Введение
Честно говоря, обзоры RAID-контроллеров не являются самыми читаемыми, особенно среди тех, кто далёк от темы ИТ. Однако RAID-массивы являются платформой практически для любого сервера или рабочей станции, да и список доступных контроллеров для массового рынка впечатляет. Мы уже тестировали в сентябре прошлого года, и с тех пор мы получили ещё три модели. Посмотрим, как контроллеры от AMCC, Areca и LSI Corporation сравнятся с моделями Adaptec, Atto, ICP и Ciprico/Raidcore.
RAID-контроллеры с четырьмя-восемью портами SAS или SATA относятся к начальному уровню. Они обычно продаются по доступным ценам, довольно гибкие и при этом обеспечивают достаточную производительность для многих распространённых приложений среднего и малого бизнеса.
SAS-контроллеры более гибкие, чем продукты только-SATA, поскольку к подобному контроллеру можно подключить жёсткие диски SAS и SATA, а SATA-контроллеры могут работать только с SATA-винчестерами. По этой причине SAS-контроллеры часто называют унифицированными (Unified Serial Controller), и они обычно поддерживают функции управления предшественников SCSI. В результате можно подключать как высокопроизводительные жёсткие диски SAS, так и ёмкие SATA к одному контроллеру.
Замена параллельной шины SCSI последовательным интерфейсом "точка-точка" SAS/SATA облегчила создание и поддержку массивов RAID с физической точки зрения: кабели SAS и SATA состоят из небольшого числа проводов, поэтому они дешевле и надёжнее, чем шлейфы SCSI из 68 проводов. Да и интерфейс SAS/SATA предотвратил потенциальное "узкое место": в случае такой параллельной шины, как Ultra320 SCSI, суммарная пропускная способность 320 Мбайт/с разделяется между всеми устройствами, а у SATA/300 или SAS она составляет 300 Мбайт/с для каждого устройства.
В сегменте RAID-контроллеров для массового рынка сегодня работает много производителей. известны больше других, поскольку две этих компании стали экспертами в области организации хранилищ ещё в бизнес-секторе. Такие производители, как ICP и AMCC/3Ware, тоже существуют довольно давно. Raidcore немало потрясла рынок, выпустив наиболее . Areca и Atto тоже пытаются закрепиться на этом рынке. Но какая технология победит?
SAS и SATA под одним зонтиком
Когда интерфейсы накопителей IDE (Integrated Drive Electronics) и SCSI (Small Computer System Interface) широко использовались, IDE считался медленным и дешёвым, а SCSI - дорогим и непомерно быстрым. Первый применялся в домашних и корпоративных ПК, а SCSI стал стандартом подсистем хранения серверов и рабочих станций. Но не только: ещё и такой высокоскоростной периферии, как high-end сканеры. Потребительские материнские платы содержали IDE-контроллер на основе стандарта ATA с двумя раздельными каналами, которые поддерживали по два устройства каждый.
Стандарты ATA начались с ATA-1 с пропускной способностью 8,3 Мбайт/с в 1989 году и закончились на 133 Мбайт/с у UltraATA/133 ATA-7 (2005 год). Первые стандарты ATA имели некоторые проблемы с совместимостью, поскольку два винчестера не всегда надёжно работали вместе на одном канале в конфигурации master/slave. SCSI, с другой стороны, всегда был более надёжным интерфейсом, хотя и более сложным в настройке. SCSI требует терминирования шины, чтобы предотвратить отражение сигнала, а для каждого устройства пользователь должен задать свой SCSI ID. Часто использовался механизм автоматической конфигурации SCAM (SCSI Configured Automatically), но он так и не стал успешным. В итоге всем пользователям с небольшим бюджетом приходилось выбирать винчестеры IDE/ATA, а в корпоративном сегменте стандартом стал SCSI из-за надёжности и производительности.
С появлением Serial ATA ситуация стала меняться, поскольку этот стандарт смог решить проблемы параллельного интерфейса ATA без удорожания, предоставив последовательное соединение "точка-точка" для каждого винчестера. Это позволило упростить схему прокладки кабелей (несколько проводников вместо 40-контактного шлейфа), да и каждый винчестер получил максимальную пропускную способность 150 или 300 Мбайт/с. Были реализованы некоторые профессиональные функции, такие, как "родная" очередь команд (NCQ), которая появилась после первых обновлений стандарта Serial ATA. Для SATA не требуется никакой настройки.
Стандарт SAS, расшифровывающийся как Serial Attached SCSI, является последовательной версией параллельной шины SCSI. Интерфейсы SATA и SAS построены на кодировании 8/10 битов (передаётся 10 битов для 8 битов данных). Тактовые частоты 3, 6 и 12 ГГц переходят в 2,4, 4,8 и 9,6 Гбит/с, что даёт 300, 600 и 1 200 Мбайт/с пропускной способности (интерфейсы на 600 и 1200 Мбайт/с появятся в будущем). SAS поддерживает так называемые расширители (expanders), которые можно сравнить с сетевыми коммутаторами, а винчестеры SAS поставляются с двумя портами для данных; их можно использовать в качестве резервных или для повышения скорости обмена.
Приятно у SAS и то, что он использует не только собственный протокол SSP (SAS SCSI Protocol), но и поддерживает STP (SATA Tunneling Protocol). Последний позволяет всем SAS-контроллерам работать с винчестерами Serial ATA. Используя профессиональные контроллеры, такие, как в нашем тестировании, можно создавать как ёмкие RAID-массивы на SATA-винчестерах с объёмом до 1 Тбайт, так и высокопроизводительные RAID-массивы на жёстких дисках SAS со скоростью вращения шпинделя до 15 000 об/мин. Можно создавать массивы двух типов, если контроллер обеспечивает достаточное число портов SAS.
Эволюция RAID-контроллеров
Ещё до появления SATA такие компании, как 3Ware, Highpoint и Promise, поняли, что RAID вне пределов профессионального мира SCSI тоже имеет смысл. Особенно, если строить массивы на недорогих жёстких дисках ATA. Highpoint и Promise оказались первыми компаниями, которые предложили дополнительный чип, устанавливавшийся на топовые материнские платы. Но они предложили и карты расширения PCI, позволявшие организовывать ATA RAID на серверах начального уровня. Конечно, производительность и надёжность подобных решений не дотягивала до уровня профессиональных комплектующих, но с учётом цены и возможностей они всё ещё оставались весьма привлекательными для клиентов малого бизнеса. Всегда можно было установить дополнительный сервер на дешёвых комплектующих ATA с простым RAID-контроллером, который поддерживал только RAID 1.
С появлением SAS и SATA жёсткие диски для массового и профессионального рынков перешли на одну и ту же инфраструктуру (хотя вы не сможете запустить жёсткий диск SAS на SATA-контроллере). В результате бизнес-пользователи получили значительное улучшение гибкости, поскольку теперь им не приходилось выбирать между недорогими решениями ATA или сложными профессиональными продуктами. Всё, что потребуется, - приличный RAID-контроллер, после чего можно выбирать накопители из обоих миров. Большинство RAID-контроллеров работает под всеми популярными операционными системами, включая, конечно, Windows и Linux, иногда Solaris и Novell Netware, да и поддержка ОС Mac становится шире. Кроме того, неважно, клиентскую или серверную ОС вы используете: большинство карт работает под обеими.
Карты RAID-контроллеров выпускались для всех основных стандартов шины расширения, начиная с EISA (32 бита, 8 МГц) и VESA Local Bus (32 бита, 33+ МГц), затем PCI (32 бита , 33 МГц) и вплоть до PCI-X (64 бита, до 266 МГц), которая используется и по сей день. Последовательная шина PCI Express сегодня завоевала практически все сегменты рынка, так как она обеспечивает пропускную способность до 4 Гбайт/с в обоих направлениях (стандарт PCI Express 1.x, x16 линий) для каждого устройства. Кроме того, большая степень интеграции и кабели с поддержкой нескольких линий позволили картам RAID-контроллеров снизить свои габариты и даже способствовали появлению более мощных карт начального уровня. Их можно установить в стоечные серверы 2U, то есть создать специализированные серверы хранения данных с очень компактными габаритами. Кроме того, у SAS есть как внутренние, так и внешние разъёмы. В случае SATA вам приходится использовать либо оснащение SAS, либо eSATA, но последний стандарт поддерживает только одиночные накопители.
Совершенствование технологий производства позволило не только увеличить плотность памяти и производительность процессоров, но и выпустить более скоростные XOR-движки на аппаратных RAID-контроллерах, улучшающих производительность. Многие функции RAID-контроллеров, которые мы рассматриваем, часто заимствованы из решений управления, предназначавшихся для RAID-контроллеров SCSI. Если вы знакомы с ними, то с лёгкостью справитесь и с унифицированным RAID-контроллером SAS и SATA.
![Отзывы о контроллерах SAS/SCSI в Клубе экспертов THG [ 6 отзывов]](/forum/images/icons/icon5.gif){kind=icon}