原創 多圖多字 自組SATA RAID



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thx
2005-02-11, 09:01 PM
我一個朋友 在開剪接後製傳播公司.最近剛好要採購TB (1000GB) 等級的 儲存裝置.

剪接的儲存裝置要考慮的問題如下
1.bitrare .
如果儲存裝置讀寫速度不夠 就會發生所謂的drop frame (掉格) 或是 畫面馬賽克化

一般來講 廣播級的數位訊號流量為下
SDI (143, 177, 270, 360 Mb/s and 540 Mb/s)
SDTI 270 Mb/s SDTV

SDI and SDTI 為一種數位傳輸介面.把她想簡單點 就是跟ieee1394 一樣.

HDTV bitrate為
HD SDI (1.485 and 1.485/1.001 Gb/s)

請注意 上面都為 bits ..not bytes.. 除8才為 bytes

所以hdtv 約為 傳輸率 150 -200 M /bytes其實我朋友 目前來講 應該還做不到HDTV profile的案子 不過至少這個儲存裝置不能低於一般digital betacam 擷取速度.

2.另外問題就是 儲存器材size ..
因為 一般機器的空間或是外殼 根本放不下那樣多顆硬碟 (尤其是mac)
一般廠商 綜合速度和外接高速儲存方案 , 會推薦DAS
DAS 全名為Disk array sub system .DAS是什麼?想簡單點 有點類似外接硬碟 但是是非常大台的磁碟陣列,通常而言外部為 ultra 320 或fiber 連接到主機本體外, 然後大陣列盒內 有一個兼容raid運算和brigde 轉換介面電路卡內部插上ide ,scsi,sata硬碟 .然後在加上熱抽換盒(how swap bay).這樣的搭配而成為一個DAS.
Xraid 就是一個DAS .
http://www.itview.com.tw/xraid.jpg

這些東西報價昂貴,但是就本質上來講.光主機一張高檔scsi 320 card or fiber card 價格都不低.更何況還有DAS內部的專用raid 運算加bridge 電路版.

但隨著SATA出現 其實可以更簡單,超低成本....

因為一張高性能的sata raid 可以完整做到上述主機一張ultra320 或fiber card頻寬+DAS系統內raid 演算法 至於bridge 就不用了.因為同樣都是sata 介面....不需要任何轉換.

比如說

3WARE ESCALADE 8506-8 SATA or 9500
http://www.servercase.com/Merchant2/graphics/00000001/9500S-12ML350.gif

Raid core 8 port sata raid card
http://www.bellmicro.com/product/Storage/RAIDCore/BC4852bx200.jpg

至於性能方面 各位可以參考
THG效能 (http://www.thg.com.tw/storage/03q4/031229/index.html)
這類的raid 搭配起來 是非常優秀的效能.不會比那些高單價的DAS,SAN 遜色.

選購卡和硬碟..

http://www.itview.com.tw/16hd.jpg

硬碟部份,剛好蘋果優仕在特價 250GB sata,一次便購入16 PCS.規格沒有很特殊 WD2500JD ,7200 rpm ,8mb buffer, serial ata 而已.

卡選購方面 本來考慮前述卡.但是剛好看見Highpoint 1820A 有支援MAC ,價格也不高.因此就購入這塊.
http://www.itview.com.tw/sata%20raid.jpg

至於1840a 效能怎樣 各位可以去參考下面Link
約略是150 mbytes /sec
效能 (http://www.thg.com.tw/storage/03q4/031229/index.html)
Raid 5 效能 in MAC (http://highpoint-tech.com/PDF/RR1820A%20G4%20RAID5%20Performance.pdf)

外接SATA硬碟組...
目前市面上並無正式的sata 外接規格.因為serial ata I 規格本身過不EMI(電磁干擾)和ESD(電磁洩漏),新規格SATA II 有包含外接.產品也在發展中.但是我朋友可等不到那時候...
因此我便直接的把sata I 內接當外接運用.

serial ata 線長可以到 1m (100 cm)內接卡上 出機殼
是非常輕鬆沒問題的.

http://unsb.net/ad/sata/SANY8393.JPG

另外一種美觀處理法為
http://www.itdoor.net/uploads/1084416480.jpg
http://www.itdoor.net/uploads/1084416694.jpg
不過不易買到 加上這樣會佔掉4 個擴充槽.>< 因此不這樣規劃.

頻寬傳輸速率部份則是很有趣問題,一條sata線傳輸量為
150mbytes /sec ,一條u320 為320mbytes /sec.
一般市場高單價的u320 卡和das為雙 channel 320mb /sec.
我直接拉出去為八條sata 訊號線所以傳輸頻寬為 ,
150mb *8=1200 mbytes /sec 而市面上的DAS通常為 640mb /sec ,當然這邊不代表這樣實際上的速度會sata raid效能勝過u320 raid,只是說 就訊號原理而言,u320的高頻寬這邊優勢 蕩然無存...

外接磁碟盒...
由於目前沒人把sata 內接當外接用.
因此這部份就要自己想辦法DIY
一個 6 空間 5.25 tower (類似燒錄塔) 或買二組 一組佔3個5.25 空間的小堆疊.
http://www.itview.com.tw/tower.gif

裡面則放入sata 抽換bay..一來散熱比較好,再者如果萬一有故障 也比較好替換..
http://www.addonics.com/products/raid_system/images/ae4rcs35nsa_detail.gif

至於sata線拉法,從內接卡上 出機殼 在入 tower 然後 直接外接hot swap bay 後面背板


不過後來發現我朋友剪接工作站機殼超大
(可以裝16個5.25 ) 於是我就買了二個內接抽換盒
體積佔用三個5.25 空間, 一次可以裝入4顆sata硬碟.
所以二組可以裝入8 pcs.

測試...

下圖為測試實景
http://www.itview.com.tw/ok.jpg

串了八顆做raid 0.最後做的測試效果很驚人.
拿了hd tech 測 135 mbytes /sec
其他benhmark 程式也把 單顆 u320 15000 rpm都幹下來了.
至於詳細一點的測試,很不好意思,因為朋友這台超高檔server(雙xeon 2G ,2 GB dram,u320 15000rpm 288 G,
DPS velocity Q +4DX 子卡) ,那時大趕工MTV,因此裝完後並沒有太多時間詳細測試....不過使用上沒有任何問題..

成本比價:
當初廠商報價給我朋友時候是...25-30萬 3 TB儲存裝置.
而我這樣安裝...
一張 1820A 8000元
八顆 sata 250gb 每顆 7000 *8 56000 容量 2TB
二個 抽換盒 5300 *2 =10600
如果還要加入上述tower 約5000
不到八萬....
相比之下 真的低了非常多..

上述是貴的卡,可是一般人玩不起怎辦,或是說小型伺服器的應用.因此後來小弟又去買了一點玩具來玩.請參考下圖.

http://unsb.net/ad/sata/SANY8372.JPG
共有
sil3114 4 port card sil3124 4 port pci-x card rocket raid 1820a
pcmcia 2 port sata card sata box *4

http://unsb.net/ad/sata/SANY8375.JPG
card部分比較特異的是 sli3124 這是最新晶片組 有pci-x
sli3124 有支援NCQ 再加上超高頻寬. 有去看過某些測試
效能上非常優秀

sli3114 是一般4 port card 不過拿來架設raid 0,1 倒是不錯.


sata box 是最特別的 是我跟網拍Ayi computer 所購入.
他向工廠採購 連接頭為一般內接sata格式....外面根本看不到..

http://unsb.net/ad/sata/SANY8378%20(Small).JPG
http://unsb.net/ad/sata/SANY8386.JPG
http://unsb.net/ad/sata/SANY8387.JPG

內外都是 serial ata ..大家不知道有無想到..
用上這個後 要做外接raid box 就方便非常多....
這一個box 會低於1000, 擴充性也比hot swap bay.

http://unsb.net/ad/sata/SANY8390.JPG

http://unsb.net/ad/sata/SANY8392.JPG
http://unsb.net/ad/sata/SANY8393.JPG
http://unsb.net/ad/sata/SANY8397.JPG

我總共購入了 4 pcs seagate 160gb
裝在我的redhat linux server上跑0 +1
目前暢快順利,也可以簡單熱抽換.沒有任何問題.
一些朋友看我這儲存裝置好用.也在考慮的購買類似
card + 外接抽換 sata to ide hd ,把他們的舊有ide raid 系統,
不增加多少成本可熱抽換升級..


總結
.
在一般應用下
SATA 效能是略大於 PATA(傳統IDE)
但是還是要看狀況.要說效能接近也不為過.

sata 必勝pata 的地方cpu  資源上面可以顯而易見..
CPU Utilization at 10,000 requests/sec in %
PATA 明顯高多
SATA VS IDE (http://www.storagereview.com/php/benchmark/bench_sort.php)


Sata 主要強於Pata(IDE)部分在於
1.熱插拔性
2.排線長度
3.外接可擴充性
4.可玩raid 性
5.NCQ command
6.成本性不會超過IDE(pata) 太多
7.單一排線 頻寬和應用性夠高

Serial ATA 整個使用和測試起來 確實 做到了最佳價格性能比...因此我個人誠心推薦 不管在於 server使用儲存備援,高容量高性能的raid .到個人使用的檔案交換. 現在開始應該都要買sata 對於以後支援性會好很多..

:-?
延伸文章
(http://www.itdoor.net/pages/18,24049,1,1084417144.html)

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Tsaiching
2005-02-11, 11:22 PM
請問一下 sil3114 4 port card sil3124 4 port pci-x card rocket raid 1820a 這張卡在那邊買的啊!謝謝你!

xturtle
2005-02-12, 12:24 PM
這個讚!!

但想請問一下就是雖然每個SATA Channel 都有150MB/sec的頻寬, 不過不會被PCI 133MB/Sec的總頻寬給限制住嗎? 畢竟照片上看來, 還是用 PCI 介面在跑..

thx
2005-02-12, 12:50 PM
那張照片是示意如何把線拉出來,拍的是我的server的系統.
sever系統用sata原因主要是熱插拔提換性和可外接性.
實際上八顆硬碟那組raid 跑的是pci-x.
那些卡很不好買.是跟一位yahoo網拍賣家ayi45朋友所恰購.他自己去工廠採購的.

asunchen
2005-02-13, 05:18 AM
對了 THG 上只有測 HighPoint 1820 , 您的可是 1820a , 就官方規格來看
1820a 本身有含 HPT601 可最佳化 XOR 運算哩!!