存储基础知识之——硬盘接口简述

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一、IDE(Integrated Drive Electronics,简称IDE)

一般说来,ATA是一个控制器技术术,而IDE是一个匹配它的磁盘驱动器技术,但是两个术语经常可以互用。ATA是一个花费低而性能适中的接口,主要是针对台式机而设计的,销售的大多数ATA控制器和IDE磁盘都是更高版本的,称为ATA – 2和ATA – 3,与之匹配的磁盘驱动器称为增强的IDE。

随着SATA(Serial ATA)的推出,ATA已经退出历史舞台。为与SATA区分,原ATA已经改称PATA(Parallel ATA)。

二、SATA

串行ATA,目前有三个版本,速度分别为:

SATA传输速度对比

三、SCSI(Small Computer System Interface,小型计算机系统接口)

是一种用于计算机及其周边设备之间(硬盘、软驱、光驱、打印机、扫描仪等)系统级接口的独立处理器标准。SCSI标准定义了命令、通信协议以及实体的电气特性(换成OSI的说法,就是占据了物理层、链接层、通信层、应用层),最大部份的应用是在存储设备上(例如硬盘、磁带机);但,其实SCSI可以连接的设备包括有扫描仪、光学设备(像CD、DVD)、打印机……等等,SCSI命令中有条列出支持的设备SCSI周边设备。理论上,SCSI不可能连接所有的设备,所以有“1Fh – unknown or no device type”这个参数存在。

SCSI-3极限传送带宽可以达到160MB/s,最多支持32个设备。

四、SAS(串行SCSI,Serial Attached SCSI

串行式SCSI 由并行SCSI物理存储接口演化而来,是由ANSI INCITS T10技术委员会(T10 committee)开发及维护的新的存储接口标准。与并行方式相比,串行方式能提供更快速的通信传输速度以及更简易的配置。此外SAS并支持与串行式ATA(SATA)设备兼容,且两者可以使用相类似的电缆。

SAS是点对点(point-to-point)连接,并允许多个端口集中于单个控制器上,其可以内置于主板(mother board)当中;也可另外添加。该技术创建在强大的并行SCSI通信技术基础上。SAS是采用SATA兼容的电缆线采取点对点连接方式,从而在计算机系统中不需要创建雏菊链结(daisy-chaining)方式便可简单地实现线缆安装。

  • 第一代SAS为数组中的每个驱动器提供 3.0 Gbps(300 MBps)的传输速率。
  • 第二代SAS为数组中的每个驱动器提供 6.0 Gbps(600 MBps)的传输速率。

五、iSCSI

iSCSI(发音为 /аɪskʌzi/)又称为IP-SAN,是一种基于因特网及SCSI-3协议下的存储技术,由IETF提出,并于2003年2月11日成为正式的标准。与传统的SCSI技术比较起来,iSCSI技术有以下三个革命性的变化:

  1. 把原来只用于本机的SCSI协同透过TCP/IP网络传送,使连接距离可作无限的地域延伸;
  2. 连接的服务器数量无限(原来的SCSI-3的上限是15);
  3. 由于是服务器架构,因此也可以实现在线扩容以至动态部署。

iSCSI使用 TCP/IP 协议(一般使用TCP端口860和3260)。 本质上,iSCSI 让两个主机通过 IP 网络相互协商然后交换 SCSI 命令。这样一来,iSCSI 就是用广域网仿真了一个常用的高性能本地存储总线,从而创建了一个存储局域网(SAN)。不像某些 SAN 协议,iSCSI 不需要专用的电缆;它可以在已有的交换和 IP 基础架构上运行。然而,如果不使用专用的网络或者子网( LAN 或者 VLAN ),iSCSI SAN 的部署性能可能会严重下降。于是,iSCSI 常常被认为是光纤通道(Fiber Channel)的一个低成本替代方法,而光纤通道是需要专用的基础架构的。但是,基于以太网的光纤通道(FCoE)则不需要专用的基础架构。

基于以太网的传输速率发展,iSCSI的传输速率也在增大,可以想象在10GE的网络下,iSCSI网络存储的速率将无人能敌。基于iSCSI还可以实现网络引导和启动。

六、FC(Fibre Channel,简称FC)

光纤通道Fibre Channel,简称FC)是一种高速网络互联技术(通常的运行速率有2Gbps、4Gbps、8Gbps和16Gbps),主要用于连接计算机存储设备。[1]光纤通道由信息技术标准国际委员会(INCITS)的T11技术委员会标准化。INCITS受美国国家标准学会(ANSI)官方认可。过去,光纤通道大多用于超级计算机,但它也成为企业级存储SAN中的一种常见连接类型。尽管被称为光纤通道,但其信号也能在光纤之外的双绞线上运行。

光纤通道协议Fibre Channel ProtocolFCP)是一种类似于TCP的传输协议,大多用于在光纤通道上传输SCSI命令。

FCP- SCSI:是将SCSI并行接口转化为串行接口方式的协议,应用于存储系统和服务器之间的数据传输。新的ANSI T10 标准,支持SAN 上存储系统之间通过数据迁移应用来直接移动数据。 FCP-SCSI 提供200MB/s(全双工独占带宽)的传输速率,每连接最远达10 公里,最大16000000 个节点。FCP-SCSI 使用帧传输取代块传输。帧传输以大数据流传输方式传输短的小的事务数据。

七、其它

FCIP(Fibre Channel over IP,基于IP的光纤通道)。

FCoE(Fibre Channel over Ethernet,以太网光纤通道)。

iFCP,FCIP的升级版。

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