IPSAN FCSAN理論比較

       都在說FCSAN IPSAN,到底那個更適合我們的應用呢,其實從實際應用來看更有實際價值。從我的角度理解。現瞭解下磁盤的只是更有利於我們對SAN的理解: 現在磁盤有4種:SATA SAS SCSI FC 盤,他們的比較參數很多,我更傾向速度和iops的比較 :

1、 SATA-1和SATA-2兩種標準,對應的傳輸速度分別是150MB/s和300MB/s,7200 RPM 實際讀取速度位50-60MB/s

2、 SCSI提供Ultra 320 SCSI接口,能提供320MB/s的接口傳輸速度,10000或者15000 RPM 實際讀取速度80-90MB/s

3、 FC 2Gbits/s甚至是4Gbits/s 10000/15000 RPM 實際讀取速度位120MB/s

4、 SAS提供接口速率爲3Gbps 10000/15000 RPM 實際讀取速度位120MB/s

A   我們可以認識到磁盤的物理構造實際決定他們在實際運行的速度,而並非我們設計的標稱值。給個說明吧,表面上4Gb FC與3Gb SAS相比,單從速度來看。仍然具有一定的性能優勢。但是實驗室中的測試結果證明,事實並非如此。爲什麼呢?原因其實也很簡單。大家都知道單個磁盤的性能瓶頸,主要是盤體內的機械部分,即硬盤的內部傳輸速率,而絕非端口部分。也就是說,對單個磁盤而言,無論是3Gb SAS還是4Gb FC,都已經足夠寬闊。磁盤端口協議的瓶頸效應,只有在磁盤數量足夠多的時候纔會顯現。而SAS技術的優勢也正是在此體現。

B 既然實際速度,沒有設計接口那麼快,那爲什麼FC在高端應用多呢 對光纖通道技術的研究表明,當50~60顆磁盤連接在一個光纖環路上的時候,光纖通道基本達到性能上限。換句話講,當一個光纖環路連接的磁盤數量少於50的時候,最大性能由盤體決定。而當磁盤數量超過60時,所有磁盤的總體性能就基本等於此光纖通道的最大性能。請記住:是一條光纖通道的最大性能!

       在SAS磁盤系統中,各個磁盤是以交換的方式連接,不存在共享的通道帶寬,自然就不存在性能上限瓶頸。在達到前端控制器最大能力之前,總體性能基本完全由盤體決定。而SAS磁盤和光纖磁盤的盤體部分,包括NCQ(指令優化隊列深度)都完全相同。自此不難得出結論:當磁盤數量較少時,SAS磁盤系統與光纖通道磁盤系統的性能基本相同;當磁盤數量超過60時,SAS磁盤系統性能更優。從實際上來看,有2個主要原因:1 SAS才進入發展期 2 FC的優勢在於與FCSAN 連用我們再從實際應用的場景來給出2者的比較: 我們知道,存儲系統有兩種基本的工作負載——隨機訪問和順序傳輸。隨機訪問強調IOPS(I/O per second,每秒I/O數),每個I/O的數據塊都不大,通常是幾KB或十幾KB,但分散在磁盤上的不同區域,因此硬盤驅動器的隨機訪問能力是主要瓶頸所在;順序傳輸則相反,對接口帶寬有着較高的要求。 雖然萬兆以太網(10GbE)已是大勢所趨,但直到目前爲止,千兆以太網(GbE)仍然是IPSAN的主要承載者。也就是說,一個物理的iSCSI端口,帶寬只有約100MB/s。反觀SATA硬盤驅動器,儘管IOPS與SCSI/FC硬盤驅動器不是一個檔次,持續傳輸率上的差距卻沒有那麼明顯。

       如今,一個SATA硬盤驅動器的平均傳輸率已經超過50MB/s,理論上兩臺就可以把一個千兆iSCSI端口“填滿”而SAS則是一臺就可以把通道佔滿。相比之下,具有四倍帶寬的4Gb/s FC反而更適合順序傳輸類型的負載,在大帶寬的應用場景下,FC有期優勢,但是隨着10G 100G 以太網的完善,這個只是時間問題 千兆iSCSI的帶寬對隨機訪問倒是足夠了。15000RPM的SCSI/FC硬盤驅動器能夠貢獻400左右的IOPS,就算每個I/O的數據塊有8KB,一個硬盤驅動器需要的帶寬也不過3MB/s出頭,應付二三十個不成問題。7200RPM的SATA硬盤驅動器,單個的IOPS約爲200,是前者的一半。從磁盤I/O來看,2着差距實際不大從上面,我們不難得出下面的這個有趣的結論: 總之,要麼是千兆iSCSI帶寬不足,要麼是SATA硬盤驅動器IOPS欠佳,怎麼看“iSCSI + SATA”都是一個以廉價爲首要訴求的解決方案。但是IPSAN+SAS 在一定程度可以彌補SATA的缺點,作爲一箇中端的解決方式。 從另外一個方面也說明啦。千兆IPSAN主要考慮的是架構和價格因素,不能算是典型的帶寬型應用 ,在10G IPSAN尚未完善的情況下,FC SAN 作爲帶寬型應用是有其特點和優勢的。

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