原創 多圖多字 自組SATA RAID

[thx]

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 .


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


Raid core 8 port sata raid card


至於性能方面 各位可以參考
THG效能
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..



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.


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
Raid 5 效能 in MAC

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.



另外一種美觀處理法為


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.


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..


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


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.


共有
sil3114 4 port card sil3124 4 port pci-x card rocket raid 1820a
pcmcia 2 port sata card sata box *4


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..





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.







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


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

[Tsaiching]

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]

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]

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]

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!!