主流服務器應用與硬盤接口分類解析
與普通硬盤不同,服務器硬盤速度更快、可靠性更高、接口特殊、可支持熱插拔,所以一直以來服務器硬盤都是服務器中必不可少的組成部分。而當用戶需要升級或添加服務器硬盤時,就會面對對服務器硬盤的認知與選擇問題。
一、數(shù)據(jù)庫佳選,1.5萬轉高速產(chǎn)品
希捷是硬盤領域領航者之一,希捷捷豹Cheetah X15是全球第一款轉速達到15000rpm的硬盤,其一經(jīng)推出,無論是在商業(yè)、高端磁盤評比或是存取時間等項目上都比當時的標準產(chǎn)品擁有絕對壓倒性優(yōu)勢,一舉成為全球很多工作站及服務器的首選。
在主流桌面硬盤還在7200轉徘徊時,1.5萬轉的產(chǎn)品對服務器應用有何作用呢?眾所周知,服務器硬盤高達每分鐘1.5萬轉的主軸轉速,可使硬盤驅動器尋找和拾取數(shù)據(jù)的速度大幅提高,這對常用來同步執(zhí)行多項作業(yè)的應用來說特別重要,其可讓運算工作的效率不再受限于硬盤從不同地方存取和傳送數(shù)據(jù)的速度。
并且,從理論上來看,轉速達15000rpm的硬盤可比10000rpm的產(chǎn)品提供高33%的IOPS(每秒I/O操作數(shù))性能。這意味著用戶可以使用較少的硬盤即可滿足它們對吞吐量的要求,從而削減總體擁有成本。所以,對于在線交易、數(shù)據(jù)庫與其他多用戶應用的服務器用戶來說,1.5萬轉服務器硬盤是他們值得優(yōu)選的最佳理想產(chǎn)品。
》見圖1 Seagate Cheetah企業(yè)級硬盤

目前市場上,能提供1.5萬轉服務器硬盤產(chǎn)品的廠商主要有希捷、日立、富士通三家。Seagate Cheetah企業(yè)級硬盤是其中最具代表性的產(chǎn)品,以目前主流的第六代希捷Cheetah 15K.6硬盤為例,它是世界首款采用自加密技術的硬盤、第二代垂直記錄技術、PowerTrim技術可動態(tài)調(diào)節(jié)硬盤功耗的產(chǎn)品,這些技術的采用使得它相比上一代產(chǎn)品待機和運行的功率要求降低61%,數(shù)據(jù)傳輸率則提高28%達到164MB/s。Cheetah 15K.6平均無故障時間(MTBF)達160萬小時(0.55% AFR),支持串行SCSI(SAS)或光纖接口,提供五年質保。容量36-300GB,是企業(yè)監(jiān)控集中存儲市場上順序性能和交易性能超高的一款3.5英寸硬盤產(chǎn)品,適用于主流和高性能企業(yè)級存儲應用、網(wǎng)絡附加存儲和存儲局域網(wǎng)用戶選用,可為此類企業(yè)應用提供無與倫比的性能、可靠性和創(chuàng)新能力。目前其73GB的產(chǎn)品報價在1000元左右、146GB的產(chǎn)品報價1550元左右、300GB的產(chǎn)品報價2000元左右。
》見圖2 日立Ultrastar 15K450硬盤

日立也有類似的產(chǎn)品,如日立Ultrastar 15K450硬盤。該硬盤采用PMR垂直記錄技術,最高的存儲容量可達450GB。平均尋道時間3.3毫秒,其快速旋轉速度可將平均延遲時間縮短到2毫秒,從而使客戶能夠更迅速、更高效地訪問數(shù)據(jù)。它支持SAS或4Gb/s光纖通道(FC)接口,支持液壓動態(tài)軸承馬達技術使該產(chǎn)品達到低噪音水準并增強了數(shù)據(jù)的完整性;旋轉振動保護(RVS)技術則能預測到多碟配置可能發(fā)生的干擾,并提前作出處理;而采用日立專利的磁頭加載/卸載停泊期技術,則可最大限度地減少集成導致的硬盤損壞。其147GB的產(chǎn)品目前報價1400元左右,而300GB的產(chǎn)品目前報價2300元左右。#p#page_title#e#
二、小型服務器佳選,2.5英寸萬轉產(chǎn)品
隨著小型機架式、刀片式服務器對存儲性能與占用空間需求的日益增加,近兩年來,3.5英寸萬轉硬盤逐漸向2.5英寸產(chǎn)品轉變正成一種趨勢。這是因為,2.5英寸小尺寸(SFF)硬盤的體積比傳統(tǒng)的3.5英寸硬盤可縮小70%,重量可減輕1.12英鎊(約510克)左右,可以獲得更好的尋道性能,可以讓服務器/磁盤柜在同體積下集成更多數(shù)量的硬盤,提供更高的IOPS,更適用于刀片或機架式等小型服務器。
從產(chǎn)品性能價格比來看,2.5英寸的萬轉產(chǎn)品并不比3.5英寸產(chǎn)品低,主流產(chǎn)品不僅較同檔次的傳統(tǒng)3.5英寸15K硬盤功耗可降低達50%,同時性能增強,尋道時間可縮短12%,并同樣具有高達160萬小時的MTBF平均無故障時間。
》見圖3 Seagate Savvio 15K

其最具代表性的產(chǎn)品就是Seagate Savvio 15K。Savvio 15K是全球第一款1.5萬轉的2.5英寸硬盤,在提供極高可用性和可靠性的同時確保超低功耗,適用于機架優(yōu)化的服務器和存儲陣列、刀片服務器和1U RAID服務器。它對高性能計算(HPC)和其他高性能應用、事務密集型在線事務處理(OLTP,Online transaction Processing)和數(shù)據(jù)庫應用、主流存儲陣列、刀片式服務器、機架服務器和立式服務器、嵌入式企業(yè)應用(例如醫(yī)療、工業(yè)和軍事)等領域的主流用戶都有極高的吸引力。
而2.5 英寸Seagate Savvio 10K.2企業(yè)級硬盤驅動器也是這樣的產(chǎn)品,它可為服務器提供最高可靠性,與其他任何競爭廠商的驅動器相比,運行中系統(tǒng)的冷卻更佳,性能更高。提供企業(yè)性能和高能效的完美組合,其容量可達300GB,可配備3Gb SAS及4Gb光纖通道等各種先進的接口,提供優(yōu)異的I/O傳輸性能,并具備世界級160萬小時平均故障時間的可靠度。具備超低耗電率,平均耗電量較前一代產(chǎn)品減少15%,體積比傳統(tǒng)3.5吋硬盤小70%,使更小的機架內(nèi)可以安裝更多的硬盤,讓儲存系統(tǒng)比以往更安靜、更快速、更可靠。
》見圖4 富士通MBE RC系列

富士通公司同樣推出有面向服務器用戶的2.5英寸SAS高性能服務器硬盤新品,如10025rpm的MBD2 RC系列和15000rpm的MBE RC系列。這兩個系列的硬盤都采用了垂直記錄技術,MBD2 RC系列有147GB和300GB兩種容量,轉速10025rpm,平均尋道時間3.8ms讀/4.3ms寫;MBE2 RC系列有73.5GB和147GB兩種容量,轉速15000rpm,平均尋道時間2.9ms讀/3.4ms寫。待機功耗相比3.5英寸的產(chǎn)品也更低,MBD2系列為3.4W,MBE2系列為4.1W,是目前市場上最節(jié)能的萬轉SAS硬盤之一。此外,這兩系列的硬盤都擁有16MB緩存,抗震性能可達100G(工作狀態(tài))/400G(非工作狀態(tài)),工作噪音29dB,重量不足220g。#p#page_title#e#
三、按需選擇,看清接口選服務器硬盤
目前服務器硬盤常見的接口類型有光纖、SAS、SCSI三大類,大家在選擇時需注意按需而選。SCSI是服務器硬盤傳統(tǒng)的接口類型,SCSI是Small Computer System Interface(小型計算機系統(tǒng)接口)的縮寫,和普通IDE硬盤相比有很多優(yōu)點:接口速度快,CPU占用率低,擴展性更好,并且支持熱插拔。采用Ultra160 SCSI、Ultra320 SCSI標準的SCSI硬盤,每秒的數(shù)據(jù)傳輸率分別可以達到160MB、320MB。例如富士通MAT3300NC(參考價格2600元)和MAT3300NP(參考價格2700元)就是這樣的代表產(chǎn)品,兩者的容量皆為300GB,轉速1萬轉,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硬盤有36、73與147GB等容量規(guī)格,接口類型則包括Ultra 320 SCSI(68針與80針兩種)和2Gb/s FC。
》見圖5 SAS采用了一體化橫梁的設計,多出一個安放第二個端口的空間可以保證SAS驅動器無法插入SATA背板插座,而SATA驅動器則可以安全地插入SAS背板插座。

SAS(串行SCSI)是新一代的SCSI技術,和現(xiàn)在流行的SATA硬盤相同,都是采用串行技術以獲得更高的傳輸速度,并通過縮短連結線改善內(nèi)部空間等。SAS的接口技術可以向下兼容SATA。由于SAS接口采用點到點的結構,可以建立磁盤到控制器的直接連接,所以其比傳統(tǒng)的SCSI具備更好的性能,全雙工方式下的數(shù)據(jù)操作保證最有效的數(shù)據(jù)吞吐量;更簡便的線纜連結及更好的擴展性。目前SAS技術正在逐步取代傳統(tǒng)的SCSI技術,成為目前主流服務器硬盤的首選接口之一。
例如希捷Barracuda ES.2硬盤就是采用SAS接口的代表產(chǎn)品,其擁有出色的寬帶抗旋轉振動容限能力,適用于多驅動器環(huán)境,與臺式機產(chǎn)品相比,將不可恢復錯誤率改進10倍??捎萌萘繛?50GB到1TB,采用垂直記錄技術,針對第2級存儲應用的最高功率效率125GB/瓦特,并且驅動器閑置時每個驅動器僅耗電8瓦特。適用于多轉高容量應用,例如近線、NAS、SAN、RAID、多主機應用和群集。
而光纖通道(FC,F(xiàn)ibre Channel)則是一種為提高多硬盤存儲系統(tǒng)的速度和靈活性才開發(fā)的接口,其可大大提高多硬盤系統(tǒng)的通信速度。光纖通道具有熱插拔、高速帶寬、遠程連接、連接設備數(shù)量大等特性,對于大型的ERP、CRM系統(tǒng),或是在線實時交易系統(tǒng)等需要更大傳輸量、更快反應速度的專業(yè)場合,采用更高端的光纖信道技術的硬盤更顯適用。它能更好的滿足高端工作站、服務器、海量存儲子網(wǎng)絡、外設間通過集線器、交換機和點對點連接進行雙向、串行數(shù)據(jù)通訊等系統(tǒng)對高數(shù)據(jù)傳輸率的要求。
》見圖6 希捷Cheetah NS.2

目前主流的服務器硬盤皆有按需標配光纖通道的產(chǎn)品,如希捷Cheetah NS.2及Cheetah 15K.7硬盤便支持6Gb/秒的SAS 2.0(600GB和450GB)和4Gb/秒FC兩種接口(采用Fibre Channel 4Gb/s接口的產(chǎn)品為ST3300602FC、ST3450802FC、ST3600002FC),市場上分別有對應的產(chǎn)品可售。Cheetah NS.2及Cheetah 15K.7系列硬盤具有業(yè)界超高的可靠性級別,從而降低硬盤替換成本,并采用希捷PowerTrim技術,能大幅優(yōu)化所有活動級別的硬盤功耗。