RAID-контролери з чотирма-вісьмома портами SAS або SATA відносяться до початкового рівня. Вони зазвичай продаються за доступними цінами, досить гнучкі і при цьому забезпечують достатню продуктивність для багатьох поширених додатків середнього і малого бізнесу.
SAS-контролери більш гнучкі, ніж продукти тільки-SATA, оскільки до подібного контролера можна підключити жорсткі диски SAS і SATA, а SATA-контролери можуть працювати тільки з SATA-вінчестерами. З цієї причини SAS-контролери часто називають уніфікованими (Unified Serial Controller), і вони зазвичай підтримують функції управління попередників SCSI. В результаті можна підключати як високопродуктивні жорсткі диски SAS, так і ємні SATA до одного контролера.
Заміна паралельної шини SCSI послідовним інтерфейсом "точка-точка" SAS / SATA полегшила створення і підтримку масивів RAID з фізичної точки зору: кабелі SAS і SATA складаються з невеликого числа проводів, тому вони дешевше і надійніше, ніж шлейфи SCSI з 68 проводів. Та й інтерфейс SAS / SATA запобіг потенційне "вузьке місце": в разі такої паралельної шини, як Ultra320 SCSI, сумарна пропускна здатність 320 Мбайт / с розділяється між всіма пристроями, а у SATA / 300 або SAS вона становить 300 Мбайт / с для кожного пристрою.
У сегменті RAID-контролерів для масового ринку сьогодні працює багато виробників. Adaptec і LSI Corporation відомі більше інших, оскільки ці дві компанії стали експертами в області організації сховищ ще в бізнес-секторі. Такі виробники, як ICP і AMCC / 3Ware, теж існують досить давно. Raidcore чимало потрясла ринок, випустивши найбільш гнучке RAID-рішення. Areca і Atto теж намагаються закріпитися на цьому ринку. Але яка технологія переможе?
SAS і SATA під однією парасолькою
SAS (ліворуч) проти SATA: роз'єм SAS цілісний, у нього немає зазору між контактами даних (зліва) і харчування.
Коли інтерфейси накопичувачів IDE (Integrated Drive Electronics) і SCSI (Small Computer System Interface) широко використовувалися, IDE вважався повільним і дешевим, а SCSI - дорогим і непомірно швидким. Перший застосовувався в домашніх і корпоративних ПК, а SCSI став стандартом підсистем зберігання серверів і робочих станцій. Але не тільки: ще й такий високошвидкісний периферії, як high-end сканери. Споживчі материнські плати містили IDE-контролер на основі стандарту ATA з двома роздільними каналами, які підтримували по два пристрої кожен.
З появою Serial ATA ситуація стала змінюватися, оскільки цей стандарт зміг вирішити проблеми паралельного інтерфейсу ATA без подорожчання, надавши послідовне з'єднання "точка-точка" для кожного вінчестера. Це дозволило спростити схему прокладки кабелів (кілька провідників замість 40-контактного шлейфа), та й кожен вінчестер отримав максимальну пропускну здатність 150 або 300 Мбайт / с. Були реалізовані деякі професійні функції, такі, як "рідна" чергу команд (NCQ), яка з'явилася після перших оновлень стандарту Serial ATA. Для SATA не потрібно ніякої настройки.
Стандарт SAS, розшифровується як Serial Attached SCSI, є послідовною версією паралельної шини SCSI. Інтерфейси SATA і SAS побудовані на кодуванні 8/10 бітів (передається 10 бітів для 8 бітів даних). Тактові частоти 3, 6 і 12 ГГц переходять в 2,4, 4,8 і 9,6 Гбіт / с, що дає 300, 600 і 1 200 Мбайт / с пропускної здатності (інтерфейси на 600 і 1200 Мбайт / с з'являться в майбутньому ). SAS підтримує так звані розширювачі (expanders), які можна порівняти з мережевими комутаторами, а вінчестери SAS поставляються з двома портами для даних; їх можна використовувати в якості резервних або для підвищення швидкості обміну.
Приємно у SAS і те, що він використовує не тільки власний протокол SSP (SAS SCSI Protocol), а й підтримує STP (SATA Tunneling Protocol). Останній дозволяє всім SAS-контролерів працювати з вінчестерами Serial ATA. Використовуючи професійні контролери, такі, як в нашому тестуванні, можна створювати як ємні RAID-масиви на SATA-вінчестерах з об'ємом до 1 Тбайт, так і високопродуктивні RAID-масиви на жорстких дисках SAS зі швидкістю обертання шпинделя до 15 000 об / хв. Можна створювати масиви двох типів, якщо контролер забезпечує достатню кількість портів SAS.
Ще до появи SATA такі компанії, як 3Ware, Highpoint і Promise, зрозуміли, що RAID поза межами професійного світу SCSI теж має сенс. Особливо, якщо будувати масиви на недорогих жорстких дисках ATA. Highpoint і Promise виявилися першими компаніями, які запропонували додатковий чіп, що встановлювався на топові материнські плати. Але вони запропонували і карти розширення PCI, що дозволяли організовувати ATA RAID на серверах початкового рівня. Звичайно, продуктивність і надійність подібних рішень не дотягувала до рівня професійних комплектуючих, але з урахуванням ціни і можливостей вони все ще залишалися досить привабливими для клієнтів малого бізнесу. Завжди можна було встановити додатковий сервер на дешевих комплектуючих ATA з простим RAID-контролером, який підтримував тільки RAID 1.
З появою SAS і SATA жорсткі диски для масового і професійного ринків перейшли на одну і ту ж саму інфраструктуру (хоча ви не зможете запустити жорсткий диск SAS на SATA-контролері). В результаті бізнес-користувачі отримали значне поліпшення гнучкості, оскільки тепер їм не доводилося вибирати між недорогими рішеннями ATA або складними професійними продуктами. Все, що потрібно, - пристойний RAID-контролер, після чого можна вибирати накопичувачі з обох світів. Більшість RAID-контролерів працює під усіма популярними операційними системами, включаючи, звичайно, Windows і Linux, іноді Solaris і Novell Netware, та й підтримка ОС Mac ширшає. Крім того, неважливо, клієнтську або серверну ОС ви використовуєте: більшість карт працює під обома.
Карти RAID-контролерів випускалися для всіх основних стандартів шини розширення, починаючи з EISA (32 біта, 8 МГц) і VESA Local Bus (32 біта, 33+ МГц), потім PCI (32 біта. 33 МГц) і аж до PCI-X (64 біта, до 266 МГц), яка використовується і до цього дня. Послідовна шина PCI Express сьогодні завоювала практично всі сегменти ринку, так як вона забезпечує пропускну здатність до 4 Гбайт / с в обох напрямках (стандарт PCI Express 1.x, x16 ліній) для кожного пристрою. Крім того, велика ступінь інтеграції та кабелі з підтримкою декількох ліній дозволили картками RAID-контролерів знизити свої габарити і навіть сприяли появі більш потужних карт початкового рівня. Їх можна встановити в стійку сервери 2U, тобто створити спеціалізовані сервери зберігання даних з дуже компактними габаритами. Крім того, у SAS є як внутрішні, так і зовнішні роз'єми. У разі SATA вам доводиться використовувати або оснащення SAS, або eSATA, але останній стандарт підтримує тільки поодинокі накопичувачі.
Удосконалення технологій виробництва дозволило не тільки збільшити щільність пам'яті і продуктивність процесорів, але і випустити більш швидкісні XOR-движки на апаратних RAID-контролерів, що поліпшують продуктивність. Багато функцій RAID-контролерів, які ми розглядаємо, часто запозичені з рішень управління, що призначалися для RAID-контролерів SCSI. Якщо ви знайомі з ними, то з легкістю впораєтеся і з уніфікованим RAID-контролером SAS і SATA.
AMCC 3Ware 9690SA-8I
3Ware придбала популярність, запропонувавши перший RAID-контролер ATA з декількома каналами і пристойною продуктивністю. Сьогодні 3Ware є частиною компанії AMCC і як і раніше пропонує досить потужні лінійки RAID-контролерів SATA для шин PCI-X (9550SXU) і PCI Express (9650SE). Останні підтримують RAID 6 з подвійною надмірністю.
Для даного огляду ми отримали контролер 3Ware 9690SA - низькопрофільну карту x8 PCI Express на основі восьмого покоління архітектури StorSwitch. AMCC вперше представила контролер SAS. Він включає вбудований апаратний XOR-движок, деталі якого AMCC не розкриває, а також 512 Мбайт пам'яті DDR2-533 з ECC. Більшість інших користувачів надають слоти DIMM, що дозволяють користувачам встановлювати пам'ять за своїм вибором. Швидкість пам'яті в даному відношенні означає мало, оскільки навіть стара пам'ять DDR1 буде досить швидкою.
Карта забезпечує два порти на кілька ліній, кожен з яких здатний підключити чотири накопичувачі SAS або SATA безпосередньо або до 64 вінчестерів за допомогою розширювачів SAS. Пропускна здатність інтерфейсу становить 2 Гбайт / с в обох напрямках, чого достатньо для масивів RAID з великою кількістю жорстких дисків. Ми отримали модель 9690SA-8I, яка надає вісім портів для внутрішнього використання. У моделі 9690SA-8E є два зовнішніх роз'єму по чотири порти на кожен, а у 9690SA-4I4E є один зовнішній (4 порту) і один внутрішній (4 порту) роз'єм.
Даний контролер забезпечив високу продуктивність введення / виводу в усіх тестових сценаріях і легко перевершив поріг 400 Мбайт / с. Вимірювання за допомогою тестів Atto і h2benchw відрізнялися поганий повторюваністю, швидше за все, через кеш-пам'яті, тому ми їх не включили. Звичайно, багато контролери дають схожу продуктивність в RAID 0, але карта 3Ware змогла працювати трохи швидше за інших в більшості тестів RAID 5 і, особливо, в RAID 6.
Набір функцій повний і включає підтримку декількох масивів, журнал роботи записи, "гарячу" заміну, відновлення після збою з флеш-пам'яті в разі збою оновлення прошивки, сповіщення по електронній пошті, індикатор активності жорстких дисків, функції управління оснащенням I2C або SES 2.0, а також функції RAID, такі, як міграція рівнів RAID або онлайнове розширення ємності.
Програмне забезпечення: 3DM2
