顺序访问性能:转速和盘片直径并重

一再强调IOPS性能,不意味着顺序传输能力就不重要。至少,在同等容量的情况下,更高的持续传输率可以缩短更换硬盘驱动器后磁盘阵列重建所需的时间。
顺序读:硬盘驱动器最外圈的持续传输率主要取决于盘片直径、转速和区域存储密度(areal density),这是常识,此处不再赘述。
SAS硬盘驱动器IOMeter测试的外圈顺序读性能随访问数据块尺寸变化的趋势图
从上图中,不难得出以下结论:
  • Savvio 10K.1和Cheetah 10K.7推出时间最早,存储密度水平相对较低,转速又都是10000RPM。其中Savvio 10K.1盘片直径只有2.5英寸,排名倒数第一;Cheetah 10K.7空有本次参测硬盘驱动器中最大的盘片直径,奈何其他要素欠债太多,位列倒数第二;
  • Savvio 10K.2盘片直径和转速都与Savvio 10K.1相同,但存储密度提高了一倍,外圈传输率由此增长超过三分之一,压倒Cheetah 10K.7,取得倒数第三;
  • Cheetah 15K.4、MAX3147RC、Ultrastar 15K147是同一时期推出的15000RPM硬盘驱动器,盘片直径相当,存储密度也差不多(15K147为五碟设计,稍微差一点),所以外圈传输率十分接近。值得一提的是,15K.4的SAS版本受制于双芯片硬盘控制器的效率问题,比Ultra320版本略差,并不是SAS技术的缺陷,新一代的SAS硬盘驱动器不会有类似的困扰;
  • Savvio 15K.1虽有15000RPM的转速,但盘片直径仅为55毫米,刚巧与“10000RPM转速+69毫米直径盘片”的Cheetan NS打个平手;
  • Cheetah 15K.5转速比盘片直径相同的Cheetan NS高50%,但低了四分之一的存储密度部分抵消了这一优势,因此外圈传输率的增长幅度“只有”25%,好在已可确保获得第一,存储密度与之相当的Ultrastar 15K300最后还是略逊一筹。
不过,如果考虑到内圈的持续传输率,主轴转速所起的作用会更大一些。在HDTach的平均读(Average read)测试中,Savvio 15K.1就甩掉了Cheetah NS,独占第三的位置。
HDTach测试的各款硬盘驱动器 平均读传输率(浅蓝色代表2.5英寸硬盘驱动器)
顺序写:现代硬盘驱动器的持续写入能力与持续读取能力是差不多的,只是偶有对较大尺寸数据块处理不佳的状况发生。在下图中可以看到,排名和实际数值与顺序读测试基本一样,仅有Savvio 10K.1在访问数据块尺寸为1MB时发生了较大幅度的波动,再次证明该款产品的设计不够完善,难怪Savvio 10K.2推出后便难觅其踪影。
SAS硬盘驱动器IOMeter测试的外圈顺序写性能随访问数据块尺寸变化的趋势图
小结:不同于总线型的Ultra320 SCSI,SAS采用点对点连接,即使将要上市的Cheetah 15K.6能够有150MB/s的外圈传输率,3Gb/s的接口(理论带宽300MB/s)也足以应付,SAS 6Gb/s对硬盘驱动器而言不是迫切的需求。当然,扩展器的存在使主机端的一个SAS 3Gb/s链路有可能成为多台硬盘驱动器的数据通路,但不要忘记SAS支持4宽度链路(SAS 4 Wide link),总带宽达12Gb/s(合1200MB/s),甭说Ultra320 SCSI和4Gb/s FC-AL了,就是Ultra640 SCSI和8Gb/s FC-AL亦无法相比。
多链路SAS(如最常用的SAS 4 Wide link)有着巨大的带宽优势
直接连接时,不会出现单链路SAS(SAS Narrow link)对多台硬盘驱动器的情况

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