近线存储首选 希捷酷鱼ES.2 SAS版1TB

作者：小熊在线—Asimove

希捷Barracuda ES.2作为企业级硬盘，虽然提供了最高1TB容量，但是仅仅只有7200rpm的转速，为这样的“低速”硬盘配备SAS接口值得么。

当然值得，它是针对近线存储而设计的，用于数据访问量并不大的服务器存储，比如存档数据，这样的数据占到总数据量的比重非常大。

这就是ES.2 SAS接口硬盘，它的主要特性和ES.2完全一致，除了功耗方面，但是你千万别以为它们的性能也一样，看到后面的测试就都明白了。

希捷酷鱼ES.2 SAS，参数和特性

虽然ES2 SAS和普通1TB ES.2标示在同一规格表中，细心的朋友可以发现其中很多项目都对SAS单独进行了标注，比如缓存、功耗等等等。

采用垂直记录技术，获得最高容量
全天候工作和 120 万小时。MTBF
使用 Seagate PowerTrim? 技术动态节能
12.5 rads/s2 的宽频谱旋转振动容许
错误恢复控制 - 防止系统超时的快速错误解决方案
确保操作可靠性的工作量管理
使用固件安全检查实现快捷、可靠下载
写入相同命令，实现高效 RAID 初始化
写入数据完整性检查后读取闲置
16 MB 缓存
总拥有成本较低
5 年有限责任质保

希捷酷鱼ES.2 SAS，外观

防静电包装袋，这上面的标贴和硬盘上的完全一样。

它和ES.2/7200.11几乎都长得一样，包括这面也是，接口上的细小区别只有行家才能一眼看出来。

ST31000640SS，Date code：08375，08财年第37周第5天生产。

ST/3/1000/6/40/SS的意义就是希捷 3.5寸 1000GB 16MB缓存 4碟装 SAS接口硬盘。

SAS 3Gb/s接口。

看上去SAS接口和SATA没有什么区别啊，针数完全相同，其实是有很大区别的。首先是SATA的数据口和供电接口不相连，其次是SAS接口背面还有触点（冗余接口）。

SAS，SATA的好兄弟

SAS(Serial Attached SCSI)即串行连接SCSI，是新一代的SCSI技术，和现在流行的Serial ATA(SATA)硬盘相同，都是采用串行技术以获得更高的传输速度，并通过缩短连结线改善内部空间等。SAS是并行SCSI接口之后开发出的全新接口。此接口的设计是为了改善存储系统的效能、可用性和扩充性，并且提供与SATA硬盘的兼容性。

SAS的接口技术可以向下兼容SATA。具体来说，二者的兼容性主要体现在物理层和协议层的兼容。在物理层，SAS接口和SATA接口完全兼容，SATA 硬盘可以直接使用在SAS的环境中，从接口标准上而言，SATA是SAS的一个子标准，因此SAS控制器可以直接操控SATA硬盘，但是SAS却不能直接使用在SATA的环境中，因为SATA控制器并不能对SAS硬盘进行控制；在协议层，SAS由3种类型协议组成，根据连接的不同设备使用相应的协议进行数据传输。其中串行SCSI协议(SSP)用于传输SCSI命令；SCSI管理协议(SMP)用于对连接设备的维护和管理；SATA通道协议(STP)用于 SAS和SATA之间数据的传输。因此在这3种协议的配合下，SAS可以和SATA以及部分SCSI设备无缝结合。

SAS系统的背板(Backplane)既可以连接具有双端口、高性能的SAS驱动器，也可以连接高容量、低成本的SATA驱动器。所以SAS驱动器和 SATA驱动器可以同时存在于一个存储系统之中。但需要注意的是，SATA系统并不兼容SAS，所以SAS驱动器不能连接到SATA背板上。由于SAS系统的兼容性，使用户能够运用不同接口的硬盘来满足各类应用在容量上或效能上的需求，因此在扩充存储系统时拥有更多的弹性，让存储设备发挥最大的投资效益。

在系统中，每一个SAS端口可以最多可以连接16256个外部设备，并且SAS采取直接的点到点的串行传输方式，传输的速率高达3Gbps，估计以后会有 6Gbps乃至12Gbps的高速接口出现。SAS的接口也做了较大的改进，它同时提供了3.5英寸和2.5英寸的接口，因此能够适合不同服务器环境的需求。SAS依靠SAS扩展器来连接更多的设备，目前的扩展器以12端口居多，不过根据板卡厂商产品研发计划显示，未来会有28、36端口的扩展器引入，来连接SAS设备、主机设备或者其他的SAS扩展器。

和传统并行SCSI接口比较起来，SAS不仅在接口速度上得到显著提升(现在主流Ultra 320 SCSI速度为320MB/sec，而SAS才刚起步速度就达到300MB/sec，未来会达到600MB/sec甚至更多)，而且由于采用了串行线缆，不仅可以实现更长的连接距离，还能够提高抗干扰能力，并且这种细细的线缆还可以显著改善机箱内部的散热情况。

希捷酷鱼ES.2 SAS，背面

背面的PCB相比7200.11和ES.2 SATA来说，更长了一些。

这主要是SAS接口的布局需要，随后的测试也将进行双盘Raid 0的测试。

拆去PCB，可以看到主轴和磁头马达位置类似，不过散热孔的位置有点变化。

和ES.2相比，SAS盘的PCB面积要大了很多、元件也多了不少。

希捷ST31000640SS，芯片

Mavell 88i6062-BEH1主控芯片。

三星 K4D263238K 16MB缓存。

Mavell 88C8801-NNR1控制芯片。

Smooth马达控制器。

测试方法

这块1TB ES.2 SAS可用容量931.44GB，在1024换算中损失一些。

双盘Raid 0阵列后。

测试配置：

测试软件：分别用FDbench1.01\HD TachRW3.0.1.0\HD TunePro 3.0\ATTO DiskBench3.2这四款软件测试，另外使用WOW（魔兽世界中文版2.3）游戏目录进行实际拷贝测试，大家可以选择熟悉数据的进行参考。

ATTO Disk Benchmark
是一款比较流行的硬盘测试工具，也是这次测试中最重要的软件。ATTO Disk Benchmark是由ATTO公司出品的一款磁盘/网络性能测试工具，该软件使用了64KB—256MB的测试包，数据包按0.5K、1.0K、 2.0K直到到8192KB进行分别读写测试，测试完成后数据用柱状图的形式表达出来。很好的说明了文件大小比例不同对磁盘速度的影响。我们是用的是 32MB测试包检验0.5—1024KB的读写速度。

HD Tach
是一款小巧、使用方便、测试时间短的测试程序，它可以在短时间内测试出随机访问时间、读取速率、写入速率、突发读取速率和CPU占用率。利用它我们还可以 得到读取性能曲线和写入性能曲线。可以直观的得到测试产品在数据存取过程中的数据。在这次测试中我们使用HD TachRW V3.0.1.0版本。

HD Tune
小巧易用的硬盘工具软件，其主要功能有硬盘传输速率检测，健康状态检测，温度检测及磁盘表面扫描等。另外，还能检测出硬盘的固件版本、 序列号、容量、缓存大小以及当前的Ultra DMA模式等。虽然这些功能其它软件也有，但难能可贵的是此软件把所有这些功能积于一身，而且非常小巧，速度又快，更重要的是它是免费软件，可自由使用。

FDBENCH
是日本开发的一套测试磁盘传输效率的应用程序，它可以测试磁盘读取、写入、随机读取、随机写入、以及复制文件等功能。测试项目更接近日常使用情况，相比较ATTO，它的成绩更适合作为选购产品的参考，而ATTO则更倾向于测试极限读取性能。

可能 有网友要问，这四款软件有什么不同，为什么要同时使用四款软件，其实他们各有特色，但是主要功能还是类似的，就是测试存储性能。将四种软件测试都进行，并 不是为了给自己找麻烦，主要考虑到不同软件对不同读卡器、不同卡的兼容性不一样，表现出的差异有时无法解释，故而将所有数据放上以求避免兼容性带来误差。 另外，也是考虑到网友会习惯使用某种软件，或者有所偏爱，多个项目的成绩参考也可以自由取舍。

至于WOW文件实际拷贝，主要是测试实际读写的感受，这个文件夹包括了视频、音频、图像、数据等各种类型文件，文件体积大小差异明显。这样的拷贝和平常使用硬盘习惯相仿，超过8GB的数据量也足以保证数据可信度。

实际应用测试：

测试硬盘在Windows下各种应用中的性能，比如Vista启动，导如音乐等，主要通过PC Mark软件进行，还有老牌的H2Benchw软件。

测试用SAS卡

SAS控制器可能会影响到磁盘的性能，尤其是阵列的性能，当然，很多消费级的测试软件在SAS阵列测试时也有不兼容现象。

RocketRAID 2640x4是高性能的 SAS RAID 控制卡, 给数据密集型行业提供可靠性需求, 例如分层环境 (disk-to-disk or disk-to-disk-to-tape backup), 安全和监视，视频编辑和数字内容创作等。

RocketRAID 2640x4支持 RAID 0,1,5,10 和 JBOD，提供四个内置SAS/SATA 接口，就像前面介绍的，并不能从板卡的SAS接口上区别SATA和SAS。

作为未初始化的SAS盘来说，需要在SAS卡的Bios中进行创建，否则不能使用。

对比用硬盘

为了体会出Cheetah的性能，我们选择了两块主流硬盘做对比测试。

这是万转SAS硬盘Cheetah NS，ST3400755SS，16MB缓存，400GB容量，4碟，10000rpm。

希捷Barracuda ES.2企业级硬盘，SATA接口，1TB容量，32MB缓存，7200rpm，单碟容量250GB。

另外还加入ES.2 SAS双盘做Raid0后的成绩。

速率测试，ATTO对比

ATTO DiskBench，写入126.9MB/s，读取126.9MB/s，很明显SAS接口带来了质的提高，四碟的ES.2甚至超越了所有三碟产品性能。

Cheetah NS，写入98.5MB/s，读取98.9MB/s，持续读写并不是服务器硬盘的强项，毕竟单碟容量不大，但是Cheetah的外圈可以达到98MB/s以上，相当于7200rpm硬盘中单碟250GB的成绩，非常不错。

这是ES.2的成绩，单碟容量250GB，持续传输比Cheetah更高。

速率测试，HDTach对比

HD Tach测试（红色）：突发—176.2MB/s，外圈读取最高125MB/s左右，平均读取99MB/s，平均写入98MB/s。

平均访问时间12.2ms，CPU占用2%左右。

Cheetah NS：突发—173.1MB/s，外圈读取最高102MB/s左右，平均读取84MB/s，平均写入83.7MB/s。

平均访问时间8.8ms（实际应为7.5ms左右），CPU占用1%左右。

速率部分，ES.2的平均访问时间12.9ms，读取87MB/s。

日本权威的FD Bench软件：读取—121MB/s，写入—121MB/s，速度和ATTO有些差距，不过比较接近实际性能。

HD Tune读取测试：平均93.9MB/s，最大122.7MB/s，突发112.9MB/s。曲线和HD Tach类似，一致性不错。

写入测试：平均92.2MB/s，最大120.9MB/s。曲线一致性不错。

实际应用测试

WOW（魔兽世界）文件目录拷贝，条件是每块硬盘只做一个分区，完整格式化以后的空盘。先将WOW目录拷进这个分区，然后同分区内复制，记录复制时间。

写入，将文件从平台硬盘拷向希捷酷鱼ES.2 SAS，时间89.79秒，平均速率95.36MB/s

将文件拷向平台硬盘，即读取速度。时间79.58秒，平均速率107.60MB/s。

盘内拷贝，时间177.97秒，平均速率48.11MB/s。

PCMark Vantage得分：3060

各项应用的传输速率：

CrystalMark，硬盘测试得分13884。

速率测试，双盘Riad0

ATTO DiskBench，写入252MB/s，读取252MB/s，正好是单碟的双倍。

HD Tach测试（红色）：突发—403MB/s，外圈读取最高260MB/s左右，平均读取192.1MB/s，平均写入184.7MB/s，可以看到写入波动非常大，这应该是阵列卡和软件的兼容问题。

平均访问时间12.1ms，CPU占用4%左右。

FD Bench软件：读取—234MB/s，写入—234MB/s，速度和ATTO有些差距，不过比较接近实际性能。

HD Tune读取测试：平均180MB/s，最大242.8MB/s，突发113.9MB/s。曲线和HD Tach类似，波动很大

写入测试：平均56.6MB/s，最大236.3MB/s。曲线完全错误了，无法参考。

PCMark得分3350，竟然只提高了300分。

各项应用的传输速率。

CrystalMark，硬盘测试得分18259。

IOmeter对比测试，MaxIO和Max Throughput

IOMeter测试可以全面考量硬盘的各项性能，尤其是I/O性能。

IOps多用于数据库等场合，衡量随机访问的性能。

这是在512Byte下（Random=0），读取IOps（每秒读取操作数）成绩：ES2 SAS竟然如此之高，不过这种极限应用并不多。

512B，随机（Random=100%）读取IOPS：

Cheetah NS具有出色的随机读取能力，ES.2 SAS Raid0比它略微逊色。

512B，随机写入IOPS：

写入方面，ES.2 SAS竟然比Cheetah NS还高。

在最大吞吐量的情况下，IOps成绩：

持续读取速度：和其他软件测试的几乎一样。

占用率，ES.2最高，Cheetah NS最低。

IOmeter对比测试，Workstation

在Workstation脚本下，我们考量四个数据：IOps、MBps、cpu占用、响应时间。

和100%随机读写情况类似，只是ES.2 SAS Raid0超过了Cheetah NS。

在吞吐量上也是如此。

响应时间上看，随着队列深度差距加大，仍然是ES2 Raid0和Cheetah遥遥领先。

CPU占用率，都很接近，ES.2 SATA稍高。

IOmeter对比测试，WebServer

WebServer脚本最大的特点是Random=100%。万转的Cheetah NS明显占优。

吞吐量上也是如此。

响应时间上也是Cheetah NS更好一点。

cpu占用很接近。

总结

除了速率上的提升外，SAS带给酷鱼ES.2更多的是服务器性能的提升，这也使得1TB容量的ES.2更适合于近线存储。