聂华
摘自：计算机世界

随着Internet的普及与高速发展，网络服务器的规模越来越大。Internet不仅对网络服务器本身，也对服务器存储技术提出了苛刻要求。一些新的存储体系和方案不断出现，服务器的存储技术也日益分化为两大类：直接连接存储技术（DAS, Direct-Attached Storage）和网络附加存储技术（NAS, Network-Attached Storage）。本文主要介绍DAS。服务器的直接连接存储技术一直和SCSI技术的发展紧密关联，一些厂商推出的专有技术，如IBM的SSA（Serial Storage Architecture）技术等，由于兼容性和升级能力不尽如人意，在市场上的影响远不及SCSI技术广泛。Ultra 3 SCSI技术和RAID技术是当前直接连接存储的主流技术。

据IDC的预测，未来几年中，全球服务器的平均增长率为19％，而RAID设备的平均增长率为38％。

1．SCSI技术

从SCSI技术的发展历史来看，SCSI协议的Version 1 版本仅规定了5MB/s传输速度的SCSI-1的总线类型、接口定义、电缆规格等技术标准。随着技术的发展，SCSI协议的Version 2版本作了较大修订，遵循SCSI-2协议的16位数据带宽、高主频的SCSI存储设备陆续出现，并成为市场的主流产品，也使得SCSI技术牢牢地占据了服务器的存储市场。SCSI-3协议则增加了能满足特殊设备协议所需要的命令集，使得 SCSI协议既适应传统的并行传输设备，又能适应最新出现的一些串行设备的通信需要，如光纤通道协议（FCP）、串行存储协议（SSP）、串行总线协议等。

这里需要指出的是最大传输速度并不代表设备正常工作时所能达到的平均访问速度，也不意味着不同SCSI 工作模式之间的访问速度存在着必然的“倍数”关系。SCSI控制器的实际访问速度与SCSI 硬盘型号、技术参数，以及传输电缆长度、抗干扰能力等因素密切相关。提高SCSI总线效率必须关注SCSI设备端的配置和传输线缆的规范和质量。

随着传输速度的提高，信号传输过程中的信号衰减和干扰问题显得越来越突出，终结器（俗称堵头）在一定程度上可以起到降低信号波反射、改善信号质量的作用。同时，LVD（Low-Voltage Differential）技术的应用也越来越多。LVD 工作模式是和SE（Single-Ended）模式相对应的，它可以很好地抵抗传输干扰，延长信号的传输距离。同时，Ultra 2 SCSI和Ultra 3 SCSI模式也通过采用专用的双绞型SCSI电缆来提高信号传输的质量。

2．RAID技术

RAID是一项非常成熟的技术，但由于其价格比较昂贵，配置不方便，缺少相对专业的技术人员，所以应用并不十分普及。据统计，全世界75％的服务器系统目前没有配置RAID。由于服务器存储系统对数据安全性、扩展性等方面的要求越来越高，因此RAID市场潜力巨大。

RAID技术是一种工业标准，各厂商对RAID级别的定义也不尽相同。目前对RAID级别的定义可以获得业界广泛认同的只有4种：RAID 0、RAID 1、RAID 0＋1和RAID 5。

RAID 0是无数据冗余的存储空间条带化，具有低成本、极高读写性能、高存储空间利用率的特点，适用于Video / Audio信号存储、临时文件的转储等对速度要求极其严格的特殊应用。

但由于没有数据冗余，其安全性大大降低，构成阵列的任何一块硬盘损坏都将给数据带来灾难性的损失。所以，在RAID 0中配置4块以上的硬盘，对于一般应用来说是不明智的。

RAID I是两块硬盘数据完全镜像，安全性好，技术简单，管理方便，读写性能均好。但其无法扩展（单块硬盘容量），数据空间浪费大，严格意义上说，不应称之为“阵列”。

RAID 0＋1综合了RAID 0和RAID 1的特点，独立磁盘配置成RAID 0，两套完整的RAID 0互想镜像。它的读写性能出色，安全性高，但构建阵列的成本大，数据空间利用率低，不能称之为经济高效的方案。

RAID 5可以说是目前应用最广泛的RAID技术。各块独立硬盘进行条带化分割，相同的条带区进行奇偶校验（异或运算），校验数据平均分布在每块硬盘上。以n块硬盘构建的RAID 5阵列可以有n－1块硬盘的容量，存储空间利用率非常高。任何一块硬盘上数据丢失，均可以通过校验数据推算出来。它和RAID 3最大的区别在于校验数据是否平均分布到各块硬盘上。RAID 5具有数据安全、读写速度快，空间利用率高等优点，应用非常广泛；但不足之处是一块硬盘出现故障以后，整个系统的性能将大大降低。

各厂商还在不断推出各种RAID级别和标准。例如更高安全性的、从RAID控制器开始镜像的RAID；更快读写速度的、为构成RAID的每块硬盘配置CPU和Cache的RAID等等。用IDE硬盘构建RAID的技术是一个技术方向，对市场影响也较大，其突出优点就是构建RAID阵列非常廉价。目前IDE RAID可以支持RAID 0、 RAID 1和RAID 0＋1三个级别，最多支持4块IDE硬盘。受IDE设备扩展性的限制，同时， IDE设备也缺乏热可替换技术的支持，IDE RAID的应用还不多。