نسل جدید SCSI

استاندارد ذخیره‌سازی قدیمیSCSI در شرف متحول شدن است. دو نوآوری فنی که به صورت مجزا در سال جاری صورت گرفتند، انواع درایوهای دیسکی مورد استفاده از سوی سازمان‌ها در سیستم‌های ذخیره‌سازی‌شان را تغییر خواهند داد.

استاندارد ذخیره‌سازی قدیمیSCSI در شرف متحول شدن است. دو نوآوری فنی که به صورت مجزا در سال جاری صورت گرفتند، انواع درایوهای دیسکی مورد استفاده از سوی سازمان‌ها در سیستم‌های ذخیره‌سازی‌شان را تغییر خواهند داد. یک دگرگونی که سال‌های متعدد در تولید رخ داده است حرکت به سوی یک رابط جدید بوده – SAS (SCSI متصل‌شده به صورت سریال) – که اتصالات سریع‌تر، انعطاف‌پذیرتر و قابل اعتمادتری را برای درایوها فراهم ‌آورد. مشخصه جدید همچنین امکان پشتیبانی ابزارهای SAS و درایوهای ارزان‌تر SATA را فراهم می‌سازد. همزمان، با کوچک شدن رابط SAS، درایوهای ۲.۵ اینچ رده سازمانی جایگزین مدل‌های ۳.۵ اینچ خواهند شد. در بلندمدت این بدان معنی خواهد بود که دیتاسنترها فضای ذخیره‌سازی بیشتری را بدون اشغال نمودن محیط ساختمان در اختیار خواهند داشت. درایوهای کوچک‌تر همچنین مصرف انرژی را کاهش خواهند داد، سرعت دسترسی به داده‌ها را افزایش خواهند داد، و ظرفیت کلی آرایه‌های درایو را خواهند افزود.
در ابتدا این تغییرات نامحسوس خواهند بود، با سرورهای جدید که در اواسط سال جاری وارد عرصه می‌شوند و به جای SCSI های موازی سنتی دارای درایوهای داخلی SAS هستند. همچنان که به پایان سال نزدیک می‌شویم آرایه‌های درایو بیشتری استفاده از درایوهای SAS را آغاز خواهند نمود. John Monroe، یک تحلیلگر در Gartner، خاطرنشان می‌کند: "SAS اکنون از سوی OEMهای عمده مورد تایید قرار می‌گیرد." تا سا‌ل‌های ۲۰۰۸ تا ۲۰۱۰ (پیش‌بینی‌ها متفاوت است)، همه درایوهای SCSI از نوع درایوهای SAS خواهند بود. Greg Hartzog، رییس زیرساخت ذخیره‌سازی در Optimus Solutions، می‌گوید: "چیزی که IT شاهد آن خواهد بود تداوم گرایش به ظرفیت و کارآیی بهتر با قیمت کمتر است."
اگر چه تکنولوژی SCSI پشت پرده در حال تحول است، اما سازمان‌ها نباید نگرانی‌ای در مورد تطبیق زیرساخت ذخیره‌سازی خود به منظور مدیریت تغییر داشته باشند. زیرا درایوها از همان مجموعه فرمان درایوهای قبلی SCSI استفاده می‌نمایند، در واقع هیچ نیازی به اعمال تغییر در معماری ذخیره‌سازی سازمان وجود ندارد، چرا که مجموعه فرمان SCSI و رابط‌های خارجی بدون تغییر باقی می‌مانند. همچنین، Jay Krone، مدیر بازاریابی محصول Clariion در EMC، خاطر نشان می‌کند که اسمبلی‌های هد درایوها یعنی بخش‌هایی که اعمال ذخیره و خواندن داده‌ها را انجام می‌دهند بدون تغییر می‌مانند.
Franco Castaldini، مدیر محصول ذخیره‌سازی سازمانی در Seagate Technologies، می‌افزاید: "کاری وجود ندارد که IT انجام دهد. آنها نیازی به ایجاد تغییر در middleware یا مدیریت ذخیره‌سازی خود ندارند."درایوهای قدیمی‌تر SCSI موازی با SAS سازگار نیستند، از این رو سازمان‌ها بایستی هر دو نوع دستگاه SCSI را در DAS و SANهای خود داشته باشند تا هنگامی که دستگاه‌های قدیمی‌تر طی سال‌های آینده از رده خارج گردند. اما این فقط به معنی نگهداری دو نوع دستگاه در وضعیتی است که اشکال پیش می‌آید و شاید هم در وضعیت بازآرایی آرایه‌ها به منظور به حداقل رساندن تعداد کابینت‌ها (هر نوع در یک مکان)، این نظر Krone است.
● یک رابط کوچک‌تر و انعطا‌ف‌پذیرتر
حرکت به سوی SAS اتصال میان یک درایو و مقصد (چه کانکتور درایو موجود بر روی مادربورد یک سرور و چه آداپتور گذرگاه میزبان درون یک کابینت آرایه درایو) را به شکل قابل ملاحظه‌ای متحول می‌سازد. اتصال جدید تقریبا مشابه کانکتور SATA که در حال حاضر برای ما آشناست می‌باشد، و این شباهت هدفدار است. کنترلرهای SAS هم با درایو‌های SAS و هم با درایو‌های SATA کار می‌کنند زیرا کابل‌ها در هر دو از لحاظ فیزیکی و الکتریکی یکسان هستند. این امر به فروشندگان امکان استفاده از منابع تغذیه‌، کیس‌ها و صفحات یکسان را در تمامی محصولاتشان می‌دهد، که کاهش هزینه‌های تولید و در نتیجه کاهش قیمت‌ها برای سازمان‌ها را در پی خواهد داشت، این گفته Hartzog است. Craig Butler، مدیر بازاریابی محصول ذخیره‌سازی دیسک در IBM، می‌گوید: "ما درایوهای SAS با حجم‌های بسیار بالا خواهیم داشت چرا که آنها هم در سرورها و هم در آرایه‌ها به کار برده خواهند شد، از این رو ارزان‌تر خواهند بود."
علاوه بر کاهش هزینه‌های تولید که استانداردسازی محفظه‌ها این امر را در پی خواهد داشت، پشتیبانی دوگانه درایوهای SAS و SATA توسط رابط SAS به این معنی است که سازمان‌ها می‌توانند هر دو نوع درایو را در یک محفظه (enclosure) ترکیب نمایند. این امر می‌تواند به یکپارچه کردن ذخیره‌سازی در یک ساختار فیزیکی کمک نماید در عین حالی که تفکیک کارکردی میان این درایوها پشتیبانی می‌گردد: استفاده از SAS برای برنامه‌های کاربردی دارای تعامل بالا و کارآیی بالا، و SATA برای برنامه‌های کاربردی با عمل خواندن طولانی و کارآیی پایین از قبیل رسانه پیوسته (streaming) و آرشیوسازی. اما Harry Mason، رییس SCSI Trade Association و مدیر بازاریابی صنعتی درLSI Logic، خاطرنشان می‌کند که اگر محفظه‌های درایو مخصوص آن طراحی نشده باشد آمیختن دو درایو با یکدیگر می‌تواند مشکلاتی را ایجاد نماید. به دلیل سرعت چرخش متفاوت دیسک در آنها، درایوهای SAS و SATA به میزان متفاوت لرزش ایجاد می‌کنند، که این موضوع باعث آسیب رسیدن به کابینت می‌گردد. مدیران ذخیره‌سازی که خواهان ترکیب دو نوع درایو در یک کابینت هستند، اگر نمی‌خواهند دستگاه تکان بخورد بایستی اطمینان حاصل کنند که فروشنده محفظه کابینت را برای مهار چنین لرزش‌هایی طراحی نموده است.
به علاوه، برخی رابط‌ها کاربرد دوگانه خواهند داشت، در حالی که سایرین این گونه نخواهند بود. برای جلوگیری از وقوع رخدادی همچون اتصال یک درایو SAS به یک کانکتور مخصوص SATA از سوی یک شخص، کابل‌های SATA دارای زائده‌ی پلاستیکی هستند که آنها را در برابر وارد شدن به هر چیزی به جز یک کانکتور SAS محافظت می‌نماید. کابل‌های SATA هم در کانکتورهای SATA و هم در کانکتورهای SAS جای می‌گیرند. بنا بر گفته Butler از شرکت IBM، پشتیبانی رابط SAS برای درایوهای SATA و SAS "کار ذخیره‌سازی رده‌بندی شده را تسهیل می‌بخشد". او در حالی که استفاده از ذخیره‌سازی رده‌بندی شده را توصیه می‌نماید می‌گوید، یک رابط مشترک بدان معنی است که سازمان‌ها می‌توانند به سادگی برخی درایوها را برای انجام پشتیبان‌گیری و آرشیوسازی توسط درایوهای SATA و بقیه را برای دسترسی تراکنشی توسط درایوهای SAS پیکربندی نمایند، همگی با رک‌ها و کابینت‌های یک آرایه. رابط مشترک همچنین امکان عرضه‌ی محصولات پرمنفعت را به شکلی ارزان‌تر برای فروشندگان فراهم می‌آورد.
یک از مزایای نامحسوس‌تر SAS این است که SCSI از قالب یک تکنولوژی موازی به سوی یک قالب سریال پیش می‌رود. رابط‌های فعلی SCSI استفاده از حداکثر ۱۵ درایو را برای هر کابل مجاز می‌شمارند، اما کابل‌ها دارای پهنای‌باند لازم جهت پشتیبانی همزمان این همه درایو در محیط‌های واقعی نیستند. حرکت به سوی SAS تعداد اتصالات قابل آدرس‌دهی را برای هر پورت – بدون استفاده از بسط ‌دهنده‌ها – به ۴۰۳۲ افزایش می‌دهد، این رقم را با ۱۲۷ برای FC (Fibre Channel) مقایسه کنید.
از آنجایی که اتصال به هر درایو به شکل سریال است، هیچ اشتراک پهنای باندی برای بازداشتن سیستم‌های ذخیره‌سازی از به کار بردن تمامی این اتصالات وجود ندارد. طبیعت سریال SAS همچنین بدان معنی است که یک نقص در یک درایو نمی‌تواند سایر درایوها را تحت تاثیر قرار دهد. (امکان بروز نقص یکی از دلایلی است که SCSI به عنوان چنین تکنولوژی قابل اطمینانی محسوب گردیده است: معماری موازی تاثیر نقصان درایو را افزایش می‌دهد.) در گذشته، رویکرد موازی به این دلیل مورد استفاده قرار می‌گرفت که داده بیشتری می‌توانست به صورت همزمان بر روی یک اتصال منتقل گردد. اما تکنولوژی سریال کنونی – و کنترلرهای خاص مدیریت تمامی اتصالات منفرد – به نقطه‌ای از پیشرفت رسیده است که رویکرد موازی ترجیح داده می‌شود، همان گونه که FireWire، USB، FC و اتصالات اترنت نشان داده‌اند.
SAS همچنین وعده می‌دهد که سد کارآیی SCSI را با سرعت جاری ۳ گیگابیت در ثانیه می‌شکند. Monroe از شرکت Gartner می‌گوید: "شما قادر نیستید نرخ انتقال تکنولوژی موازی را افزایش دهید. ما به انتهای خط رسیده‌ایم." بر طبق اعلام SCSI Trade Association، دستگاه‌های اولیه SAS همچنین دارای سرعت ۳۰۰ مگابیت در ثانیه خواهند بود، و نرخ انتقال باید تا سال ۲۰۰۸ به ۶ گیگابیت در ثانیه و تا سال ۲۰۱۰ به ۱۲ گیگابیت در ثانیه افزایش یابد. SAS همچنین پشتیبانی پورت‌های دوگانه، که دو اتصال به یک درایو را به منظور افزودن قابلیت اعتماد در موارد وجود نقص فراهم می‌نمایند، را در بر می‌گیرد؛ همینطور در مورد کنترلرهای RAID اضافی – همانگونه که در مورد FC وجود داشت.
Butler از شرکت IBM می‌گوید، نتیجه پشتیبانی ابزارهای بیشتر و سرعت‌های انتقال بالاتر، کلاسترهای بزرگتری از درایوها در آرایه‌های دارای ظرفیت‌های ذخیره‌سازی بسیار بالا و کارآیی بالا خواهد بود. این بایستی به SAS در جانشین شدن به جای FC در تمامی رده‌های ذخیره‌سازی به جز بالاترین کارآیی (جایی که هزینه بیشتر FC ارزش کارآیی بهتر را داشته باشد) کمک نماید. بنا بر گفتهMason از شرکت LSI Logic، SAS همچنین در ذخیره‌سازی راه نزدیک کاربرد دارد. او می‌گوید IT می‌تواند دستگاه‌های متعدد SAS (آرایه‌ها یا درایوهای خارجی) را از طریق اتصالات مستقیم SAS به SAS بدون نیاز به نصب یک SAN محلی یا اشتراک آن شبکه با ترافیک دیگر به هم پیوند دهد. Mason پیش‌بینی می‌نماید برخی از سازمان‌ها در صدد استفاده از SAS برای ایجاد این حلقه‌های ذخیره‌سازی راه نزدیک به عنوان یک بخش الحاقی به SAN ها بر آیند، نه به عنوان یک جایگزین. به شکلی مشابه، پیش‌بینی Butler از شرکت IBM این است که SAS برای کلاسترهای ذخیره‌سازی خارجی دو‌گره‌ای مورد استفاده قرار گیرد.
همچنان، فروشندگان انتظار دارند کهSAS نخستین محصول خود را در رده سرورها ارائه دهد، رده‌ای که در حال حاضر متکی بر درایوهای SCSI می‌باشد که دلیل این امر نیز قابلیت اطمینان و کارآیی بالای آنها است. SAS این کارآیی و قابلیت اطمینان را افزایش می‌دهد در عین حالی که به فروشندگان امکان استفاده از همان چیپ‌ست‌ها و کانکتورها را با هزینه‌های کاهش یافته برای سرورهایشان می‌دهد. Butler از شرکت IBM خاطرنشان می‌کند که این درایوها تا سال ۲۰۰۶ بر روی سرورها استاندارد خواهند شد. اما Monroe از شرکت Gartner می‌گوید از آنجایی که بسیاری از سازمان‌ها اخیرا سرورهای خود را جایگزین نموده‌اند، سرورهای مبتنی بر SAS تا نوسازی بعدی در مقیاسی وسیع گسترش نخواهند یافت. مینی‌درایوها: pathsServer های دو گذره همچنین از روند توسعه SCSI ثانی بهره خواهند برد: حرکت به سوی درایوهای رده سازمانی کوچک‌تر. درایوهای ۲.۵ اینچی انرژی کمتری مصرف می‌کنند و گرمای کمتری تولید می‌نمایند، و کارآیی آنها – زمان‌های دسترسی و جستجو – بهتر از درایوهای ۳.۵ اینچی می‌باشد چرا که در این درایوها هدهای درایو فاصله کمتری را باید طی نمایند. این امر آنها را برای برنامه‌های کاربردی تراکنشی مناسب و عالی می‌سازد.
اندازه کوچک مزیت دیگری نیز در پی دارد. بر طبق گفته Mason از شرکت LSI Logic، وجود درایوهای ۲.۵ اینچی SAS بدان معنی است که سرورهای blade می‌توانند به جای استفاده از درایوهای ۲.۵ اینچی ATA – طراحی شده برای نوت‌بوک‌ها – که در گذشته ناچار به استفاده از آنها بودند از تکنولوژی قابل اطمینان SCSI که دارای کارآیی بالایی می‌باشد استفاده نمایند. Butler از شرکت IBM تصدیق می‌نماید که: "ما می‌دانیم که جایی که ظرفیت فیزیکی کم است از درایوهای ۲.۵ اینچی در یک سرور یا blade استفاده خواهیم کرد." برای آرایه‌های درایو، Hartzog از شرکت Optimus پیش‌بینی می‌نماید که اول از همه آرایه‌های رده متوسط، درایوهای ۲.۵ اینچی SAS را در میان خود بپذیرند. او خاطرنشان می‌کند که اغلب آرایه‌های رده متوسط ۱۴ درایو را در یک رک ۱۹ اینچی جای می‌دهند، اما در صورتی که به اندازه‌ی ۲.۵ اینچ مهاجرت نمایند قادر به نگهداری ۳۰ درایو خواهند بود.
Mason از شرکت LSI Logic می‌گوید: "SAS واقعا از حرکت به سوی ۲.۵ اینچ نهایت بهره‌برداری را خواهد کرد و سایر تکنولوژی‌ها را پشت سر خواهد گذاشت. فاکتور اندازه کوچک یک عامل تعیین‌کننده است." اگر چه درایوهای ۲.۵ اینچی SAS به فروشندگان در ارائه آرایه‌های درایو کوچک‌تر یا افزایش مجموع ظرفیت در فضای کابینت یکسان یاری می‌‌رسانند، Castaldini از شرکت Seagate بر این عقیده است که درایو ۳.۵ اینچی همچنان سال‌ها مورد استفاده قرار خواهد گرفت. چرا که درایوهای SATA دارای یک نسخه ۲.۵ اینچی رده‌ی سازمانی نیستند، از این رو برای استفاده از مزیت محفظه‌های ترکیبی و تطبیقی، فروشندگان به استفاده از درایوهایی با اندازه یکسان ادامه خواهند داد. دلیل دیگر آن است که گاهی اوقات به ازای هر گیگابایت، قیمت درایوهای ۲.۵ اینچی SATA بیشتر از نسخه‌های ۳.۵ اینچی خواهد بود. Butler از شرکت IBM می‌گوید: "مشخص نیست که قیمت به ازای هر گیگابایت در مورد درایوهای ۳.۵ اینچی چه وضعیتی دارد." او خاطرنشان می‌کند که آنها برای دستیابی به پذیرش وسیع نیاز به برابری و تعادل قیمت دارند.
با این وجود، تغییر در دنیای هارد دیسک‌ها شایع است. علی‌رغم پیش‌بینی‌های صورت گرفته در مورد پایان آن، هارد دیسک همچنان به راه خود ادامه می‌دهد، با افزایش ظرفیت ذخیره‌سازی فراتر از تراکم ترانزیستور مطرح شده توسط قانون مور. به زودی درایو سازمانی SCSI گام مهم دیگری به سوی جلو بر خواهد داشت – این بار در سادگی، قابلیت اطمینان، و هزینه کمتر.

نویسنده: Galen Gruman
مترجم: امین ایزدپناه