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信息生命周期管理(ILM)概念的推广在企业级存储领域掀起了一股分层存储热潮,于是混合使用高性能、昂贵的FC/SCSI硬盘驱动器与大容量、廉价的SATA硬盘驱动器便成为业界关注的焦点。SCSI与SATA的问题好说,因为即将登场的Ultra320 SCSI接班人SAS(Serial Attached SCSI,串行连接SCSI)对SATA的兼容与生俱来,需要着力解决的是怎样让FC和SATA“并肩作战”。
美国时间本周一,FCIA(Fibre Channel Industry Association,光纤通道工业协会)宣布支持开发在存储系统内使用嵌入式FC技术连接SATA硬盘驱动器的标准方法。负责FC标准开发的ANSI T11技术委员会正在开发被称为“FC-SATA”的标准,作为低成本纯FC方案的补充,共同实现分层存储。
要在FC环境中使用SATA硬盘驱动器,HP去年开始在其EVA家族中采用的FATA(Fibre Attached Technology Adapted,光纤附挂技术)是一种比较典型的方案。11个月之前,FCIA还认可了HP联合希捷(Seagate)、日立(Hitachi GST)推出的这种混合类型的FC硬盘驱动器。确切地说,FATA硬盘驱动器就相当于换上了FC接口的SATA硬盘驱动器,既能够直接应用于FC环境中,又具有SATA硬盘容量大、价格低廉的特点。
上面的磁盘柜都是250GB FATA硬盘,下面的磁盘柜都是36.4GB FC硬盘,泾渭分明
FATA最大的好处是可以在同一磁盘柜内混合使用FC硬盘驱动器和FATA硬盘驱动器,不足之处在于FC接口略贵于SATA接口,并且硬盘驱动器供应商中基本上只有希捷和日立掌握FC接口技术,硬盘驱动器的来源有限——反过来说FATA硬盘驱动器的用途也很单一,供应商很难大量生产——进一步抬高了FATA的成本。况且,就目前来看,即便是采用了FATA硬盘驱动器的EVA产品,也绝少能看到一个磁盘柜内部同时应用FC和FATA硬盘驱动器的情况。
所以,大多数存储系统供应商还是偏爱以磁盘柜为单位混合使用FC和SATA硬盘驱动器的方案,也就是说,磁盘柜内部统一为FC或SATA接口的背板,对外则只有FC一种接口。这样做的优点是SATA硬盘驱动器随手可得,缺点则是磁盘柜要具备FC-SATA协议转换的桥接芯片及相应电路,引入复杂性的同时降低了可靠性,具体实现也不容易有统一的标准。据Emulex统计,使用协议桥接或独立部件的FC-SATA方案至少需要5颗芯片,会导致每个磁盘柜的成本上升400~500美元。至少从经济性的角度来说,并不比FATA更具优势。
为此,Emulex在今年3月中旬宣布推出SATA Tunneling Over Fibre Channel(SATA隧道FC)技术,将其集成在自己的下一代InSpeed SOC(Switch On a Chip)中,并在春季存储网络世界(SNW Spring 2005)上进行了公开的演示。同样是在3月,Emulex向ANSI T11和FCIA建议将SATA Tunneling Over Fibre Channel技术列为工业标准,也就是今天我们所介绍的“FC-SATA”。
后端混合FC/SATA的基础架构
SATA Tunneling Over Fibre Channel是对现有FC的协议扩展,支持点对点和仲裁环(FC-AL)环境。以往的桥接方案利用ANSI T10技术委员会定义的SAT(SCSI/ATA Translation,SCSI/ATA转换)在磁盘柜的层面上实现FC-SATA的转换,而SATA Tunneling Over Fibre Channel则是在IOC(I/O Controller)的层面上完成这一工作,从而省去了那400~500美元不必要的成本。此外,FC HBA和IOC只需要改写固件(Firmware)和/或驱动程序即可支持SATA Tunneling Over Fibre Channel,而不需要改变现有的RAID堆栈和软件。当然,FATA可以让FC HBA和IOC连固件或驱动程序都不用改写,但SATA Tunneling Over Fibre Channel在成本上的优势将对其构成很大的威胁。
SATA Tunneling Over Fibre Channel方案需要IOC和SOC双方的支持才能够工作,传输开始前双方必须经过协商以确认这一点。以主机端向SATA硬盘驱动器发送数据为例,作为发起者的IOC使用SATA Tunneling Over Fibre Channel技术把SATA FIS(Frame Information Structure,帧信息结构)包裹在FCP的有效载荷中传送,SOC接收到FCP的有效载荷后把SATA FIS还原出来交给目标SATA硬盘驱动器。如果IOC是个SCSI发起者(如FC HBA),还得先把SCSI命令转换成SATA FIS。从SATA硬盘驱动器向主机端发送数据则基本是上述过程的逆过程。当然,如果是FC硬盘驱动器的话,就用不着SATA Tunneling Over Fibre Channel了。
作为一个隧道协议,SATA Tunneling Over Fibre Channel与SAS中的STP(Serial ATA Tunneled Protocol,串行ATA隧道协议)有些类似,得益于FC技术的优势,它将在多发起者支持和连接距离上有更好的表现。不过,SAS对SATA的无缝兼容,却是FC-SATA无论如何也不能相比的。
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