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1、FC，SAS，SATA 硬盘的比较SATA SAS FC FATA 硬盘分别是什么意思？有什么区别?SATA 的全称是 Serial Advanced Technology Attachment（串行高级技术附件，一种基于行业标准的串行硬件驱动器接口） ，是由 Intel、IBM、Dell、APT、Maxtor 和 Seagate 公司共同提出的硬盘接口规范。 SAS(Serial Attached SCSI)即串行连接 SCSI，是新一代的 SCSI 技术，和现在流行的Serial ATA(SATA)硬盘相同，都是采用串行技术以获得更高的传输速度，并通过缩短连结线改善内部空间等。SAS 是并
2、行 SCSI 接口之后开发出的全新接口。此接口的设计是为了改善存储系统的效能、可用性和扩充性，并且提供与 SATA 硬盘的兼容性。 FATA（Fibre Attached Technology Adapted，光纤附挂技术）驱动器比传统 FC(光纤)硬盘便宜一半。FATA 驱动器使用了一个双通道的 2Gb/s 光纤通道接口。在选购硬盘阵列中，常常会涉及 FC，SAS，SATA 等多种不同类型的硬盘。作为数据存储最基本的介质硬盘，其种类也越来越多。面对市场上这些主流类型的硬盘，它们又有什么不同呢？本文就对 FC、SAS、SATA 三种硬盘进行了比较。一、 FC 硬盘 FC 硬盘是指采用 FC-A
3、L( Fiber Channel Arbitrated Loop，光纤通道仲裁环) 接口模式的磁盘。FC-AL 使光纤通道能够直接作为硬盘连接接口，为高吞吐量性能密集型系统的设计者开辟了一条提高 I/O 性能水平的途径。目前高端存储产品使用的都是 FC 接口的硬盘。 FC 硬盘名称由于通过光学物理通道进行工作，因此起名为光纤硬盘，现在也支持铜线物理通道。就像是 IEEE-1394, Fibre Channel 实际上定义为 SCSI-3 标准一类，属于SCSI 的同胞兄弟。作为串行接口 FC-AL 峰值可以达到 2Gbits/s 甚至是 4Gbits/s。而且通过光学连接设备最大传输距离可以达
4、到 10KM。通过 FC-loop 可以连接 127 个设备，也就是为什么基于 FC 硬盘的存储设备通常可以连接几百颗甚至千颗硬盘提供大容量存储空间。关于光纤硬盘以其的优越的性能、稳定的传输，在企业存储高端应用中担当重要角色。业界普遍关注的焦点在于光纤接口的带宽。最早普及使用的光纤接口带宽为 1Gb，随后2Gb 带宽光纤产品统治市场已经长达三年时间。现在的带宽标准是 4Gb，目前普遍厂商都已经采用 4Gb 相关产品。8Gb 光纤产品也将在不久的将来取代 4Gb 光纤成为市场主流。 4Gb 是以 2Gb 为基础延伸的传输协议，可以向下兼容 1Gb 和 2Gb，所使用的光纤线材、连接端口也都相同，
5、意味着使用者在导入 4Gb 设备时，不需为了兼容性问题更换旧有的设备，不但可以保护既有的投资，也可以采取渐进式升级的方式，逐步淘汰旧有的 2Gb设备。 二、 SAS 硬盘 SAS 是 Serial Attached SCSI 的缩写，即串行连接 SCSI。和现在流行的 Serial ATA(SATA)硬盘相同，都是采用串行技术以获得更高的传输速度，并通过缩短连结线改善内部空间。SAS 是新一代的 SCSI 技术。SAS 是并行 SCSI 接口之后开发出的全新接口。此接口的设计是为了改善存储系统的效能、可用性和扩充性，提供与串行 ATA (Serial ATA，缩写为 SATA)硬盘的兼容性。
6、SAS 技术还有简化内部连接设计的优势，存储设备厂商目前投入相当多的成本以支持包括光纤通道阵列、SATA 阵列等不同的存储设备，而 SAS 连接技术将可以通过共用组件降低设计成本。 为保护用户投资，SAS 的接口技术可以向下兼容 SATA。SAS 系统的背板(Backplane)既可以连接具有双端口、高性能的 SAS 驱动器，也可以连接高容量、低成本的 SATA 驱动器。过去由于 SCSI、ATA 分别占领不同的市场段，且设备间共享带宽，在接口、驱动、线缆等方面都互不兼容，造成用户资源的分散和孤立，增加了总体拥有成本。而现在，用户即使使用不同类型的硬盘，也不需要再重新投资，对于企业用户投资保护
7、来说，实在意义非常。但需要注意的是，SATA 系统并不兼容 SAS，所以 SAS 驱动器不能连接到 SATA 背板上。 SAS 使用的扩展器可以让一个或多个 SAS 主控制器连接较多的驱动器。每个扩展器可以最多连接 128 个物理连接，其中包括其它主控连接，其它 SAS 扩展器或硬盘驱动器。这种高度可扩展的连接机制实现了企业级的海量存储空间需求，同时可以方便地支持多点集群，用于自动故障恢复功能或负载平衡。目前，SAS 接口速率为 3Gbps，其SAS 扩展器多为 12 端口。不久，将会有 6Gbps 甚至 12Gbps 的高速接口出现，并且会有28 或 36 端口的 SAS 扩展器出现以适应不
8、同的应用需求。其实际使用性能足于光纤媲美。由于 SAS 由 SCSI 发展而来，在主机端会有众多的厂商兼容。SAS 采用了点到点的连接方式，每个 SAS 端口提供 3Gb 带宽，传输能力与 4Gb 光纤相差无几，这种传输方式不仅提高了高可靠性和容错能力，同时也增加了系统的整体性能。在硬盘端，SAS 协议的交换域能够提供 16384 个节点，而光纤环路最多提供 126 个节点。而兼容 SATA 硬盘所体现的扩展性是 SAS 的另一个显著优点，针对不同的业务应用范围，在硬盘端用户可灵活选择不同的存储介质，按需降低了用户成本。 在 SAS 接口享有种种得天独厚的优势的同时，SAS 产品的成本从芯片级
9、开始，都远远低于 FC，而正是因为 SAS 突出的性价比优势，使 SAS 在硬盘接口领域，给光纤存储带来极大的威胁。三、 SATA 硬盘 传统的并行 ATA（PATA）技术曾经在低端的存储应用中有过光辉的岁月，但由于自身的技术局限性，逐步被串行总线接口协议（Serial ATA，SATA ）所替代。SATA 以它串行的数据发送方式得名。在数据传输的过程中，数据线和信号线独立使用，并且传输的时钟频率保持独立，因此同以往的 PATA 相比，SATA 的传输速率可以达到并行的 30 倍。可以说：SATA 技术并不是简单意义上的 PATA 技术的改进，而是一种全新的总线架构。 从总线结构上，SATA
10、使用单个路径来传输数据序列或者按照 bit 来传输，第二条路径返回响应。控制信息用预先定义的位来传输，并且分散在数据中间，以打包的格式用开/关信号脉冲发送，这样就不需要另外的传输线。SATA 带宽为 16-bit。并行 Ultra ATA 总线每个时钟频率传输 16bit 数据，而 SATA 仅传输 1bit，但是串行总线可以更高传输速度来弥补串行传输的损失。SATA 将会引入 1500Mbits/sec 带宽或者 1.5Gbits/sec 带宽。由于数据用 8b/10b 编码，有效的最大传输峰值是 150Mbytes/sec。 目前能够见到的有 SATA-1 和 SATA-2 两种标准，对应
11、的传输速度分别是 150MB/s和 300MB/s。从速度这一点上，SATA 已经远远把 PATA 硬盘甩到了后面。其次，从数据传输角度上，SATA 比 PATA 抗干扰能力更强。此外，串口的数据线由于只采用了四针结构，因此相比较起并口安装起来更加便捷，更有利于缩减机箱内的线缆，有利散热。 尽管 SATA 在诸多性能上远远优越于 PATA，甚至在某些单线程任务的测试中，表现出了不输于 SCSI 的性能，然而它的机械底盘仍然为低端应用设计的，在面对多线程的传输任务时，相比 SCSI 硬盘，仍然显得力不从心。 四、 三种硬盘的比较 对于用户来说：单纯比较硬盘并不一定是越贵的越好，关键是看是否适合自
12、己的应用。另外单纯硬盘的硬盘接口协议也不是衡量一个存储系统性能指标的唯一要素，除了硬盘性能指标以外，存储系统的硬件设计，前端主机接口等性能指标也同样对存储系统的整体性能影响巨大。如果需要应用于 I/O 负载较轻的应用比如文件共享、FTP、音频存储、数据备份等可以考虑基于 SATA 硬盘的阵列。如果 I/O 负载较重的 FTP、VOD 、EMAIL 、Web、数据库应用，那么可以考虑基于 SAS/FC 硬盘的存储系统。 FC-SAN，IP-SAN，NAS，DAS 的区别SAN 的概念SAN（Storage Area Network）存储区域网络，是一种高速的、专门用于存储操作的网络，通常独立于计
13、算机局域网（LAN ）。SAN 将主机和存储设备连接在一起，能够为其上的任意一台主机和任意一台存储设备提供专用的通信通道。SAN 将存储设备从服务器中独立出来，实现了服务器层次上的存储资源共享。SAN 将通道技术和网络技术引入存储环境中，提供了一种新型的网络存储解决方案，能够同时满足吞吐率、可用性、可靠性、可扩展性和可管理性等方面的要求。一、FC-SAN通常 SAN 由磁盘阵列（ RAID）连接光纤通道（Fibre Channel）组成（为了区别于 IP SAN，通常SAN 也称为 FC-SAN）。SAN 和服务器和客户机的数据通信通过 SCSI 命令而非 TCP/IP，数据处理是“块级”（b
14、lock level）。SAN 也可以定义为是以数据存储为中心，它采用可伸缩的网络拓扑结构，通过具有高传输速率的光通道的直接连接方式，提供 SAN 内部任意节点之间的多路可选择的数据交换，并且将数据存储管理集中在相对独立的存储区域网内。SAN 最终将实现在多种操作系统下，最大限度的数据共享和数据优化管理，以及系统的无缝扩充。FC-SAN 的组成 在 FC-SAN 中，有一些专用的硬件和软件。硬件包括 FC 卡、FC HUB、FC 交换机、存储系统等，软件主要是 FC 控制卡针对各种操作系统的驱动程序和存储管理软件。1. FC 卡：主要用于主机与 FC 设备之间的连接。2. FC HUB：内部运
15、行仲裁环拓扑，连接到 HUB 的节点共享 100MB/S 带宽（或更高）。3. FC 交换机：内部运行 Fabric 拓扑，每端口独占 100MB/S 带宽（或更高）。4. FC 存储设备：采用 FC 连接方式，光纤接口可以有一到多个。 FC 存储设备通常采用光纤的硬盘，也有 Fibre to SCSI（Fibre to ATA）的解决方案，使用 SCSI（或 ATA）的硬盘，在整个配置上较便宜。 5. 存储网络管理软件：存储管理软件主要的功能是自动发现网络拓扑及映射，当在存储网络中增加或减少时自动发现及组态。6. 高性能的光纤通道交换机和光纤通道网络协议是 FC-SAN 的关键。把以光纤通道
16、交换机为骨干的网络拓扑结构称为“SAN Fabric”。而光纤通道协议是 FC-SAN 的另一个本质特征。FC-SAN正是利用光纤通道协议上加载 SCSI 协议来达到可靠的块级数据传输。 FC-SANN 的应用场合由于 FC-SAN 是为在服务器和存储设备之间传输大块数据而进行优化的，因此对于以下应用来说是理想的选择：1. 关键任务数据库应用，其中可预计的响应时间、可用性和可扩展性是基本要素。 2. 集中的存储备份，其中性能、数据一致性和可靠性可以确保企业关键数据的安全。 3. 高可用性和故障切换环境可以确保更低的成本、更高的应用水平。 4. 可扩展的存储虚拟化，可使存储与直接主机连接相分离，并确保动态存储分区。 5. 改进的灾难容错特性，在主机服务器及其连接设备之间提供光纤通道高性能和扩展的距离。 FC-SAN 的主要好处：面对迅速增长的数据存储需求，企业和服务提供商渐渐开始选择 FC-SAN 作为网络基础设施，因为SAN 具有出色的可扩展性。事实上，SAN 比传统的存储架构具有更多显著的优势。
