串行连接入门:终极 Linux Box S-ATA 磁盘子系统

作者:Glenn Stone

Linux 的一大优势在于,您无需花费太多就能获得最大的回报。随着串行 ATA 磁盘驱动器和控制器的出现,我认为我们也可以在硬件方面采取这种方法。可比 RAID 控制器的街头价格——我比较了我们在这里使用的 3Ware Escalade 8500-4 和 Adaptec 2400——似乎非常接近。新型 Ultra 320 控制器的价格是这些的两倍。磁盘驱动器也是如此;73GB 级别的 SCSI 驱动器的价格似乎至少是其串行 ATA 同类产品的两倍,而且速度似乎并不重要。那么,让我们看看用一半的钱能获得多少回报。

Monarch Computer Systems 的工作人员寄给我一套串行 ATA 测试平台系统:一套不错的双 Athlon 2800+ 系统,配备 2GB 内存,运行 Red Hat 9,3Ware Escalade 8500-4 驱动器和三个 Seagate 80GB S-ATA-150 驱动器,配置为 RAID 5。它还配备了一块 ATI FireGL X1 显卡,您将在后续文章中看到相关介绍。

3Ware 8500-4 作为 RAID 卡来说很短;它只比容纳它的 64 位 PCI 插槽的末端稍长一点。该卡的布局也不同;驱动器电缆的连接器不是位于卡的顶边(像并行 ATA 那样),而是位于卡的末端,远离支架——最靠近驱动器的那个。这使得布线更容易。当然,电缆本身比普通的并行 ATA 电缆小得多,与一段 CAT5 网线的大小相差不大。驱动器本身看起来与它们的并行同类产品相似,只是在业务端有所不同。那里看起来很像并行和电源连接器都缩小成了类似于 PCMCIA 以太网卡的加密狗插槽。当电缆在驱动器或卡槽中达到所需位置时,您可以听到轻微但明显的咔哒声。不必担心电缆是否完全插入,就像并行驱动器那样。另一方面,固定连接器的东西并没有牢固到难以移除的程度。Monarch 安装了适配器,以便标准的 ATX Molex 连接器可以为驱动器供电。

在过去的几年里,3Ware 对 Linux 社区的反应非常积极。他们确保最新的稳定驱动程序最终进入主流内核;Monarch 测试机运行的是 Red Hat 标准 2.4.20 内核。此外,基于 Web 和可编写脚本的命令行监控工具都可以从 3Ware 网站下载。

当实际应用时,串行 ATA 系统表现出色。我将它与我最近为印刷品评测的 Dell Precision 系统(配备 Ultra 320 RAID 控制器和驱动器)的 tiobench 数字进行了比较,作为基准。我惊讶地发现,尽管 SCSI 系统的设计速度是其两倍,但在某些领域却被击败了。串行 ATA 顺序读取是最大的因素;在单线程上,SCSI 驱动器的速度为 95MB/s,而 S-ATA 的速度为 54MB/s。当您提高线程数时,S-ATA 在 8 个线程中平稳地衰减到 29MB/s,而 SCSI 系统在 2 个线程时立即骤降至 20MB/s 左右并保持在那里。在随机读取方面,S-ATA 机器的启动速度较慢——1.0MB/s 对 1.5MB/s——但随着线程数的增加,它略微领先,为 2.4MB/s 对 2.1MB/s。在随机读取方面,更多线程意味着每次读取的统计移动距离更短;您的性能实际上会 提高。写入是美元成本所代表的性能差异体现出来的地方;SCSI 系统在各个线程数中都保持了 33-35MB/s 的稳定写入速度,而 S-ATA 的写入速度为 10-13MB/s。随机写入的情况也类似,SCSI 的数字在 5MB/s 范围内,而 S-ATA 的运行速度为 0.46MB/s。

这里有几句话要谈谈配置:这两个系统都不是完全最佳的。Dell SCSI RAID 盒是 RAID 0,这意味着在未加速的环境中写入速度很慢。相反,Monarch S-ATA 盒在三个驱动器上配置了 RAID 5,而我的经验表明,四个驱动器是 3Ware RAID 5 系统的最低最佳配置。我预计,如果这两个系统都采用完全 RAID 5 配置,S-ATA 系统将在读取方面彻底击败 SCSI,同时在写入方面也能提供可观的数字。同样,这只是一个有根据的猜测;没有什么可以替代在真实世界中测试系统(或尽可能接近真实世界,而不会危及您的养老金)。

结果非常清楚:串行 ATA 以不多的钱提供了相当可观的性能。来自 Froogle(Google 的商品查找页面)的价格显示,Seagate 驱动器的价格为每个 145 美元,而 3Ware 8500-4 的价格约为 350 美元。随着 160MB 及更大容量的 S-ATA 磁盘即将问世,以及 300MB/s S-ATA 控制器已在路线图上,串行 ATA RAID 似乎正在成为在一个终极 Linux Box 中获得大量廉价、快速存储的最佳方式。

从这里到最终的终极 Linux Box 的路线图如下所示:下次,我们将研究 ATI FireGL 显卡,然后是与声音相关的内容(我没有忘记!)。我相信最终选择的主板和处理器将是一个令人惊喜的惊喜,为 Linux 的未来指明方向。

致谢

我们感谢 Monarch Computer Systems 为我们提供测试平台。

Glenn Stone 是一位红帽认证工程师、系统管理员、技术作家、封面模特和普通的 Linux 爱好者。自 1999 年以来,他一直手工组装计算机以获得乐趣和利润,并且他是太平洋西北地区一位快乐的居民。

电子邮件:liawol.org!gs

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