1.介質(zhì)
I/O的最終目標是設備上的介質(zhì),如盤碟、磁帶、CD或驅(qū)動器中的其他介質(zhì)。人們對磁盤中介質(zhì)的選擇余地是很小的,但是可以購買某些類型的可移動介質(zhì),如磁帶和CD。有關(guān)磁帶的論題將在第7章作為備份部分討論。
其中討論了應該了解介質(zhì)的如下特性:
媒體容易于出錯,但大多數(shù)設備采取了某種補償辦法。
媒體易受腐蝕,即使是光介質(zhì)也不例外。
灰塵和潮濕是介質(zhì)的致命敵人。
所有的介質(zhì)都有一定的失效期,甚至在最優(yōu)的條件下也不例外。
因此,假如你能夠維護存儲設備和介質(zhì)的周圍環(huán)境,它將比暴露在惡劣的環(huán)境下運行得更好。注意環(huán)境中的這些因素:潮濕、灰塵(特別是建筑工程所引起的灰塵)、煙霧、氟利昂一類的氣體和由雷達、焊接設備及電梯的電纜線等引起的電磁場。
2.光纖路徑
光纖路徑是存儲網(wǎng)絡的領(lǐng)先技術(shù)之一,它是一個千兆位的技術(shù),在傳輸速度上類似于吉位以太網(wǎng)。按照存儲術(shù)語,等價于100MB/s的光纖路徑主機I/O控制器通常稱作主機總線適配器(HBA)。與SCSI主機適配器相比較,光纖路徑HBA相對昂貴,但是比同等的SCSI能夠?qū)ぶ犯嗟脑O備。通常,光纖路徑主機總線適配器用于提供更多設備的連接及更快的I/O連通性,而且比SCSI具有更遠的延伸距離。
目前已經(jīng)開發(fā)出許多光纖路徑HBA的設備驅(qū)動程序,這樣,應用和操作系統(tǒng)就可以使用原有SCSI提供的軟件接口,但通過光纖路徑HBA運行。光纖路徑的編址能力也比SCSI強,它可以擁有127個網(wǎng)絡ID,而不是SCSI的16個。
3.SSA
SSA也稱串行存儲體系結(jié)構(gòu),是由IBM作為存儲網(wǎng)絡技術(shù)開發(fā)出來的,主要作為磁盤驅(qū)動器網(wǎng)絡。雖然一些人認為SSA是一個有競爭力的專有技術(shù),但IBM并沒有將它作為一個專用的技術(shù)。IBM在發(fā)布了SSA的技術(shù)規(guī)范后,將它轉(zhuǎn)交給SCSI-3的ANSI委員會,并力圖使之成為一個開放的工業(yè)標準。然而,到1999年,SSA仍然主要是一個IBM技術(shù)。人們曾經(jīng)對SSA或光纖路徑將流行于世有過激烈的爭論,但現(xiàn)在已經(jīng)沒有任何爭論的必要了,因為光纖路徑已經(jīng)贏得了勝利。現(xiàn)在,幾乎不再有公司制造SSA產(chǎn)品。事實上,IBM已經(jīng)開發(fā)了一個更大且更普及的基于光纖路徑的策略,這個技術(shù)將用于他們未來的存儲產(chǎn)品中。
SSA網(wǎng)絡是一個環(huán)型結(jié)構(gòu),類似于FDDI網(wǎng)絡,但是用于存儲I/O的傳輸。這些環(huán)的傳輸都是雙向的,為了更好的可用性,磁盤驅(qū)動器都是雙端口的。IBM也開發(fā)出了連網(wǎng)算法,使多操作和數(shù)據(jù)可以并發(fā)地共存于SSA環(huán)中。SSA也具有一些優(yōu)越的屬性,如在一個環(huán)上它可以支持127個設備,傳輸率達到20MB/s,設備間距離可達15米,且對總的總線長度上沒有限制,纜線和連接器都很小,僅用4針。總之,SSA是替代并行SCSI的合理的候選者,但遺憾的是它未能得到業(yè)界的廣泛支持。
4.ATA和IDE
ATA代表AdvancedTechnologyAttachment(高技術(shù)配置),它與由集成驅(qū)動電子設備(IntegratedDriveElectronics,IDE)技術(shù)實現(xiàn)的磁盤驅(qū)動器關(guān)系最密切。一般說來,ATA是一個控制器技術(shù),而IDE是一個匹配它的磁盤驅(qū)動器技術(shù),但是兩個術(shù)語經(jīng)常可以互用。ATA是一個花費低而性能適中的接口,主要是針對桌面計算機而設計的,今天銷售的大多數(shù)ATA控制器和IDE磁盤都是更高版本的,稱為ATA-2和ATA-3,與之匹配的磁盤驅(qū)動器稱為增強的IDE。ATA主機控制器芯片差不多集成到每一個生產(chǎn)的系統(tǒng)板,提供連接4個設備的能力。ATA控制器已經(jīng)變得非常廉價和常見,致使購買一塊沒有ATA接口的PC主板是很難的。
因為ATA技術(shù)的主要設計目標是盡量降低價格,所以它們難以用于高吞吐量的環(huán)境,如存儲網(wǎng)絡系統(tǒng),這些高吞吐量的環(huán)境擁有很多設備和并發(fā)的請求。ATA的主要目標是一個盒內(nèi)技術(shù),這意味著它們的纜線將沒有外部連接,也沒有類似于網(wǎng)絡連接地屬性。ATA不支持多驅(qū)動器的重疊I/O,所以對于諸如網(wǎng)絡服務器這樣的多任務操作系統(tǒng),ATA就顯得相當?shù)芈1M管ATA的單設備性能相當好(達到16.6MB/s),但在存儲網(wǎng)絡應用的情況下,由于重疊操作是一個應該遵從的準則,所以用ATA作為主機I/O控制器一般是不合適的。然而,有人正在開發(fā)更高級的ATA控制器,它能支持諸如存儲網(wǎng)絡的高吞吐量環(huán)境。
5.IEEE1394,F(xiàn)irewire
Firewire(或稱1394)是市場上串行SCSI的一種實現(xiàn),F(xiàn)ireware是蘋果和德州儀器公司為一種技術(shù)開發(fā)產(chǎn)品杜撰的名字,該產(chǎn)品基于IEEE1394串行傳輸標準開發(fā)。1999年,1394的應用范圍還沒有超出蘋果環(huán)境范圍。
1394最多可以支持64個設備,纜線長度可以延伸72m,數(shù)據(jù)的傳輸率可以達到40MB/s,它也支持視頻或多媒體等流式應用的同步傳輸。1394主機I/O控制器一般比SCSI更昂貴,部分原因是由于這個技術(shù)產(chǎn)品的銷量不大,使產(chǎn)品的價格難以下調(diào)。它最常見的應用是提供視頻和聲頻外設到多媒體系統(tǒng)的連接。與光纖路徑相比較,現(xiàn)在為1394存儲網(wǎng)絡制造存儲產(chǎn)品的公司已經(jīng)不多了,而卻有很多公司為光纖路徑生產(chǎn)各種產(chǎn)品,因此,1394似乎不可能成為存儲網(wǎng)絡工業(yè)的基礎(chǔ)。但考慮計算機工業(yè)的其他市場動態(tài)因素,在Apple環(huán)境下,1394也許仍是實現(xiàn)存儲網(wǎng)絡的最好方法。
6.HIPPI
HIPPI代表高性能并行接口,它的傳輸速率達到80MB/s,其開發(fā)目的是為科學研究環(huán)境提供高速I/O路徑,但也可以用于數(shù)字娛樂制作。HIPPI是一種單向通信技術(shù),這意味著在任何一個特定的時刻,傳輸只能在一個方向上進行。雙向傳輸需要一對纜線。由于單向的32根數(shù)據(jù)線是由50根導線包以厚實的屏蔽罩實現(xiàn)的,所以HIPPI纜線顯得很笨重。HIPPI是一種點對點技術(shù),支持單個的存儲設備連接到單一的計算機系統(tǒng),如應用HIPPI掛接多個存儲子系統(tǒng),則需要安裝纜線路由。
HIPPI主機I/O控制器在市場上并不多,而且比較昂貴。HIPPI主機I/O控制器的平臺種類(硬件和軟件)也很少,大多數(shù)HIPPI產(chǎn)品是SGI/Cray系統(tǒng)的。隨著時間的推移,平臺的覆蓋范圍可能發(fā)生變化。但在1999年,投資開發(fā)HIPPI主機I/O控制器及存儲設備的公司還不多。因此,HIPPI技術(shù)變成商業(yè)計算的一種現(xiàn)實的網(wǎng)絡存儲的可能性很小。
然而,HIPPI的發(fā)送信號方式也將運行在光纖路徑上,并作為一種數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議寫入光纖路徑規(guī)范中。考慮到有關(guān)的經(jīng)濟原因,似乎在政府研究機構(gòu)、電影和視頻生產(chǎn)工業(yè)之外,HIPPI還能繼續(xù)發(fā)展成商業(yè)上的重要產(chǎn)品,也許它會重新成為光纖路徑連接的技術(shù)。
7.以太網(wǎng)
盡管基于標準的存儲協(xié)議對以太網(wǎng)布線的映射并不存在,但需要做的工作卻潛在地存在。要是這個技術(shù)真的發(fā)展起來了,那么,可能在一個非常短的時間內(nèi),就能極大地豐富網(wǎng)絡存儲的主機I/O控制器的選擇余地。事實上,在以太網(wǎng)上實現(xiàn)存儲傳輸?shù)囊粋€有說服力的論據(jù)就是插卡的相對價格。