储存接口技术仍然需要继续变革

2008-03-13 10:41:45来源: 电子工程专辑

  技术进步似乎在以前所未有的速度前行。但是,在CPU和处理技术几乎每个月都推出新产品的同时,存储接口的发展却逐渐显得落后了。

  目前的存储接口有很多种,如ATA、USB、以太网、SCSI、FC和InfiniBand等等。这些接口可以分为两个层次:本地接口(直接连接磁盘的接口),阵列或网络接口(连接阵列和网络的接口)。USB这类接口一般被用于终端设备连接,即在设备上使用桥接器实现接口转换。而在网络层面,则主要使用光纤通道、以太网络和InfiniBand。

  SCSI接口是前几年最普遍的接口选择方案。它是大多数企业级系统和大型设备中的标准接口,并且是RAID技术初期的基础。SCSI具备的独特功能在于它可在一个控制器上拥有多个驱动器的能力。当然,我们现在几乎可以通过任何接口实现这种能力,但首先开创这个概念的则是SCSI。

  在其第一代产品中,最多7个驱动器可以采用菊花链式结构;后来发展到15个驱动器。很快,推出了带有内置的多个接口的控制器,从而实现了一个控制器上拥有多达60个驱动器,就像采用一个驱动器一样。

  SCSI技术仍在持续发展中,在其最新的衍生技术--串行SCSI(SAS)中,更高的灵活性和更强的可扩展性是重要价值。然而其接受过程非常缓慢,尽管SCSI在经过多年后已经变得越来越普及,但很明显的是,数据要求和吞吐量的需求都已经超过了SCSI的能力范围。虽然SAS正在解决其中的一些问题,但是由于大多数SAS的实现仍然采用光纤通道连接主机,因而SAS未来的接受情况尚不明确。

  理论上,光纤通道已经作好了接替SCSI的准备。光纤通道最独特的功能之一是它允许单个接口上最多拥有126个器件。这可使得解决方案具备超乎想象的存储量和无限的性能。再加上主机总线配接器(HBA)和带双端口和四端口IO的控制器,用户可获得的冗余和容量级别将是不可估计的。

  光纤通道的另一个特色是采用密集型光纤连接。与SCSI不同的是,SCSI采用较大的电缆,并且具有线缆长度在7英呎~12公尺限制的低压差分(LVD) SCSI,而光纤通道则采用光学元件与主机连接,支持3000公尺以上的线缆长度,从而为数据中心的设计提供了较高的灵活性。

  光纤通道可以充分利用开关,这样不仅可使多个主机系统与中央存储设备相连,而且可以实现多个阵列和其它设备共存于目前所谓的储存网络上。这是其它接口无法实现的。光纤通道充分利用了这两点特性。在其存储网络上维护备份设备的能力可在几个小时内保护大量数据,而不像采用吉比特接口一样通常需要几天的时间。

  以太网不仅广泛应用于存储区域网络(SAN),还被用来构建网络附加存储(NAS)。目前的一种新趋势是,在IP协议的基础上使用iSCSI协议或SCSI命令进行数据传输。这一趋势有可能会推动以太网络向磁盘接口层面发展,最终允许磁盘直接连接到网络交换机,就像FC磁盘技术的发展一样。 就本地存储接口来看,一个非常重要的趋势就是正在迅速地从并行向串行转变。为此,系统设计师需要深入了解新技术带来的变化,认真评估新技术对存储空间、参数设置和存储应用的影响。

  iSCSI是一种独特技术,它采用光纤通道这样的SCSI协议,但是它并非采用专有接口连接计算机,而是通过普通的以太网连接。iSCSI类似于NAS(网络附加存储),但是iSCSI设备似乎可以看成是与系统直接相连的驱动器,而不是拥有映射的网络存储设备。

  iSCSI当前的缺陷在于吉比特网络的极限性能。虽然目前正推广对于10Gbps以太网络的认可,但其成本仍然无法被大众市场所接受。iSCSI是否集实用性、易于集成以及灵活性于一身,仍待时间证明。

关键字:接口  驱动器  控制器  总线  双端  存储

编辑:汤宏琳 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/news/eda/200803/article_18273.html
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