带你全面认识磁盘阵列柜性能( 二 )


一般磁盘阵列柜之设计 , 在每个磁盘驱动器载具上加装小风扇 , 整个系统再装数个大风扇 , 用边吸边吹的方式散热 , 不但散热效果不好 , 而且是产生磁盘驱动器故障的潜在因素:它带来的危害有以下这些:
产生大量气流将粉尘吹入系统 , 污染磁盘驱动器及风扇本身造成故障 。
采用一般PC用小风扇 , 且数量多〈转动机械零件越多 , 故障机率越高〉 , 系统可靠度因而巨幅降低?/li>
一旦有一个小风扇故障 , 相关磁盘驱动器便无法获得足够散热而故障 。
一个优质磁盘阵列柜之冷却系统的设计 , 必须完全符合热力学理论之全方位冷却:热传导、热对流及热辐射之三相散热方式 , 才能更有效率、可靠度更高:
磁盘驱动器载盒必须采用黑色、高导热系数之金属〈如铝合金〉 , 并与载盒紧密接触固定 , 如此可以最快最有效地将磁盘驱动器之热能传导至整个载盒 , 然后以最大辐射面积与最佳辐射颜色〈黑色〉 , 将热能辐射至机体内空气中 , 再以中心系统涡轮抽风机将热空气以对流方式排出
磁盘驱动器载盒不能使用风扇 , 及其它任何主动组件 , 以免本身故障而损及磁盘驱动器
系统采用中心抽风排热设计 , 须使用两个以上之工业用涡轮抽风机〈不可用一般PC用风扇〉 , 以提高可靠度与排热效率 。由于工业用涡轮抽风机本身可以防止轴承被粉尘污染 , 且抽气效率极高 , 可将机体内热空气抽出 , 并在机体内产生很大的相对低压 , 冷空气便可由经过精密设计之对流孔 , 均匀地进入机体内 , 达到最佳对流散热效果 。
中心系统涡轮抽风机必须具备热抽换功能 , 且能够自动温控转速 , 以达到最佳之排热性能与能源使用效率只需一部涡轮抽风机就足以维持系统散热之最低限度 。工业用涡轮抽风机之出气口面积只有一般PC用风扇1/10 , 因此即使有任何风扇因故停止运转 , 也不致影响整个系统之热对流结构 。
防震机械结构
由于磁盘阵列的特性 , 当存取阵列中的数据时 , 阵列中所有的磁盘驱动器的磁头 , 都几乎在同时 , 往同一个方向SEEK , 又几乎同时在相同的位置煞车 , 其惯性动量非常之大 。因此造成很大的震动问题 。假如磁盘阵列柜的机械结构不能克服这些震动问题 , 轻则造成Re-Seek , 严重的话 , 会导致碟面受损 , 数据遗失 。
一个好的磁盘阵列柜的机械结构设计 , 必须克服上述震动问题:
磁盘驱动器以刚性方式固定于磁盘驱动器载盒〈不使用任何塑料或其它韧性支柱〉:塑料或其它韧性支柱会变成震动的放大器 , 让磁盘驱动器震得更厉害 。刚性方式固定 , 可以透过经由模态分析〈Model Analysis〉设计之阵列柜 , 避开自然共振频率〈Natural Resonance Frequency〉以及强迫共振频率〈Forced Resonance Frequency〉 , 将系统震动降至最低 , 得到最佳性能 , 不会因震动造成磁头偏移而需重新寻轨定位 (re-seek) 。

磁盘驱动器载盒必须为一体成型之刚性合金制造 , 且紧密稳固地固定在机箱内 。假如是以卡榫或螺丝方式接合 , 其防震效果可想而知 , 非常不理想 。
支持SCA2接口的被动背板
前面提到 , 磁盘阵列系统最重要的是可靠度 , 因此所有具备主动组件〈包含电子组件和机械组件〉都必须安装在可热抽换的模块上 , 以便发生故障时可以随时更换 。一般来说 , 被动组件是不会坏的 , 除非暴力相向 。
磁盘阵列柜中 , 除了背板〈Backplane〉之外 , 其它所有模块都可以是可热抽换的 。因此 , 背板上不可以有任何主动组件 , 以免有任一组件发生故障 , 必须停机更换 , 而且 , 一般来说 , 使用者是无法自行更换背板的 。

推荐阅读