主流服务器应用与硬盘接口分类解析
与普通硬盘不同,服务器硬盘速度更快、可靠性更高、接口特殊、可支持热插拔,所以一直以来服务器硬盘都是服务器中必不可少的组成部分。而当用户需要升级或添加服务器硬盘时,就会面对对服务器硬盘的认知与选择问题。
一、数据库佳选,1.5万转高速产品
希捷是硬盘领域领航者之一,希捷捷豹Cheetah X15是全球第一款转速达到15000rpm的硬盘,其一经推出,无论是在商业、高端磁盘评比或是存取时间等项目上都比当时的标准产品拥有绝对压倒性优势,一举成为全球很多工作站及服务器的首选。
在主流桌面硬盘还在7200转徘徊时,1.5万转的产品对服务器应用有何作用呢?众所周知,服务器硬盘高达每分钟1.5万转的主轴转速,可使硬盘驱动器寻找和拾取数据的速度大幅提高,这对常用来同步执行多项作业的应用来说特别重要,其可让运算工作的效率不再受限于硬盘从不同地方存取和传送数据的速度。
并且,从理论上来看,转速达15000rpm的硬盘可比10000rpm的产品提供高33%的IOPS(每秒I/O操作数)性能。这意味着用户可以使用较少的硬盘即可满足它们对吞吐量的要求,从而削减总体拥有成本。所以,对于在线交易、数据库与其他多用户应用的服务器用户来说,1.5万转服务器硬盘是他们值得优选的最佳理想产品。
》见图1 Seagate Cheetah企业级硬盘
目前市场上,能提供1.5万转服务器硬盘产品的厂商主要有希捷、日立、富士通三家。Seagate Cheetah企业级硬盘是其中最具代表性的产品,以目前主流的第六代希捷Cheetah 15K.6硬盘为例,它是世界首款采用自加密技术的硬盘、第二代垂直记录技术、PowerTrim技术可动态调节硬盘功耗的产品,这些技术的采用使得它相比上一代产品待机和运行的功率要求降低61%,数据传输率则提高28%达到164MB/s。Cheetah 15K.6平均无故障时间(MTBF)达160万小时(0.55% AFR),支持串行SCSI(SAS)或光纤接口,提供五年质保。容量36-300GB,是企业监控集中存储市场上顺序性能和交易性能超高的一款3.5英寸硬盘产品,适用于主流和高性能企业级存储应用、网络附加存储和存储局域网用户选用,可为此类企业应用提供无与伦比的性能、可靠性和创新能力。目前其73GB的产品报价在1000元左右、146GB的产品报价1550元左右、300GB的产品报价2000元左右。
》见图2 日立Ultrastar 15K450硬盘
日立也有类似的产品,如日立Ultrastar 15K450硬盘。该硬盘采用PMR垂直记录技术,最高的存储容量可达450GB。平均寻道时间3.3毫秒,其快速旋转速度可将平均延迟时间缩短到2毫秒,从而使客户能够更迅速、更高效地访问数据。它支持SAS或4Gb/s光纤通道(FC)接口,支持液压动态轴承马达技术使该产品达到低噪音水准并增强了数据的完整性;旋转振动保护(RVS)技术则能预测到多碟配置可能发生的干扰,并提前作出处理;而采用日立专利的磁头加载/卸载停泊期技术,则可最大限度地减少集成导致的硬盘损坏。其147GB的产品目前报价1400元左右,而300GB的产品目前报价2300元左右。#p#page_title#e#
二、小型服务器佳选,2.5英寸万转产品
随着小型机架式、刀片式服务器对存储性能与占用空间需求的日益增加,近两年来,3.5英寸万转硬盘逐渐向2.5英寸产品转变正成一种趋势。这是因为,2.5英寸小尺寸(SFF)硬盘的体积比传统的3.5英寸硬盘可缩小70%,重量可减轻1.12英镑(约510克)左右,可以获得更好的寻道性能,可以让服务器/磁盘柜在同体积下集成更多数量的硬盘,提供更高的IOPS,更适用于刀片或机架式等小型服务器。
从产品性能价格比来看,2.5英寸的万转产品并不比3.5英寸产品低,主流产品不仅较同档次的传统3.5英寸15K硬盘功耗可降低达50%,同时性能增强,寻道时间可缩短12%,并同样具有高达160万小时的MTBF平均无故障时间。
》见图3 Seagate Savvio 15K
其最具代表性的产品就是Seagate Savvio 15K。Savvio 15K是全球第一款1.5万转的2.5英寸硬盘,在提供极高可用性和可靠性的同时确保超低功耗,适用于机架优化的服务器和存储阵列、刀片服务器和1U RAID服务器。它对高性能计算(HPC)和其他高性能应用、事务密集型在线事务处理(OLTP,Online transaction Processing)和数据库应用、主流存储阵列、刀片式服务器、机架服务器和立式服务器、嵌入式企业应用(例如医疗、工业和军事)等领域的主流用户都有极高的吸引力。
而2.5 英寸Seagate Savvio 10K.2企业级硬盘驱动器也是这样的产品,它可为服务器提供最高可靠性,与其他任何竞争厂商的驱动器相比,运行中系统的冷却更佳,性能更高。提供企业性能和高能效的完美组合,其容量可达300GB,可配备3Gb SAS及4Gb光纤通道等各种先进的接口,提供优异的I/O传输性能,并具备世界级160万小时平均故障时间的可靠度。具备超低耗电率,平均耗电量较前一代产品减少15%,体积比传统3.5吋硬盘小70%,使更小的机架内可以安装更多的硬盘,让储存系统比以往更安静、更快速、更可靠。
》见图4 富士通MBE RC系列
富士通公司同样推出有面向服务器用户的2.5英寸SAS高性能服务器硬盘新品,如10025rpm的MBD2 RC系列和15000rpm的MBE RC系列。这两个系列的硬盘都采用了垂直记录技术,MBD2 RC系列有147GB和300GB两种容量,转速10025rpm,平均寻道时间3.8ms读/4.3ms写;MBE2 RC系列有73.5GB和147GB两种容量,转速15000rpm,平均寻道时间2.9ms读/3.4ms写。待机功耗相比3.5英寸的产品也更低,MBD2系列为3.4W,MBE2系列为4.1W,是目前市场上最节能的万转SAS硬盘之一。此外,这两系列的硬盘都拥有16MB缓存,抗震性能可达100G(工作状态)/400G(非工作状态),工作噪音29dB,重量不足220g。#p#page_title#e#
三、按需选择,看清接口选服务器硬盘
目前服务器硬盘常见的接口类型有光纤、SAS、SCSI三大类,大家在选择时需注意按需而选。SCSI是服务器硬盘传统的接口类型,SCSI是Small Computer System Interface(小型计算机系统接口)的缩写,和普通IDE硬盘相比有很多优点:接口速度快,CPU占用率低,扩展性更好,并且支持热插拔。采用Ultra160 SCSI、Ultra320 SCSI标准的SCSI硬盘,每秒的数据传输率分别可以达到160MB、320MB。例如富士通MAT3300NC(参考价格2600元)和MAT3300NP(参考价格2700元)就是这样的代表产品,两者的容量皆为300GB,转速1万转,MAT3300NC采用了80pin Ultra 320 SCSI接口,而MAT3300NP采用了68pin Ultra 320 SCSI接口。再如,日立Ultrastar 15K147硬盘有36、73与147GB等容量规格,接口类型则包括Ultra 320 SCSI(68针与80针两种)和2Gb/s FC。
》见图5 SAS采用了一体化横梁的设计,多出一个安放第二个端口的空间可以保证SAS驱动器无法插入SATA背板插座,而SATA驱动器则可以安全地插入SAS背板插座。
SAS(串行SCSI)是新一代的SCSI技术,和现在流行的SATA硬盘相同,都是采用串行技术以获得更高的传输速度,并通过缩短连结线改善内部空间等。SAS的接口技术可以向下兼容SATA。由于SAS接口采用点到点的结构,可以建立磁盘到控制器的直接连接,所以其比传统的SCSI具备更好的性能,全双工方式下的数据操作保证最有效的数据吞吐量;更简便的线缆连结及更好的扩展性。目前SAS技术正在逐步取代传统的SCSI技术,成为目前主流服务器硬盘的首选接口之一。
例如希捷Barracuda ES.2硬盘就是采用SAS接口的代表产品,其拥有出色的宽带抗旋转振动容限能力,适用于多驱动器环境,与台式机产品相比,将不可恢复错误率改进10倍。可用容量为250GB到1TB,采用垂直记录技术,针对第2级存储应用的最高功率效率125GB/瓦特,并且驱动器闲置时每个驱动器仅耗电8瓦特。适用于多转高容量应用,例如近线、NAS、SAN、RAID、多主机应用和群集。
而光纤通道(FC,Fibre Channel)则是一种为提高多硬盘存储系统的速度和灵活性才开发的接口,其可大大提高多硬盘系统的通信速度。光纤通道具有热插拔、高速带宽、远程连接、连接设备数量大等特性,对于大型的ERP、CRM系统,或是在线实时交易系统等需要更大传输量、更快反应速度的专业场合,采用更高端的光纤信道技术的硬盘更显适用。它能更好的满足高端工作站、服务器、海量存储子网络、外设间通过集线器、交换机和点对点连接进行双向、串行数据通讯等系统对高数据传输率的要求。
》见图6 希捷Cheetah NS.2
目前主流的服务器硬盘皆有按需标配光纤通道的产品,如希捷Cheetah NS.2及Cheetah 15K.7硬盘便支持6Gb/秒的SAS 2.0(600GB和450GB)和4Gb/秒FC两种接口(采用Fibre Channel 4Gb/s接口的产品为ST3300602FC、ST3450802FC、ST3600002FC),市场上分别有对应的产品可售。Cheetah NS.2及Cheetah 15K.7系列硬盘具有业界超高的可靠性级别,从而降低硬盘替换成本,并采用希捷PowerTrim技术,能大幅优化所有活动级别的硬盘功耗。