SAS vs. SCSI: сравниваем на практике

Мы уже обращались к теме SAS-интерфейса, однако на то время это было лишь первое знакомство пусть с перспективной, но еще довольно молодой и экзотичной технологией. Сегодня же SAS заявляет о себе в полный голос и уже не гипотетически, а реально составляет конкуренцию решениям на основе SCSI. Значит, необходимо еще раз вернуться к данной теме и сравнить не спецификации, а действительные скоростные показатели соответствующих устройств.

Основные технические характеристики нового интерфейса были рассмотрены нами ранее, поэтому не будем останавливаться на них снова. Но небольшое отступление перед технической частью материала сделать все же следует. Начнем с того, что на текущий момент в арсенале практически всех производителей жестких дисков уже имеются решения с SAS-интерфейсом. Кроме того, ведущие бренды на рынке HBA- и RAID-контроллеров также представили соответствующие продукты. Причем не только для шины PCI-X, но и для PCI-E, что косвенно свидетельствует: SAS постепенно становится более доступным и массовым решением для корпоративного рынка.

Разумеется, этот рынок довольно консервативен, и ожидать незамедлительной повальной миграции с SCSI на SAS не приходится, особенно учитывая достаточно большое число уже существующих SCSI-инсталляций. Пройдет еще несколько лет, прежде чем произойдет окончательная смена интерфейсов. Но уже сегодня можно смело утверждать, что дни SCSI сочтены. По функциональности, масштабируемости и удобству инсталляции, а также такому немаловажному параметру, как надежность, он полностью проигрывает SAS-решениям. При этом уже сейчас стоимость хранилищ SAS и SCSI сравнима, а с течением времени ценовой разрыв будет увеличиваться, причем вовсе не в пользу последних.

Несмотря на все вышесказанное многие разработчики систем хранения данных и дисковых накопителей пока не планируют полностью прекращать выпуск SCSI-продуктов, так что какое-то время новые и старые решения будут сосуществовать. Однако необходимость перехода на новый интерфейс уже очевидна. Но это если просто сравнивать спецификации, мы же попытаемся выяснить на практике, насколько SAS привлекательнее SCSI в плане быстродействия.

Участники тестирования

Сегодня у нас появилась уникальная возможность сравнить не просто SAS- и SCSI-диски, но и оценить разницу в производительности моделей одной серии, отличающихся только интерфейсом. Уже ни для кого не секрет, что принципиально SAS HDD отличаются от своих SCSI-собратьев исключительно электронной частью. С точки зрения механики это те же самые продукты – одинаковые пластины, шасси, актуаторы и т. д. И все же разница даже между SCSI-дисками одного поколения, но от разных производителей, существует, и подчас весьма заметная. Что уж говорить о ситуации, когда сравниваются диски не только разных марок, но и с различными интерфейсами?

Поэтому для получения более объективной картины мы рассмотрим показатели быстродействия практически одинаковых HDD, а заодно и познакомимся с новой серией жестких дисков от компании Hitachi – 15K147.

Внешне как SAS-, так и SCSI-диски выглядят идентично

А вот электроника отличается кардинально – слева SAS, справа SCSI

Итак, в качестве испытуемых выступали модели серии Ultrastar – HUS151473VL3800 (SCSI Ultra 320, SCA2) и HUS151473VLS300 (SAS). Оба диска имеют емкость 73 GB и частоту вращения шпинделя 15 000 об/мин. На упомянутых продуктах стоит остановиться подробнее по ряду причин. Первая – применение в них не 8-мегабайтового, как у конкурентов, а 16-мегабайтового буфера, что является пусть и небольшим, но все же событием в этой области. Второе – до сих пор остающаяся уникальной приверженность данного производителя к пятипластинному дизайну (147-гигабайтовая модель содержит пять пластин и десять головок, тогда как у конкурентов максимальное число пластин даже в топовых продуктах равно четырем). Ну и, наконец, еще одна уникальная технология Hitachi – электронная компенсация вибрации дисков. Суть ее заключается в следующем – если несколько дисков работают в одной стойке, то возможна ситуация, когда частоты вращения пластин совпадут с большой точностью и система войдет в резонанс. К чему это приведет, вряд ли нужно объяснять. Минимум – это сбои при операциях чтения/записи, максимум – физический выход накопителей из строя. Для предотвращения данной ситуации дисковые накопители оснащены встроенным вибродатчиком, с помощью которого отслеживается уровень вибраций, и если он превышает определенный предел, специальная управляющая система несколько изменяет частоту вращения пластин.

Adaptec 4800SAS – восьмипортовый SAS-контроллер

Adaptec 2230SLP – вымирающий SCSI

В качестве контроллеров применялись две модели от Adaptec – 4800SAS и 2230SLP. На последней подробно останавливаться не стоит, а вот первая представляет собой восьмипортовый SAS PCI-X 133 RAID-контроллер, оснащенный одним внешним четырехканальным разъемом. При его использовании остается доступным только один из двух внутренних четырехканальных разъемов. Существуют модификации данной модели, оборудованные как 128, так и 256 MB встроенной кэш-памяти. Имеется также модификация для шины PCI-E.

В роли тестового стенда выступала система на основе материнской платы Intel SE7520 JR2 (чипсет Intel 7520), двух CPU Intel Xeon с частотой 3,6 GHz, 2 GB ОЗУ Corsair CM73DD1024R-400, HDD Hitachi Ultrastar HUS103014FL3800. Тесты проводились под управлением MS Windows Server 2003.

Для оценки производительности был использован тестовый пакет IOMeter, измерения проводились в двух конфигурациях – RAID 0 (два диска) и RAID 5 (три диска).

Результаты тестов

В принципе, в плане быстродействия ситуация достаточно прогнозируемая: SAS-модели в очередной раз несколько превзошли по скорости свои SCSI-аналоги. Разница, разумеется, не ошеломляющая, но все же довольно заметная, особенно на длинной очереди команд. Объяснить это можно более совершенной электроникой, а также грамотно написанной прошивкой накопителей. Так что налицо не только технологическое, но и скоростное преимущество нового интерфейса.

Конечно, это вряд ли станет поводом для немедленного перевода существующих SCSI-хранилищ на SAS, но вот при возникновении вопроса о модернизации или построении новой дисковой подсистемы уже стоит задуматься о том, какой способ подключения и какие накопители выбрать.

Хотелось бы еще раз отметить, что несмотря на использование технологии соединения «точка-точка», SAS ни в коем случае не является ни альтернативой, ни конкурентом FC-интерфейса. Также он не будет конкурировать и с SATA-решениями. Его логическое развитие – это замещение SCSI. Хотя, с другой стороны, полная совместимость SAS-контроллеров с SATA-дисками (но не наоборот) позволяет организовать процесс построения системы хранения данных гибче и с меньшими материальными затратами. Приобретя один раз контроллер SAS, можно на начальном этапе обойтись SATA-дисками, пока не возникнет необходимость в повышении производительности дисковой подсистемы. К тому же на одном SAS-контроллере возможна организация гибридных дисковых подсистем – та часть, где главное – стоимость хранения информации, организуется на SATA HDD, вторая же, где важнее быстродействие и надежность, – на SAS-накопителях.

В общем, выход на рынок нового интерфейса можно считать в полной мере состоявшимся. Продуктов с каждым днем становится все больше, а привлекательность SAS уже ни у кого не вызывает сомнений. С его появлением расширились возможности построения систем хранения данных, а уже существующие стали проще как в инсталляции, так и в обслуживании. При этом надежность возросла, а стоимость на сегодняшний день осталась прежней. В дальнейшем же будут наблюдаться тенденции к ее уменьшению.

Также стоит отметить еще один немаловажный момент – новый интерфейс дал вторую жизнь таким весьма небезынтересным продуктам, как 2,5-дюймовые жесткие диски корпоративного класса. Попытки выпустить аналогичные устройства со SCSI-интерфейсом так и остались всего лишь «пробой пера» одного из ведущих производителей, а вот с появлением SAS данные накопители стали реальностью. Преимущества дисков уменьшенного формфактора очевидны – это и меньшее энергопотребление, и меньший объем, занимаемый хранилищем, что, согласитесь, совсем не лишнее, если вы платите за каждый квадратный метр серверного помещения. Итак, SAS-у – быть! Теперь уже нет ни одной причины оставаться приверженцем практически мертвого SCSI.

Оборудование предоставлено: тестовый стенд – «КвазарМикро»,
тел: (044) 239-9999;
жесткие диски Hitachi Ultrastar HUS151473VL3800 ($424) и HUS151473VLS300 ($420), контроллеры Adaptec 4800SAS 128 MB ($900), 2230SLP ($595) – компанией Entry,
тел.: (044) 482-0462.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365