存储系统设计指南-5-SCSI控制器

控制器是所有存储系统的核心设备，负责数据在主机与磁盘之间的传输、控制和校验。无论是那种类型的存储设备，存储控制器都可以看成是具有一个数据IO功能和RAID功能的硬件集合体。

RAID一般有全软、半软半硬和全硬之分。全软RAID就是指RAID功能是由操作系统来完成，没有第三方的控制、处理和I/O芯片。有关RAID任务的处理都由CPU来完成，因此这是效率最低的一种RAID。由于全软RAID是在操作系统下实现RAID，不能保护系统盘，系统分区不能参与实现RAID。而且一般的RAID配置信息都存在系统信息中，而不是存在数据磁盘中，当系统崩溃需重新安装时，RAID的信息也会丢失，数据的安全性极低。

半软半硬RAID是一种把初级的RAID功能附加给SCSI或者SATA卡而产生的产品，它把软件RAID功能集成到了产品的固件上，从而提高了产品的功能和容错能力。它可以支持RAID 0和RAID 1 RAID (1+0)。但因为缺乏自己的I/O处理芯片，所以这方面的工作仍要由CPU与驱动程序来完成。而且，半软半硬是依靠主机本身CPU和内存运行，所采用的RAID控制、处理芯片的能力一般都比较弱，不能支持高的RAID等级。

SCSI存储设备册是一种全硬的RAID，全面具备了自己的RAID控制、处理和I/O处理芯片，甚至还有阵列缓冲（Array Buffer）。SCSI存储设备的控制器自带有微处理与I/O处理芯片及内存，不依靠主机CPU和内存，可直接把相关信息提交给OS处理，从而使性能获得很大的提高。对CPU的占用率以及整体性能是这三种类型中最有优势的，但设备成本也是三种类型中最高的。

一般情况下，SCSI存储设备只有一个控制器，控制器只提供2个SCSI主机通道接口。2个主机通道接口可同时与2个服务器链接。存储设备可提供LUN与主机端口之间的MAPPING，即主机通过2个不同的主机通道接口即可以访问到相同的LUN，也可以访问到不同的卷。

个别大容量设计的SCSI-SATA存储设备的控制器上除了2个主机通道接口之外，还会提供2个磁盘通道，用于链接磁盘扩展柜。

请注意，我们常说到SCSI接口的带宽是320MB/S， SATA-2接口的带宽是300MB/S。但这些数值都只是接口协议的理论标准设计值，但并不表示磁盘本身就具有320MB/S或者300MB/S的实际带宽输出能力。SCSI存储设备控制器的实际访问速度与磁盘型号、磁盘生产的质量控制、技术参数，以及传输电缆长度、抗干扰能力等因素关系密切。实际上，市场常见的SCSI存储设备单控制器上的2个主机通道接口加起来的总实际输出能力只有250MB/S左右，而不是2*320MB/S。单块SCSI磁盘的实际输出能力为60-70MB/S，而单块SATA磁盘的实际带宽只有25-30MB/S。因此当采用SCSI存储设备时，不仅要充分考虑到存储设备的实际输出带快，还必须配置足够数量的磁盘。