تحليل موجز لتقنيات الواجهة الشائعة للأقراص الصلبة للخادم

　　حاليًا، في مجال الخادم، توجد ثلاث تقنيات لواجهة القرص الصلب الأكثر شيوعًا: SATA وSCSI وSAS. هناك أيضًا محركات أقراص ثابتة ذات قنوات ليفية متطورة. نقدم هنا بشكل أساسي مقدمة موجزة عن تقنيات واجهة SATA وSCSI وSAS.

ساتا

SATA (مرفق التكنولوجيا المتقدمة التسلسلية) هو اختصار لـ Serial ATA حاليًا، هناك معياران: SATA-1 وSATA-2، وسرعات النقل المقابلة هي 150 ميجابايت/ثانية و300 ميجابايت/ثانية على التوالي. يتم استخدام SATA بشكل أساسي لاستبدال تقنية واجهة PATA التي واجهت اختناقات. من حيث السرعة، يعد SATA أيضًا أكثر تقدمًا من PATA من حيث طريقة النقل، ويتخلف عن محركات الأقراص الثابتة PATA (Parallel ATA). ثانيًا، من منظور نقل البيانات، تتمتع SATA بقدرة أقوى على مقاومة التداخل من PATA.

تم استخدام SATA-1 على نطاق واسع، مع أقصى معدل لنقل البيانات يبلغ 150 ميجابايت في الثانية وخط إشارة يصل إلى متر واحد. يستخدم SATA بشكل عام طريقة اتصال من نقطة إلى نقطة، أي أن أحد الطرفين متصل بواجهة SATA على اللوحة الأم، والطرف الآخر متصل مباشرة بالقرص الصلب، ولا يمكن لأي جهاز آخر مشاركة خط البيانات هذا، وبالتوازي يسمح ATA بهذا الموقف (يمكن لكل خط بيانات توصيل جهاز أو جهازين)، لذلك ليست هناك حاجة لإعداد قرص رئيسي وقرص تابع مثل قرص ثابت ATA متوازي. (كما هو مبين في الشكل 1)

الشكل 1

بالإضافة إلى ذلك، فإن وظيفة SATA القابلة للتبديل السريع لا مثيل لها بواسطة PATA. نظرًا لأن كابل بيانات المنفذ التسلسلي يستخدم فقط هيكلًا رباعي الأطراف، فهو أكثر ملاءمة للتثبيت من المنفذ المتوازي، وهو أكثر ملاءمة لتقليل عدد الكابلات في الهيكل ويفضي إلى تبديد الحرارة. (كما هو مبين في الشكل 2)

الشكل 2

SCSI

SCSI (واجهة نظام الكمبيوتر الصغيرة) هو وضع واجهة وحدة تخزين مصمم خصيصًا لأنظمة الكمبيوتر الصغيرة ويمكنه إجراء تقسيم ديناميكي للعمل على أجهزة متعددة في الكمبيوتر ويمكنه تخصيص المهام المتعددة التي يتطلبها النظام بشكل مرن ومناسب في نفس الوقت اكتمل ديناميكيًا.

الشكل 3

لقد تطورت مواصفات SCSI حتى يومنا هذا وهي بالفعل تقنية الجيل السادس منذ إنشائها، SCSI (8 بت)، SCSI الواسع (8 بت)، Ultra Wide SCSI (8 بت/16 بت)، Ultra Wide SCSI 2 (16 بت). ، Ultra 160 SCSI (16 بت) بالنسبة إلى Ultra 320 SCSI اليوم، حققت السرعة قفزة نوعية من 1.2 ميجابايت/ثانية إلى 320 ميجابايت/ثانية الحالية. تستخدم جميع الأقراص الصلبة SCSI السائدة حاليًا واجهة Ultra 320 SCSI، والتي يمكن أن توفر سرعة نقل للواجهة تبلغ 320 ميجابايت/ثانية، ويمكن أن يصل عدد الثورات إلى أكثر من 10000 دورة.

الشكل 4

تحتوي الأقراص الثابتة SCSI أيضًا على واجهة SCA2 (80 سنًا) تدعم بشكل خاص تقنية التبديل السريع. عند استخدامها مع لوحة الكترونية معززة SCSI، يمكن تحقيق الأقراص الثابتة القابلة للتبديل السريع بسهولة. أصبحت الوظائف القابلة للتبديل الفوري أمرًا ضروريًا تقريبًا في خوادم مجموعات العمل والأقسام.

ساس

SAS هو اختصار لـ SCSI المرفق التسلسلي، أي SCSI المرفق التسلسلي. في 26 نوفمبر 2001، أعلنت شركات Compaq وIBM وLSI Logic وMaxtor وSeagate بشكل مشترك عن إنشاء مجموعة عمل SAS، التي تهدف إلى تحديد واجهة جهاز تخزين تسلسلي جديد من نقطة إلى نقطة على مستوى المؤسسة.

تقدم تقنية SAS موسعات SAS، التي تسمح لأنظمة SAS بتوصيل المزيد من الأجهزة، حيث يسمح كل موسع بتوصيل منافذ متعددة، ويمكن توصيل كل منفذ بأجهزة SAS أو المضيفين أو موسعات SAS الأخرى. من أجل حماية استثمار المستخدم، تتوافق مواصفات SAS أيضًا مع SATA، مما يجعل اللوحة الإلكترونية SAS متوافقة مع كل من محركات الأقراص الثابتة SAS وSATA. بالنسبة للمستخدمين، ليست هناك حاجة لإعادة الاستثمار عند استخدام أنواع مختلفة من محركات الأقراص الثابتة.

حاليًا، يبلغ معدل واجهة SAS 3 جيجابت في الثانية، ومعظم موسعات SAS بها 12 منفذًا. قريبًا، ستظهر واجهات عالية السرعة تبلغ 6 جيجابت في الثانية أو حتى 12 جيجابت في الثانية، وستظهر موسعات SAS ذات 28 أو 36 منفذًا للتكيف مع احتياجات التطبيقات المختلفة.

تلخيص:

نظرًا لأن SCSI يتمتع بمزايا الاستخدام المنخفض لوحدة المعالجة المركزية، والكفاءة العالية للعمليات المتزامنة متعددة المهام، والعديد من الأجهزة المتصلة، ومسافة الاتصال الطويلة، بالنسبة لمعظم تطبيقات الخادم، فمن المستحسن استخدام محركات الأقراص الثابتة SCSI وأحدث وحدة تحكم Ultra320 SCSI SATA؛ تتمتع محركات الأقراص أيضًا بقدرات قابلة للتبديل السريع، ويمكن أن تتمتع بقابلية توسعة جيدة على الواجهة، مثل استخدام واجهة تحويل SCSI-SATA وFC-SATA ومضاعف منافذ SATA (مضاعف المنافذ) في خوادم الرف، مما يجعلها أكثر مرونة من SCSI. بالنسبة لتطبيقات الخوادم الصغيرة ذات الإمكانات المنخفضة، يمكن استخدام أحدث محركات الأقراص الثابتة ووحدات التحكم SATA.

بعد تحديد واجهة القرص الصلب ونوعه، من الضروري التركيز على المؤشرات الفنية التي تؤثر على أداء القرص الصلب المذكورة أعلاه بناءً على عوامل مثل سرعة الدوران، وسعة القرص الواحد، ومتوسط ​​وقت البحث، وذاكرة التخزين المؤقت، وما إلى ذلك .، جنبًا إلى جنب مع الميزانية المالية، حدد حل القرص الصلب الأكثر ملاءمة وفعالية من حيث التكلفة.