8款磁碟陣列產品採購大特輯 - iThome

目前企業對於磁碟陣列產品的認知普遍不足，除了認為越貴越好的迷思之外，容易受到廠商推銷不適用的機種，浪費不少儲存成本。

企業若能夠以不同的應用環境選擇不同類型的 ... 移至主內容 文/iThome | 2003-09-01發表 目前企業對於磁碟陣列產品的認知普遍不足，除了認為越貴越好的迷思之外，容易受到廠商推銷不適用的機種，浪費不少儲存成本。

企業若能夠以不同的應用環境選擇不同類型的磁碟陣列產品，除了可以有效的避免成本浪費，也可以徹底發揮磁碟陣列的效益。

磁碟陣列是現今企業資訊設備的基本設備，品質與效能的優劣，攸關資訊系統能否正常運作的關鍵，而且建置與擴充磁碟陣列設備的費用，皆佔整體企業資訊成本相當大的比例。

然而目前磁碟陣列的規格相當多樣，若購買到不合適的磁碟陣列，不但浪費成本，使用效益也大打折扣。

磁碟陣列貴在哪裡？ 控制晶片是價格的關鍵 穩定性要求高於任何資訊系統設備 專用硬碟機增加穩定性也提高成本 磁碟陣列櫃不是新興的儲存技術產品，但是不論是進口還是國產，或是採用不同的硬碟與傳輸介面，產品價格都在數十萬上下，但是若將一臺磁碟陣列拆開來，只見電源供應器、磁碟陣列控制晶片、風扇模組等三大組件，其他就只有硬碟抽取盒與機殼，是相當簡單的架構，似乎有點令人懷疑，真的需要那麼昂貴嗎？ 磁碟陣列櫃的關鍵技術，主要在於磁碟陣列控制晶片與技術，其次是磁碟背板、機殼開發及穩定性。

新碁科技專案諮詢顧問吳建民表示，主要關鍵是磁碟陣列控制晶片的技術授權，仍倚賴國外幾家知名廠商來提供，整個晶片與技術授權的費用若攤於機器產品的價格中，約佔30%到50%左右，雖然臺灣在磁碟陣列產品中，不管是代工還是自有品牌，在世界還是居於重要地位，但是控制晶片與關鍵技術仍由國外掌握，因此可說壟斷了整個磁碟陣列市場，是產品價格居高不下的關鍵。

磁碟背板與機殼的開發成本高，也是主要原因，磁碟背板是負責連接磁碟陣列櫃中每一顆硬碟機的電路板，雖然看起來與一般電腦的電路板差不多，但卻是開發廠商需要相當花心力的地方。

為了能夠減少每顆硬碟機在傳輸資料時的雜訊干擾，但是又要兼顧傳輸效能，加上部分設計必須要配合控制晶片的電路設計以及傳輸線路的距離限制，所以線路開發的難度相當高，所耗費的成本自然就會比較高；而機殼的設計也是有其難處，除了硬碟共振問題與散熱系統外，就是大量的熱抽換與熱備援模組的設計，所投入的研發成本也是相當高的，包括插拔組件的接頭，如何兼顧耐用性與低阻抗的考量，都是技術開發的關鍵。

磁碟陣列對於穩定性的要求是高於任何資訊系統設備，是生產廠商在開發上必須要考量的，儲存企業重要資料的磁碟陣列設備，對於不間斷服務、資料正確存取等，都是企業使用者所要求，所以在磁碟陣列上，可以發現熱抽換與熱備援的功能是樣樣不缺，大都裝載兩部以上的可熱備援的電源供應器、磁碟陣列控制模組、風扇設備，就是要降低單點故障率，不影響磁碟陣列的儲存工作，當然這些組件的研發成本就相當高，而且各家的產品都具有自家設計的專利技術。

開發廠商除了在磁碟陣列系統要求穩定性，對於硬碟機的要求也相當高，最明顯的是國外廠商所生產的磁碟陣列，都必須要搭配專用的硬碟機（在硬碟上都印有磁碟陣列廠商的廠牌與機型），每個硬碟都已經被開發廠商特別調教過，以增加穩定性與效能，當然價格也就相當高，而且大都不會被組裝市場的硬碟價格所影響而有所波動。

然而國內廠商的磁碟陣列機種又為何沒有指定專用磁碟機呢？銀興科技執行副總經理黃清源表示，臺灣許多廠商所生產的磁碟陣列，因為目前自身的規模並沒有如外商知名廠商大，因此在出貨量不大的情況下，就很難向硬碟生產廠商訂製硬碟機，而且在堆積庫存以未來在保固與維護上的需求，要先承擔大量的庫存與硬碟降價的成本，在財務能力上相當有限，但是這樣也不能說國內廠商的磁碟陣列的穩定性會有問題，因為各廠商磁碟陣列產品都會與各款硬碟機搭配測試，選擇穩定性、效能最佳的硬碟機廠牌或特定機型，在企業選購時，將建議企業使用或是由銷售廠商裝入指定的硬碟機，以確保執行時的穩定性與效能。

磁碟陣列採購評估 資料成長率的預估 硬碟類型的特性 企業在選擇磁碟陣列產品，必須要先行進行企業資訊系統評估，如此可以選擇到兼顧成本與使用效益的產品，吳建民就認為，目前臺灣的企業對於磁碟陣列的認知大都不足，除了認為越貴越好的迷思之外，容易受到廠商推銷不適用的機種，浪費不少儲存成本。

採購評估工作可從近期與未來資料成長速度的預估、儲存資料重要等級、儲存預算成本以及應用環境等方面著手。

企業每天都在運作，資料當然就會每日增長，企業要降低儲存成本，除了使用儲存管理系統來解決空間問題外，擴充硬碟則是不得已的方法，然而採購磁碟陣列若能夠有資料成長率的指標，就更容易掌握購買的成本。

專家建議企業可以調查以往半年或一年的時間，資訊系統所增加的資料量與速度，並且進一步分析：哪些檔案項目與類型的資料成長最快？哪些資料是未來可能會加速增加？而未來企業的經營方向又會有哪些調整？這些都是相當重要的訊息，能了解需要採購多少空間容量，擴充性又需要能夠因應多久，並且讓資訊成本有更好的控制與應用。

磁碟陣列依照硬碟分有四種規格，這些在價格、功能及效能上都有顯著的差異，因此可以依據硬碟類型所能提供的效益特性，再以企業所要儲存的資料來選擇適合的產品，以兼顧資料安全性、低成本與高效能。

SCSItoIDE：使用ParallelATA硬碟的磁碟陣列，價格與未來的維護成本是所有磁碟陣列產品中最低的，可以最少的成本得到最多的儲存空間。

如果企業擁有許多大型檔案的儲存需求，選擇SCSItoIDE只要花費少許的成本即可以滿足儲存需求。

但是SCSItoIDE的資料穩定性與效能較其他類型的磁碟陣列差，若企業要儲存非關鍵性的資料，並且不要求高效能，或是儲存可同步性備分與已備分的資料，可以考慮使用ParallelATA規格的磁碟陣列。

如果企業對回復時間的要求較高或是存取動作頻繁、需要即時性備分，就盡可能不要考慮ParallelATA介面的機種。

然而目前市面上有FCtoIDE磁碟陣列類型，傳輸介面使用銅質光纖通道，效能表現較佳，雖然價格稍高，但是硬碟的價格便宜，對於非關鍵性資料，但是注重存取效能與沒有太多維護成本預算的企業，是個不錯的選擇。

SCSItoSCSI：使用SCSI硬碟規格的磁碟陣列，雖然硬碟價格比較昂貴，但是穩定性佳，而且SCSI是業界的標準規格，資料的安全性也較有保障，所以企業要儲存重要資料與高階應用，如資料庫、應用伺服器，以及無法即時性備分的資料，SCSItoSCSI是不二人選，然而未來的維修成本也會比較高，硬碟成本約IDE硬碟的3到4倍以上。

SCSItoSerialATA：SCSItoSerialATA磁碟陣列是最近一年才推出的新產品，SerialATA的規格嚴謹度高，提供比ParallelATA更快的傳輸速度，使用點對點傳輸，同時使用傳送、接收訊號，使傳輸線的干擾降低。

使用8mm寬的排線，可大幅提升機殼內的散熱問題、以及支援熱插拔等等優點。

SerialATA用於磁碟陣列除了可以提供較好的效能以及資料保護，廠商在背板的研發與排線布局設計，會比SCSItoSCSI或SCSItoIDE容易許多。

許多製造廠商都認為，SCSItoSerialATA磁碟陣列將會取代SCSItoIDE的產品，主要原因是可以補強SCSItoIDE在存取穩定性上的不足，又可以使用比SCSItoSCSI較經濟的花費，雖然如此對於SCSItoSCSI會產生威脅，但要佔據SCSItoSCSI大部分市場似乎也不容易，因為企業對於SCSI的穩定性仍具有根深蒂固的印象，儲存關鍵性的資料，仍寧願選擇昂貴許多的SCSI硬碟。

目前推出SerialATA的廠商並不多，一方面是正在開發中，另一方面是處在觀望態度，因為目前產品仍在SerialATA1.1版本，在市面上許多測試報告中，效能與ParallelATA相近，雖然提供較為穩定的儲存能力，但是目前因為研發成本仍高，價格與SCSItoSCSI相當，市場需求仍低，許多廠商大都在期待2003年第四季推出的SerialATA2.0版本。

FibreChannel：至於架構在SAN(StorageAreaNetwork)為主的光纖通道磁碟陣列產品，採用光纖來傳輸，目前主流產品的頻寬高達2Gbps，可避免傳輸的瓶頸。

建置時除了可以與伺服器連接儲存，也可以與伺服器分開，但是直接連接伺服器使用的情況相當少，主要原因是頻寬會因為伺服器而降低傳輸效率，因此大都是獨立透過光纖通道集線器連結。

在SAN架構上可以很容易的與備分設備相連接，能滿足即時同步備分的需求，可以應付存取頻繁存取且單檔案容量大，以及重要性的資料，是最高階的儲存設備。

SAN建置費用相當高昂，花費百萬元在所難免，目前仍只有中大型企業，具有集中性儲存、高擴充性、高資料量及高效能等使用環境，才有此建置需求。

應用環境 不同類型的磁碟陣列，所提供的效能與穩定性程度都有差異，不同應用對於存取效能與資料穩定性的需求也有所不同，所以採購磁碟陣列要考量應用環境的特性，除了可以有效的避免成本浪費，也可以徹底發揮磁碟陣列的效益。

多媒體應用：許多企業都使用教育訓練、視訊監控等多媒體應用，然而這些應用都需要龐大的儲存空間，但資料的重要性並不高，所以單就價格的考量，選擇使用SCSItoIDE，可以以較低的投資得到大量的儲存空間。

若企業具有相當大的網路頻寬，並且有同時供應多人的讀取視訊檔案的需求，效能的考量就勢必比較高，可以選擇FCtoIDE的磁碟陣列產品，兼顧效能與儲存空間。

網頁伺服器：網站建置對於企業已經是不可缺少的部分，可以提供企業訊息、產品資訊及產品服務等，許多企業也在網站上增添相當多的商品交易服務，因此伺服器就要儲存網頁資料、客戶資料及交易資料，除了需要供應高速的存取能力，以快速供應使用者互動訊息，對於資料的穩定性也有相當的要求，所以適合使用兼具效能與穩定性的SCSItoSCSI磁碟陣列。

而且網頁伺服器所需要的儲存空間並不會相當大，選擇儲存空間不大的SCSItoSCSI磁碟陣列產品，在價格上與SCSItoIDE差異不大。

應用伺服器與資料庫：應用伺服器與資料庫系統是企業的命脈所在，儲存客戶資料、交易資料、數位內容及資料運算等等重要性相當高的資料，不容許儲存系統發生問題，而且具有龐大運算需求的應用伺服器，對於磁碟陣列的效能也有相當的要求，因此選擇SCSItoSCSI或是光纖通道磁碟陣列產品，是相當合適的。

雖然資料庫會與企業一樣不斷擴張，但是昂貴的SCSItoSCSI磁碟陣列產品若也是因此擴張，對於成本的花費是相當可觀的，因此專家建議若能夠與儲存管理作配合，透過資料分析，可以將許久未用的資料備分起來，空出更多的高成本儲存空間，可以節省許多的成本開支。

備援系統：備援系統就是需要能夠在企業發生危難的時候，可以迅速的將資料復原，磁碟陣列的效能與穩定性考量就相當高，雖然平常備而不用，但是為了能夠在危機的時候正常發揮效用，高階的SCSItoSCSI磁碟陣列是相當好的選擇，而且擔任備援的工作，就不允許有任何資料毀損的問題發生，但是企業若能將資料依照重要性來區分，非關鍵性資料可以使用高速磁帶機或是光碟櫃來儲存備分，也是可以減少儲存系統的成本花費。

群組使用：企業體大都具有多個部門，而每個獨立部門都會有建置自己的儲存系統，然而重要資料都已集中在企業主要的儲存系統中，儲存的大都是部門資料，瑣碎的檔案居多，且扮演備分與分享的角色較重，部門員工的電腦中也大都仍存有原始檔案，加上I/O量並不大，選擇NAS儲存設備或是SCSItoIDE磁碟陣列即可。

如何測試磁碟陣列 我們使用英特爾Iometer測試軟體測試磁碟陣列，版本為2003/2/15。

Iometer是由英特爾所設計的測試工具軟體，用於測量磁碟系統與網路儲存系統的傳輸與處理效能，是業界公認的測試軟體。

Iometer在執行測試時，會先在受測的機器上寫入一個測試檔，此測試檔會依據受測系統的儲存空間容量來建立，以便於在測試時有標準資料檔可以進行I/O存取的動作。

測試時會使用內部的傳輸工作產生器，根據使用者的測試設定發出傳輸需求給受測設備，再根據內部的分析程式，擷取測試效能數據。

測試數據項目包括有最大傳輸量、每秒傳輸量、I/O回應時間、處理器使用率等。

測試程序的調整，可以設定與模擬許多不同的測試環境，設定項目包括傳送封包大小、存取動作類型、讀寫工作佔比等等，可以模擬檔案伺服器、網頁伺服器、工作站、資料庫等設備的存取工作，以測試設備在實際運作下的效能表現。

除此之外，也可透過設定，提供設備壓力測試，以取得設備的極限效能。

在這次測試磁碟陣列的設定，我們分別使用64kB、512kB及模擬檔案伺服器等3種測試模式，在64kB與512kB的項目，將封包設定為64kB與512kB大小，並且設定100％的讀取工作及循序讀取，如此可以測出磁碟陣列的I/O最大效能。

磁碟陣列用於檔案伺服器的應用機會相當高，因此我們使用Iometer模擬對檔案伺服器的存取工作，以測試出磁碟陣列應用檔案伺服器的表現，設定是參考英特爾對檔案伺服器的存取工作分析，所建立的設定組態，根據英特爾的定義，最常存取使用的是4kB容量的封包，佔檔案伺服器存取運作約60％，因此我們在設定時，就以4kB封包設定為主，然而讀取工作也佔檔案伺服器的存取工作80％，所以設定為讀取80％、寫入20％，另外，一般檔案伺服器都不是一直處在不斷存取的機會，而是以不規則的情形，所以我們就設定隨機存取的方式來測試，如此就可以測試出最接近檔案伺服器運作時的效能。

在測試平臺部分，我們使用華碩AP1720直立式伺服器，規格為IntelXeon2.8GHz、512MBPC2100ECC記憶體，SCSI卡為華碩PCI-SCU3，作業系統為Windows2000ServerSP3英文版。

另外，IBMEXP300及蘋果XserveRAID兩款在測試時皆使用原廠所提供的SCSI介面卡及光纖通道介面卡。

這次我們編輯推薦的標準，主要是在兩個部分，一為依照我們對於硬體設計、產品價格、操作與管理方便性、管理方式多寡來評分，另一部分則是經由Iometer所測試出來的成績數據，經由計算，再加上第一部分成績，我們會依據送測類型的數量比例推薦成績優異的產品。

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