来源：《电子技术应用》

ｒａｉｄ存储设备的发展及其应用 摘要：介绍了近年来计算机用于ｒａｉｄ的存储设备接口的发展，陈述了ｒａｉｄ设备应用中应当考虑的因素，并在最后指出了目前许多客户在使用ｒａｉｄ盘阵列时存在的误区。 关键词：廉价的冗余磁盘阵列（ｒａｉｄ） 小型计算机系统接口总线（ｓｃｓｉ） 串行存储结构总线（ｓｓａ） 光纤通道 ｉ／ｏ

随着数字化革命的推进，对计算机存储系统在存储数据量、可靠性和存取速度上都提出了严峻的挑战。外存储设备成为多媒体、ｃａｄ、数据库等应用不可避免的瓶颈。虽然ｓｌｅｄ（ｓｉｎｇｌｅ ｌａｒｇｅ ｅｘｐｅｎｓｉｖｅ ｄｉｓｋ）在数据存储容量和读写速度上有较大幅度的提高，但是与ｃｐｕ以及内存的发展速度相比较，其性能的提高却显得很有限。从ｐｃ机磁盘技术上发展起来的ｒａｉｄ（廉价冗余磁盘阵列）提供了另一个解决方案。和ｓｌｅｄ相比，其存储速度，数据可靠性，低功耗和可扩展性等都有很大的优势，因而已经成为目前高速、大容量、关键数据存储解决方案的主流。而正是由于ｒａｉｄ的诸多优点，工业界在这十几年中开发出了一系列可应用于ｒａｉｄ的存储设备接口。本文按照技术的发展顺序，对各种ｒａｉｄ应用存储设备接口作了综合性的介绍。最后，作者分析了现在用户挑选ｒａｉｄ存储设备中存在的误区。

１ 存储设备接口

１.１ 并行ｓｃｓｉ和ｓｃｓｉ２

并行ｓｃｓｉ（ｓｃｓｉ１）标准是在１９８６年建立的。时至今日，一些高端服务器和工作站所采用的存储设备接口多数仍然使用的是ｓｃｓｉ。它支持最多可达７个８位设备，最大传输速度可以达到５ｍｂ／ｓ。诞生于１９９２年的ｓｃｓｉ２实际上在并行ｓｃｓｉ基础上进行了改善，目前的标准实现有两种，ｆａｓｔ（传输峰值速度为１０ｍｂ／ｓ）和ｗｉｄｅ（２０ｍｂ／ｓ）。虽然它可以进行３２位的传输，但到目前只用１６位进行传输。它支持同步传输模式，差分信号，命令队列和奇偶校验。与ｓｃｓｉ１相比较，它的接头也要小的多。图１为其逻辑框图。

从图１可见，构成一个并行ｓｃｓｉ系统的关键部分是ｓｃｓｉ接口适配卡、数据线，采用菊花链模式连接的驱动器以及端接器（并行ｓｃｓｉ总线要求在总线两端有端接器）。

在此类系统中，要求每个组成设备（包括接口卡和磁盘驱动等）都有一个０～７的唯一ｉｄ。为了提高扩展性能，使之可以用于规模更大的系统，ｓｃｓｉ２的ｌｕｎ支持使之能允许多个逻辑或虚拟设备共享一个物理ｉｄ号，而每个逻辑或虚拟设备则通过一个唯一的子地址来标识。

虽然此类ｓｃｓｉ存储设备多用于单一主机的访问，但采用一定的设置技巧，它也可以被用于集群系统中。

由于传输过程中不可避免地存在着噪声和信号衰减，使并行ｓｃｓｉ总线的传输距离不可能太长，通常来说它只能用于传输距离小于３ｍ的应用。为了提高传输距离，业界在系统中引入高电压信号差分（ｈｖｄ）以增大抗干扰能力，从而使总线的传输距离可以进一步扩展至２５ｍ左右，但是差分信号的引入使接口的引脚数目增大了一倍。

由于并行ｓｃｓｉ总线应用的广泛性，在一定时期内其不可能被完全淘汰。而新一代的存储设备接口为了提供对这些ｓｃｓｉ设备的后向兼容，一般都提供了和ｓｃｓｉ总线进行转换的接口桥。

１.２ ｓｃｓｉ３

ｓｃｓｉ３进一步在ｓｃｓｉ２的功能上进行了完善，力图使之有更好的兼容性以拓展其应用空间。和ｓｃｓｉ２相比较，ｓｃｓｉ３支持ｕｌｔｒａ ｓｃｓｉ和光纤通道，ｓｃａｍ支持（一种即插即用的系统自动配置协议）。它支持ｓｃａ（ｓｉｎｇｌｅ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ ａｔｔａｃｈｍ