴퓨터와 사용자가 작업하는 정보를 저장합니다. 개인용 컴퓨터. 사람이 컴퓨터 앞에 앉을 때마다 로딩 화면이 실행될 것으로 기대합니다. 운영 체제, 그리고 그는 하드 드라이브가 그의 창자에서 "산으로" 제공할 데이터 작업을 시작할 것입니다. 하드 드라이브 또는 서버의 일부인 어레이에 대해 이야기하는 경우 개인 또는 업무 데이터에 액세스할 수 있을 것으로 기대하는 수십, 수백, 수천 명의 사용자가 있습니다. 그리고 그들의 모든 조용한 작업이나 레크리에이션 및 오락은 지속적으로 데이터를 자체적으로 저장하는 이러한 장치에 의존합니다. 이 비교에서 이미 가정 및 산업 등급의 하드 드라이브에 대한 요청이 동일하지 않다는 것이 분명합니다. 첫 번째 경우에는 한 명의 사용자가 두 번째로 수천 명의 사용자가 작업합니다. 밝혀졌다 두 번째 하드디스크는 첫 번째 디스크보다 몇 번 더 안정적이고 빠르고 안정적이어야 합니다. 디스크와 함께 작동하기 때문에 많은 사용자가 디스크에 의존하기 때문입니다. 이 기사에서는 기업 부문에서 사용되는 유형에 대해 설명합니다. 하드 드라이브최고의 신뢰성과 성능을 얻을 수 있도록 설계의 기능.

SAS 및 SATA 드라이브 - 유사하면서도 매우 다릅니다.

최근까지 산업용 및 소비자용 하드 드라이브의 표준은 크게 달랐고 호환되지 않았습니다. SCSI와 IDE는 이제 상황이 바뀌었습니다. 압도적인 대다수는 하드 드라이브 SATA 및 SAS(직렬 연결 SCSI). SAS 커넥터는 다목적이며 SATA와 호환되는 폼 팩터입니다. 이를 통해 SAS 시스템에 고속이지만 동시에 작은 용량(작성 시 최대 300GB) SAS 드라이브와 느리지만 몇 배 더 많은 용량의 SATA 드라이브(최대 작성 당시 2TB까지).). 따라서 하나의 디스크 하위 시스템에서 고성능 및 빠른 데이터 액세스가 필요한 필수 응용 프로그램과 기가바이트당 비용이 더 저렴한 보다 경제적인 응용 프로그램을 결합할 수 있습니다.

이 설계 호환성은 두 제조업체 모두에게 이익이 됩니다. 후면 패널, 그리고 최종 사용자는 장비 및 엔지니어링 비용을 절감할 수 있습니다.

즉, SAS 장치와 SATA 장치 모두 SAS 커넥터에 연결할 수 있으며 SATA 장치만 SATA 커넥터에 연결할 수 있습니다.

SAS 및 SATA - 고속 및 대용량. 무엇을 선택할 것인가?

SCSI 디스크를 대체한 SAS 디스크는 하드 드라이브를 특징짓는 주요 속성인 스핀들 속도(15000rpm)와 볼륨 표준(36,74,147 및 300GB)을 완전히 계승했습니다. 그러나 SAS 기술 자체는 SCSI와 크게 다릅니다. 주요 차이점과 기능을 간단히 살펴보겠습니다. SAS 인터페이스는 지점 간 연결을 사용합니다. 각 장치는 전용 채널을 통해 컨트롤러에 연결되지만 SCSI는 공통 버스에서 작동합니다.

SAS는 많은 수의 장치(> 16384)를 지원하는 반면 SCSI 인터페이스는 버스에서 8, 16 또는 32개의 장치를 지원합니다.

SAS 인터페이스는 1.5 속도로 장치 간의 데이터 전송 속도를 지원합니다. 삼; 6Gb/s인 반면 SCSI 인터페이스 버스 속도는 각 장치에 할당되지 않고 장치 간에 분할됩니다.

SAS는 느린 SATA 장치의 연결을 지원합니다.

SAS 구성은 조립 및 설치가 훨씬 쉽습니다. 이러한 시스템은 확장하기가 더 쉽습니다. 또한 SAS 하드 드라이브는 SCSI 하드 드라이브의 안정성을 계승했습니다.

디스크 하위 시스템(SAS 또는 SATA)을 선택할 때 서버 또는 워크스테이션에서 수행할 기능에 따라 안내를 받아야 합니다. 이렇게 하려면 다음 질문을 결정해야 합니다.

1. 디스크가 동시에 처리하는 다양한 요청은 몇 개입니까? 큰 경우 - 확실한 선택 - SAS 디스크. 또한 시스템이 많은 수의 사용자에게 서비스를 제공할 경우 SAS를 선택하십시오.

2. 서버나 워크스테이션의 디스크 하위 시스템에 얼마나 많은 정보가 저장됩니까? 1-1.5TB 이상이면 SATA 하드 드라이브 기반 시스템에주의를 기울여야합니다.

3. 서버나 워크스테이션 구매에 할당된 예산은 얼마입니까? SAS 디스크 외에도 SAS 컨트롤러가 필요하며 이 컨트롤러도 고려해야 합니다.

4. 결과적으로 데이터의 양을 늘리거나 생산성을 높이거나 시스템의 내결함성을 높일 계획입니까? 그렇다면 SAS 기반 디스크 하위 시스템이 필요하며 확장하기 쉽고 안정적입니다.

5. 서버는 미션 크리티컬 데이터 및 애플리케이션을 실행합니다. 선택 사항은 고성능 SAS 드라이브입니다.

신뢰할 수 있는 디스크 하위 시스템으로 잘 알려진 제조업체의 고품질 하드 디스크뿐만 아니라 외부 디스크 컨트롤러입니다. 다음 기사 중 하나에서 이에 대해 설명합니다. SATA 드라이브, 이러한 드라이브 유형 및 서버 시스템 구축 시 사용해야 하는 드라이브를 고려하십시오.

SATA 드라이브: 소비자 및 산업 부문

소비자 가전 및 가정용 컴퓨터에서 고성능 워크 스테이션 및 서버에 이르기까지 모든 곳에서 사용되는 SATA 드라이브는 아종이 다르며 가전 제품에 사용되는 드라이브가 있으며 방열, 전력 소비가 낮고 결과적으로 성능이 낮습니다. 드라이브 - 가정용 컴퓨터용 중산층 및 고성능 시스템용 드라이브가 있습니다. 이 기사에서는 생산적인 시스템 및 서버용 하드 드라이브 클래스를 고려할 것입니다.

성능 특성

서버급 HDD

HDD 데스크탑 클래스

회전 속도

7,200rpm(공칭)

7,200rpm(공칭)

캐시 크기

평균 지연 시간

4.20ms(공칭)

6.35ms(공칭)

전송 속도

드라이브 캐시에서 읽기(직렬 ATA)

최대 3Gb/s

최대 3Gb/s

물리적 특성

포맷 후 용량

1,000,204MB

1,000,204MB

용량

상호 작용

SATA 3Gb/s

SATA 3Gb/s

사용자가 사용할 수 있는 섹터 수

1 953 525 168

1 953 525 168

치수

25.4mm

25.4mm

길이

147mm

147mm

너비

101.6mm

101.6mm

0.69kg

0.69kg

내충격성

작업 조건에서의 충격 저항

65G, 2ms

30G; 2ms

사용하지 않을 때 충격 저항

250G, 2ms

250G, 2ms

온도

작동 순서

-0°C ~ 60°C

-0°C ~ 50°C

서비스 중단

-40°C ~ 70°C

-40°C ~ 70°C

습기

작동 순서

상대 습도 5-95%

서비스 중단

상대 습도 5-95%

상대 습도 5-95%

진동

작동 순서

선의

20-300Hz, 0.75g(0~피크)

22-330Hz, 0.75g(0~피크)

무료

0.004g/Hz(10~300Hz)

0.005g/Hz(10~300Hz)

서비스 중단

낮은 빈도

0.05g/Hz(10~300Hz)

0.05g/Hz(10~300Hz)

고주파

20-500Hz, 4.0G(0~피크)

이 표는 주요 제조업체 중 하나의 하드 드라이브 특성을 보여줍니다. 한 열에는 서버급 SATA 하드 드라이브에 대한 데이터가 제공되고 다른 하나에는 일반 SATA 하드 드라이브에 대한 데이터가 제공됩니다.

표에서 디스크는 성능 특성뿐만 아니라 하드 드라이브의 예상 수명과 성공적인 작동에 직접적인 영향을 미치는 작동 특성도 다르다는 것을 알 수 있습니다. 이러한 하드 드라이브는 외형적으로 크게 다르지 않다는 사실에 주의해야 합니다. 이를 가능하게 하는 기술과 기능을 고려하십시오.

강화 샤프트(스핀들) 하드 드라이브, 일부 제조업체의 경우 양쪽 끝이 고정되어 외부 진동의 영향을 줄이고 읽기 및 쓰기 작업 중에 헤드 유닛의 정확한 위치를 지정하는 데 도움이 됩니다.

특별 신청 지적 기술, 선형 및 각진동을 모두 고려하여 헤드의 위치 지정 시간을 줄이고 디스크 성능을 최대 60%까지 향상시킵니다.

RAID 런타임 디버깅 기능 - 기존 하드 드라이브의 특징인 RAID에서 하드 드라이브가 빠지는 것을 방지합니다.

플레이트의 표면과의 접촉을 방지하는 기술과 결합하여 헤드의 높이를 조정하여 디스크 수명을 크게 연장합니다.

언제인지 미리 예측할 수 있는 다양한 자가 진단 기능 HDD실패하고 사용자에게 이에 대해 경고하여 정보를 백업 드라이브에 저장할 시간을 가질 수 있습니다.

복구 불가능한 읽기 오류율을 줄이는 기능으로 기존 하드 드라이브에 비해 서버 하드 드라이브의 안정성이 높아집니다.

문제의 실용적인 측면에 대해 말하면 서버의 특수 하드 드라이브가 훨씬 더 잘 "동작"한다고 자신 있게 말할 수 있습니다. 입력 기술적 인 지원 RAID 어레이의 불안정성과 하드 드라이브 오류에 대한 요청은 몇 배나 적습니다. 산업 부문이 데이터 저장 시스템 제조업체의 우선 순위라는 사실 때문에 하드 드라이브의 서버 부문 제조업체 지원은 기존 하드 드라이브보다 훨씬 빠릅니다. 결국, 귀하의 정보를 보호하는 가장 진보된 기술이 사용됩니다.

SAS 디스크의 아날로그:

Western Digital VelociRaptor의 하드 드라이브. 이 10K RPM 드라이브에는 SATA 6Gb/s 인터페이스와 64MB 캐시가 장착되어 있습니다. 이 드라이브의 MTBF는 140만 시간입니다.
자세한 내용은 제조업체 웹사이트 www.wd.com을 참조하십시오.

상트페테르부르크에 있는 "Status" 회사에서 SAS 또는 SAS 하드 드라이브의 유사체를 기반으로 하는 서버 어셈블리를 주문할 수 있으며, 상트페테르부르크에서 SAS 하드 드라이브를 구매하거나 주문할 수도 있습니다.

  • 상트페테르부르크에서 +7-812-385-55-66으로 전화
  • 주소에 쓰기
  • "온라인 신청"페이지의 웹 사이트에 신청서를 남겨주세요.

오늘날의 파일 서버 또는 웹 서버는 RAID 어레이 없이는 필수 불가결합니다. 이 작동 모드만이 스토리지 시스템에 필요한 처리량과 작업 속도를 제공할 수 있습니다. 최근까지 이러한 작업에 적합한 유일한 하드 드라이브는 분당 10-15,000 회전의 스핀들 속도를 가진 SCSI 드라이브였습니다. 이러한 드라이브를 작동하려면 별도의 SCSI 컨트롤러가 필요했습니다. SCSI를 통한 데이터 전송 속도는 320Mb/s에 도달했지만 SCSI 인터페이스는 모든 단점이 있는 일반 병렬 인터페이스입니다.

최근에는 새로운 디스크 인터페이스가 등장했습니다. SAS(Serial Attached SCSI)라고 합니다. 첼랴빈스크의 레크리에이션 센터 - 오늘날 많은 회사에서 이미 모든 수준의 RAID 어레이를 지원하는 제품 라인에 이 인터페이스용 컨트롤러를 보유하고 있습니다. 미니 리뷰에서 Adaptec의 새로운 SAS 컨트롤러 제품군의 두 구성원을 살펴보겠습니다. 8포트 모델 ASR-4800SAS와 4+4포트 모델 ASR-48300 12C입니다.

SAS 소개

SAS는 어떤 종류의 인터페이스입니까? 실제로 SAS는 SATA와 SCSI의 하이브리드입니다. 이 기술은 두 인터페이스의 장점을 흡수했습니다. SATA가 두 개의 독립적인 읽기 및 쓰기 채널이 있는 직렬 인터페이스이고 각 SATA 장치가 별도의 채널에 연결되어 있다는 사실부터 시작하겠습니다. SCSI에는 매우 효율적이고 안정적인 엔터프라이즈 데이터 전송 프로토콜이 있지만 단점은 여러 장치에 대한 병렬 인터페이스와 공유 버스입니다. 따라서 SAS는 SCSI의 단점이 없고 SATA의 장점이 있으며 채널당 최대 300Mb/s의 속도를 제공합니다. 아래 다이어그램에 따르면 SCSI와 SAS의 연결 방식을 대략적으로 상상할 수 있습니다.

인터페이스의 양방향성은 읽기/쓰기를 위한 채널 전환이 없기 때문에 대기 시간을 0으로 줄입니다.

Serial Attached SCSI의 흥미롭고 긍정적인 기능은 이 인터페이스가 SAS 및 SATA 드라이브를 지원하고 두 유형의 드라이브를 동시에 동일한 컨트롤러에 연결할 수 있다는 것입니다. 그러나 SAS 드라이브는 SATA 컨트롤러에 연결할 수 없습니다. 이러한 드라이브가 작동하려면 첫째로 특수 SCSI 명령(직렬 SCSI 프로토콜)이 필요하고 둘째로 SATA 블록과 물리적으로 호환되지 않기 때문입니다. 각 SAS 드라이브는 자체 포트에 연결되지만 컨트롤러에 있는 포트보다 더 많은 드라이브를 연결할 수 있습니다. SAS-extender(Expander)는 이러한 기회를 제공합니다.

SAS 디스크 헤더와 SATA 디스크 헤더의 원래 차이점은 추가 데이터 포트입니다. 즉, 각 직렬 연결 SCSI 디스크에는 고유한 원래 ID를 가진 두 개의 SAS 포트가 있으므로 이 기술은 중복성을 제공하여 안정성을 향상시킵니다.

SAS 케이블은 SATA와 약간 다르며 SAS 컨트롤러에 특수 케이블 액세서리가 포함되어 있습니다. 새로운 규격의 하드 드라이브는 SCSI와 마찬가지로 서버 케이스 내부는 물론 외부에도 연결할 수 있어 전용 케이블과 장비를 제공한다. "핫 스왑 가능한"디스크를 연결하기 위해 디스크와 컨트롤러를 연결하는 데 필요한 모든 커넥터와 포트가 있는 백플레인과 같은 특수 보드가 사용됩니다.

일반적으로 백플레인 보드는 디스크 슬레드가 장착된 특수 케이스에 위치하며 이러한 케이스에는 RAID 어레이가 포함되어 있으며 냉각 기능을 제공합니다. 하나 또는 여러 디스크에 장애가 발생한 경우 장애가 발생한 HDD를 신속하게 교체할 수 있으며 장애가 발생한 드라이브를 교체해도 어레이 작동이 중지되지 않습니다. 디스크를 교체하기만 하면 어레이가 완전히 다시 작동합니다.

Adaptec SAS 어댑터

Adaptec은 귀하의 고려를 위해 다소 흥미로운 두 가지 RAID 컨트롤러 모델을 제시했습니다. 첫 번째 모델은 저가의 보급형 서버에서 RAID를 구축하기 위한 예산 등급의 장치를 대표하는 모델입니다. 이것은 8포트 모델 ASR-48300 12C입니다. 두 번째 모델은 훨씬 더 고급스럽고 더 심각한 작업을 위해 설계되었으며 8개의 SAS 채널이 보드에 있습니다. 이것이 ASR-4800SAS입니다. 그러나 각각에 대해 자세히 살펴보겠습니다. 더 간단하고 저렴한 모델부터 시작하겠습니다.

Adaptec ASR-48300 12C

ASR-48300 12C 컨트롤러는 레벨 0, 1 및 10의 작은 RAID 어레이를 구축하도록 설계되었습니다. 따라서 이 컨트롤러를 사용하여 주요 유형의 디스크 어레이를 구축할 수 있습니다. 이 모델은 파란색과 검은색으로 장식된 일반 판지 상자에 제공되며 패키지 전면에는 컴퓨터에서 날아오는 컨트롤러의 양식화된 이미지가 있어 컴퓨터의 고속에 대한 생각을 불러일으킵니다. 내부에 이 장치와 함께.

제공 범위는 최소화되지만 컨트롤러를 시작하는 데 필요한 모든 것이 포함됩니다. 키트에는 다음이 포함되어 있습니다.

컨트롤러 ASR-48300 12C
. 로우 프로파일 버팀대

. 스토리지 관리자 CD
. 간략한 설명서
. 커넥터 SFF8484 ~ 4xSFF8482 및 전원 공급 장치 0.5m가 있는 연결 케이블.

컨트롤러는 서버 플랫폼에서 매우 널리 사용되는 PCI-X 133MHz 버스용으로 설계되었습니다. 어댑터는 8개의 SAS 포트를 제공하지만 4개의 ​​포트만 SFF8484 커넥터로 구현되어 드라이브가 케이스 내부에 연결되고 나머지 4개의 채널은 SFF8470 커넥터의 형태로 나오므로 일부 드라이브는 외부에서 연결 - 이것은 내부에 4개의 드라이브가 있는 외부 상자일 수 있습니다.

확장기를 사용할 때 컨트롤러는 어레이의 128개 디스크와 함께 작동할 수 있습니다. 또한 컨트롤러는 64비트 환경에서 작동할 수 있으며 해당 명령을 지원합니다. 카드는 포함된 로우 프로파일 블랭크와 함께 2U 로우 프로파일 서버에 설치할 수 있습니다. 일반적 특성수수료는 다음과 같습니다.

장점

고성능 중요 데이터 저장을 위한 Adaptec HostRAID™ 기술이 포함된 비용 효율적인 직렬 연결 SCSI 컨트롤러.

클라이언트 요구

애플리케이션과 같이 고성능 스토리지와 강력한 보안이 필요한 엔트리 레벨, 미드레인지 및 워크그룹 서버 애플리케이션 지원에 이상적 사본 예약, 웹 컨텐츠, 이메일, 데이터베이스 및 데이터 공유.

시스템 환경 - 부서 및 작업 그룹 서버

시스템 버스 인터페이스 유형 - PCI-X 64비트/133MHz, PCI 33/66

외부 연결 - 4개의 Infiniband/Serial Attached SCSI(SFF8470) 1개

내부 연결 - 32핀 x 4 직렬 연결 SCSI(SFF8484) 1개

시스템 요구 사항 - 서버 유형 IA-32, AMD-32, EM64T 및 AMD-64

32/64비트 PCI 2.2 또는 32/64비트 PCI-X 133 슬롯

보증 - 3년

RAID 수준 - Adaptec HostRAID 0, 1 및 10

RAID의 주요 기능

  • 부트 어레이 지원
  • 자동 복구
  • Adaptec Storage Manager 소프트웨어로 관리
  • 백그라운드 초기화

보드 치수 - 6.35cm x 17.78cm(외부 커넥터 포함)

작동 온도 - 0° ~ 50°C

전력 손실 - 4W

평균 고장 전 시간(MTBF - 고장 간 시간) - 40ºC에서 1692573시간.

어댑텍 ASR-4800SAS

어댑터 번호 4800은 기능적으로 더 고급입니다. 이 모델은 더 빠른 서버와 워크스테이션에 적합합니다. 거의 모든 RAID 어레이를 지원합니다. 즉, 더 어린 모델에서 사용할 수 있는 어레이이며 RAID 1E, 5EE, 6, 60, Copyback Hot Spare와 함께 RAID 5, 50, JBOD 및 Adaptec Advanced Data Protection Suite 어레이를 구성할 수도 있습니다. 타워 서버 및 고밀도 랙 서버용 스냅샷 백업 옵션.

이 모델은 동일한 "항공" 스타일의 디자인으로 주니어 모델과 유사한 패키지로 제공됩니다.

키트에는 주니어 카드와 거의 동일한 내용이 포함되어 있습니다.

컨트롤러 ASR-4800SAS
. 전체 크기 버팀대
. 드라이버 및 전체 설명서가 포함된 CD
. 스토리지 관리자 CD
. 간략한 설명서
. 커넥터 SFF8484 ~ 4xSFF8482 및 전원 공급 장치가 각각 1m인 케이블 2개.

컨트롤러는 133MHz PCI-X 버스를 지원하지만 기능적으로는 유사하지만 PCI-E x8 버스를 사용하는 4805 모델도 있습니다. 어댑터는 동일한 8개의 SAS 포트를 제공하지만 8개의 포트는 모두 내부 포트로 구현되며 보드에는 2개의 SFF8484 커넥터(2개의 번들 케이블용)가 있지만 4개의 ​​채널용 SFF8470 유형의 외부 커넥터도 있습니다. , 연결된 경우 내부 커넥터 중 하나가 꺼집니다.

더 젊은 장치와 같은 방식으로 확장기를 사용하여 디스크 수를 최대 128개까지 확장할 수 있습니다. 그러나 ASR-4800SAS 모델과 ASR-48300 12C의 주요 차이점은 첫 번째 캐시로 사용되는 128MB DDR2 ECC 메모리가 있다는 것입니다. 이 메모리는 디스크 어레이 작업 속도를 높이고 작은 파일 작업을 최적화합니다. 전원이 꺼졌을 때 캐시에 데이터를 저장하기 위해 옵션 배터리 모듈을 사용할 수 있습니다. 보드의 일반적인 특성은 다음과 같습니다.

이점 - 서버 및 워크스테이션을 위한 고성능 스토리지 및 데이터 보호 연결

고객 요구 사항 — 비디오 스트리밍, 웹 콘텐츠, 주문형 비디오, 고정 콘텐츠 및 참조 데이터 스토리지와 같이 지속적으로 높은 수준의 읽기/쓰기 성능이 필요한 서버 및 작업 그룹 애플리케이션을 지원하는 데 이상적입니다.

  • 시스템 환경 - 부서 및 작업 그룹 서버 및 워크스테이션
  • 시스템 버스 인터페이스 유형 - PCI-X 64비트/133MHz 호스트 인터페이스
  • 외부 연결 - SAS 커넥터 1개 x4
  • 내부 연결 - SAS 커넥터 x4 2개
  • 데이터 전송 속도 - 포트당 최대 3GB/s
  • 시스템 요구 사항 - 무료 64비트 3.3v PCI-X 슬롯이 있는 Intel 또는 AMD 아키텍처
  • EM64T 및 AMD64 아키텍처 지원
  • 보증 - 3년
  • 표준 RAID 레벨 - RAID 0, 1, 10, 5, 50
  • 표준 RAID 기능 - 핫 스페어, RAID 레벨 마이그레이션, 온라인 용량 확장, 디스크 최적화, 활용, S.M.A.R.T 및 SNMP 지원, Adaptec Advanced의 기능
  • 다음을 포함한 데이터 보호 제품군:
  1. 핫 스페이스(RAID 5EE)
  2. 스트라이프 미러(RAID 1E)
  3. 이중 드라이브 장애 보호(RAID 6)
  4. 카피백 핫 스페어
  • 고급 RAID 기능 - 스냅샷 백업
  • 보드 치수 - 24cm x 11.5cm
  • 작동 온도 - 0 ~ 55°C
  • 평균 고장 전 시간(MTBF - 고장 간 시간) - 40ºC에서 931924시간.

테스트

어댑터 테스트는 까다로운 작업입니다. 게다가 우리는 아직 SAS에 대한 많은 경험을 얻지 못했습니다. 따라서 SATA 드라이브와 비교하여 SAS 인터페이스가 있는 하드 드라이브의 속도를 테스트하기로 결정했습니다. 이를 위해 16Mb 버퍼가 있는 기존 73GB Hitachi HUS151473VLS300 15000rpm SAS 드라이브와 16Mb 버퍼가 있는 WD 150GB SATA150 Raptor WD1500ADFD 10000rpm 드라이브를 사용했습니다. 두 개의 컨트롤러에서 서로 다른 인터페이스를 사용하여 두 개의 고속 드라이브를 직접 비교했습니다. 디스크를 HDTach 프로그램에서 테스트한 결과 다음과 같은 결과를 얻었습니다.

Adaptec ASR-48300 12C

어댑텍 ASR-4800SAS

성능 평가를 위해 우리는 15,000rpm의 많은 성능과 경쟁할 수 있는 가장 빠른 WD Raptor 드라이브를 사용했지만 SAS 하드 드라이브가 SATA보다 빠를 것이라고 가정하는 것이 논리적이었습니다. SCSI 드라이브. 컨트롤러 간의 차이점은 최소화됩니다. 물론 이전 모델은 더 많은 기능을 제공하지만 이러한 장치를 사용하는 기업 부문에서만 해당 기능이 필요합니다. 이러한 엔터프라이즈 기능에는 컨트롤러의 특수 RAID 레벨과 추가 캐시 메모리가 포함됩니다. 일반 가정 사용자는 수정된 PC의 지붕까지 가정에 중복 RAID 어레이로 조립된 8개의 하드 드라이브를 설치하지 않을 것입니다. 나머지는 데이터로 사용됩니다. 이것이 ASR-48300 12C가 유용한 곳입니다. 또한 일부 오버클럭 마더보드 PCI-X 인터페이스가 있습니다. 가정용 모델의 장점은 상대적으로 적절한 가격(하드 드라이브 8개에 비해) $350에 사용이 간편합니다(삽입 및 플러그). 또한 2.5인치 10K 하드 드라이브가 특히 중요합니다. 이러한 하드 드라이브는 전력 소비가 적고 발열이 적으며 공간을 덜 차지합니다.

결론

이것은 우리 사이트에 대한 이례적인 리뷰이며 특별한 리뷰에서 사용자의 관심을 탐색하는 것을 더 목표로 합니다. 하드웨어. 오늘날에는 유명하고 잘 알려진 서버 하드웨어 제조업체인 Adaptec의 두 가지 특이한 RAID 컨트롤러만 고려한 것이 아닙니다. 그것은 또한 우리 웹사이트에 첫 번째 분석 기사를 작성하려는 시도이기도 합니다.

오늘의 주인공인 Adaptec의 SAS 컨트롤러는 회사의 다음 두 제품이 성공했다고 말할 수 있습니다. 더 젊은 모델인 350달러 ASR-48300은 생산적인 가정용 컴퓨터엔트리 레벨 서버(또는 그 역할을 수행하는 컴퓨터)에서는 더욱 그렇습니다. 이 모델에는 이를 위한 모든 전제 조건이 있습니다. 편리한 Adaptec Storage Manager 소프트웨어, 8~128개 디스크 지원, 기본 RAID 수준에서 작동합니다.

이전 모델은 심각한 작업을 위해 설계되었으며 물론 저비용 서버에서 사용할 수 있지만 카드가 모든 수준을 지원하기 때문에 작은 파일 작업 속도와 정보 저장 안정성에 대한 특별한 요구 사항이 있는 경우에만 이중화를 갖춘 엔터프라이즈급 RAID 어레이로 구성되며 오류 수정 제어(ECC)가 포함된 128MB 고속 DDR2 캐시가 있습니다. 컨트롤러 비용은 $950입니다.

ASR-48300 12C

모델의 장점

  • 유효성
  • 8~128개 디스크 지원
  • 사용의 용이성
  • 안정적인 작업
  • 평판
  • PCI-X 슬롯 - 더 큰 인기를 얻으려면 더 일반적인 PCI-E에 대한 지원만 누락되었습니다.

ASR-4800SAS

  • 안정적인 작업
  • 제조사 평판
  • 좋은 기능
  • 업그레이드 가용성(소프트웨어 및 하드웨어)
  • PCI-E 버전의 가용성
  • 사용의 용이성
  • 8~128개 디스크 지원
  • 8개의 내부 SAS 링크
  • 예산 및 가정용 부문에는 적합하지 않습니다.

최신 RAID 컨트롤러에 대한 간략한 정보

현재 별도의 솔루션인 RAID 컨트롤러는 특수 서버 시장 부문에만 집중되어 있습니다. 실제로 모든 최신 사용자 PC용 마더보드(서버 보드 아님)에는 하드웨어-소프트웨어 SATA RAID 컨트롤러가 통합되어 있으며 그 기능은 PC 사용자에게 충분합니다. 사실, 이러한 컨트롤러는 운영 체제 사용에만 중점을 둡니다. 윈도우 시스템. Linux 제품군의 운영 체제에서 RAID 어레이가 생성됩니다. 프로그램 방법, 모든 계산은 RAID 컨트롤러에서 다음으로 전송됩니다. CPU.

서버는 전통적으로 하드웨어 소프트웨어 또는 순수 하드웨어 RAID 컨트롤러를 사용합니다. 하드웨어 RAID 컨트롤러를 사용하면 운영 체제와 중앙 프로세서의 참여 없이 RAID 어레이를 만들고 유지 관리할 수 있습니다. 이러한 RAID 어레이는 운영 체제에서 단일 디스크(SCSI 디스크)로 인식됩니다. 이 경우 특수 드라이버가 필요하지 않습니다. 표준(운영 체제의 일부) SCSI 디스크 드라이버가 사용됩니다. 이와 관련하여 하드웨어 컨트롤러는 플랫폼에 독립적이며 RAID 어레이는 컨트롤러의 BIOS를 통해 구성됩니다. 하드웨어 RAID 컨트롤러는 계산을 위해 자체 특수 프로세서와 RAM을 사용하기 때문에 모든 체크섬 등을 계산할 때 중앙 프로세서를 포함하지 않습니다.

펌웨어 컨트롤러에는 표준 SCSI 디스크 드라이버를 대체하는 전용 드라이버가 필요합니다. 또한 소프트웨어 및 하드웨어 컨트롤러에는 관리 유틸리티가 장착되어 있습니다. 이와 관련하여 소프트웨어 및 하드웨어 컨트롤러는 특정 운영 체제에 연결되어 있습니다. 이 경우 필요한 모든 계산은 RAID 컨트롤러 자체의 프로세서에서도 수행되지만 소프트웨어 드라이버관리 유틸리티를 사용하면 컨트롤러의 BIOS뿐만 아니라 운영 체제를 통해 컨트롤러를 제어할 수 있습니다.

서버 SCSI 디스크가 이미 SAS 디스크로 교체되었다는 사실을 감안할 때 모든 최신 서버 RAID 컨트롤러는 서버에서도 사용되는 SAS 또는 SATA 디스크를 지원하는 데 중점을 두고 있습니다.

작년에 새로운 SATA 3(SATA 6Gb/s) 인터페이스가 있는 드라이브가 시장에 출시되기 시작했으며 점차 SATA 2(SATA 3Gb/s) 인터페이스를 대체하기 시작했습니다. 음, SAS 인터페이스(3Gb/s)가 있는 디스크는 SAS 2.0 인터페이스(6Gb/s)가 있는 디스크로 교체되었습니다. 당연히 새로운 SAS 2.0 표준은 이전 표준과 완전히 호환됩니다.

이에 따라 SAS 2.0 규격을 지원하는 RAID 컨트롤러가 등장했다. 가장 빠른 SAS 디스크라도 읽기 및 쓰기 속도가 200MB/s 이하이고 SAS 프로토콜의 대역폭(3Gb/s 또는 300MB / s)로 충분합니다.

실제로 각 드라이브가 RAID 컨트롤러의 별도 포트에 연결되어 있으면 3Gb/s(이론적으로는 300MB/s)이면 충분합니다. 그러나 개별 디스크뿐만 아니라 디스크 어레이(디스크 케이지)도 RAID 컨트롤러의 각 포트에 연결할 수 있습니다. 이 경우 하나의 SAS 채널은 한 번에 여러 드라이브에서 공유되며 3Gb/s의 대역폭은 더 이상 충분하지 않습니다. 또한 읽기 및 쓰기 속도가 이미 300MB / s를 초과 한 SSD 드라이브의 존재를 고려해야합니다. 예를 들어, 새로운 Intel SSD 510은 최대 500MB/s의 순차 읽기 속도와 최대 315MB/s의 순차 쓰기 속도를 제공합니다.

서버 RAID 컨트롤러 시장 현황에 대한 간략한 소개 후, LSI 3ware SAS 9750-8i 컨트롤러의 사양을 살펴보겠습니다.

3ware SAS 9750-8i RAID 컨트롤러 사양

이 RAID 컨트롤러는 800MHz의 클록 주파수와 PowerPC 아키텍처를 갖춘 특수 LSI SAS2108 XOR 프로세서를 기반으로 합니다. 이 프로세서는 512MB를 사용합니다. 랜덤 액세스 메모리오류 수정(ECC) 기능이 있는 DDRII 800MHz.

LSI 3ware SAS 9750-8i 컨트롤러는 SATA 및 SAS 드라이브(HDD 및 SSD 모두 지원)와 호환되며 SAS 확장기를 사용하여 최대 96개의 장치를 연결할 수 있습니다. 중요하게도 이 컨트롤러는 SATA 600MB/s(SATA III) 및 SAS 2 드라이브를 모두 지원합니다.

디스크를 연결하기 위해 컨트롤러에는 물리적으로 2개의 Mini-SAS SFF-8087 커넥터(각 커넥터에 4개의 포트)로 결합된 8개의 포트가 있습니다. 즉, 디스크를 포트에 직접 연결하면 총 8개의 디스크를 컨트롤러에 연결할 수 있으며, 디스크 케이지의 각 포트에 연결하면 전체 디스크 볼륨을 96개로 늘릴 수 있습니다. 8개의 포트 각각 컨트롤러의 대역폭은 SAS 2 및 SATA III 표준에 해당하는 6Gb/s입니다.

당연히 디스크나 디스크 케이지를 이 컨트롤러에 연결할 때 한쪽 끝에는 내부 Mini-SAS SFF-8087 커넥터가 있고 다른 쪽 끝에는 컨트롤러가 연결된 커넥터가 있는 특수 케이블이 필요합니다. 예를 들어 SAS 드라이브를 컨트롤러에 직접 연결할 때 한쪽에는 Mini-SAS SFF-8087 커넥터가 있고 다른쪽에는 4개의 SFF 8484 커넥터가 있는 케이블을 사용해야 하므로 SAS 드라이브를 직접 연결할 수 있습니다. 케이블 자체는 패키지에 포함되어 있지 않으며 별도로 구매해야 합니다.

LSI 3ware SAS 9750-8i 컨트롤러에는 인터페이스가 있습니다. PCI 익스프레스 64Gbps용 2.0 x8(각 방향에서 32Gbps). 이 처리량은 각각 대역폭이 6Gb/s인 완전히 로드된 8개의 SAS 포트에 충분합니다. 또한 컨트롤러에는 백업 배터리 LSIiBBU07에 선택적으로 연결할 수 있는 특수 커넥터가 있습니다.

이 컨트롤러에는 드라이버, 즉 소프트웨어 및 하드웨어 RAID 컨트롤러 설치가 필요합니다. Windows Vista와 같은 운영 체제를 지원하며, 윈도우 서버 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) 11, OpenSolaris 2009.06, VMware ESX0/ESXi 4. update-1 및 Linux 제품군의 기타 시스템. 패키지에는 다음이 포함됩니다. 소프트웨어 3ware Disk Manager 2, 운영 체제를 통해 RAID 어레이를 관리할 수 있습니다.

LSI 3ware SAS 9750-8i 컨트롤러는 RAID 0, 1, 5, 6, 10 및 50과 같은 표준 RAID 유형을 지원합니다. 지원되지 않는 유일한 어레이 유형은 RAID 60일 것입니다. 이는 이 컨트롤러가 지원된다는 사실 때문입니다. 각 컨트롤러 포트에 5개의 드라이브만 직접 연결된 RAID 6 어레이를 생성합니다(이론적으로는 RAID 6은 4개의 드라이브로 생성할 수 있음). 따라서 RAID 60 어레이의 경우 이 컨트롤러에는 단순히 존재하지 않는 디스크가 10개 이상 필요합니다.

RAID 1 어레이에 대한 지원은 그러한 컨트롤러와 관련이 없다는 것이 분명합니다. 주어진 유형어레이는 2개의 디스크에만 생성되며 이러한 컨트롤러를 2개의 디스크에만 사용하는 것은 비논리적이고 매우 낭비입니다. 그러나 RAID 0, 5, 6, 10 및 50 어레이에 대한 지원은 매우 관련이 있습니다. 아마도 우리는 RAID 0 어레이로 서둘렀습니다. 그러나 이 어레이는 중복성이 없으므로 안정적인 데이터 저장을 제공하지 않으므로 서버에서 거의 사용되지 않습니다. 그러나 이론적으로 이 어레이는 데이터 읽기 및 쓰기 속도 측면에서 가장 빠릅니다. 그러나 다양한 유형의 RAID 어레이가 서로 어떻게 다른지, 그리고 그것이 무엇인지 기억합시다.

RAID 레벨

"RAID 어레이"라는 용어는 1987년 버클리 캘리포니아 대학교의 Patterson, Gibson 및 Katz가 쓴 기사 "저렴한 디스크의 중복 어레이, RAID")에서 여러 개의 저렴한 하드 드라이브를 단일 논리 장치로 결합하여 결과적으로 시스템 용량과 속도가 증가하고 개별 드라이브의 오류가 전체 시스템의 오류로 이어지지 않도록 합니다. 이 기사가 출판된 지 거의 25년이 지났지만 RAID 어레이를 구축하는 기술은 오늘날에도 관련성을 잃지 않았습니다. 그 이후로 변경된 유일한 것은 약어 RAID의 디코딩입니다. 사실은 초기에 RAID 어레이가 저렴한 디스크에 전혀 구축되지 않았기 때문에 Inexpensive("저렴한")라는 단어가 Independent("독립적")로 변경되었으며 더 사실입니다.

RAID 어레이의 내결함성은 중복성을 통해 달성됩니다. 즉, 디스크 공간 용량의 일부가 서비스 목적으로 할당되어 사용자가 액세스할 수 없게 됩니다.

디스크 하위 시스템의 성능 향상은 여러 디스크의 동시 작동에 의해 제공되며 이러한 의미에서 어레이에 디스크가 많을수록(특정 제한까지) 더 좋습니다.

어레이의 드라이브는 병렬 또는 독립 액세스를 사용하여 공유할 수 있습니다. 병렬 액세스를 사용하면 데이터 기록을 위해 디스크 공간이 블록(스트라이프)으로 분할됩니다. 마찬가지로 디스크에 기록할 정보도 동일한 블록으로 나뉩니다. 쓰기 작업을 할 때 개별 블록은 서로 다른 디스크에 작성되고 여러 블록은 동시에 서로 다른 디스크에 작성되므로 쓰기 작업의 성능이 향상됩니다. 필요한 정보는 여러 디스크에서 동시에 별도의 블록으로 읽히므로 어레이의 디스크 수에 비례하여 성능이 향상됩니다.

병렬 액세스 모델은 데이터 쓰기 요청의 크기가 블록 자체의 크기보다 큰 경우에만 구현된다는 점에 유의해야 합니다. 그렇지 않으면 여러 블록을 병렬로 쓰는 것이 사실상 불가능합니다. 단일 블록의 크기가 8KB이고 데이터 쓰기 요청의 크기가 64KB인 상황을 상상해 보십시오. 이 경우 소스 정보는 각각 8KB의 8개 블록으로 절단됩니다. 4개의 디스크 어레이가 있는 경우 4개의 블록 또는 32KB를 한 번에 동시에 쓸 수 있습니다. 분명히 이 예에서 쓰기 속도와 읽기 속도는 단일 디스크를 사용할 때보다 4배 더 빠릅니다. 이는 이상적인 상황에서만 해당되지만 요청 크기가 항상 블록 크기와 어레이의 디스크 수의 배수인 것은 아닙니다.

기록된 데이터의 크기가 블록 크기보다 작으면 근본적으로 다른 모델(독립 액세스)이 구현됩니다. 또한 이 모델은 기록할 데이터의 크기가 한 블록의 크기보다 큰 경우에도 사용할 수 있습니다. 독립 액세스를 사용하면 특정 요청의 모든 데이터가 별도의 디스크에 기록됩니다. 즉, 상황은 단일 디스크로 작업하는 것과 동일합니다. 독립 액세스 모델의 장점은 여러 쓰기(읽기) 요청이 동시에 들어오는 경우 모두 서로 독립적으로 별도의 디스크에서 실행된다는 것입니다. 이 상황은 예를 들어 서버에서 일반적입니다.

다양한 액세스 유형에 따라 다양한 유형의 RAID 어레이가 있으며 일반적으로 RAID 레벨이 특징입니다. 액세스 유형 외에도 RAID 레벨은 중복 정보가 배치되고 형성되는 방식이 다릅니다. 중복 정보는 전용 디스크에 배치하거나 모든 디스크에 분산할 수 있습니다.

현재 널리 사용되는 RAID 레벨은 RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6, RAID 10, RAID 50 및 RAID 60입니다. 이전에는 RAID 2, RAID 3 및 RAID 4도 사용되었지만 이러한 RAID 레벨은 현재 사용되지 않으며 최신 RAID 컨트롤러는 이를 지원하지 않습니다. 모든 최신 RAID 컨트롤러는 JBOD(Just a Bench Of Disks) 기능도 지원합니다. 이 경우 RAID 어레이에 대해 이야기하는 것이 아니라 개별 디스크를 RAID 컨트롤러에 연결하는 것에 관한 것입니다.

RAID 0

RAID 0 또는 스트라이핑은 엄밀히 말하면 RAID 어레이가 아닙니다. 이러한 어레이는 중복성이 없고 데이터 저장 안정성을 제공하지 않기 때문입니다. 그러나 역사적으로 RAID 어레이라고도 합니다. RAID 0 어레이(그림 1)는 두 개 이상의 디스크에 구축할 수 있으며 디스크 하위 시스템의 고성능을 보장하고 데이터 저장 안정성이 중요하지 않을 때 사용됩니다. RAID 0 어레이를 생성할 때 정보는 블록(이 블록을 스트라이프(스트라이프)이라고 함)으로 나누어 별도의 디스크에 동시에 기록됩니다. 즉, 병렬 액세스가 가능한 시스템이 생성됩니다(물론 블록 크기가 허용). 여러 드라이브에서 동시 I/O가 가능한 RAID 0은 체크섬을 저장하는 데 공간이 필요하지 않기 때문에 가장 빠른 데이터 전송 속도와 가장 효율적인 디스크 공간 사용을 제공합니다. 이 수준의 구현은 매우 간단합니다. RAID 0은 대용량 데이터의 빠른 전송이 필요한 영역에서 주로 사용됩니다.

쌀. 1. RAID 0 어레이

이론적으로 읽기 및 쓰기 속도의 증가는 어레이에 있는 디스크 수의 배수여야 합니다.

RAID 0 어레이의 신뢰성은 개별 디스크의 신뢰성보다 분명히 낮고 어레이에 포함된 디스크 수가 증가함에 따라 감소합니다. 그 중 하나가 실패하면 전체 어레이가 작동하지 않기 때문입니다. 각 디스크의 MTBF가 MTTF 디스크인 경우 RAID 0 어레이의 MTBF는 다음으로 구성됩니다. N디스크는 다음과 같습니다.

MTTF RAID0 = MTTD 디스크 /n.

하나의 디스크가 일정 시간 동안 고장날 확률을 식으로 나타내면 , RAID 0 어레이의 경우 N디스크에서 하나 이상의 디스크가 실패할 확률(어레이가 떨어질 확률)은 다음과 같습니다.

P(어레이 하락) = 1 - (1 - p) n.

예를 들어, 작동 후 3년 이내에 하나의 디스크가 고장날 확률이 5%인 경우 두 디스크로 구성된 RAID 0 어레이의 고장 확률은 이미 9.75%이고 8개 디스크의 경우 - 33.7%입니다.

RAID 1

미러라고도 하는 RAID 1 어레이(그림 2)는 100% 중복성을 가진 2개의 디스크 어레이입니다. 즉, 데이터가 완전히 복제(미러링)되므로 매우 높은 수준의 신뢰성(비용 포함)이 달성됩니다. RAID 1의 구현에는 디스크와 데이터를 블록으로 미리 분할할 필요가 없습니다. 가장 단순한 경우 두 개의 드라이브에 동일한 정보가 포함되어 있으며 하나의 논리 드라이브입니다. 한 디스크에 장애가 발생하면 다른 디스크가 해당 기능을 수행합니다(이는 사용자에게 절대적으로 투명함). 어레이 복원은 간단한 복사로 수행됩니다. 또한 RAID 1은 두 개의 디스크에서 동시에 이 작업을 수행할 수 있기 때문에 이론적으로 읽기 속도를 두 배로 늘려야 합니다. 이러한 정보 저장 방식은 데이터 보안 비용이 스토리지 시스템 구현 비용보다 훨씬 높은 경우에 주로 사용됩니다.

쌀. 2. RAID 1

앞의 경우와 같이 하나의 디스크가 일정 시간 동안 고장날 확률을 다음과 같이 나타내면 , RAID 1 어레이의 경우 두 디스크가 동시에 실패할 확률(어레이 실패 확률)은 다음과 같습니다.

p(어레이 드롭) = p 2.

예를 들어, 작동 3년 이내에 하나의 디스크가 고장날 확률이 5%라면 두 개의 디스크가 동시에 고장날 확률은 이미 0.25%입니다.

RAID 5

RAID 5 어레이(그림 3)는 분산 체크섬 스토리지가 있는 내결함성 디스크 어레이입니다. 기록할 때 데이터 스트림은 바이트 수준에서 블록(스트라이프)으로 나뉘며 순환 순서로 어레이의 모든 디스크에 동시에 기록됩니다.

쌀. 3. RAID 5 어레이

배열에 다음이 포함되어 있다고 가정합니다. N디스크이고 스트라이프 크기는 . 각 부분에 대해 N-1 스트라이프 체크섬이 계산됩니다. .

줄무늬 d1첫 번째 디스크에 기록된 스트라이프 d2- 두 번째 등 줄무늬까지 디엔-1, (n-1)번째 디스크에 기록됩니다. 다음에 n번째 디스크체크섬이 작성되었습니다 피엔, 그리고 스트라이프가 기록된 첫 번째 디스크부터 프로세스가 주기적으로 반복됩니다. 디엔.

녹음 과정( N-1) 스트라이프와 체크섬은 모든 항목에 대해 동시에 생성됩니다. N디스크.

체크섬을 계산하기 위해 비트 단위 XOR 연산이 기록 중인 데이터 블록에 사용됩니다. 네, 있다면 N하드 드라이브 및 - 데이터 블록(스트라이프)인 경우 체크섬은 다음 공식으로 계산됩니다.

피 n = d 1d2 ⊕ ... d n-1 .

디스크에 장애가 발생한 경우 제어 데이터와 정상 디스크에 남아 있는 데이터에서 디스크의 데이터를 복구할 수 있습니다. 실제로 ID를 사용하여 (ㅏ비)= 에이그리고 = 0 , 우리는 다음을 얻습니다.

피엔⊕ (피 n) = dl디엔⊕ ...⊕ ...⊕ d n–l⊕ (pn).

d k = d 1디엔⊕ ...⊕ dk–1DK+1⊕ ...⊕ 피엔.

따라서 블록이 있는 디스크에 장애가 발생하면 , 나머지 블록의 값과 체크섬으로 복원할 수 있습니다.

RAID 5의 경우 어레이의 모든 디스크는 크기가 같아야 하지만 쓰기에 사용할 수 있는 디스크 하위 시스템의 총 용량은 정확히 하나의 디스크만큼 줄어듭니다. 예를 들어 5개의 디스크가 100GB이면 패리티 정보에 100GB가 할당되기 때문에 어레이의 실제 크기는 400GB입니다.

RAID 5 어레이는 3개 이상의 하드 드라이브에 구축할 수 있습니다. 어레이의 하드 드라이브 수가 증가하면 중복성이 감소합니다. 또한 RAID 5 어레이는 하나의 드라이브에 장애가 발생한 경우에도 재구축할 수 있습니다. 그러나 두 개의 드라이브에 동시에 장애가 발생하면(또는 어레이를 재구축하는 동안 두 번째 드라이브에 장애가 발생하면) 어레이를 복구할 수 없습니다.

RAID 6

RAID 5 어레이는 하나의 드라이브에 장애가 발생할 경우 복구 가능한 것으로 나타났습니다. 그러나 때로는 RAID 5 어레이보다 더 높은 수준의 안정성을 제공해야 하는 경우가 있습니다. 이 경우 RAID 6 어레이(그림 4)를 사용할 수 있습니다. 이 어레이를 사용하면 두 개의 디스크에 동시에 장애가 발생하더라도 어레이를 복원할 수 있습니다. 시각.

쌀. 4.RAID 6 어레이

RAID 6은 RAID 5와 유사하지만 디스크 전체에 주기적으로 분산되는 체크섬이 하나가 아니라 두 개입니다. 첫 번째 체크섬 RAID 5 어레이와 동일한 알고리즘에 따라 계산됩니다. 즉, 서로 다른 디스크에 기록된 데이터 블록 간의 XOR 연산입니다.

피 n = d 1d2⊕ ...⊕ d n–1.

두 번째 체크섬은 다른 알고리즘을 사용하여 계산됩니다. 수학적 세부 사항으로 들어가지 않고 이것이 데이터 블록 간의 XOR 연산이기도 하지만 각 데이터 블록에 다항식 인수가 미리 곱해진다고 가정해 보겠습니다.

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

따라서 어레이에 있는 두 디스크의 용량이 체크섬에 할당됩니다. 이론적으로 RAID 6 어레이는 4개 이상의 드라이브에 생성할 수 있지만 많은 컨트롤러에서 최소 5개 드라이브에 생성할 수 있습니다.

RAID 6 어레이의 성능은 일반적으로 RAID 5 어레이(동일한 수의 디스크 사용)의 성능보다 10-15% 낮으며, 이는 컨트롤러(사용자가 두 번째를 계산해야합니다 체크섬, 뿐만 아니라 각 블록이 기록될 때 더 많은 디스크 블록을 읽고 다시 씁니다.

RAID 10

RAID 10 어레이(그림 5)는 수준 0과 1의 조합입니다. 이 수준의 최소 요구 사항은 4개의 드라이브입니다. 4개의 드라이브로 구성된 RAID 10 어레이에서는 쌍으로 결합되어 RAID 1 어레이를 형성하고 이 두 어레이는 모두 논리 드라이브 RAID 0 어레이로 결합됩니다.또 다른 접근 방식도 가능합니다: 처음에는 디스크가 RAID 0 어레이로 결합된 다음 이러한 어레이를 기반으로 하는 논리 디스크가 RAID 1 어레이로 결합됩니다.

쌀. 5. RAID 10 어레이

RAID 50

RAID 50 어레이는 레벨 0과 5의 조합입니다(그림 6). 이 수준의 최소 요구 사항은 6개의 디스크입니다. RAID 50 어레이에서 2개의 RAID 5 어레이가 먼저 생성되고(각각 최소 3개의 디스크), RAID 0 어레이에 논리 디스크로 결합됩니다.

쌀. 6.RAID 50 어레이

LSI 3ware SAS 9750-8i 컨트롤러 테스트 방법론

LSI 3ware SAS 9750-8i RAID 컨트롤러를 테스트하기 위해 특수 테스트 패키지 IOmeter 1.1.0(2010.12.02 버전)을 사용했습니다. 테스트 벤치의 구성은 다음과 같습니다.

  • 프로세서 - Intel Core i7-990(Gulftown);
  • 마더보드- 기가바이트 GA-EX58-UD4;
  • 메모리 - DDR3-1066(3GB, 3채널 모드);
  • 시스템 디스크 - WD Caviar SE16 WD3200AAKS;
  • 비디오 카드 - GIGABYTE GeForce GTX480 SOC;
  • RAID 컨트롤러 - LSI 3ware SAS 9750-8i;
  • RAID 컨트롤러에 연결된 SAS 드라이브는 Seagate Cheetah 15K.7 ST3300657SS입니다.

테스트는 운영 체제에서 수행되었습니다. 마이크로소프트 윈도우 7 Ultimate(32비트).

RAID 컨트롤러 Windows 드라이버 버전 5.12.00.007을 사용하고 컨트롤러 펌웨어를 버전 5.12.00.007로 업데이트했습니다.

시스템 디스크는 SATA에 연결되었으며, 에 통합된 컨트롤러를 통해 구현되었습니다. 사우스 브리지 인텔 칩셋 X58 및 SAS 드라이브는 2개의 Mini-SAS SFF-8087 -> 4 SAS 케이블을 사용하여 RAID 컨트롤러의 포트에 직접 연결되었습니다.

RAID 컨트롤러는 시스템 보드의 PCI Express x8 슬롯에 설치되었습니다.

컨트롤러는 RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6, RAID 10 및 RAID 50 RAID 어레이로 테스트되었습니다. RAID 어레이에 결합할 수 있는 드라이브 수는 각각에 대해 최소 8개에서 8개까지 다양합니다. 배열 유형.

모든 RAID 어레이의 스트라이프 크기는 변경되지 않았으며 256KB에 달했습니다.

IOmeter 패키지를 사용하면 논리 파티션이 생성된 디스크와 논리 파티션이 없는 디스크 모두에서 작업할 수 있습니다. 디스크에 논리 파티션을 생성하지 않고 디스크를 테스트하는 경우 IOmeter는 논리 데이터 블록 수준에서 작동합니다. 즉, 운영 체제 대신 컨트롤러에 명령을 보내 LBA 블록을 쓰거나 읽습니다.

디스크에 논리 파티션이 생성되면 초기에 IOmeter 유틸리티는 기본적으로 전체 논리 파티션을 차지하는 파일을 디스크에 생성합니다(원칙적으로 이 파일의 크기는 512바이트 수로 지정하여 변경할 수 있습니다. 섹터), 그리고 이미 이 파일과 함께 작동합니다. 즉, 이 파일 내의 개별 LBA 블록을 읽거나 씁니다(덮어쓰기). 그러나 다시 IOmeter는 운영 체제를 우회하여 작동합니다. 즉, 컨트롤러에 직접 데이터 읽기/쓰기 요청을 보냅니다.

일반적으로 HDD 디스크를 테스트할 때 실습에서 알 수 있듯이 생성된 논리 파티션이 있는 디스크와 생성되지 않은 디스크를 테스트한 결과 사이에는 실질적으로 차이가 없습니다. 동시에 생성된 논리 파티션 없이 테스트하는 것이 더 정확하다고 생각합니다. 이 경우 테스트 결과가 사용된 파티션에 의존하지 않기 때문입니다. 파일 시스템(NTFA, FAT, 내선 등). 이것이 우리가 논리 파티션을 생성하지 않고 테스트를 수행한 이유입니다.

또한 IOmeter 유틸리티를 사용하면 데이터 쓰기/읽기를 위한 요청 블록(전송 요청 크기)의 크기를 설정할 수 있으며 LBA 블록을 읽고 쓸 때 순차(순차) 읽기와 쓰기 모두 테스트를 수행할 수 있습니다. 순차적으로 차례로 기록되며, 임의(Random)의 경우 LBA 블록을 임의의 순서로 읽고 쓸 때. 로드 시나리오를 생성할 때 테스트 시간, 순차 작업과 임의 작업 간의 백분율 비율(임의/순차 분포 백분율), 읽기 및 쓰기 작업 간의 백분율 비율(읽기/쓰기 분포 백분율)을 설정할 수 있습니다. 또한 IOmeter 유틸리티를 사용하면 전체 테스트 프로세스를 자동화하고 모든 결과를 CSV 파일에 저장한 다음 Excel 스프레드시트로 쉽게 내보낼 수 있습니다.

IOmeter 유틸리티를 사용하여 수행할 수 있는 또 다른 설정은 하드 디스크 섹터의 ​​경계를 따라 데이터 전송 요청 블록을 정렬하는 것입니다(I/O 정렬 켜기). 기본적으로 IOmeter는 512바이트 디스크 섹터 경계에서 요청 블록을 정렬하지만 임의의 정렬을 설정할 수도 있습니다. 실제로 대부분의 하드 드라이브는 섹터 크기가 512바이트이며 최근에야 섹터 크기가 4KB인 디스크가 나타나기 시작했습니다. HDD에서 섹터는 디스크에 쓰거나 디스크에서 읽을 수 있는 최소 주소 지정 가능한 데이터 크기입니다.

테스트 시 디스크 섹터의 ​​크기에 따라 데이터 전송 요청 블록의 정렬을 설정해야 합니다. Seagate Cheetah 15K.7 ST3300657SS 드라이브의 섹터 크기는 512바이트이므로 512바이트 섹터 경계 정렬을 사용했습니다.

IOmeter 테스트 패키지를 사용하여 생성된 RAID 어레이의 순차 읽기 및 쓰기 속도와 임의 읽기 및 쓰기 속도를 측정했습니다. 전송된 데이터 블록의 크기는 512바이트, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 및 1024KB였습니다.

위의 부하 시나리오에서 각 데이터 블록 전송 요청에 대한 테스트 시간은 5분이었습니다. 또한 위의 모든 테스트에서 IOmeter 설정에서 작업 대기열 깊이(미결 I/O 수)를 4로 설정했으며 이는 사용자 애플리케이션에 일반적입니다.

시험 결과

테스트 결과를 분석한 결과 LSI 3ware SAS 9750-8i RAID 컨트롤러의 성능에 놀랐습니다. 그리고 스크립트에서 오류를 식별하기 위해 스크립트를 살펴보기 시작한 다음 다른 RAID 컨트롤러 설정을 사용하여 반복적으로 테스트를 반복했습니다. 스트라이프 크기와 RAID 컨트롤러 캐시 모드를 변경했습니다. 이것은 물론 결과에 반영되었지만 데이터 블록 크기에 대한 데이터 전송 속도 의존성의 일반적인 특성은 변경되지 않았습니다. 그리고 우리는 이 의존성을 설명할 수 없었습니다. 이 컨트롤러의 작동은 완전히 비논리적으로 보입니다. 첫째, 결과가 불안정하다. 즉, 고정된 데이터 블록 크기마다 속도가 주기적으로 변하고 평균 결과의 오차가 크다. 일반적으로 IOmeter 유틸리티를 사용하여 디스크와 컨트롤러를 테스트한 결과는 안정적이며 거의 차이가 없습니다.

둘째, 블록 크기가 증가함에 따라 데이터 속도는 증가하거나 포화 모드에서 일정하게 유지되어야 합니다(속도가 최대값에 도달할 때). 그러나 LSI 3ware SAS 9750-8i 컨트롤러의 경우 일부 블록 크기에서 데이터 전송 속도가 급격히 떨어지는 현상이 있습니다. 또한 RAID 5 및 RAID 6 어레이에 대해 동일한 수의 디스크에서 쓰기 속도가 읽기 속도보다 빠른 이유는 여전히 미스테리입니다. 한마디로 우리는 LSI 3ware SAS 9750-8i 컨트롤러의 작동을 설명할 수 없으며 사실만 말할 수 있습니다.

테스트 결과는 다양한 방식으로 분류될 수 있습니다. 예를 들어, 부팅 시나리오에 의해 각 부팅 유형에 대해 다른 수의 연결된 디스크가 있는 가능한 모든 RAID 어레이에 대해 결과가 제공되거나 RAID 어레이 유형별로 결과가 각 유형의 RAID 어레이에 대해 다른 것으로 표시되는 경우 순차 읽기 시나리오의 디스크 수, 순차 쓰기, 임의 읽기 및 임의 쓰기. 어레이의 드라이브 수로 결과를 분류할 수도 있습니다. 컨트롤러에 연결된 각 드라이브 수에 대해 순차 읽기 및 순차 쓰기에서 가능한 모든(주어진 드라이브 수에 대해) RAID 어레이에 대한 결과가 제공됩니다. 임의 읽기 및 임의 쓰기 시나리오.

우리는 결과를 배열 유형별로 분류하기로 결정했습니다. 왜냐하면 우리의 의견으로는 그러한 표현이 더 많은 그래프에도 불구하고 더 시각적이기 때문입니다.

RAID 0

RAID 0 어레이는 2~8개의 드라이브로 생성할 수 있습니다. RAID 0 어레이에 대한 테스트 결과는 그림 1에 나와 있습니다. 7-15.

쌀. 7. 순차 읽기 및 쓰기 속도
RAID 0 어레이에 8개의 드라이브 포함

쌀. 8. 순차 읽기 및 쓰기 속도
RAID 0 어레이에 7개의 드라이브 포함

쌀. 9. 순차 읽기 속도
RAID 0 어레이에서 6개의 드라이브로 녹화

쌀. 10. 순차 읽기 및 쓰기 속도
RAID 0 어레이에 5개의 드라이브 포함

쌀. 11. 순차 읽기 및 쓰기 속도
RAID 0 어레이에 4개의 드라이브 포함

쌀. 12. 순차 읽기 및 쓰기 속도
RAID 0 어레이에 3개의 드라이브 포함

쌀. 13. 순차 읽기 및 쓰기 속도
RAID 0 어레이에 2개의 드라이브 포함

쌀. 14. 랜덤 읽기 속도
RAID 0 어레이에서

쌀. 15. RAID 0의 랜덤 쓰기 속도

RAID 0 어레이에서 가장 높은 순차 읽기 및 쓰기 속도는 8개의 드라이브에서 달성된다는 것이 분명합니다. RAID 0 어레이에 8개와 7개의 드라이브가 있는 경우 순차 읽기 및 쓰기 속도가 거의 동일하고 드라이브가 적을수록 순차 쓰기 속도가 읽기 속도보다 빨라진다는 사실에 주목할 가치가 있습니다.

특정 블록 크기에 대한 순차 읽기 및 쓰기 속도의 특성 저하에 주목하지 않는 것은 불가능합니다. 예를 들어 어레이에 8개 및 6개의 디스크가 있는 경우 이러한 간격은 데이터 블록 크기가 1 및 64KB이고 디스크 7개(크기가 1, 2 및 128KB)에서 관찰됩니다. 어레이에 4개, 3개 및 2개의 디스크가 있는 경우 유사한 오류가 발생하지만 다른 크기의 데이터 블록도 있습니다.

순차 읽기 및 쓰기 성능(모든 블록 크기의 평균) 측면에서 RAID 0 어레이는 8개, 7개, 6개, 5개, 4개, 3개 및 2개의 드라이브 구성에서 다른 모든 가능한 어레이보다 성능이 뛰어납니다.

RAID 0 어레이의 랜덤 액세스도 매우 흥미롭습니다. 각 데이터 블록 크기에 대한 임의 읽기 속도는 어레이의 디스크 수에 비례하며 이는 매우 논리적입니다. 또한 블록 크기가 512KB인 경우 어레이의 디스크 수에 관계없이 임의 읽기 속도가 감소하는 특징이 있습니다.

어레이의 디스크 수에 관계없이 임의 쓰기를 사용하면 데이터 블록의 크기에 따라 속도가 증가하고 속도 저하가 없습니다. 동시에 이 경우 최고 속도는 8개가 아니라 어레이의 7개 디스크에서 달성된다는 점에 유의해야 합니다. 무작위 쓰기 속도 측면에서 다음은 6개 디스크, 5개, 8개 디스크의 어레이입니다. 또한 임의 쓰기 속도 측면에서 8개 디스크 어레이는 4개 디스크 어레이와 거의 동일합니다.

RAID 0 어레이의 임의 쓰기 성능은 8개, 7개, 6개, 5개, 4개, 3개 및 2개 드라이브 구성에서 사용할 수 있는 다른 모든 어레이를 능가합니다. 그러나 8개 드라이브 구성에서 임의 읽기 속도 측면에서 RAID 0은 RAID 10 및 RAID 50 어레이보다 열등하지만 더 적은 수의 드라이브 구성에서는 RAID 0이 임의 읽기 속도를 주도합니다.

RAID 5

RAID 5 어레이는 3~8개의 드라이브로 생성할 수 있습니다. RAID 5 어레이에 대한 테스트 결과는 그림 1에 나와 있습니다. 16-23.

쌀. 16. 순차 읽기 및 쓰기 속도
RAID 5 어레이에 8개의 드라이브 포함

쌀. 17. 순차 읽기 및 쓰기 속도
RAID 5 어레이에 7개의 드라이브 포함

쌀. 18. 순차 읽기 및 쓰기 속도
RAID 5 어레이에 6개의 드라이브 포함

쌀. 19. 순차 읽기 및 쓰기 속도
RAID 5 어레이에 5개의 드라이브 포함

쌀. 20. 순차 읽기 및 쓰기 속도
RAID 5 어레이에 4개의 드라이브 포함

쌀. 21. 순차 읽기 및 쓰기 속도
RAID 5 어레이에 3개의 드라이브 포함

쌀. 22. 랜덤 읽기 속도
RAID 5 어레이에서

쌀. 23. 랜덤 쓰기 속도
RAID 5 어레이에서

8개의 디스크에서 가장 높은 읽기 및 쓰기 속도가 달성된다는 것은 분명합니다. RAID 5 어레이의 경우 순차 쓰기 속도가 평균적으로 읽기 속도보다 높다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 그러나 특정 요청 크기의 경우 순차 읽기 속도가 순차 쓰기 속도를 초과할 수 있습니다.

어레이에 있는 디스크 수에 관계없이 특정 블록 크기에 대한 순차 읽기 및 쓰기 속도의 특성 저하에 주목하지 않는 것은 불가능합니다.

8개 드라이브 구성에서 RAID 5는 순차적 읽기 및 쓰기 성능에서 RAID 0 및 RAID 50보다 느리지만 RAID 10 및 RAID 6보다 성능이 우수합니다. 7개 드라이브 구성에서 RAID 5는 순차적 읽기 및 쓰기 성능에서 RAID 0보다 느립니다. RAID 6 어레이보다 성능이 뛰어납니다(다른 유형의 어레이는 주어진 수의 드라이브에서 가능하지 않음).

6개 드라이브 구성에서 RAID 5는 RAID 0 및 RAID 50만큼 순차적으로 읽고 RAID 0만큼 빨리 순차적으로 쓰기만 합니다.

5개, 4개 및 3개의 드라이브 구성에서 RAID 5는 순차적 읽기 및 쓰기 속도에서 RAID 0에 이어 두 번째입니다.

RAID 5 어레이의 랜덤 액세스는 다음과 같습니다. 랜덤 액세스따라서 RAID 0 어레이에서 각 데이터 블록 크기에 대한 임의 읽기 속도는 어레이의 디스크 수에 비례하고 블록 크기가 512KB인 경우 어레이의 디스크 수에 관계없이 특성이 있습니다. 무작위 읽기 속도가 떨어집니다. 또한 임의 읽기 속도는 어레이의 디스크 수에 따라 약간 달라집니다. 즉, 디스크 수에 관계없이 거의 동일합니다.

임의 읽기 속도 측면에서 8개, 7개, 6개, 4개 및 3개 드라이브 구성의 RAID 5 어레이는 다른 모든 어레이보다 열등합니다. 그리고 5개 드라이브 구성에서만 RAID 6 어레이보다 약간 앞서 있습니다.

임의 쓰기 속도 측면에서 8개 드라이브 RAID 5 어레이는 RAID 0 및 RAID 50 어레이에 이어 두 번째이고 7개 드라이브, 5개 드라이브, 4개 드라이브 및 3개 드라이브 구성은 RAID에 이어 두 번째입니다. 0 배열.

6개 드라이브 구성에서 RAID 5는 임의 쓰기 성능 측면에서 RAID 0, RAID 50 및 RAID 10보다 낮습니다.

RAID 6

LSI 3ware SAS 9750-8i 컨트롤러를 사용하면 5~8개의 드라이브로 RAID 6 어레이를 생성할 수 있습니다. RAID 6 어레이에 대한 테스트 결과는 그림 1에 나와 있습니다. 24-29.

쌀. 24. 순차 읽기 및 쓰기 속도
RAID 6 어레이에 8개의 드라이브 포함

쌀. 25. 순차 읽기 및 쓰기 속도
RAID 6 어레이에 7개의 드라이브 포함

또한 어레이의 디스크 수에 관계없이 특정 블록 크기에 대한 순차 읽기 및 쓰기 속도의 특성 저하에 주목합니다.

순차 읽기 속도 면에서 RAID 6 어레이는 드라이브 수가 임의(8~5개)인 구성의 다른 모든 어레이보다 열등합니다.

순차 쓰기 속도 면에서는 다소 나은 상황이다. 8개 드라이브 구성에서 RAID 6은 RAID 10 어레이보다 성능이 뛰어나고 6개 드라이브 구성에서는 RAID 10 및 RAID 50 어레이보다 성능이 우수합니다.

RAID 6 어레이의 임의 액세스는 RAID 0 및 RAID 5 어레이의 임의 액세스와 유사하므로 어레이의 디스크 수에 관계없이 블록 크기가 512KB인 임의 읽기 속도는 임의 읽기 속도가 떨어지는 특징이 있습니다. 최대 임의 읽기 속도는 어레이에 있는 6개의 디스크에서 달성됩니다. 음, 7개와 8개 디스크를 사용하면 임의 읽기 속도가 거의 동일합니다.

어레이의 디스크 수에 관계없이 임의 쓰기를 사용하면 데이터 블록의 크기에 따라 속도가 증가하고 속도 저하가 없습니다. 또한 임의의 쓰기 속도는 어레이의 디스크 수에 비례하지만 속도의 차이는 무시할 수 있습니다.

임의 읽기 속도 측면에서 8개 및 7개 드라이브 구성의 RAID 6 어레이는 RAID 5 어레이보다 앞서고 다른 모든 가능한 어레이보다 열등합니다.

6개 드라이브 구성에서 RAID 6은 임의 읽기 성능에서 RAID 10 및 RAID 50보다 낮고 5개 드라이브 구성에서는 RAID 0 및 RAID 5입니다.

임의의 쓰기 속도 측면에서 디스크가 연결된 RAID 6 어레이는 가능한 다른 모든 어레이보다 열등합니다.

일반적으로 RAID 6 어레이는 RAID 0, RAID 5, RAID 50, RAID 10 어레이에 비해 성능이 떨어진다고 할 수 있습니다.

쌀. 33. 랜덤 읽기 속도
RAID 10 어레이에서

쌀. 34. RAID 10의 랜덤 쓰기 속도

특징적으로 8개와 6개 디스크 어레이에서는 순차 읽기 속도가 쓰기 속도보다 빠르며 4개 디스크 어레이에서는 이러한 속도가 모든 데이터 블록 크기에서 거의 동일합니다.

RAID 10 어레이 및 고려되는 다른 모든 어레이의 경우 어레이의 디스크 수에 관계없이 특정 크기의 데이터 블록에서 순차 읽기 및 쓰기 속도의 저하가 특징적입니다.

어레이의 디스크 수에 관계없이 임의 쓰기를 사용하면 데이터 블록의 크기에 따라 속도가 증가하고 속도 저하가 없습니다. 또한 임의 쓰기 속도는 어레이의 디스크 수에 비례합니다.

순차 읽기 속도 측면에서 RAID 10 어레이는 8, 6 및 4 디스크 구성에서 RAID 0, RAID 50 및 RAID 5 어레이를 따르며 순차 쓰기 속도 측면에서는 RAID 6 어레이보다 열등합니다. 즉, , RAID 0 어레이, RAID 50, RAID 5 및 RAID 6을 따릅니다.

그러나 임의 읽기 속도 측면에서 RAID 10 어레이는 8개, 6개 및 4개 드라이브 구성에서 다른 모든 어레이보다 성능이 뛰어납니다. 그러나 임의의 쓰기 속도 면에서 이 어레이는 8개 드라이브 구성의 RAID 0, RAID 50 및 RAID 5 어레이, 6개 드라이브 구성의 RAID 0 및 RAID 50 어레이, 4개 드라이브 구성.

RAID 50

RAID 50 어레이는 6개 또는 8개의 드라이브에 구축할 수 있습니다. RAID 50 어레이에 대한 테스트 결과는 그림 1에 나와 있습니다. 35-38.

임의 읽기 시나리오와 고려되는 다른 모든 어레이의 경우 512KB의 블록 크기에서 특징적인 성능 저하가 있습니다.

어레이의 디스크 수에 관계없이 임의 쓰기를 사용하면 데이터 블록의 크기에 따라 속도가 증가하고 속도 저하가 없습니다. 또한 임의 쓰기 속도는 어레이의 디스크 수에 비례하지만 속도 차이는 미미하며 큰(256KB 이상) 데이터 블록 크기에서만 관찰됩니다.

순차 읽기 속도 측면에서 RAID 50은 RAID 0에 이어 두 번째입니다(8개 및 6개 드라이브 구성에서). 순차 쓰기 속도 측면에서 RAID 50은 8개 드라이브 구성에서 RAID 0 다음으로 두 번째이며 6개 드라이브 구성에서는 RAID 0, RAID 5 및 RAID 6에 밀리고 있습니다.

그러나 임의 읽기 및 쓰기 속도 측면에서 RAID 50 어레이는 RAID 0 어레이에 이어 두 번째이며 8개 및 6개 디스크로 가능한 다른 모든 어레이보다 앞서 있습니다.

RAID 1

이미 언급했듯이 두 개의 디스크에만 구축할 수 있는 RAID 1 어레이는 이러한 컨트롤러에서 사용하기에는 비실용적입니다. 그러나 완전성을 기하기 위해 2개의 드라이브에 있는 RAID 1 어레이에 대한 결과를 제시합니다. RAID 1 어레이에 대한 테스트 결과는 그림 1에 나와 있습니다. 39와 40.

쌀. 39. RAID 1 어레이의 순차 쓰기 및 읽기 속도

쌀. 40. RAID 1 어레이의 임의 쓰기 및 읽기 속도

RAID 10 어레이 및 고려되는 다른 모든 어레이의 경우 특정 크기의 데이터 블록에 대해 순차 읽기 및 쓰기 속도의 저하가 특징적입니다.

임의 읽기 시나리오에서는 다른 어레이와 마찬가지로 512KB의 블록 크기에서 특징적인 성능 저하가 있습니다.

랜덤 쓰기의 경우 데이터 블록의 크기에 따라 속도가 증가하고 속도 저하가 없습니다.

RAID 1 어레이는 RAID 0 어레이에만 매핑할 수 있습니다(드라이브가 두 개인 경우 더 이상 어레이가 가능하지 않기 때문에). RAID 1 어레이는 임의 읽기를 제외하고 모든 로드 시나리오에서 2개의 드라이브가 있는 RAID 0 어레이에 비해 성능이 저하된다는 점에 유의해야 합니다.

결론

LSI 3ware SAS 9750-8i 컨트롤러를 Seagate Cheetah 15K.7 ST3300657SS SAS 드라이브와 함께 테스트한 느낌은 다소 모호했습니다. 한편으로 그는 뛰어난 기능, 반면에 특정 크기의 데이터 블록에서 속도 저하가 발생하는 것은 놀라운 일이며, 이는 물론 실제 환경에서 작동할 때 RAID 어레이의 성능에 영향을 미칩니다.

20년 이상 동안 병렬 버스 인터페이스는 대부분의 디지털 스토리지 시스템에서 가장 일반적인 통신 프로토콜이었습니다. 그러나 대역폭과 시스템 유연성에 대한 요구가 커짐에 따라 가장 일반적인 두 가지 병렬 인터페이스 기술인 SCSI와 ATA의 단점이 명백해졌습니다. SCSI와 ATA 병렬 인터페이스(서로 다른 커넥터, 케이블, 사용되는 명령어 세트) 간의 호환성 부족은 시스템 유지 관리, 연구 개발, 교육 및 신제품 검증 비용을 증가시킵니다.

현재까지 병렬 기술은 현대 사용자에게 여전히 만족스럽습니다. 기업 시스템성능 면에서 볼 때 더 빠른 속도, 더 나은 데이터 전송 무결성, 더 작은 물리적 크기, 더 많은 표준화에 대한 요구가 증가하면서 병렬 인터페이스가 빠르게 증가하는 CPU 성능과 하드 드라이브 속도를 비용 효율적으로 보조할 수 있는 능력에 의문을 제기하고 있습니다. 디스크. 또한 긴축 환경에서 기업이 서버 섀시 및 외부 디스크 어레이용 이기종 후면 패널 커넥터를 개발 및 유지 관리하고 이기종 인터페이스 호환성을 확인하고 이기종 I/O 연결을 인벤토리화하기 위한 자금을 찾는 것이 점점 더 어려워지고 있습니다.

병렬 인터페이스의 사용은 또한 많은 다른 문제와 연관됩니다. 광폭 스텁 케이블을 통한 병렬 데이터 전송은 누화의 영향을 받아 추가 노이즈 및 신호 오류를 생성할 수 있습니다. 이 트랩을 방지하려면 신호 속도를 줄이거 나 케이블 길이를 제한하거나 두 가지 모두를 수행해야 합니다. 병렬 신호의 종단은 또한 특정 어려움과 관련이 있습니다. 각 라인을 개별적으로 종단해야 합니다. 일반적으로 마지막 드라이브는 케이블 끝에서 신호 반사를 방지하기 위해 이 작업을 수행합니다. 마지막으로 병렬 인터페이스에 사용되는 대형 케이블과 커넥터로 인해 이러한 기술은 새로운 소형 컴퓨팅 시스템에 적합하지 않습니다.

SAS 및 SATA 소개

SATA(Serial ATA) 및 SAS(Serial Attached SCSI)와 같은 직렬 기술은 기존 병렬 인터페이스의 아키텍처 한계를 극복합니다. 이러한 신기술은 병렬 기술에서 사용되는 다중 스트림과 달리 모든 정보가 단일 스트림으로 순차적(영문 직렬)으로 전송되는 신호 전송 방식에서 이름을 얻었습니다. 직렬 인터페이스의 주요 장점은 데이터가 단일 스트림으로 전송될 때 병렬 인터페이스를 사용할 때보다 훨씬 빠르게 이동한다는 것입니다.

직렬 기술은 많은 데이터 비트를 패킷으로 결합한 다음 병렬 인터페이스보다 최대 30배 빠른 속도로 케이블을 통해 전송합니다.

SATA는 초당 1.5GB 이상의 속도로 디스크 드라이브 간의 데이터 전송을 가능하게 하여 기존 ATA 기술의 기능을 확장합니다. 디스크 용량의 기가바이트당 비용이 낮기 때문에 SATA는 비용이 주요 고려 사항 중 하나인 데스크탑 PC, 보급형 서버 및 네트워크 스토리지 시스템에서 계속해서 지배적인 디스크 인터페이스가 될 것입니다.

병렬 SCSI 인터페이스의 후속 제품인 SAS 기술은 이전 버전의 입증된 높은 기능을 기반으로 하며 기능을 크게 확장할 것을 약속합니다. 현대 시스템전사적 데이터 스토리지. SAS는 기존 스토리지 솔루션에서 사용할 수 없는 많은 이점이 있습니다. 특히 SAS는 최대 16,256개의 장치를 단일 포트에 연결할 수 있으며 최대 3Gb/s의 속도로 안정적인 지점 간 직렬 연결을 제공합니다.

또한 더 작은 SAS 커넥터는 3.5" 및 2.5" 하드 드라이브(이전에는 3.5" 파이버 채널 하드 드라이브에서만 사용 가능)에 대해 완전한 2포트 연결을 제공합니다. 이것은 매우 유용한 기능로우 프로파일 블레이드 서버와 같은 소형 시스템에 많은 중복 드라이브를 장착해야 하는 경우.

SAS는 많은 수의 드라이브를 하나 이상의 호스트 컨트롤러에 연결할 수 있도록 하는 하드웨어 확장기로 드라이브 주소 지정 및 연결성을 개선합니다. 각 확장기는 다른 호스트 컨트롤러, 기타 SAS 확장기 또는 디스크 드라이브가 될 수 있는 최대 128개의 물리적 장치에 대한 연결을 제공합니다. 이 체계는 확장성이 뛰어나고 장애 발생 시 자동 시스템 복구 및 로드 밸런싱을 위해 다중 노드 클러스터링을 쉽게 지원하는 엔터프라이즈급 토폴로지를 생성할 수 있습니다.

새로운 직렬 기술의 가장 큰 이점 중 하나는 SAS 인터페이스가 보다 비용 효율적인 SATA 드라이브와도 호환되므로 시스템 설계자가 두 가지 다른 인터페이스를 지원하는 추가 비용 없이 동일한 시스템에서 두 가지 유형의 드라이브를 모두 사용할 수 있다는 것입니다. 따라서 차세대 SCSI 기술을 대표하는 SAS 인터페이스는 성능, 확장성 및 데이터 가용성 측면에서 병렬 기술의 기존 한계를 극복합니다.

다양한 수준의 호환성

물리적 호환성

SAS 커넥터는 범용이며 SATA와 호환되는 폼 팩터입니다. 이를 통해 SAS 및 SATA 드라이브를 모두 SAS 시스템에 직접 연결할 수 있으므로 고성능 및 빠른 데이터 액세스가 필요한 미션 크리티컬 애플리케이션 또는 보다 저렴한 비용으로 시스템을 사용할 수 있습니다. 기가바이트.

SATA 명령 집합은 SATA 장치와 SAS 컨트롤러 간의 호환성을 제공하는 SAS 명령 집합의 하위 집합입니다. 그러나 SAS 드라이브는 SATA 컨트롤러와 함께 작동할 수 없으므로 잘못된 연결 가능성을 방지하기 위해 커넥터에 특수 키가 제공됩니다.

또한 SAS 및 SATA 인터페이스의 유사한 물리적 매개변수는 SAS 및 SATA 드라이브를 모두 지원하는 새로운 범용 SAS 백플레이트를 허용합니다. 결과적으로 SCSI 및 ATA 드라이브에 두 개의 다른 백플레이트를 사용할 필요가 없습니다. 이러한 상호 운용성은 하드웨어 및 엔지니어링 비용을 줄임으로써 백플레이트 제조업체와 최종 사용자 모두에게 이익이 됩니다.

프로토콜 수준 호환성

SAS 기술에는 세 가지 유형의 프로토콜이 포함되며 각 프로토콜은 데이터 전송에 사용됩니다. 다른 유형액세스 중인 장치에 따라 직렬 인터페이스를 통해 첫 번째는 SCSI 명령을 전송하는 직렬 SCSI 프로토콜(Serial SCSI Protocol SSP)이고, 두 번째는 확장기에 제어 정보를 전송하는 SCSI 관리 프로토콜(SMP)입니다. 세 번째인 SATA 터널링 프로토콜 STP는 SATA 명령을 보낼 수 있는 연결을 설정합니다. 이 세 가지 프로토콜을 사용하여 SAS 인터페이스는 기존 SCSI 응용 프로그램, 관리 소프트웨어 및 SATA 장치와 완벽하게 호환됩니다.

SAS 및 SATA 커넥터의 물리적 호환성과 결합된 이 다중 프로토콜 아키텍처는 SAS 기술을 SAS와 SATA 장치 간의 범용 브리지로 만듭니다.

호환성 이점

SAS와 SATA 간의 호환성은 시스템 설계자, 빌더 및 최종 사용자에게 많은 이점을 제공합니다.

SAS 및 SATA 호환성을 통해 시스템 설계자는 동일한 백플레이트, 커넥터 및 케이블 연결을 사용할 수 있습니다. 시스템을 SATA에서 SAS로 업그레이드하는 것은 실제로 디스크 드라이브를 교체하는 것입니다. 대조적으로, 기존 병렬 인터페이스 사용자의 경우 ATA에서 SCSI로 이동한다는 것은 후면 패널, 커넥터, 케이블 및 드라이브를 변경하는 것을 의미합니다. 직렬 기술의 다른 비용 효율적인 상호 운용성 이점에는 간소화된 인증 및 자산 관리가 포함됩니다.

VAR 리셀러와 시스템 빌더는 시스템에 적절한 디스크 드라이브를 설치하기만 하면 맞춤형 시스템을 빠르고 쉽게 재구성할 수 있습니다. 호환되지 않는 기술로 작업하고 특수 커넥터와 다른 케이블 연결을 사용할 필요가 없습니다. 또한 최고의 가격/성능 비율을 선택할 수 있는 유연성이 추가되어 VAR 리셀러와 시스템 빌더가 제품을 더 잘 차별화할 수 있습니다.

최종 사용자에게 SATA 및 SAS 호환성은 최고의 가격 대비 성능 비율을 선택할 때 새로운 차원의 유연성을 의미합니다. SATA 드라이브는 최고의 솔루션저비용 서버 및 스토리지 시스템용인 반면 SAS 드라이브는 최대 성능, 제어 소프트웨어와의 신뢰성 및 호환성. 새 시스템을 구입할 필요 없이 SATA에서 SAS 드라이브로 업그레이드할 수 있는 기능은 구매 결정을 크게 단순화하고 시스템 투자를 보호하며 총 소유 비용을 낮춥니다.

SAS 및 SATA 프로토콜 공동 개발

2003년 1월 20일 SCSI 무역 협회(STA) 및 워킹 그룹직렬 ATA(SATA) II 작업 그룹은 SAS 기술이 시스템 수준에서 SATA 디스크 드라이브와 호환되도록 하기 위한 협력을 발표했습니다.

두 조직의 협력과 스토리지 공급업체 및 표준 위원회의 공동 노력은 시스템 설계자, IT 전문가 및 최종 사용자가 시스템을 더욱 세부적으로 조정하여 다음을 달성하는 데 도움이 되는 보다 정확한 호환성 지침을 개발하는 것을 목표로 합니다. 최적의 성능과 안정성, 낮은 총 소유 비용.

SATA 1.0 사양은 2001년에 승인되었으며 오늘날 SATA 제품은 다양한 제조사. SAS 1.0 사양은 2003년 초에 승인되었으며 첫 번째 제품은 2004년 상반기에 출시될 예정입니다.

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