SATA的存儲設(shè)備，從2005年起，市場占有率逐漸擴大。主要因為愈來愈多的廠商，不斷推出具有企業(yè)級(Enterprise Class) SATA 存儲產(chǎn)品，包括SATA RAID控制卡(Host Adapter)、硬盤 (HDD) 、硬盤陣列柜 (Disk Array)，擴大了SATA產(chǎn)品在儲存市場的應(yīng)用，從個人計算機 (Desktop)、工作站 (Workstation)到一些特定的服務(wù)器 (Server)。
在這市場區(qū)間，SATA磁盤陣列控制卡 (RAID Host Adapter)是一個非常重要組件，建邦科技專研存儲產(chǎn)品多年，從各種不同的角度深入探討9種 SATA磁盤陣列控制卡，采用各種不同的測試工具 (Benchmark Tool) 分析各種產(chǎn)品設(shè)計特點，及模擬實際應(yīng)用環(huán)境測試驗證執(zhí)行效能, 以供大家做選購參考：
首先列出目前市面上，最通行的9種SATA磁盤陣列控制卡：
- Areca ARC-1120， ARC-1160
- 3Ware Escalade 8506-8, Escalade 9500S-8
- LSI MegaRAID 150-4, 150-6
- Highpoint Rocket RAID 1820A
- RAIDCore BC 4852
- Promise FastTrak S150 S×4
磁盤陣列控制卡硬體架構(gòu)，可分為二大類，其優(yōu)缺點如下：
A、Software RAID–控制卡不自帶 CPU, 使用Server CPU來運算RAID的功能
優(yōu)點：
- 低成本
- 在RAID 0及RAID 1運算模式下，因Server 快速CPU可得到相當(dāng)好的執(zhí)行效能 (Performance)
缺點：
- 在RAID 5模式下，冗錯資料 (Parity data)運算，將大量占用系統(tǒng)CPU時間，Interrupt 增加，及消耗大量Memory及PCI Bus 頻寬，因為磁盤陣列控制卡必需傳輸“基本存儲資料”及“冗錯存儲資料”往返于系統(tǒng)Memory, PCI BUS, 及 HDD之間。當(dāng)系統(tǒng)工作負(fù)荷大時, 整體效能會大幅下降. H/W RAID 控制卡, 自帶 CPU 及 Memory, 可分擔(dān)系統(tǒng)CPU 工作量, 同時冗錯數(shù)據(jù)在自己的記憶體運算, 降低 PCI Bus 數(shù)據(jù)流量及 I/O Interrupt 次數(shù)。
- RAID的構(gòu)建及Volume擴容，必需在系統(tǒng)OS啟動下才能執(zhí)行。
最大的隱患：
- 當(dāng)系統(tǒng)產(chǎn)生“H/W Reset”，可能會導(dǎo)致磁盤陣列資料損壞丟失, 尤其是當(dāng)采用系統(tǒng)Memory做Cache，因為此部分Memory無法以Battery backup 來保護(hù)。
- RAID的功能以Device Driver來實現(xiàn)，將大大提高Driver的復(fù)雜度，同時產(chǎn)生較多兼容性問題。
B、Hardware RAID
磁盤陣列控制卡自帶CPU及Memory，RAID功能執(zhí)行完全獨立于系統(tǒng)外
優(yōu)點：
- 系統(tǒng)Rebooting，Resetting，或是系統(tǒng)Shutting Down不會影響存儲資料安全性及完整性
- RAID 5模式下冗錯資料運算不占用系統(tǒng)CPU，同時這些資料傳輸不會占用系統(tǒng)Memory及PCI Bus頻寬，讓系統(tǒng)可以服務(wù)其它任務(wù)。
缺點：
- 成本高
- 磁盤陣列控制卡的CPU必需采用高性能CPU，否則雖然確保了存儲資料完整性，卻損失了Performance，因為磁盤陣列控制卡CPU太慢。
首先，介紹磁盤陣列控制卡硬體架構(gòu)，以幫助了解各種產(chǎn)品Performance表現(xiàn)。
磁盤陣列控制卡主要硬體架構(gòu)由三大部分組成：
a、I/O Processor (簡稱為 RAID card CPU)
- 主要有PCI Bus界面，連接System及I/O Controller。
- Memory Bus界面，提供Cache Memory功能，加速RAID控制卡整體Performance。
- XOR 及CRC功能，加速RAID運
b、I/O Controller
- 經(jīng)由PCI Bus連接I/O Processor
- 提供SATA界面，連接HDD
c、S/W RAID Stack
- 由控制卡及Driver組成S/W RAID Stack，執(zhí)行各種RAID功能。
- 所有硬體設(shè)計架構(gòu)，大致可分為二種設(shè)計模式：
a、模組化設(shè)計：
- 采用先進(jìn)的I/O Processor 及I/O Controller，可以加速產(chǎn)品研發(fā)，快速提供最新規(guī)格產(chǎn)品，專注于S/W RAID Stack發(fā)展。主要缺點為成本結(jié)構(gòu)較高。
- 主要代表廠商：Areca，LSI，Adaptec，RAIDCore。
b、采用自行開發(fā)ASIC方案：
- 此方式將阻礙新產(chǎn)品研發(fā)，成本較低。主要代表廠商有3Ware，至今可見其最新產(chǎn)品Escalade 9500S-8仍采用其自8500使用的ATA RAID 5 ASIC設(shè)計產(chǎn)品，導(dǎo)致受限于ASIC功能，及老一代PCI Bus界面，無法快速推出PCI-X，PCI-Express產(chǎn)品。
- I/O Processor最常用Intel CPU，將此IOP規(guī)格Memory Bus，PCI Bus頻寬列于下面圖表，以供了解這些不同的CPU的執(zhí)行效能。
磁盤陣列控制卡, 常用Intel CPU規(guī)格表：
磁盤陣列控制卡CPU效能取決于Memory及PCI Bus的頻寬
由上表顯示CPU效能差異，在后面Performance比較上可看出老一代磁盤陣列控制卡采用早期IOP 如i960，IOP 303，IOP 302 為何無法突破資料傳輸率130MB/Sec，此現(xiàn)象尤其明顯當(dāng)RAID控制卡管理4個以上HDD。
I/O Controller
I/O Controller主要供應(yīng)商為Marvel及Silicon Image
未完待序
更多內(nèi)容請訪問建邦科技DoSTOR企業(yè)專欄！
