万卷书   首页 > 电脑书籍 > 硬件文章 > 发现瓶颈寻求突破
 
 随着计算机各部件性能的不断提升,存储系统的慢速度越来越让用户受不了,那么,造成存储设备速度低下的"瓶颈"到底在哪里呢?我们可以从分析和实验两个方面来探讨。

  首先,硬盘要通过控制卡连接到主机的PCI总线上,这就注定硬盘的传输速度不可能超过PCI总线速度的上限133M/s。也就是说即使连接硬盘的总线(IDE、SCIS或FC)速度超过PCI的速度,真正的数据传输速度也不可能超过133M/s,因为这时PCI已成为所谓的"瓶颈"。让我们再来看硬盘控制卡的外部总线。目前市场上有IDE、SCSI及FC(光纤通道)。IDE的Ultra DMA66现已支持66M/s的传输速率,预计明年将支持到100M/s。SCSI目前的速度可达80M/s,而FC则可达到100M/s。但FC的价格却常常令一般用户望而却步。

  然而,选择高速硬盘总线是否就可提高传输速度呢?事实并非如此!让我们做这样一个实验:对两台除存储设备外配置完全相同的系统进行读写速度测试,一台系统使用7200RPM IDE硬盘和Promise公司的Ultra DMA66 IDE控制卡,另一台系统使用同一品牌并具有相同盘体的7200RPM SCSI硬盘和U2W控制卡。经过速度评测我们发现,这两个硬盘的速度几乎是一模一样的- -都是14.5M/s。为什么IDE同SCSI速度会一样,而且都不如我们预期的那么高呢?其实原因很简单--目前硬盘数据传输的"瓶颈"不在PCI,不在硬盘总线,而在于硬盘盘体本身。硬盘厂商在生产IDE或SCSI硬盘时使用的盘体是相同的,只是所用的接口电路板不同而已。而目前硬盘由于受到磁介质和机械因素的影响,速度很难有大幅度的提高。也就是说,硬盘的传输速度在现有技术下不可能达到SCSI甚至IDE的接口速度,所以我们才看到SCSI硬盘同IDE硬盘实际性能是差不多的,而这一指标的不尽如人意完全是由于硬盘本身,与使用IDE还是SCSI并没有多大关系。另一个实验则更能证实这一点。我们把上述第二台系统的SCSI硬盘换成5400RPM的SCSI硬盘而保持其他配置不变,结果表明5400RPM SCSI硬盘的传输速度只有8.4M/s,还比不上IDE 7200RPM硬盘的14.5M/s。这一结果更加证实了上述结论。

  如何提高存储设备的性能呢?我们可以做这样的考虑:既然单一硬盘速度受到技术水平的限制,那么是否可以让两个甚至更多的硬盘同时工作去达到高速度呢?答案是肯定的,就像一个瓶子多有几个瓶嘴,虽然每个瓶嘴都很小,但几个瓶嘴一起流水,水量也就大起来了,相当于把"瓶颈"加大了。这种朴素的硬盘组设想就是目前市场上发展迅猛的RAID产品。

  RAID的目的就是尽可能让多个硬盘同时服务于同一个请求,从而在总体上提高数据传输速度。当然RAID同时还具有强大的数据保护功能。采用RAID可以使数据传输速度达到50M/s或更高,对于大多数用户已是足够了。但是,由于RAID需要由多个硬盘来组成,于是随之而来的便是成本问题,而且目前市场上流行的RAID产品多为SCSI RAID,其价格几乎是IDE硬盘的两倍,而且容量越大差价也越大。

  但是根据以上分析,SCSI硬盘实际上并不比IDE硬盘快,那么我们是否可以用IDE硬盘来替代SCSI硬盘从而得到一个高速度低价格的RAID呢?美国Promise公司推出了几款不同档次的DMA66 RAID产品,大家不妨一试。

  在Promise的各种IDE RAID产品中,最吸引人的有两种,一种是用于高档台式机和低档服务器的较为低端的FastTRAK,支持RAID 0、1和0+1,售价与一块普通SCSI卡相当,大约1000元人民币。对于那些想购买SCSI卡配单个SCSI硬盘的用户来说,FastTRAK也许是一个更好的选择。假设一块SCSI U2W卡为1000元,一个10G SCSI硬盘为3000元,则总投资应在4000元人民币左右。在此配置下用户可得到10G硬盘空间和大约14.5M/s的硬盘传输速度。如果采用FastTRAK,在同样投资下用户可分配1000元去购买FastTRAK RAID卡,用剩下的3000元去购买两个价格大约1450元的10G ATA/66硬盘,用户可以得到一个具有20G硬盘空间和25M/s数据传输速度的RAID。这是一个极具诱惑力的选择。

  SuperTRAK是另一个引起我们注意的高档英寸IDE RAID产品,其中带有一个Intel i960 RD/66 CPU,支持RAID0、1、0+1、3、4和5,并以Intelligent I/O (I2O)接口与上层操作系统相连,可兼容所有支持I2O的操作系统,如Windows NT 4.0、NT 2000、Novell、SCO UNIX和OS2等。SuperTRAK具有四个ATA/66通道,可使相联的四个ATA/66硬盘同时在最高速度下运行,从而达到40M/s的持续传输速度。SuperTRAK还配备了使用简易但功能强大的图形用户界面(GUI),用户可由此通过LAN乃至Internet直接监视和控制SuperTRAK的运行情况。另外,SuperTRAK还打破了传统IDE硬盘的一些功能限制。例如提供一个内置式热插拔盘箱,用户可以在开机状态下更换任何一个硬盘。这是已往任何IDE产品都无法实现的。

  通过对目前市场上流行的RAID产品的了解,我们可以对硬盘存储子系统的传输瓶颈得到比较准确的认识,特别是Promise的技术使我们不得不重新认识一下IDE产品。

  虽然RAID这一概念开始于1987年,距今已有十几个年头,但是目前在国内真正了解并得心应手地应用它的用户还是不够普遍。但是信息技术发展的趋势就是这样的,在未来的几年中RAID产品将以其更高的数据传输速度和强大的数据保护能力迅速地占领大量的随机存储器市场,从而被更多的用户接受和喜爱,IDE接口RAID由于低廉的价格而在其中起到的普及作用将是不可低估的。

WanJuanShu