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。