Technologie SAS. Interfaces de connexion du disque dur : SCSI, SAS, Firewire, IDE, SATA

07.06.2019

En théorie, tout le monde connaît les paramètres de performances des sous-systèmes de disque. Mais que se passe-t-il en pratique ? Beaucoup de gens se posent cette question, certains construisent leurs propres hypothèses. J'ai décidé de mener une série de tests et de déterminer « Qui est qui ». J'ai commencé à tester avec tous les utilitaires bien connus dd, hdparm, puis je suis passé à fio, sysbench. Un certain nombre de tests ont également été effectués à l'aide d'UnixBench et de plusieurs autres analogues. Un certain nombre de graphiques ont été générés, mais après des tests plus approfondis, il a été découvert que la plupart des logiciels n'étaient pas adaptés pour comparer de manière adéquate différents disques.
En utilisant fio, il a été possible de créer un tableau ou un graphique comparatif pour SAS, SATA, mais lors du test des SSD, il s'est avéré que les résultats obtenus étaient totalement inutilisables. Bien sûr, je respecte les développeurs de tous ces logiciels, mais à ce moment-là, il a été décidé de créer une série de tests non pas synthétiques, mais plus proches de la situation réelle.

Je dirai tout de suite que les paramètres de test et les machines elles-mêmes ont été sélectionnées de manière à ce que les résultats des tests ne soient pas faussés par le type de processeur, sa fréquence ou d'autres paramètres.

Essai 1

Création de fichiers

Au cours de huit cycles, la création de petits fichiers au contenu chaotique et une augmentation progressive du nombre de fichiers par cycle ont été générées. Le temps d'exécution a été mesuré pour chaque cycle.

Le graphique montre que le SSD KINGSTON SV300S3 a une vitesse de création de fichiers plus élevée et est presque indépendant de leur nombre. Il convient également de noter que ces disques particuliers ont une échelle plus linéaire.
En regardant les disques SAS dans Hardware RAID, on peut voir que la vitesse dépend du type de raid, mais ne dépend pas du tout du nombre de disques.
Mais plus de temps est consacré non pas à la création de fichiers, comme il s'est avéré, mais à leur réécriture. Dans cette optique, passons au deuxième test.

Essai 2

Écrasement de fichiers

Les mêmes opérations que lors du premier test ont été répétées, mais de nouveaux fichiers n'ont pas été créés à chaque fois, mais le même fichier a été utilisé, dans lequel de nouvelles informations ont été écrites à chaque fois.

L'image terrible des disques SATA 7 200 tr/min MB2000GCVBR attire immédiatement votre attention. Enregistrement lent et 2x SAS SEAGATE de 300 Go. J’ai donc décidé de les supprimer du planning pour plus de clarté sur le reste.

Le sous-système le plus rapide s'est avéré être un seul SSD KINGSTON. Les deuxième et troisième places sont allées à 8x SEAGATE ST3300657SS et 4x SEAGATE ST3300657SS. Nous constatons également qu'à mesure que le nombre de SSD dans la matrice augmente, la vitesse diminue légèrement.

Essai 3

MySQL. Combinaison de requêtes SQL INSERT, SELECT, UPDATE, DELETE

Une table InnoDB a été créée avec la structure suivante :
CRÉER TABLE `table` (
`id` int(10) non signé NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`time` int(11) NON NULL,
`uid` int(11) NON NULL,
`statut` varchar(32) NON NULL,
CLÉ PRIMAIRE (`id`),
CLÉ DE TEXTE COMPLET `statut` (`statut`)
) MOTEUR=InnoDB CHARSET PAR DÉFAUT=cp1251;

Plusieurs demandes ont été générées simultanément :
- INSÉRER;
- MISE À JOUR avec sélection par CLÉ PRIMAIRE ;
- UPDATE avec sélection par FULLTEXT (recherche par 4 caractères sur 24) : WHERE `status` LIKE "%(string)%" ;
- DELETE FROM avec sélection par PRIMARY KEY ;
- DELETE FROM avec sélection sans utiliser de clé : WHERE `time`>(int);
- SELECT avec sélection sans utiliser de clé : WHERE `time`>(int);
- SELECT avec sélection par CLÉ PRIMAIRE ;
- SELECT avec sélection par FULLTEXT (recherche par 4 caractères sur 24) : WHERE `status` LIKE "%(string)%" ;
- SELECT avec sélection sans utiliser de clé : WHERE `uid`>(int).

Et encore une fois, nous voyons la même image que dans le deuxième test.

Dans les tests suivants, j'utilise l'utilitaire sysbench, qui génère des fichiers volumineux :
128 fichiers, tailles totales 10 Go, 30 Go et 50 Go.
Taille du bloc 4 Ko.
Je voudrais immédiatement attirer votre attention sur le fait que sur certains graphiques, pour certains serveurs, il n'y a pas de données pour 10 Go. Cela est dû au fait que ces machines disposent de plus de 10 Go de RAM et que la mise en cache des données est effectuée. L'absence de certains résultats pour 50 Go est due au manque d'espace disque, dans le cas du SSD KINGSTON SV300S3.

Essai 4

Enregistrement linéaire (création de fichiers)

On constate que toutes les variantes avec SSD KINGSTON SV300S3, ainsi que 8x SEAGATE ST3300657SS en RAID10, ont les meilleures performances. L'augmentation de la vitesse avec l'augmentation du nombre de disques SAS est très clairement visible.
C’est ici que l’on voit clairement que les SSD sont complètement différents. La différence est de 4 fois !

Essai 5

Enregistrement linéaire (écrasement de fichiers)

Les dirigeants sont toujours les mêmes. Si l'on compare 2x SSD d'INTEL et 2x SAS, il n'y a pratiquement aucune différence.

Essai 6

Lecture linéaire

Ici, nous voyons une image légèrement différente. Les leaders sont 4x SSD KINGSTON RAID10, avec des changements minimes dans les résultats à mesure que la taille du fichier augmente, et 8x SEAGATE en RAID10, avec une diminution progressive de la vitesse, à des vitesses de 700 Mbit/s et 600 Mbit/s.
Les lignes pour 1x SSD KINGSTON et 2x SSD KINGSTON RAID1 correspondaient. En termes simples, pour une lecture linéaire, il est préférable de prendre soit RAID10, soit un seul disque. L'utilisation de RAID1 n'est pas justifiée.
On voit clairement que 2x SAS RAID1 et 4x SAS RAID10 présentaient de grandes similitudes. Mais lorsque le nombre de disques double, une énorme augmentation de la vitesse est visible.
2x SSD Intel RAID1 ont une baisse de vitesse significative dans la plage de 10 Go à 30 Go, puis ils vont à la même vitesse que SATA RAID1.

Essai 7

Lecture aléatoire

Tous les SSD sont en tête :
- 4x KINGSTON RAID10 ;
- 2x RAID1 KINGSTON, 2x RAID1 INTEL ;
- 1 KINGSTON.

J'ai copié tout le monde sur le graphique suivant pour plus de clarté.

Naturellement, le SAS RAID10 8x a la vitesse la plus élevée parmi ceux-ci, mais la vitesse chute fortement. Mais sur la base des données pour 2x SAS et 4x SAS, je suppose qu'avec une nouvelle croissance du volume, la vitesse se stabilisera.

Essai 8

Entrée aléatoire

2x 120 Go SSD INTEL SSDSC2CT12 Matériel RAID1 SAS1068E avec une vitesse stable de 30 Mbit/s offre d'excellentes performances. Selon KINGSTON, à mesure que le nombre de disques augmente, la vitesse, curieusement, diminue. À la quatrième place se trouve 8x SAS SEAGATE.

Essai 9

Opérations de lecture et d'écriture aléatoires combinées

Nous savons tous qu'aucun serveur n'est en lecture seule ou en écriture seule. Les deux opérations sont toujours effectuées. Et dans la plupart des cas, il ne s’agit que d’opérations aléatoires et non linéaires. Alors, voyons ce que nous avons.

Grâce à son excellente vitesse d'écriture, le 2x SSD INTEL arrive loin devant, suivi du SSD KINGSTON. La troisième place était partagée par 2x SSD KINGSTON et 8x SAS SEAGATE.

Essai 10

Après avoir effectué tous ces tests, j'ai décidé qu'il serait pratique de dériver la dépendance de la vitesse sur le rapport des opérations de lecture aléatoire et d'écriture aléatoire.

Certains ont une augmentation de vitesse, d'autres une diminution et 8x SAS RAID10 a une ligne droite.

Essai 11

J'ai également fait une comparaison de grandes baies de disques SAS, qui montre que cela dépend davantage de la vitesse des disques que de leur nombre.

Il est temps de faire le point.
Il y avait beaucoup de voitures, mais pas assez. Malheureusement, je n'ai pas pu déterminer si les indicateurs du SSD INTEL SSDSC2CT12 sont leur fonctionnalité ou une fonctionnalité du contrôleur raid. Mais je crois que c'est le contrôleur.

À mesure que le nombre de disques SAS dans la matrice augmente, tous les indicateurs ne font que s'améliorer.
Pour MySQL, les sous-systèmes lents sont SATA RAID1 et SAS RAID1. Pour le reste, il existe des différences, mais elles ne sont pas si significatives.
Pour l'enregistrement linéaire, les grandes matrices de disques SAS en RAID10 et les SSD sont bonnes. Il ne sert à rien d’utiliser des baies SSD. Le coût augmente, mais les performances stagnent.
Tous les grands tableaux conviennent à la lecture linéaire. Mais en pratique, Lin. Lire sans écrire est presque inconnu ici.
Lecture aléatoire à partir de disques SSD uniques ou de logiciels RAID.
Pour un enregistrement aléatoire, il est préférable d'utiliser le RAID matériel à partir d'un SSD, bien que les SSD uniques ne sacrifient pas grand-chose.
La lecture/écriture aléatoire, c'est-à-dire l'un des indicateurs les plus importants, donne les meilleurs résultats sur le RAID matériel à partir du SSD.
Pour résumer tout ce qui précède, pour la plupart des tâches, il est préférable d'utiliser de grandes matrices (>=8) de SAS ou un RAID matériel de SSD. Mais pour certaines tâches, il serait plus correct d'utiliser des SSD uniques.
Sur la base des volumes de SSD principalement proposés sur notre marché, pour les nœuds VDS, il vaut la peine d'utiliser des processeurs aux performances maximales associés à de grandes baies SAS ou des processeurs médiocres et des SSD uniques. Je pense qu'utiliser HW Raid pour deux SSD sera un peu cher.
Si vous avez besoin d'un système rapide et n'avez pas besoin de beaucoup d'espace disque, 2x SSD en Hardware RAID seront le meilleur choix. Si vous souhaitez économiser un peu au détriment des performances, vous pouvez alors utiliser un seul SSD ou deux SSD dans un raid logiciel.

Des questions qui restent sans réponse :

Que se passe-t-il lorsque vous augmentez le nombre de SSD dans un RAID matériel ?
Qu'est-ce qui est moins cher pour les serveurs virtuels : des machines coûteuses et une grande baie SAS ou plusieurs serveurs médiocres avec un seul SSD ? À cet égard, vous devez également prendre en compte la fiabilité/durabilité des SAS et SSD, car il existe diverses rumeurs à propos de ces derniers.

En plus des tests et des serveurs répertoriés, il y en avait bien d'autres, mais ils n'ont pas été inclus dans les résultats, car les tests étaient « calibrés » sur eux et beaucoup d'entre eux se sont révélés incorrects.
Des tests RAMDisk ont également été effectués. Les résultats étaient plutôt bons, mais pas les meilleurs. Probablement dû au fait qu'il s'agissait d'une machine virtuelle.

Tous les tests, sauf le dernier, ont été réalisés uniquement sur des serveurs dédiés.

La dernière fois, nous avons examiné tout ce qui concerne la technologie SCSI dans un contexte historique : qui l'a inventée, comment elle s'est développée, quelles variétés elle existe, et ainsi de suite. Nous avons terminé par le fait que la norme la plus moderne et la plus pertinente est Serial Attached SCSI, elle est apparue relativement récemment, mais a connu un développement rapide ; La première implémentation « sur silicium » a été présentée par LSI en janvier 2004, et en novembre de la même année, SAS est entré dans le top des requêtes les plus populaires sur storagesearch.com.

Commençons par les bases. Comment fonctionnent les appareils utilisant la technologie SCSI ? La norme SCSI repose sur le concept client/serveur.

Le client, appelé initiateur, envoie diverses commandes et attend leurs résultats. Le plus souvent, bien entendu, le responsable du traitement SAS agit en tant que client. Aujourd'hui, les contrôleurs SAS sont des contrôleurs HBA et RAID, ainsi que des contrôleurs de stockage situés à l'intérieur de systèmes de stockage externes.

Le serveur est appelé appareil cible, sa tâche est d'accepter la demande de l'initiateur, de la traiter et de renvoyer les données ou la confirmation de la commande. Le périphérique cible peut être un seul disque ou une baie de disques entière. Dans ce cas, le SAS HBA à l'intérieur de la baie de disques (appelé système de stockage externe), conçu pour y connecter des serveurs, fonctionne en mode cible. Chaque périphérique cible se voit attribuer un ID cible SCSI distinct.

Pour connecter les clients au serveur, un sous-système de livraison de données est utilisé (anglais Service Delivery Subsystem), dans la plupart des cas, ce nom délicat ne cache que des câbles. Des câbles sont disponibles pour les connexions externes et les connexions internes aux serveurs. Les câbles changent de génération en génération de SAS. Il existe aujourd'hui trois générations de SAS :

SAS-1 ou SAS 3 Gbits
- SAS-2 ou SAS 6 Gbits
- SAS-3 ou SAS 12 Gbit – est en cours de préparation pour une sortie mi-2013

Câbles SAS internes et externes

Parfois, ce sous-système peut inclure des extensions ou des extensions SAS. Les expanseurs (expandeurs en anglais, expandeurs, mais le mot «expandeur» a pris racine en russe) sont compris comme des dispositifs qui aident à transmettre des informations des initiateurs aux cibles et inversement, mais sont transparents pour les dispositifs cibles. L'un des exemples les plus typiques est un module d'extension, qui vous permet de connecter plusieurs périphériques cibles à un port initiateur, par exemple une puce d'extension dans une étagère de disques ou dans le fond de panier d'un serveur. Grâce à cette organisation, les serveurs peuvent avoir plus de 8 disques (les contrôleurs utilisés aujourd'hui par les principaux fabricants de serveurs sont généralement à 8 ports), et les étagères de disques peuvent en avoir n'importe quel nombre requis.

L'initiateur connecté au périphérique cible par le système de livraison de données est appelé un domaine. Tout périphérique SCSI contient au moins un port, qui peut être un port initiateur, un port cible ou une combinaison des deux. Les ports peuvent se voir attribuer des identifiants (PID).

Les périphériques cibles sont constitués d'au moins un numéro d'unité logique ou LUN. C'est le LUN qui identifie avec lequel des disques ou partitions de ce périphérique cible l'initiateur travaillera. On dit parfois que la cible fournit un LUN à l'initiateur. Ainsi, pour un adressage complet vers le stockage souhaité, le couple SCSI Target ID + LUN est utilisé.

Comme dans la plaisanterie bien connue (« Je ne prête pas d'argent et la First National Bank ne vend pas de semences »), l'appareil cible n'agit généralement pas comme « l'expéditeur de commandes » et l'initiateur ne fournit pas d'information. LUN. Même s’il convient de noter que la norme autorise qu’un seul appareil puisse être à la fois initiateur et cible, cela est rarement utilisé dans la pratique.

Pour la « communication » des appareils en SAS, il existe un protocole, selon la « bonne tradition » et selon la recommandation OSI, divisé en plusieurs couches (de haut en bas) : Application, Transport, Lien, PHY, Architecture et Physique.

SAS comprend trois protocoles de transport. Protocole Serial SCSI (SSP) - utilisé pour fonctionner avec des périphériques SCSI. Serial ATA Tunneling Protocol (STP) - pour l'interaction avec les disques SATA. Serial Management Protocol (SMP) - pour gérer la structure SAS. Grâce à STP, nous pouvons connecter des disques SATA aux contrôleurs SAS. Grâce à SMP, nous pouvons construire de grands systèmes (jusqu'à 1000 périphériques disques/SSD dans un domaine), et également utiliser le zonage SAS (plus de détails à ce sujet dans l'article sur le commutateur SAS).

La couche liaison est utilisée pour gérer les connexions et les trames de transfert. Couche PHY - utilisée pour des choses comme la définition de la vitesse de connexion et l'encodage. Au niveau architectural, il y a des problèmes d'extension et de topologie. La couche physique définit la tension, les formes d'onde de connexion, etc.

Toute interaction dans SCSI est basée sur des commandes que l'initiateur envoie au périphérique cible et attend leur résultat. Ces commandes sont envoyées sous forme de blocs de description de commande (Command Description Block ou CDB). Un bloc est constitué d'un octet de code de commande et de ses paramètres. Le premier paramètre est presque toujours le LUN. Un CDB peut avoir une longueur comprise entre 6 et 32 octets, bien que les versions récentes de SCSI autorisent les CDB de longueur variable.

Après avoir reçu la commande, l'appareil cible renvoie un code de confirmation. 00h signifie que la commande a été reçue avec succès, 02h signifie une erreur, 08h signifie que l'appareil est occupé.

Les équipes sont réparties en 4 grandes catégories. Les N, de l'anglais « non-data », sont destinés aux opérations non directement liées à l'échange de données. W, de « écriture » - enregistrement des données reçues par le périphérique cible de l'initiateur. R, comme vous pouvez le deviner d'après le mot « lire », est utilisé pour la lecture. Enfin B - pour l'échange de données bidirectionnel.

Il existe de nombreuses commandes SCSI, nous ne listerons donc que les plus fréquemment utilisées.

Unité de test prête (00h) - vérifiez si le périphérique est prêt, s'il contient un disque (s'il s'agit d'un lecteur de bande), si le disque a démarré, etc. Il convient de noter que dans ce cas, l'appareil n'effectue pas d'autodiagnostic complet ; il existe d'autres commandes pour cela.
Enquête (12h) - obtenez les principales caractéristiques de l'appareil et ses paramètres
Envoyer un diagnostic (1Dh) - effectuer un autodiagnostic de l'appareil - les résultats de cette commande sont renvoyés après le diagnostic avec la commande Recevoir les résultats du diagnostic (1Ch)
Request sense (03h) - la commande vous permet d'obtenir l'état d'exécution de la commande précédente - le résultat de cette commande peut être soit un message du type "pas d'erreur", soit divers échecs, de l'absence de disque dans le lecteur à de graves problèmes.
Capacité de lecture (25h) - vous permet de connaître la capacité de l'appareil cible
Format Unit (04h) - sert à formater de manière destructive le périphérique cible et à le préparer au stockage des données.
Lire (4 options) - lecture des données ; existe sous la forme de 4 commandes différentes, différant par la longueur du CDB
Écrire (4 options) - enregistrer. Idem pour la lecture en 4 versions
Écrire et vérifier (3 options) - enregistrement et vérification des données
Sélection de mode (2 options) - réglage de divers paramètres de l'appareil
Détection de mode (2 options) - renvoie les paramètres actuels de l'appareil

Examinons maintenant quelques exemples typiques d'organisation du stockage de données sur SAS.

Premier exemple, serveur de stockage de données.

De quoi s'agit-il et avec quoi le mange-t-on ? De grandes entreprises telles qu'Amazon, Youtube, Facebook, Mail.ru et Yandex utilisent des serveurs de ce type pour stocker du contenu. Le contenu désigne la vidéo, les informations audio, les images, les résultats de l'indexation et du traitement de l'information (par exemple, Hadoop, si populaire récemment aux États-Unis), le courrier, etc. Pour comprendre la tâche et choisir l'équipement approprié, vous devez en outre connaître quelques informations d'introduction, sans lesquelles cela est absolument impossible. Tout d’abord et surtout, plus il y a de disques, mieux c’est.

Centre de données d'une des sociétés russes du Web 2.0

Les processeurs et la mémoire de ces serveurs ne sont pas beaucoup utilisés. Deuxièmement, dans le monde du Web 2.0, les informations sont stockées géographiquement réparties, avec plusieurs copies sur des serveurs différents. 2 à 3 copies des informations sont stockées. Parfois, si cela est demandé fréquemment, davantage de copies sont stockées pour équilibrer la charge. Eh bien, troisièmement, sur la base du premier et du deuxième, moins cher sera le mieux. Dans la plupart des cas, tout ce qui précède conduit à l’utilisation de disques SAS ou SATA Nearline haute capacité. En règle générale, au niveau de l'entreprise. Cela signifie que ces disques sont conçus pour fonctionner 24h/24 et 7j/7 et sont nettement plus chers que leurs homologues utilisés dans les ordinateurs de bureau. Le boîtier est généralement choisi pour pouvoir accueillir plus de disques. Si c’est 3,5’’, alors 12 disques en 2U.

Serveur de stockage 2U typique

Ou 24 x 2,5’’ en 2U. Ou d'autres options en 3U, 4U, etc. Maintenant, ayant le cas, le nombre de disques et leur type, il faut sélectionner le type de connexion. En fait, le choix n’est pas très large. Et cela revient à utiliser un fond de panier avec ou sans extension. Si nous utilisons un fond de panier d'extension, le contrôleur SAS peut être à 8 ports. S'il ne dispose pas d'extension, le nombre de ports du contrôleur SAS doit être égal ou supérieur au nombre de disques. Et enfin, le choix du contrôleur. Nous connaissons le nombre de ports, 8, 16, 24 par exemple, et sélectionnons un contrôleur en fonction de ces conditions. Il existe 2 types de contrôleurs, RAID et HBA. Ils diffèrent en ce que les contrôleurs RAID prennent en charge les niveaux RAID 5,6,50,60 et disposent d'une quantité de mémoire assez importante (512 Mo à 2 Go aujourd'hui) pour la mise en cache. Le HBA n'a pas de mémoire du tout, ou très peu. De plus, soit les HBA ne savent pas du tout comment faire du RAID, soit ils ne peuvent effectuer que des niveaux simples qui ne nécessitent pas une grande quantité de calculs. RAID 0/1/1E/10 est un ensemble typique pour HBA. Ici, nous avons besoin d'un HBA, ils sont beaucoup moins chers, nous n'avons donc pas du tout besoin de protection des données et nous nous efforçons de minimiser le coût du serveur.

HBA SAS 16 ports

Deuxième exemple, serveur de messagerie Exchange. Ainsi que MDaemon, Notes et autres serveurs similaires.

Ici, tout n'est pas aussi évident que dans le premier exemple. En fonction du nombre d'utilisateurs que le serveur doit servir, les recommandations varient. Dans tous les cas, nous savons que la base de données Exchange (dite base de données Jet) est mieux stockée sur RAID 5/6 et est bien mise en cache à l'aide d'un SSD. En fonction du nombre d'utilisateurs, nous déterminons les volumes de stockage requis « aujourd'hui » et « pour la croissance ». On se souvient que le serveur vit 3 à 5 ans. Par conséquent, « pour la croissance » peut se limiter à une perspective de cinq ans. Il reviendra alors moins cher de changer complètement de serveur. En fonction du volume des disques, nous choisirons le boîtier. C'est plus facile avec le fond de panier ; il est recommandé d'utiliser des extensions, car les exigences de prix ne sont pas aussi strictes que dans le cas précédent, et en général, on peut facilement tolérer une augmentation du coût d'un serveur de 50 à 100 $, et parfois plus, dans un souci de fiabilité et de fonctionnalité. Nous choisirons des disques SAS ou NL-SAS/Enterprise SATA en fonction du volume. Ensuite, la protection des données et la mise en cache. Choisissons un contrôleur moderne à 4/8 ports prenant en charge la mise en cache RAID 5/6/50/60 et SSD. Pour LSI, il s'agit de n'importe quel MegaRAID sauf 9240 avec la fonction de mise en cache CacheCade 2.0, ou Nytro MegaRAID avec un SSD intégré. Pour Adaptec, ce sont des contrôleurs prenant en charge MAX IQ. Pour la mise en cache dans les deux cas (sauf pour Nytro MegaRAID), vous devrez prendre une paire de SSD basés sur la technologie e-MLC de classe entreprise. Intel, Seagate, Toshiba, etc. en ont. Les prix et les entreprises sont à votre choix. Si cela ne vous dérange pas de payer un supplément pour la marque, recherchez des produits similaires dans les gammes de serveurs IBM, Dell, HP et allez-y !

Contrôleur RAID de mise en cache SSD Nytro MegaRAID

Troisième exemple, système de stockage de données externe à faire soi-même.

Ainsi, la connaissance la plus approfondie de SAS est bien entendu requise pour ceux qui produisent des systèmes de stockage de données ou souhaitent les fabriquer eux-mêmes. Nous nous concentrerons sur un système de stockage assez simple, dont le logiciel est réalisé par Open-E. Bien entendu, vous pouvez créer des systèmes de stockage sur Windows Storage Server, sur Nexenta, sur AVRORAID, sur Open NAS et sur tout autre logiciel adapté à ces fins. Je viens de décrire les grandes orientations, puis les sites des fabricants vous aideront. Ainsi, s’il s’agit d’un système externe, nous ne savons presque jamais de combien de disques l’utilisateur final aura besoin. Nous devons être flexibles. Pour cela, il existe ce qu'on appelle des JBOD - des étagères de disques externes. Ils comprennent un ou deux extensions, dont chacune possède une entrée (connecteur SAS 4 ports), une sortie vers l'expandeur suivant, les ports restants sont acheminés vers des connecteurs destinés à connecter des disques. De plus, dans les systèmes à deux extenseurs, le premier port du disque est acheminé vers le premier extenseur et le deuxième port est acheminé vers le deuxième extenseur. Cela vous permet de créer des chaînes de JBOD tolérantes aux pannes. Le serveur principal peut avoir des disques internes ou ne pas en avoir du tout. Dans ce cas, des contrôleurs SAS « externes » sont utilisés. C'est-à-dire des contrôleurs avec des ports « à l'extérieur ». Le choix entre un contrôleur SAS RAID ou un SAS HBA dépend du logiciel de gestion que vous choisissez. Dans le cas d'Open-E, il s'agit d'un contrôleur RAID. Vous pouvez également vous occuper de l’option de mise en cache sur le SSD. Si votre système de stockage dispose de beaucoup de disques, alors la solution Daisy Chain (lorsque chaque JBOD suivant se connecte au précédent ou au serveur principal) n'est pas adaptée pour de nombreuses raisons. Dans ce cas, le serveur principal est soit équipé de plusieurs contrôleurs, soit un périphérique appelé commutateur SAS est utilisé. Il permet de connecter un ou plusieurs serveurs à un ou plusieurs JBOD. Nous examinerons les commutateurs SAS plus en détail dans les articles suivants. Pour les systèmes de stockage de données externes, il est fortement recommandé d'utiliser uniquement des disques SAS (y compris NearLine) en raison des exigences accrues en matière de tolérance aux pannes. Le fait est que le protocole SAS a bien plus de fonctions que SATA. Par exemple, contrôle des données écrites-lues tout au long du chemin à l'aide de sommes de contrôle (protection de bout en bout T.10). Et le chemin, comme nous le savons déjà, peut être très long.

JBOD multidisque

Ceci conclut notre excursion dans le monde de l'histoire et de la théorie du SCSI en général et du SAS en particulier, et la prochaine fois je vous parlerai plus en détail de l'utilisation du SAS dans la vie réelle.

Interface SAS.

L'interface SAS ou Serial Attached SCSI fournit une connectivité sur une interface physique, similaire à SATA, appareils, contrôlé par un jeu de commandes SCSI. Posséder rétrocompatible avec SATA, il permet de connecter via cette interface tous les périphériques contrôlés par le jeu de commandes SCSI - non seulement des disques durs, mais également des scanners, des imprimantes, etc. Par rapport au SATA, SAS fournit une topologie plus développée, permettant la connexion parallèle d'un périphérique à deux ou plusieurs canaux. Les extensions de bus sont également prises en charge, vous permettant de connecter plusieurs périphériques SAS à un seul port.

Le protocole SAS est développé et maintenu par le comité T10. SAS a été conçu pour communiquer avec des périphériques tels que des disques durs, des lecteurs optiques, etc. SAS utilise une interface série pour fonctionner avec des disques directement connectés et est compatible avec l'interface SATA. Bien que SAS utilise une interface série par opposition à l'interface parallèle utilisée par le SCSI traditionnel, les commandes SCSI sont toujours utilisées pour contrôler les périphériques SAS. Les commandes (Fig. 1) envoyées au périphérique SCSI sont une séquence d'octets d'une certaine structure (blocs de descripteur de commande).

Riz. 1.

Certaines commandes sont accompagnées d'un "bloc de paramètres" supplémentaire, qui suit le bloc descripteur de commande, mais est transmis sous forme de "données".

Un système SAS typique se compose des composants suivants :

1) Initiateurs. Un initiateur est un appareil qui génère des demandes de service pour les appareils cibles et reçoit des accusés de réception au fur et à mesure de l'exécution des demandes.

2) Appareils cibles. Le périphérique cible contient des blocs logiques et des ports cibles qui reçoivent les demandes de service et les exécutent ; Une fois le traitement de la demande terminé, la confirmation de la demande est envoyée à l'initiateur de la demande. Le périphérique cible peut être soit un disque dur distinct, soit une baie de disques entière.

3) Sous-système de livraison de données. Il fait partie du système d'entrée/sortie qui transfère les données entre les initiateurs et les appareils cibles. En règle générale, le sous-système de transmission des données est constitué de câbles qui connectent l'initiateur et le périphérique cible. De plus, en plus des câbles, le sous-système de transmission des données peut inclure des extensions SAS.

3.1) Extensions. Les extensions SAS sont des périphériques qui font partie du sous-système de livraison de données et permettent de faciliter les transferts de données entre les périphériques SAS, par exemple, vous permettant de connecter plusieurs périphériques SAS cibles à un port initiateur. La connexion via le prolongateur est totalement transparente pour les appareils cibles.

SAS prend en charge la connexion de périphériques avec une interface SATA. SAS utilise un protocole série pour transférer des données entre plusieurs appareils et utilise donc moins de lignes de signal. SAS utilise des commandes SCSI pour contrôler et communiquer avec les périphériques cibles. L'interface SAS utilise des connexions point à point - chaque périphérique est connecté au contrôleur par un canal dédié. Contrairement à SCSI, SAS ne nécessite pas de terminaison du bus par l'utilisateur. L'interface SCSI utilise un bus commun : tous les périphériques sont connectés à un seul bus et un seul périphérique à la fois peut fonctionner avec le contrôleur. En SCSI, la vitesse de transfert des informations le long des différentes lignes qui composent l'interface parallèle peut différer. L'interface SAS ne présente pas cet inconvénient. SAS prend en charge un très grand nombre de périphériques, tandis que SCSI prend en charge 8, 16 ou 32 périphériques par bus. SAS prend en charge des débits de données élevés (1,5, 3,0 ou 6,0 Gbit/s). Cette vitesse peut être obtenue en transférant des informations sur chaque connexion, tandis que sur le bus SCSI, la bande passante du bus est répartie entre tous les périphériques qui y sont connectés.

SATA utilise le jeu de commandes ATA et prend en charge les disques durs et les lecteurs optiques, tandis que SAS prend en charge une plus large gamme de périphériques, notamment les disques durs, les scanners et les imprimantes. Les périphériques SATA sont identifiés par leur numéro de port de contrôleur d'interface SATA, tandis que les périphériques SAS sont identifiés par leurs identifiants WWN (World Wide Name). Les périphériques SATA (version 1) ne prenaient pas en charge les files d'attente de commandes, tandis que les périphériques SAS prenaient en charge les files d'attente de commandes balisées. Les appareils SATA depuis la version 2 prennent en charge Native Command Queuing (NCQ).

Le matériel SAS communique avec les périphériques cibles sur plusieurs lignes indépendantes, ce qui augmente la tolérance aux pannes du système (l'interface SATA n'a pas cette capacité). Dans le même temps, SATA version 2 utilise des duplicateurs de ports pour obtenir une capacité similaire.

SATA est principalement utilisé dans des applications non critiques telles que les ordinateurs personnels. L'interface SAS, en raison de sa fiabilité, peut être utilisée dans des serveurs critiques. La détection et la gestion des erreurs sont bien mieux définies dans SAS que dans SATA. SAS est considéré comme un sur-ensemble de SATA et ne le concurrence pas.

Les connecteurs SAS sont beaucoup plus petits que les connecteurs SCSI parallèles traditionnels, ce qui permet d'utiliser des connecteurs SAS pour connecter des disques compacts de 2,5 pouces. SAS prend en charge le transfert d'informations à des vitesses allant de 3 Gbit/s à 10 Gbit/s. Il existe plusieurs options pour les connecteurs SAS :

SFF 8482 - option compatible avec le connecteur d'interface SATA ;

SFF 8484 - connecteur interne avec emballage de contacts dense ; vous permet de connecter jusqu'à 4 appareils ;

SFF 8470 - connecteur avec contacts étroitement emballés pour connecter des appareils externes ; vous permet de connecter jusqu'à 4 appareils ;

SFF 8087 - connecteur Molex iPASS réduit, contient un connecteur pour connecter jusqu'à 4 périphériques internes ; prend en charge une vitesse de 10 Gbit/s ;

SFF 8088 - connecteur Molex iPASS réduit, contient un connecteur pour connecter jusqu'à 4 périphériques externes ; prend en charge des vitesses de 10 Gbit/s.

Le connecteur SFF 8482 vous permet de connecter des périphériques SATA aux contrôleurs SAS, éliminant ainsi le besoin d'installer un contrôleur SATA supplémentaire simplement parce que vous devez connecter un graveur de DVD, par exemple. A l'inverse, les périphériques SAS ne peuvent pas se connecter à l'interface SATA et sont équipés d'un connecteur qui les empêche de se connecter à l'interface SATA.

Les disques de serveur hautes performances destinés aux tâches critiques attirent rarement l'attention des publications informatiques. Cela n'est pas surprenant, puisque nous nous concentrons davantage sur l'acheteur de masse que sur les administrateurs système et les fournisseurs d'équipements de serveurs. Pendant ce temps, tester les disques durs des serveurs est encore plus important que tester ceux des ordinateurs de bureau – pour plusieurs raisons. Premièrement, en raison du coût plus élevé des disques et de la plus grande sensibilité aux performances des tâches du serveur. Après la distribution massive des disques SSD, les différences entre les disques de bureau ont cessé d'être d'une grande importance, et dans un serveur, le remplacement d'un disque dur par un SSD est encore loin d'être toujours conseillé. La circonstance suivante découle de la première : le disque dur pour un NAS de bureau ou domestique peut être sélectionné en fonction de caractéristiques techniques de base (volume, vitesse de broche, capacité du plateau). Dans le cas d'un disque dur de serveur, tout dépend de l'optimisation du firmware, qui se manifeste par des charges complexes et, par conséquent, nécessite des tests spéciaux pour détecter ces fonctionnalités. Enfin, à grande échelle, un paramètre tel que le rapport performances/consommation énergétique du variateur entre en jeu.

Le choix des disques durs d'entreprise est définitivement devenu plus facile au cours des dernières années. Les modèles avec interfaces Fibre Channel et SCSI ont cessé d'être produits. Les disques sont divisés en deux classes : les modèles au format 3,5 pouces sont limités à une vitesse de rotation de 7 200 tr/min, disposent d'une interface SAS ou SATA au choix et sont conçus pour stocker des données « froides » (stockage Nearline). Les disques avec des vitesses de 10 000 à 15 000 tr/min utilisent l'interface SAS et la plupart sont passés au format 2,5 pouces (SFF - Small Form Factor), ce qui vous permet d'augmenter le nombre de broches par unité dans le rack. Seul HGST dispose encore de disques de classe 15K au format 3,5 pouces et avec des ports Fibre Channel.

Nous prêtons déjà constamment attention aux disques Nearline dans la configuration SATA, mais c'est la première fois que le test des disques SAS/SCSI est publié sur 3DNews.

⇡ Participants aux tests

Les appareils suivants ont participé à la comparaison :

HGST Ultrastar C10K1800 1,8 To (HUC101818CS4200) ;
HGST Ultrastar C15K600 600 Go (HUC156060CSS200) ;
Seagate Savvio 10K.6 900 Go (ST900MP0006) ;
Disque dur Seagate Enterprise Performance 10K v7 1,2 To (ST1200MM0017) ;
Disque dur Seagate Enterprise Performance 15K v5 600 Go (ST600MP0035) ;
Toshiba AL13SEB 900 Go (AL13SEB900);
Toshiba AL13SXB 600 Go (AL13SXB600N) ;
WD VelociRaptor 1 To (WD1000DHTZ).

Contrairement aux disques durs de bureau et aux disques NAS, les disques SAS ne sont pas si différents les uns des autres. Tous les participants :

a) sont disponibles dans un format de 2,5 pouces avec une épaisseur de 15 mm ;

b) disposer de deux ports SAS pour augmenter la tolérance aux pannes ;

c) prêt à travailler 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, dans un rack de télécommunications ;

d) permettre à l'utilisateur de configurer la taille du secteur pour enregistrer des métadonnées supplémentaires ;

e) sont caractérisés par les mêmes indicateurs de fiabilité (MTBF, nombre de cycles de stationnement de la tête) ;

e) vendu avec une garantie constructeur de cinq ans.

Les modèles avec le volume maximum dans les lignes correspondantes ont été sélectionnés pour les tests. Les produits de toutes les entreprises qui produisent aujourd'hui des disques durs sont présentés, à une exception près. Nous avons épuisé toutes les possibilités d'obtenir un disque WD Xe à tester (autre que simplement l'acheter pour beaucoup d'argent), et récemment, cette marque a complètement disparu du site Web de l'entreprise Western Digital - apparemment, elle est en cours d'arrêt. En conséquence, parmi tous les disques avec une vitesse de broche de 10 à 15 000 tr/min, WD ne possède que le VelociRaptor - essentiellement un dérivé du WD Xe, mais avec une interface SATA. Pour garantir que WD était au moins d'une manière ou d'une autre représenté dans l'examen, nous avons inclus VelociRaptor parmi les participants. Bien sûr, il ne peut pas être considéré comme un remplacement à 100 % des disques SAS, mais de nombreux serveurs fonctionnent sur des disques SATA, donc VelociRaptor peut être mis en œuvre. De plus, si vous regardez de l'autre côté, n'importe lequel des disques SAS peut être utilisé dans un poste de travail avec le HBA (Host Bus Adapter) approprié au lieu de VelociRaptor, ce qui justifie également la participation de ce disque au test d'aujourd'hui.

Fabricant	TVH	TVH	Seagate	Seagate	Seagate	Toshiba	Toshiba	Numérique occidental
Série	Ultrastar C10K1800	Ultrastar C15K600	Savvio 10K.6	Disque dur 10K v7 aux performances d'entreprise	Disque dur Seagate Enterprise Performance 15K v5	AL13SEB	AL13SXB	VélociRaptor
Numéro de modèle	HUC101818CS4200	HUC156060CSS200	ST900MM0006	ST1200MM0017	ST600MP0035	AL13SEB900	AL13SXB600N	WD1000CHTZ/WD1000DHTZ
Facteur de forme	2,5 pouces	2,5 pouces	2,5 pouces	2,5 pouces	2,5 pouces	2,5 pouces	2,5 pouces	3,5/2,5 pouces
Interface	SAS 12 Gbit/s	SAS 12 Gbit/s	SAS 6 Gbit/s	SAS 6 Gbit/s	SAS 12 Gbit/s	SAS 6 Gbit/s	SAS 6 Gbit/s	SATA 6 Go/s
Double port	Oui	Oui	Oui	Oui	Oui	Oui	Oui	Non
Capacité, Go	1 800	600	900	1 200	600	900	600	1000
Configuration
Vitesse de rotation de la broche, tr/min	10 520	15 030	10 000	10 000	15 000	10 500	15 000	10 000
Densité d'enregistrement des données, Go/plaque	450	200	300	300	200	240	ND	334
Nombre de plaques/têtes	4/8	3/6	3/6	4/8	3/6	4/8	ND	3/6
Volume tampon, Mo	128	128	64	64	128	64	64	64
Taille du secteur, octets	4096-4224	512-528	512-528	512-528	4096-4224	512-528	512-528	512
Performance
Max. vitesse de lecture séquentielle soutenue, Mo/s	247	250	195	195	246	195	228	200
Max. vitesse d'écriture séquentielle durable, Mo/s	247	250	195	195	246	195	228	200
Taux de rafale, lecture/écriture, Mo/s	261	267
Taux de transfert de données interne, Mo/s	1307-2859	1762-3197	1440-2350	1440-2350	ND	ND	ND	ND
Temps de recherche moyen : lecture/écriture, ms	3,7/4,4	2,9/3,1	ND	ND	ND	3,7/4,1	2,7/2,95	ND
Temps de recherche piste à piste : lecture/écriture, ms	ND	ND	ND	ND	ND	0,2/22	ND	ND
Temps de recherche de course complète : lecture/écriture, ms	7,3/7,8	7,3/7,7	ND	ND	ND	ND	ND	ND
Fiabilité
MTBF (temps moyen entre pannes), h	2 000 000	2 000 000	2 000 000	2 000 000	2 000 000	2 000 000	2 000 000	1 400 000
AFR (taux d'échec annualisé), %	ND	0,44	0,44	0,44	0,44	ND	0,44	ND
Nombre de cycles de stationnement de la tête	600 000	600 000	ND	ND	ND	ND	600 000	600 000
Caractéristiques physiques
Consommation d'énergie : veille/lecture-écriture, W	5,4/7,6	5,8/7,5	3,9/7,8	4,6/8,1	5,3/8,7	3.9/ND	5,0/9,0	4,2/5,8
Niveau de bruit typique : inactif/recherche	34/38 dBA	32/38 dBA	30 dBA/LP	31 dBA/LP	32,5/33,5 dBA	30 dBA/LP	33 dBA/LP	30/37 dBA
Température maximale, °C : disque allumé/disque éteint	55/70	55/70	60/70	60/70	55/70	55/70	55/70	55/70
Résistance aux chocs : disque activé (lecture) / disque désactivé		30 g (2 ms) - enregistrement / 300 g (2 ms)	25 g (2 ms) / 400 g (2 ms)	25 g (2 ms) / 400 g (2 ms)	25 g (2 ms) / 400 g (2 ms)	100 g (1 ms) / 400 g (2 ms)	100 g (1 ms) / 400 g (2 ms)	30 g (2 ms) / 300 g (2 ms)
Dimensions : L × H × G, mm	101 × 70 × 15	100 × 70 × 15	101 × 70 × 15	101 × 70 × 15	101 × 70 × 15	101 × 70 × 15	101 × 70 × 15	101 × 70 × 15/ 147 × 102 × 26
Poids, g	220	219	212	204	230	240	230	230/500
Période de garantie, années	5	5	5	5	5	5	5	5
Prix de détail moyen, frotter.*	161 000	36 000	20 000	26 900	49 600	17 800	24 100	14 000 / 12 600

⇡ Description des participants au test

HGST Ultrastar C10K1800 1,8 To (HUC101818CS4200)

Il s'agit du disque le plus volumineux de la nouvelle gamme de dix mille HGST. La série Ultrastar C10K1800 se distingue à plusieurs égards. Dans les modèles dont le nom se termine par S420x, grâce à la haute densité d'enregistrement utilisant un formatage en secteurs de 4 Ko (natif ou avec émulation de secteurs de 512 octets), une capacité de 450 Go par plateau a été atteinte. Par conséquent, le disque peut contenir jusqu'à 1,8 To et la vitesse de lecture/écriture séquentielle a atteint le niveau d'une classe de disque dur de 15 000 tr/min.

Le reste de la gamme se compose de disques avec des partitions de 512 à 528 octets, qui ont des performances moins exceptionnelles et une capacité allant jusqu'à 1,2 To.

Tous les modèles de la gamme C10K1800 disposent d'un cache multimédia. A plusieurs endroits de la surface des plaques, sont allouées des zones qui servent de cache non volatile. Au lieu de transporter les données vers le secteur demandé, la tête d'écriture du disque les vide vers la zone de cache la plus proche et lorsque le disque est inactif, il est déplacé vers l'emplacement souhaité.

À propos, c'est le disque le plus cher du test, tout simplement incroyablement cher - en moyenne 161 000 roubles dans les magasins en ligne de Moscou. Et en Amérique, d'ailleurs, c'est beaucoup moins cher - 800 $ sur newegg.com.


HGST Ultrastar C10K1800 1,8 To (HUC101818CS4200)

HGST Ultrastar C15K600 600 Go (HUC156060CSS200)

La seule gamme de disques de 2,5 pouces avec une vitesse de broche de 15 000 tr/min dans la gamme HGST. Les disques Ultrastar C15K600 offrent simultanément la vitesse de lecture/écriture séquentielle la plus élevée actuelle et une faible latence. Le formatage physique des plateaux s'effectue par secteurs de 512-528 ou 4096-4224 octets (avec accès natif ou émulation 512 octets). Les tests portent sur le modèle le plus volumineux de la gamme - 600 Go avec des secteurs de 4 Ko.


HGST Ultrastar C15K600 600 Go (HUC156060CSS200)

Seagate Savvio 10K.6 900 Go (ST900MP0006)

Ce sont des disques assez anciens - l'avant-dernière génération par rapport à la gamme actuelle Enterprise Performance 10K de Seagate. Par conséquent, les performances du Savvio 10K.6 ne sont plus les meilleures de sa catégorie. Les plateaux sont formatés en secteurs de 512 à 528 octets. Cependant, ces disques sont toujours en vente, ont une bonne capacité (jusqu'à 900 Go) et sont relativement bon marché.


Seagate Savvio 10K.6 900 Go (ST900MP0006)

Disque dur Seagate Enterprise Performance 10K v7 1,2 To (ST1200MM0017)

Cette série a également réussi à être formellement obsolète au moment de la publication du test, laissant la place au Enterprise Performance 10K HDD v8. Ces disques ne diffèrent du Savvio 10K.6 que par une capacité accrue à 1,2 To, mais cela a été obtenu en augmentant le nombre de plateaux et non la densité d'enregistrement, il n'y a donc aucune différence avec la génération précédente en termes de performances déclarées. Le modèle ST1200MM0017 participant aux tests dispose d'un cryptage intégré.

Bonjour, Habrapeople !

Le blog de l'entreprise HGST est de retour parmi vous après un certain temps. Et aujourd'hui, nous aimerions parler des avantages des disques SSD SAS par rapport aux disques dotés d'une interface SATA.

L'interface SAS entre appareils est conçue pour une utilisation en entreprise et offre évolutivité, fiabilité et haute disponibilité des données, tandis que les appareils SATA sont optimisés pour les applications grand public à moindre coût.

Étant donné que les fabricants de disques utilisent l'interface SAS pour les disques hautes performances et l'interface SATA pour les disques clients et les périphériques de stockage de masse, les fabricants de disques SSD (Solid State Drive) continuent en grande partie à utiliser le même partitionnement. Il existe également sur le marché des SSD SATA de classe entreprise qui offrent des performances élevées. Cependant, en tirant parti de l'interface SAS avec des périphériques Flash, des contrôleurs et des micrologiciels plus résilients, nous obtenons une solution supérieure pour les charges de travail d'entreprise telles que le traitement des transactions en ligne (OLTP), le calcul haute performance (HPC) et l'accélération des bases de données et l'entreposage de données. /Data logging, virtualisation et infrastructure de bureau virtuel, travail avec de gros volumes de données et de données hyperscale, messagerie et collaboration, interface avec des serveurs Web, streaming multimédia et vidéo à la demande (VOD), cloud computing et stockage de données sur un appareil de niveau 0 pour les réseaux SAN et NAS.

Grâce aux fonctionnalités de l'interface SAS et aux technologies HGST de pointe telles que CellCare, PowerSafe et Data Path Protection, vous bénéficiez de :

Fonctionnement stable et performant du SSD tout au long de sa durée de vie
Durabilité
Évolutivité
Fiabilité opérationnelle
Haute disponibilité des données
Gérer les données sur l'appareil
Interaction avec l’architecture système en cours de modernisation

Les charges de travail que les SSD SAS d'entreprise doivent prendre en charge incluent :
Traitement des transactions en ligne (OLTP)
Calcul haute performance (HPC)
Accélération de base de données
Organisation des entrepôts de données et stockage des données utilisateurs
Infrastructure de virtualisation et de bureau virtuel
Analyse des données Big Data et Hyperscale
Logiciel de messagerie et de collaboration
Interface avec les serveurs web
Médias en streaming et vidéo à la demande (VOD)
Informatique en nuage
Périphériques de stockage de niveau 0 pour les systèmes SAN et NAS

SAS (Serial SCSI) et SATA (Serial ATA) sont des protocoles standard pour le transfert de données entre appareils connectés. Ils sont conçus pour permettre aux ordinateurs de communiquer avec des périphériques tels que des contrôleurs de mémoire externes et des disques durs. Les deux interfaces (SAS et SATA) ont une longue histoire de développement : elles sont apparues pour la première fois dans les années 1980 en tant qu'interfaces parallèles et ont été converties en protocoles série il y a environ 10 ans pour améliorer encore les performances. Lorsqu'elle est utilisée avec un contrôleur de mémoire externe, l'interface SAS ou SATA peut être utilisée comme interface externe pour les serveurs, ainsi que comme interface interne pour connecter des disques durs et des SSD. Le contrôleur peut prendre en charge de nombreux types d'interfaces, mais les disques n'ont qu'un seul type d'interface : SAS ou SATA. L'interface est indépendante du support de stockage (par exemple, mémoire flash, disque dur) ou de la qualité des composants ou du micrologiciel à l'intérieur du lecteur. De ce point de vue, les interfaces SAS et SATA se comportent de la même manière.

Voyons maintenant les principaux paramètres des variateurs

Performance
Protocole SCSI. Le protocole SCSI utilisé par l'interface SAS est plus rapide et effectue plusieurs opérations d'E/S simultanées plus efficacement que le jeu de commandes Parallel ATA (SATA).
Augmentation de la vitesse de transfert des données - de 6 Gb/s à 12 Gb/s, puis jusqu'à 24 Gb/s. L'interface SAS vous permet d'augmenter la vitesse de transfert des données de 6 Gb/s à 12 Gb/s ; En outre, il existe une feuille de route claire pour augmenter encore les vitesses jusqu'à 24 Gb/s. Actuellement, l'interface SATA prend en charge des taux de transfert de données allant jusqu'à 6 Gb/s, sans projet spécifique d'augmenter la vitesse à l'avenir.
Files d'attente de commandes balisées. La plupart des disques SAS prennent en charge une profondeur de file d'attente de commandes de 128 (la limite du protocole est de 65 536), ce qui réduit la latence et améliore les performances sous des charges de travail élevées. Le paramètre de mise en file d'attente des commandes matérielles de l'interface SATA ne prend en charge que 32 commandes.
Deux ports et E/S multicanaux. Les disques SAS disposent de deux ports et prennent en charge plusieurs initiateurs dans le système de stockage ; ainsi, les E/S multivoies et l'équilibrage de charge peuvent améliorer les performances. L'interface SATA ne prend pas en charge plusieurs initiateurs et la plupart des disques SATA n'ont pas de double port.
Transmission de données en duplex intégral. Les disques SAS prennent en charge le mode full-duplex (transfert de données simultané dans deux directions), tandis que les disques SATA fonctionnent en mode semi-duplex (transfert de données dans une direction).

Évolutivité
Vous pouvez connecter plusieurs lecteurs à un seul port. L'interface SAS prend en charge un extenseur de port pouvant accueillir jusqu'à 255 périphériques (structure à deux niveaux), de sorte que jusqu'à 65 635 disques peuvent être connectés à un seul port initiateur. L'interface SATA utilise uniquement une connexion point à point.
Utilisation de câbles rallongés. L'utilisation de dispositifs SAS fournira un processus plus pratique pour étendre le centre de données (centre de données), car ils permettent l'utilisation de câbles en cuivre passifs jusqu'à 10 m de long et les câbles optiques jusqu'à 100 m de long SATA ne permettent pas l'utilisation. de câbles de plus de 2 mètres.
Performances évolutives. Les performances des disques SSD SAS dans une configuration RAID sont plus évolutives que celles des disques SATA.
Compatible avec l'interface SATA. Les contrôleurs de mémoire externe SAS prennent en charge les disques SATA, permettant un stockage hiérarchisé utilisant à la fois des disques SAS et SATA dans une seule baie. Cependant, SATA, à son tour, ne prend pas en charge les disques SAS.

Haute disponibilité des données
Deux ports pour la tolérance aux pannes. SAS prend en charge deux ports, contrairement à la plupart des disques SATA.
Plusieurs initiateurs. L'interface SAS permet la connexion de plusieurs contrôleurs à un ensemble de disques durs dans un système de stockage, ce qui garantit leur remplacement et leur basculement rapides. L'interface SATA n'a pas de telles capacités.
Connexion chaude. Les disques dotés d'interfaces SAS et SATA peuvent être connectés en mode hot-swap.

Interaction avec l’architecture système en cours de modernisation
Feuille de route pour les futures améliorations des fonctionnalités. Les fabricants d'appareils dotés d'une interface SAS prévoient d'augmenter les vitesses de transfert de données à 24 Gb/s et probablement même plus, tandis que pour SATA, il n'existe pas de telle feuille de route et la vitesse de transfert de données est limitée à la valeur actuelle de 6 Gb/s. En utilisant SAS, les entreprises peuvent moderniser leur parc d'appareils et passer à des disques plus rapides à l'avenir, tout en conservant une compatibilité ascendante avec l'infrastructure existante.
SCSI. Étant donné que la plupart des disques d'entreprise utilisent le jeu de commandes SCSI, SAS reste compatible avec plusieurs générations de systèmes de stockage.

Les disques SSD HGST se distinguent par des performances élevées tout au long de leur durée de vie. Ils disposent des technologies innovantes Advanced Flash Management et CellCare pour offrir des vitesses de lecture/écriture séquentielles et aléatoires exceptionnelles. Les disques SSD sont beaucoup plus rapides que les disques durs, même si avec le temps, les cellules de la mémoire flash s'usent et leur vitesse diminue, d'autant plus que le nombre de cycles d'installation de programmes/suppression de fichiers du disque augmente. La technologie Advanced Flash Management de HGST utilise des algorithmes traditionnels de nivellement de l'usure, de détection et de correction des erreurs, de récupération des blocs défectueux et de circuits d'élimination de la redondance des données pour améliorer la durée de vie, la fiabilité et les performances des SSD.

HGST CellCare est une technologie de contrôleur flash exclusive qui offre une durabilité, des performances et une fiabilité de classe entreprise avec des puces logiques flash haute densité économiques. La technologie CellCare surveille dynamiquement les paramètres des cellules mémoire à mesure qu'elles s'usent et utilise des technologies prédictives pour minimiser l'usure des puces de mémoire flash NAND en créant un retour adaptatif entre la mémoire flash et le contrôleur. Un aspect tout aussi important de la technologie Cellcare est la capacité à contrôler les effets du vieillissement de la mémoire flash et à empêcher les SSD de se dégrader à mesure que leur durée de vie augmente. Cette caractéristique de la technologie unique Cellcare garantit un fonctionnement sans problème et des performances élevées tout au long de la durée de vie du SSD HGST.

Maintenant que le coût du stockage des données a considérablement augmenté en raison de l'évolution des taux de change, le choix des composants de l'infrastructure informatique nécessite créativité et compromis. À notre avis, la fiabilité éprouvée à plusieurs reprises et les performances élevées tout au long de la durée de vie doivent absolument être prises en compte, ainsi que d'autres facteurs. En effet, à moyen et long terme, une telle décision sera entièrement rentabilisée.

Dans le prochain article, nous poursuivrons la conversation sur les disques SSD et examinerons d'autres avantages du HGST dans ce domaine.