使用SATA存储的真实成本

    我们来具体讨论一下。假定这样一个环境，它需要满足特定等级的I/O流性能要求（以MB/秒或GB/秒计算）。那么，要满足这样的性能要求，就必须先满足下列条件：

• 内存带宽满足相应I/O性能要求
• PCI通道满足相应I/O性能要求
• 拥有FC HBA (目前企业最常采用的连接卡)、iSCSI、SATA、HCA或NIC等存储连接
• 拥有FC（最常见的）、InfiniBand或以太网端口
• 支持FC、InfiniBand、SATA或以太网接口的RAID控制器
• 支持FC、SATA或SAS接口的磁盘驱动器

    由于这些硬件每一项都可能成为性能瓶颈，所以要满足整体的性能要求，上述每一项硬件都必须符合条件。例如，4Gb/s FC加上一个RAID控制器可以实现每秒4Gb的传输速度，但如果只有两个HBA接口，每个HBA上只有两个端口，那么其全双工传输速度就只能达到3.2GB每秒。这是因为每个HBA端口只支持800MB每秒的传输速率（读写各400MB每秒）。如此一来，控制器连接上足以实现每秒4GB传输速度的磁盘后，在这整个系统之中就是HBA成为了影响性能的瓶颈。

    因此，构建系统时必须确保硬件搭配的平衡，从而满足性能要求。要构建这样的系统，还需要涉及其中的每一种硬件都满足要求：内存和PCI通道带宽、HBA、交换机端口、RAID控制器还有必不可少的磁盘驱动器。所有这些硬件都需要耗电、散热和O&M（运行及维护），这些都要花钱，但在这里笔者没有把O&M成本考虑在内，它不属于本文讨论范围。

硬件的成本

    要满足存储性能要求，就要拥有平衡的系统架构。由于SATA磁盘驱动器在速度和可靠性上都稍逊于FC和SAS磁盘驱动器，要满足带宽需求，就必须配备更多磁盘；由于有了更多的磁盘驱动器，于是就需要更多RAID控制器；而由于磁盘的性能和可靠性较低，于是需要更多的HBA协助读写，从而需要更多的端口。

    总而言之，这会需要更多的硬件。问题在于，加上这些硬件及其供电和散热成本，SATA的每MB每秒成本还会比FC或SAS驱动器更低吗？如果更低，那又能低多少呢？

    美国希捷Cheetah 15K.5 4Gb 300 GB驱动器最便宜的价格是1000美元，这意味着它的每MB成本为0.0033美元每MB，但它的每MB的使用成本则约为10.10美元。同样希捷酷鱼750GB SATA硬盘价格是269美元，这块SATA硬盘的MB成本也就是0.00035每MB，几乎少了九成。而其每MB的使用成本是3.45美元，只是FC驱动器的三分之一左右。磁盘密度的成本差异比性能差异大了差不多3倍。如上文所述，磁盘密度成本只是整个系统成本的一部分而已。

    笔者认为，在性能需求至上的应用环境中，SATA的成本比FC和SAS技术都要高。SATA某些方面的成本只是FC的三分之一甚至十分之一，当然，这要看你考虑的是性能还是容量。但是，在成本方面，还有其他因素要考虑，这正是本文要探讨的内容。

    在今年早期的在美国加里福尼亚州圣琼斯举行的文件与存储技术会议USENIX FAST’07上，有两篇文章（Disk failures in the real world以及Google's experience）对驱动器稳定性分析得都不错。

    这两篇文章提到了两个要点。一个就是由RAID控制器所连接的硬盘的稳定性远远达不到硬盘厂商宣称的高度。而且在相同条件下，SATA驱动器的稳定性远比FC和SAS低得多。究其原因，很可能是因为RAID厂商判断驱动器是否故障的依据只是最初的出错迹象。如驱动器在额定响应时限范围内没有响应。实际上驱动器很可能只是响应时间超长而已，最终是会从错误中恢复过来的。如果硬盘在数秒内没有响应，就笔者所知，有部分厂商就会判定这块硬盘故障并将它标为“需重建”。但实际上这块硬盘很可能最终会成功响应。通常硬盘厂商不会将这种硬盘判定为故障，因为硬盘最终还是响应了的。

    另一个要考虑的就是IOPS（每秒I/O数）。SATA和FC的随机IOPS速率相差无几，只是MB/S的传输性能有所差异。FC驱动器的MB/s传输速率和寻址及延迟时间都比SATA磁盘强。因此，要满足性能要求，FC仍是比SATA驱动器更好的选择，相同的IOPS公式也同样适用。