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服务器的SAS硬盘、NL-SAS硬盘和SATA硬盘有什么区别?

1. 前言

本文主要讲解服务器上的SAS硬盘、NL-SAS硬盘和SATA硬盘有什么区别。

本文主要分析SAS、Near-Line SAS和SATA硬盘在可靠性和性能上的差异。

当你购买服务器或存储阵列时,你通常会在三种不同的硬盘驱动器之间进行选择:串行连接SCSI (SAS)、近线SAS (NL-SAS)和串行ATA (SATA)。当然,还有其他类型的驱动器,如Fibre Channel,但本文主要讨论SAS/SATA问题。此外,即使固态硬盘(SSD)也可以有SAS或SATA接口,本文也不是重点讨论SSD。我们只关注那些带有物理盘片转速的硬盘设备,世界上大部分数据都存储在这些设备上。

那么,SAS、NL-SAS和SATA的真正区别是什么呢?

2. SAS硬盘

SAS硬盘

SAS硬盘已经取代了较旧的SCSI磁盘,成为企业级存储的标准。在这三种硬盘中,它们是最可靠的,可以在更困难的条件下保持性能,比NL-SAS或SATA硬盘的性能要好得多。

在可靠性方面,SAS硬盘比NL-SAS或SATA硬盘在安全性方面高一个数量级。该指标以误码率(BER)衡量,即介质上发生误码率的频率。对于SAS盘,误码率一般为1 / 10^16。以不同的方式读取,这意味着您可能会在每10,000,000,000,000,000(10千万亿)位中看到一个比特错误。相比之下,SATA硬盘的误码率为1 / 10^15(1,000,000,000,000,000或1千万亿)。虽然这确实让SATA磁盘看起来相当可靠,但当涉及到绝对的数据保护时,10的倍数可能是一个大问题。

SAS磁盘的构建标准也比其他类型的磁盘更严格。SAS硬盘的平均故障时间为160万小时,而SATA硬盘的平均故障时间为120万小时。现在,这些也是很大的数字——120万小时大约是136年,160万小时大约是182年。然而,请记住这是一种手段。会有一些异常值,而这正是SAS提高可靠性的原因。

SAS磁盘和控制器也有大量额外的命令来控制磁盘,使SAS比SATA更可靠。我不打算详细介绍这些命令,但将在以后的文章中详细介绍。

3. NL-SAS

NL-SAS硬盘

相对而言,NL-SAS是存储领域的新手,但如果您了解SATA和SAS,那么您就已经了解了关于NL-SAS的所有需要了解的内容。NL-SAS基本上是SATA硬盘和SAS连接器的合并。NL-SAS驱动器是具有SAS接口的企业级SATA驱动器、磁头、介质和传统企业级SATA驱动器的转速,拥有典型的SAS驱动器的全功能SAS接口。

简而言之,NL-SAS磁盘是一组带有SAS本地命令集的SATA磁盘。虽然由于转速较低,这些磁盘的性能永远比不上SAS,但它们提供了SAS附带的所有企业特性,包括企业命令队列、并发数据通道和多主机支持。

  • 企业/标记命令队列。同时协调多组存储指令,在存储控制器级别重新排序,以便它们以一种有效的方式传输到磁盘。
  • 并发的数据通道。SAS包括多个全双工数据通道,提供了更快的数据传输速度。
  • 多个主机的支持。单个SAS硬盘可以被多台主机控制,不需要扩展器。

然而,在可靠性方面,不要被产品名称中出现的首字母缩写“SAS”所蒙蔽。NL-SAS硬盘的可靠性指标与SATA硬盘相同,误码率为1 / 10^15,MTBF为120万小时。因此,如果您正考虑购买NL-SAS磁盘,千万不能理解为NL-SAS磁盘比SATA磁盘具有更好的可靠性。如果可靠性是你的首要考虑点,那么NL-SAS就不是你的想要的。

在性能上,NL-SAS也不会比SATA好多少。

4. SATA

三种硬盘中最普通最低端的是SATA硬盘。尽管它的性能不如SAS,也没有NL-SAS的一些企业应用场景优势,但SATA磁盘在绝大多数应用场景中仍然是一个重要的组件,特别是对于常见的大容量存储需求。

SATA硬盘

当您决定要购买SATA硬盘时,您的主要考虑的事情很可能是成本。SAS磁盘是为性能而设计的,这就是为什么它们有10K和15K RPM速度,并提供每个物理磁盘显著的IOPS。使用SAS时,尽管空间很重要,但IOPS成本通常同样重要,甚至更重要。这就是为什么许多企业愿意购买速度更快的SAS磁盘,即使这意味着购买更多的磁盘(比SATA或NL-SAS)以满足容量需求。

5.总结

SAS和SATA满足不同的需求-SAS用于性能,SATA用于容量。横跨两者的是NL-SAS,它为SATA硬盘带来了一些SAS功能,但没有带来SAS的额外可靠性。NL-SAS可以帮助制造商简化生产,也可以从控制器的角度帮助终端用户,但它们不是SAS的替代品。

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