ABBAO810V23BSE038415R1随着智能手机与平板电脑的热销，一个新的移动时代已经进入到我们的生活。与此同时，移动应用与服务的模式也正向云计算发展，即将大量的存储与运算工作交给远程的数据中心来完成，让移动终端既能随身携带又不会感到任何负担。让云存储浮上台面的另一个驱动力，就是数字***需求的兴起。越来越多的人喜欢通过网络看影片或是玩在线游戏，这些内容都相当庞大，也使得云存储的数据量与日俱增。预计到2016年，对存储容量的需求会激增60%。除了个人应用，企业应用也具有同样的发展模式。这些用户都不希望局限于对数据进行个别存储，而是将数据存放在云端，同时还能满足备份、版本控制和数据加密等功能需求。然而，在将数据大举转移到云端之前，有一些问题还是必须先弄清楚，例如，建立云数据中心或使用云服务的成本高低、是否安全、容量大小、效能高低以及是否真的可靠等等。就整体而言，不论对个人还是企业，用来存储数据的方式都增加了，除了传统的硬盘和光盘外，还有闪存和SSD可供选择；对于存储架构，则可选择DAS直接存储来提高存储性能，或采用SAN/NAS网络存储来获得更好的存储灵活性。随着选择的增加，大家开始有分级存储的概念，也就是将不同性质的内容放在不同的存储媒介中，以降低存储成本、提高安全性或者提升性能。数据分层的判断标准包括数据的安全等级、性能需求、读取速度要求、云环境和网络服务器应用等等。本文将通过介绍PCIe、SATA及SAS三项技术的发展现状，发掘存储应用的未来趋势。PCIExpress技术发展PCIExpress(PCIe)继承了PCI计算机总线规范，可以通过串行通信系统为计算机内部总线提供更高的传输速率。经过多年发展，目前已经几乎取代了原有的AGP和PCI总线技术，特别是在绘图卡的连接方面。不过，如今的2.0版本已不够用，而且很快也将进入更高速的PCIe3.0版本时代。比较PCIe三代技术的演进，可以看到传输速率每代都会翻一倍，每通道带宽从250MB/s增加到500MB/s，到3.0版本已达到约1GB/s的高速带宽。目前存储主机总线适配器(HBA)和RAID控制卡大都使用PCIex8链路，因此，进入到3.0时代，传输带宽将达到约8GB/s。在技术的演进发展方面，PCIe3.0的***大改变在于编码方式。在物理层，PCIe1.x及2.x采用常见的8B/10B编码方式来确保连续的1和0字符串长度符合标准。这样能够保证接收端不会误读，不过，此方案会占用20%的总带宽。到了PCIe3.0，采用128B/130B编码方式则仅占用1.538%的总带宽，这便能够有效提升实际可用带宽。但在同时，这种改变也带来了设计上的挑战。开发商必须确保自己的产品能够向下兼容，并且还能与其他产品互连互通。不过，大家仍在等待Intel公司CPU及芯片组的正式支持，才能真正打开这个市场，并进行兼容性的实际测试。SATA技术发展取代PATA的SATA(串行ATA)总线，其主要功能在于实现主板和大量存储装置(如硬盘和光驱)之间的数据传输。除了传输速率获得提升以外，SATA的优势还包括支持热插拔，以及使用嵌入式频率信号，具备比以往更强的纠错能力，而能够对传输指令(不仅是数据)进行检查，并且，如果发现错误则会自动矫正，从而提高了数据传输的可靠性。SATA称其封包为帧，并称帧的内容为帧信息结构(FIS)，其采用封包式I/O的好处是编码及译码均采用硬件运算，因此速度非常快；此外，包括指令、数据以及状态信息等都通过相同路径进行传送，从而使稳定性大为提升。在SATA的串行引擎中有三个处理层次，分别是传输层、链路层和物理层。这三层分工合作，能够实现高速传输。SATA至今已有3个发布版本，在传输速率上从150MB/s提升到2.0版的300MB/s，以及***新3.0版的600MB/s，它们编码上均采用8b/10b方式。虽然SATA的传输速率大幅提升，但事实上由于硬盘本身限制，通常只能达到120MB/s。因此，3.0版本对于SSD固态硬盘的应用更有意义，它能达到400MB/s以上的传输速率，可让SSD充分发挥存取性能。SAS技术发展SAS(串行连接SCSI)支持SCSI命令传输，因此兼容SCSI-3架构；此外，其也可以说是SATA的孪生兄弟，二者的扁平电缆相互兼容，SATA硬盘可连接SAS接口。不过，相对于SATA一对一的架构，SAS允许多个端口集中在单个控制器上，既可以将其内建于主板当中，也可以另外添加。该技术建立在强大的并行SCSI通信技术基础上，这种扩展性更适合企业数据存储使用。SAS的传输协议可分为三种：用于传输SCSI命令的序列SCSI协议(SSP)、用于传输SATA资料的SATA通道协议(STP)以及用于对SAS设备进行维护和管理的SCSI管理协议(***P)(图1)。在SAS的拓扑由发起器(Initiator)、目标设备和扩展器共同组成，其中发起器通常是服务器或HBA卡，目标设备可能是硬盘，扩展器则是SAS交换机。PC-E984-685CORONA_27030_0103REV.BFRE-201A-1ZC98043-A1601-L140ARI03010140ATI030006DD1681-0CA26DS1412-8RR6DS1717-8RR6DS1723-8BBIPM-P0904HA1746-A101746-A71756-A101771-A4B2711-NM14SW925AE1756-OF8SST-PFB-SLC1746-IA16T1F-08AD-1NR-TH081746-NI16I1746-NO8IZW-102PM6ES7315-2AF03-0AB0MDV60A0110-5A3-4-00IC670ALG3101746-IM161746-OW161747-L532IC693CMM3211C31227G011B30035H011C31164G021C31224G01A03B-0808-C0201249AFBM09FBM41P0972AJPROVIT52003HNE00314-11C31194G011C31197G01140XBP01000140ACI03000PCI-61151746-N33HAB8101-146TF-5C1747-SDN3UF5011-3BB10-16ES7416-3XL04-0AB0IC693MDL645EIC693MDL940HEVR1161756-OX8I1756-A101756-A131756-A71756-CNB1756-CP31756-DNB1756-ENBT1756-IB16I1756-N21756-TBCH6ES7470-0AA00-0AA0UDX5107-G2-2UDX5114-G4-2M063-LE-507E1756-CNBR/E1756-IF161756-OF8140DAI74000140DAO84210MPL-A320H-HJ22AARCA-S-SA5RCA-S-SSIC693CMM3211747-ASB1747-L5421747-SN140DRA84000140ACI04000140ACO13000140CPS11420140CRA93200140DAI75300IC695PSD140B140CPU11302IS215UCVEM06AXFL521BIC693CMM321-JJD***CDIGITALCONTROLLERETC902-NSCP-L850-400-G11606-XL240EIBRC-6032R1746-IA16HCMC03MC-OB26540168802140CPS11420140CPU65150140CRA93200140CRP93200140ACI03000IC697CMM7421756-ENBT140XBE10000140ARI03010140CPS21400140XTS00200140XBP00600140XCA71703140XCP510001756-L61PC-A984-1451203-CN1MVME162-212MVME162PA-252SE2711-T10C101746-IB161746-NO4V1746-NT41746-OB161746-P31746SC-NT81747-L5511747-SDN/BIC693BEM331IC693CPU364IC693PWR331KPS-60/20-ESCKSD1-08KSD1-32KSD1-48SST-PFB-SLC1746-OB16E1747-L542TSX3708001SST-PFB-SLCIC693MDL655140CRP93200140XBP01000CIMR-E7U47P51756-ENBT140ARI03010140ATI03000HE693THM166E30004380A140CRP93200140CPU43412A1C31224G01/1C31227G01PCI-6013IC697MDL350RFT9739D4140XBE10000SST-PFB-CLXMDX-052EVS9325-EP1203-CN11746-NO4VC628-810021746-NI8IC697CMM7421746-IB161746-N04V1746-NI41746-OW166DR1900-56DR2100-5HE693PBM101ELS6804-I400A1756-OF41785-V40LECPNC3-0PNC3E***60-01140DAI55300140CPS21400505-4332505-6108B505-6660545-1105IPM2-P0904HAP0903ZEP0971WV-DNBTIC697CMM742SDCS-CON-1XBTP0210101756-PA75RMK9906N.821756-M221747-L542DSQC6393HAC025097-001/08运费140DD035300AD202HGP0912ZVP0914XBP0914YM(FCM10E)P0914ZXP0916NAP0926JMAP0973CA(FEM100)***ARTSWITCH2200/2H258-17REWS600-241756-L61A-404LP3HAC16831-11746-NI46SE6411-6BD22-2CA1C500-PS222EJAMSC-B2743V6SE3214-0DA401756-EWEB35AE92GJR5137200R0002140CPS21400UDX51285X00105G071746-OB16E140ACI04000140CPS21400140CPU65150140DDI35300140DDO35300140DDO84300140NOE77101140XBP01000140XTS00200140ACI03000140ERT85410ZMVME162-020AMVME224A-3FCP2701746-P4140***O020001336F-BRF75-AE-EN5.5KW1756-BA2AGDR-71C1756-ENBTXDM100140CPS21400140CPU65150140DDO35300140NOE77101140XBP01000140XTS00200140ACI04000140DDI35300140ERT85410Z140XCP51000140CPS11420140NOE77101140XBP010001746-NI81756-BA11756-PA721794-OW8IC693MDL646ECPP60-01EM1410AF4-05220316IN/161756-DNB1770-KFD140ACI030001794-IF4I140DDO35300140NOE77101140CPS21400140DDO35300490NAE911001756-CNBR/E1756-ENBT/A)