带你全面认识磁盘阵列柜性能

一个 SCSI 硬盘的平均故障间隔时间〈MTBF, Mean Time Between Failure〉 , 都在数万小时以上 , 在正常使用情况下 , 要坏掉一个硬盘已经很不轻易了;在同一系统内 , 两个磁盘驱动器同时坏掉的机率 , 更是微乎其微 。但是 , 假如把磁盘驱动器放在布满杀手的环境内 , 就另当别论了 。
构建一个磁盘阵列储存系统 , 可靠度远比速度来的重要 。因此 , 不但要选一个高性能的阵列控制器 , 更要慎重地挑一个高可靠度的磁盘阵列柜 。因为 , 宝贵的数据不是存在数组控制器里 , 而是存放在磁盘驱动器里;而磁盘驱动器又是放在磁盘阵列柜内 。所以 , 要仔细挑选一个可靠的磁盘阵列柜 , 来当磁盘驱动器的神盾 , 千万不要挑一个磁盘驱动器杀手!
磁盘阵列柜的设计挑战
由于磁盘驱动器的技术以及传输接口的技术不断的发展 , 磁盘阵列系统的设计随时都面临新的挑战 , 以便符合与日俱增的要求 。一个优质的磁盘阵列柜 , 必须在设计阶段 , 就要考虑到其规格必须符合更大容量、更高转速磁盘驱动器的需求 , 提供:
稳定、高容量、容错的电源供给系统
可靠、高性能、容错的冷却系统
能够克服震动的机械结构
支持SCA2 热抽换接头之被动背板
一体成型、无主动组件之磁盘载盒
数组柜环境监控与警示功能
直接热抽换且方便的维护操作功能
最佳的空间利用
以下我们就针对这些规格和功能 , 提供一些建议 。
稳定、高容量、容错的电源供给系统
假如各位仔细看看磁盘驱动器的规格书 , 您会发现磁盘驱动器马达启动时 , 需要很大的启动电流〈约2A〉 , 约为平常读写时〈约0.66A〉的 3 倍;磁盘驱动器在 SEEK 时 , 需要很大的瞬间电流〈约2.1A〉 , 约为读写时〈约0.66A〉之 3 倍 。因此 , 电源供给系统必须能提供足够、稳定之瞬间电流 , 否则会造成磁盘驱动器无法启动 , 甚至造成数据写入错误〈此为导致 RAID 磁盘驱动器被 RAID 控制器判定为 Down , 但磁盘驱动器送回原厂测试却无故障之原因〉 。当磁盘驱动器转速越来越快 , SEEK 速度也越来越快时 , 电源供给器必须提供足够的容量 , 以因应将来扩充的需求 。
具备容错 , 热抽换、负载分享之双电源供给器 , 是不可或缺的 , 更重要的是 , 假如电源供给器发生故障 , 要能不必下螺丝就能热抽换电源供给〈使用螺丝起子解螺丝会造成震动及摇摆 , 会损害工作中之磁盘驱动器〉 。
有了双电源供给器 , 更要具备两组电源输入 , 一个接到市电 , 一个接到 UPS 。如此 , 无论忽然断电 , 或 UPS 故障 , 都不会造成 RAID 当机 。
好的电源供给系统 , 还须具备交流电压与频率自动选择及调整 , 以适用不同电压及频率 , 更重要的是 , 要能克服电压及频率不稳之状况 。在用电尖峰时段 , 市电电压可能降到100伏特以下 , 而在非用电尖峰时段 , 市电电压可能升到120伏特以上 , 因此电源供给系统必须能够容忍这些电压变化 , 提供磁盘驱动器稳定的电压和电流 , 否则可能造成磁盘驱动器故障 , 甚至数据写入错误 。磁盘阵列柜的电源供给系统 , 最好能够提供从85到260伏特无段自动调整 , 如此 , 无论插到哪种插座 , 市电品质如何变化 , 都不会影响磁盘阵列的功能 。
可靠、高性能、容错的冷却系统
在许多案例中 , 我们发现冷却系统设计不完善的磁盘阵列柜 , 只能装设7200转的磁盘驱动器 , 若使用10,000 转的磁盘驱动器 , 系统就会过热 。现在 , Seagate 已经推出15,0000转的磁盘驱动器了 , 如何挑选一个具备可靠、高性能、容错之冷却系统的磁盘阵列柜 , 就更显得重要了 。

推荐阅读