Системы хранения данных (СХД),
дисковые массивы,
RAID корпуса и контроллеры

(499) 372-1360      info@storimax.ru
 

Обзоры

PCIe наизнанку

Эта статья была написана в далеком по компьютерным меркам 2007 году. Тем не менее, она не потеряла своей актуальности и сейчас. Конечно, за эти годы были выпущены новые, еще более производительные системы и не только на 8 дисков, но и на 16/24 диска, но тем не менее сферы применения PCIe систем хранения не изменились как и не изменилась архитектура самих систем.


Осенью 2007 года на рынке появилось одно из немногих и редких сегодня оригинальных решений среди систем хранения данных. До настоящего времени любые из систем хранения данных подключались к компьютеру через контроллеры внешних интерфейсов, начиная от простейшего USB и заканчивая Infiniband. Контроллер внешнего интерфейса, безусловно, удобнее с точки зрения стандартизации и мобильности системы хранения, но есть и много минусов. Во-первых, за контроллеры SCSI, SAS или Fibre Channel надо платить и немало, до $1000 плюс кабели, стоящие до $100. Во-вторых, этот контроллер и кабели надо иметь. В-третьих, предел скорости обмена данными в системе хранения определяется именно контроллером внешнего интерфейса и для SCSI/SAS не превышает 300 MB/s.

Поэтому идея, которая возникла у авторов SA-4378/3378, компании Maxtronic Int., очень интересна и в данном случае первый блин не вышел комом - скорее наоборот. Идея SA-4378/3378 очень проста - "посадить" RAID контроллер в системе хранения просто на внутренний интерфейс компьютера. В данном случае был выбран самый перспективный на сегодня интерфейс PCI Express. Результат очевиден - отпадает необходимость в специальном контроллере интерфейса и, что более всего важно, ограничителем производительности становится только RAID контроллер. Интерфейс, связывающий компьютер и систему хранения, перестает быть узким местом. SA-4378S/3378S поддерживают работу по PCI-Express x4, имеющий предел полосы пропускания в 1 гигабайт в секунду, что заметно выше того, что могут отдать 8 жестких дисков.  Графически можно представить идею новых систем хранения так:

Под PCIe адаптером понимается простейшая (dummy) плата, которая фактически есть "удлинитель" PCI Express интерфейса и не более того. Теперь перейдем от общего к частностям, т.е. к конкретным системам, в которых реализована эта замечательная идея.

Спецификация и краткое описание

Здесь мы расскажем о технических параметрах SA-4378/3378. SA-4378 и SA-3378 отличаются друг от друга только конструктивным исполнением. SA-4378 rack 2U, SA-3378 система настольная, поэтому все, сказанное ниже, будет относиться к обеим системам.

 

Поддерживаемая организация RAID

RAID 0 (striping), 
RAID 1 (mirroring)
RAID 10= 0+1 (stripe + mirror)
RAID 5 (data + parity striping)

RAID 6 (Disk striping with two sets of parity)

Поддержка "горячего" резервирования дисков

Есть

Высота в стойке для SA-4378 2U
Количество жестких дисков 8
Поддерживаемые интерфейсы жестких дисков SerialATA II
Внешний интерфейс PCI Express x4
Процессор Intel i80333
Кэш 512 MB DDR 400 MHz SDRAM,  расширяется до 2 GB
Защита кэш-памяти батареей от пропадания питания Есть, дополнительно
Максимальная емкость SATA диска Не ограничена (48-bit LBA режим поддерживается)
Управление С лицевой панели с помощью кнопок и двухстрочного LCD индикатора, с компьютера, к которому подключена система, и также по  COM интерфейсу (через любую терминальную программу).
Программное обеспечение для управления системой Внешнее, с компьютера, к которому подключена система, или с любого компьютера через COM порт.
Поддерживаемые операционные системы Microsoft Windows (поддерживается SCSI Miniport и Storport модели драйверов), Linux, Mac OS.
Извещения администратора По электронной почте или через SNMP.
Питание Два блока питания по  300 каждый с горячей заменой с 1 вентилятором в каждом блоке
Охлаждение Два вентилятора с "горячей" заменой
Габариты, мм Для  SA-4378 (rack) - 485 (Ширина) x 470 (Глубина) x 88 (Высота) мм, для SA-3378 (desktop) 200 (Ширина) x 321 (Глубина) x 336 (Высота) мм
Вес (без дисков) Для SA-4378S вес в упаковке 23.0 кг, чистый вес 16 кг (без дисков). Для SA-3378S вес в упаковке 14.5 кг, чистый вес 10 кг (без дисков). 
Комплект поставки PCIe плата, соединительный кабель, COM кабель, рельсы и крепеж в стойку, ключи, диск с драйверами и программой управления.

 

SA-4378, вид спереди
SA-3378S, вид спереди
SA-3378S, вид сзади

Конструкция

Обратите внимание на вид SA-3378S сзади. Здесь применено довольно необычное решение. Жесткие диски устанавливаются сзади в отсеки и закрываются вентиляторами. На лицевой панели вы увидите только кнопки управления, LCD дисплей и индикаторы работы дисков. Эта конструкция иллюстрируется рисунками ниже.

SA-4378S имеет абсолютно стандартную конструкцию, без каких-либо особенностей.

Варианты использования и подключения

Новые массивы могут применяться как локальные системы хранения для различных серверов, включая серверы приложений, не говоря уже о файловых серверах. Что касается аудио/видео приложений, то PCIe стораджи практически идеальны как локальные дисковые системы для рабочих станций видеомонтажа. Для ориентира приведем результаты тестов на компьютере Mac Pro 2 (2.66 OX/2x512/7300GT/250/SD, MAC OS X v.10.4.7 ) с платой Blackmagic DeckLink HD Extreme – как в одноканальным, так и двухканальном режимах. Под двухканальным понимается подключение двух систем SA-4378S и создание средствами MAC OS RAID 0 из двух систем. 

Результаты в одноканальном режиме

Результаты в двухканальном режиме

Эти результат говорят, в частности, что две системы SA-x378S, работают быстрее чем аналогичная, стоящая ровно столько же Fibre Channel 4 Gb система на 16 дисков. Но не надо забывать, что подключение FC системы требует дополнительно FC контроллера, стоимостью около $1000, так что в результате применение двух SA-x378S еще и на 15% эффективнее с точки зрения затрат, поскольку им никаких контроллеров не нужно. Разумеется, если FC системы предназначены для обслуживания нескольких рабочих станций, то SA-x378S могут работать только с одним компьютером.

Возможные схемы подключения приведены на рисунке ниже.

Заключение

SA-4378S/SA-3378S представляют собой новый подход к разработке внешних систем хранения данных. Для многих вариантов применения систем хранения как локальных, они с успехом заменят SCSI/SAS/Fibre Channel системы, причем при во многих случаях превосходящих по производительности результатов.


Возврат к списку

© Storimax, 2011
(499) 372-1360      info@storimax.ru
 
Разработка сайта Halm