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AMCC、Areca和LSI公司SASRAID卡實測1268206405000來源:IT168有0人參與【IT168存儲】SAS和SATA磁盤整列，串行標準控制器回顧以往，RAID控制器并不是IT相關討論中最吸引人的話題。然而現今，RAID技術已經成為企業中服務器或者工作站上應用的骨干技術，已經面市的RAID控制器產品也在主流應用中給人留下了深刻的印象。在上一個夏天我們已經可以看到4款8端口RAID產品，之后我們也收到了另外的三款RAID控制器產品，我們希望看到AMCC、Areca、LSI公司的產品和Adaptec、Atto、ICP、CipricoRaidcore的產品的比較結果。4至8端口的SAS或SATA接口RAID控制器被認為是入門級產品，它們的價格通常可以被中小企業接受，并且設計靈活，足夠承載中小企業的一般應用。SASRAID控制器比只支持SATA接口的產品更為靈活，因為SASRAID控制器可以連接SAS接口或者SATA接口硬盤，但是SATARAID控制器只能連接SATA接口的硬盤驅動器。因為這個原因，SASRAID控制器被稱為是統一標準的串行控制器，它繼承了SCSI控制器的一些管理特性，它可以支持高性能的SAS硬盤和高容量的SATA硬盤。使用串行點對點的SAS或者SATA代替并行SCSI使建立和維護RAID更為便利，SAS和SATA的電纜比SCSI的68線電纜節約很多，造價更為低廉。而且SAS和SATA技術克服了傳輸帶寬的瓶頸：并行傳輸的SCSI總線比如Ultra320SCSI傳輸帶寬為320MBs，但是這個帶寬被所有驅動器所共享。雖然SATA3(參數圖片文章)00或者SAS傳輸帶寬為300MBs，但是每個驅動器獨享傳輸帶寬。目前主流存儲市場競爭還是很激烈，在存儲制造商方面，Adaptec和LSI依舊是最為知名的企業，在存儲成為商業中的重點以來這兩個廠商就作為業界的存儲專家。其他一些公司比如ICP和AMCC3Ware，Ciprico，Areca和Atto也具有不同的特色。相似的SAS和SATASAS(左)和SATA的對比，SAS接口是連貫的，在數據針(左)和電源接口之間沒有空隙IDE接口和SCSI接口在業界被廣泛應用。IDE造價低廉并且傳輸速度低下，SCSI造價昂貴但是速度遠遠高于IDE.前者主要應用于終端用戶和商用PC，SCSI被確定為服務器和工作站的存儲標準，但是一些周邊設備比如高端掃描儀也采用了SCSI技術。消費級主板一般提供一個基于ATA標準的IDE控制器，帶有兩個獨立的控制器通道可以支持兩個驅動器設備。ATA標準從1989年的傳輸速度為8.3MBs的ATA-1標準開始，發展至2005年的ATA-7標準，速度已達到133MBs。最早的ATA標準存在很多兼容性問題，比如連接在同一ATA通道上的兩個硬盤驅動器工作不穩定。SCSI具有更高的穩定性，但是安裝起來更為復雜。SCSI需要消除總線上信號的影響，用戶需要為每個驅動器指派驅動器ID。之后產生了一種自動配置的系統SCAM，但是并不成功。IDE驅動器主要面向預算不高的用戶，而SCSI主要面向追求穩定性和性能的企業用戶。隨著點對點傳輸的串行ATA技術的出現，并行ATA技術中存在的問題得以解決，而且并不必付出更高昂的成本。串行ATA的7線電纜代替了并行ATA40線的帶狀電纜，使成本更為低廉。并且每個驅動器的帶寬達到了150MBs或者300MBs。其他的一些技術，比如命令隊列技術，在SATA標準中也得以實現。SAS是SerialAttachedSCSI的縮寫，通俗的說也就是串行SCSI。SATA和SAS都是基于8bit10bit編碼。3，6，12GHz的時鐘頻率轉化為2.4，4.8，9.6Gbs，使接口數據傳輸帶寬達到300，600和1200MBs。SAS支持擴展器，類似于網絡交換機，可以連接更多的設備。并且SAS技術支持全雙工模式，可以實現同一時間雙向數據傳輸，這能有效地使鏈接的可利用帶寬得到雙倍加強。SAS技術真正吸引人的地方在于它不光支持SSP(theSASSCSIProtocol，串行SCSI協議)，也支持STP(theSATATunnelingProtocol，SATA通道協議)。后者使得SAS控制器可以支持SATA硬盤。這樣一來可以使用高達1TB的SATA硬盤來創建高容量磁盤陣列，也可以使用15000轉的高速SAS硬盤來創建高性能磁盤整列。甚至可以同時創建者兩種陣列只要RAID控制器提供足夠的SAS端口。RAID控制器的發展在SATA時代之前，一些制造商比如3Ware，Highpoint和Promise認識到RAID技術應用在專業的SCSI領域之外，比如應用在價格低廉的ATA硬盤之上，這樣的應用贏得了很多關注。Highpoint和Promise公司最早推出了集成在消費級主板上的RAID控制芯片。同時它們也推出了面向入門級服務器的獨立PCI接口RAID卡，這些RAID卡可以支持ATA硬盤組成磁盤整列。盡管ATARAID技術不如應用在專業領域的SCSIRAID技術具有優秀的性能和穩定性，但是對于注重成本的小企業來說贏得了更多的關注。建立一臺使用ATA硬盤，只能組成RAID1磁盤整列的輔助服務器也成為可能。通過上面的介紹可以看出，面向主流的SATA硬盤和面向專業領域的SAS硬盤采用相似的架構，盡管SATA控制器不能支持SAS硬盤。這樣一來極大的擴展了商業用戶選擇的靈活性，用戶不必在廉價的ATA解決方案或者成熟的專業產品之間猶豫不決，只要選擇正確的RAID控制器，就可以同時支持這兩種方案。目前大部分的RAID控制器可以支持現今的主流操作系統，比如Windows、Linux、Solaris、NovellNetware，并且逐漸可以支持Mac操作系統。大部分RAID卡可以支持這些操作系統的服務器版和客戶端版本。RAID卡提供了對各種主流總線標準的支持。從32位、8MHz的EISA總線，到32位、33MHz的VESA總線，32位、33MHz的PCI總線，再到目前被廣泛應用的PCI-X總線。串行PCI-E總線目前已占據了大部分的市場，因為它提供了高達4GBs左右的最大數據傳輸帶寬(PCI-E1.x標準，PCI-Ex16)。另外，更高的集成度和多線電纜設計使RAID卡在不犧牲性能的前提下尺寸更小，這使得存儲服務器可以更節省空間。內部和外部SAS連接器的出現使SAS接口RAID卡可以支持更多的設備。在SATARAID方面，出現了外置式SATA接口，即eSATA(ExternalSerialATA)，可以連接外置的SATA設備，傳輸速度和SATA接口相同，但是只能連接一個設備。更為成熟的制造技術不光提高存儲密度和處理器速度，也提高用來計算校驗值的XOR引擎的速度來提高RAID控制器的性能。SAS和SATARAID控制器的一些軟件和管理方案繼承于SCSIRAID控制器，如果用戶對SCSIRAID控制器很熟悉，那么管理SASSATARAID控制器并不困難。AMCC3Ware9690SA-8I3Ware通過提供第一塊性能優秀的多通道ATARAID控制器而在業界受到歡迎。目前，3Ware雖然已經成為了AMCC公司的一部分，但是仍然提供了一系列PCI-X和PCI-E接口的SATARAID控制器。其中PCI-E接口的9650SE這款產品提供了對RAID6陣列的支持，可以提供雙線冗余。3Ware9690SA采用了第八代的StorSwitch架構，采用PCI-E8X接口，采用了窄板設計。這款AMCC首次發布的SASRAID控制器集成了硬件XOR引擎，并且集成了帶有ECC功能的512MBDDR2-533緩存。這款RAID控制器具有兩個多通道接口，每一個接口都可以直接連接4塊SAS或者SATA接口硬盤驅動器，通過SAS連接器，最大可以支持64塊硬盤驅動器。接口的數據傳輸帶寬可以達到2GBs左右，這樣的帶寬足夠支持由多塊硬盤組成的磁盤陣列系統。我們的測試對象是9690SA-8I，它包含8個內部端口，8E這個型號具有兩個內部連接器，每一個連接器具有四個端口，-4I4E型號提供了一個內部和一個外部多線連接器。所有9690SA系列的RAID卡支持RAID0、RAID1、RAID10，RAID5、RAID6和最新的RAID60模式。此系列的RAID卡都有一個可選的電池備份單元，這個單元很重要，推薦用戶選擇。電池備份單元可以為RAID卡緩存供電，防止意外斷電時緩存中沒有寫入硬盤的數據丟失。此外，還有一個可選的UPS(不間斷電源)單元，提供更多的供電保護。這款RAID控制器在所有的基準測試模型中表現出了優秀的IO性能，在我們的測試中它可以輕易的達到400MBs左右的速度。然而許多RAID控制器在RAID0測試中表現出了近似的性能，3Ware的產品在RAID5測試中表現出了微弱的優勢，在RAID6測試中優勢比較明顯。產品特性非常明顯：支持多重陣列、寫日志、熱交換、hotspares、用于固件升級失敗時候的緊急固件恢復、郵件提醒、LED顯示驅動器活動等。還有一些RAID特性比如在線容量擴展和RAID遷移。AMCC管理軟件:3DM2ArecaARC-1680MLAreca的ARC-1680ML配備了一個以太網接口，可以在不安裝管理軟件的情況下通過這個以太網接口管理和配置這塊RAID卡。ARC-1680ML可以適應一個完整的Web服務器，在網絡中有DHCP服務器的時候可以自動獲取IP地址。上述的這個功能在實際測試中起到了重要作用，因為這款適配器的管理軟件在兩個不同的測試系統上工作的不是很正常。同時，Areca的早期管理軟件，包含服務端和客戶端的版本，也是不斷地報錯。我們雖然可以運行當前的版本，但是不能刷新任何信息，這樣一來我們無法創建RAID磁盤整列或者升級固件。在隨后將發布的補丁將修正這些問題。多虧了網絡配置客戶端，我們才可以配置這塊RAID卡才進行測試。Areca提供了兩款支持SAS的RAID卡：PCI-Ex8的ARC-1680和PCI-X的ARC-1681。有三款PCI-E卡采用窄板設計：1680LP、1680i和1680x。1680LP具有一個內部和一個外部多線接口，1680i具有兩個內部多線接口而1680x具有兩個外部多線接口。這些接口可以連接SAS擴展器。所有的產品均采用Intel800MHz的IO348RAID控制芯片。Areca產品提供了一個240針的DDR2DIMM接口，可以安裝512MB到2GB的ECC內存。但是，窄板設計的RAID卡集成了256MBDDR2-533ECC內存，不能進行升級。Areca強調多存儲適配器支持，這樣可以實現由多個控制器控制的磁盤陣列，來達到高容量和高性能的要求。像其它的制造商一樣，Areca提供了一個可選的電池備份單元。從功能上來看支持在線容量擴展和RAID級別遷移，支持超過2TB容量的磁盤陣列，支持機箱管理(SES和SGPIO)。Areca的產品和其他廠商相比支持更多的磁盤陣列模式，支持RAID011+0356和最新的RAID305060JBOD。可以在一塊或多塊RAID控制器上配置一個或多個磁盤陣列。無論將驅動器連接到那個端口上，該驅動器可以自動被配置到指派的磁盤陣列中。雖然這個技術現在來看變得很普遍，但是值得來提一下。Areca管理軟件：第三款評測產品是來自LSI公司的MegaRAIDSAS8888ELP。它以LSI公司自行研制的RAID控制芯片來命名。LSI自助研發的RAID芯片是被稱作芯片上的RAID的LSISAS1078，和其他公司的產品不同，它不是基于IntelIOPRISC單元，而是基于500MHz的PowerPC核心。這樣的結果是值得贊賞的，因為它使SAS8888ELP在性能上和3Ware9690SA達到了同一等級。當我們移除一個驅動器來模擬驅動器損壞的情況時，當我們重新連接這個驅動器，RAID控制器軟件將會認為這個驅動器未配置或損壞。結果就是我們不能再使用這個驅動器，因為驅動器軟件認為這個驅動器不可靠。這樣雖然可以防止重新安裝上一個已經損壞的驅動器，但是對于一不小心移除了工作正常的驅動器的情況來說，這個過程非常的讓人感到厭煩。在這種情況下，我們必須進入到RAID控制器的BIOS，清除驅動器的unconfiguredandgood狀態。盡管這款產品是窄板設計，主要面向2U機架式服務器，但是它配置了兩個內部和兩個外部多線SAS連接器。每一個可以提供四個SAS端口。SAS8888ELP也采用PCI-Ex8接口，但是提供了更快的緩存速度，RAID卡上集成了256MB或者512MBDDR2-667ECC緩存。此外，也有可選的電池備份單元，支持常見的RAID模式也包括最新的RAID105060。同樣，SAS8888ELP支持在線容量擴展和RAID級遷移。LSI管理軟件：產品參數對比表格測試平臺我們使用8塊2.5寸希捷Savvio驅動器進行測試RAID0和RAID5模式測試結果RAID0測試結果：RAID5測試結果：RAID6測試結果：結論：回顧測試結果，只有一款產品在默認設置下沒有達到我們的預期結果。AttoExpressSASR348需要將系統和軟件作出調整來使其表現出最好的性能。ICP產品表現出了最好的IO性能。Ciprico提供了最豐富的特性，但是需要一臺性能強勁的主機來發揮這款沒有獨立RAID控制芯片的產品。遺憾的是，Raidcore產品不支持RAID6磁盤陣列模式。兩款性能優勢明顯的產品是AMCC的3Ware9690SA和LSI的MegaRAID8888ELP。二者在所有的四個基準測試模型中均表現出了優秀的IO性能。Areca產品特性比較豐富，但是測試中存在的問題使之不能得出最實際的結果，希望在將來發布的軟件和固件可以彌補這些問題。在豐富特性方面勝利者還是Ciprico的Raidcore產品。但是AMCC3Ware產品非常的接近。　　

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