磁盘阵列柜性能介绍（二）

防震机械结构


由于磁盘阵列的特性，当存取阵列中的数据时，阵列中所有的磁盘驱动器的磁头，都几乎在同时，往同一个方向SEEK，又几乎同时在相同的位置煞车，其惯性动量非常之大。因此造成很大的震动问


题。如果磁盘阵列柜的机械结构不能克服这些震动问题，轻则造成Re-Seek，严重的话，会导致碟面受损，数据遗失。


一个好的磁盘阵列柜的机械结构设计，必须克服上述震动问题:


磁盘驱动器以刚性方式固定于磁盘驱动器载盒(不使用任何塑料或其它韧性支柱):塑料或其它韧性支柱会变成震动的放大器，让磁盘驱动器震得更厉害。刚性方式固定，可以透过经由模态分析(Model


Analysis)设计之阵列柜，避开自然共振频率(NaturalResonanceFrequency)以及强迫共振频率(ForcedResonanceFrequency)，将系统震动降至最低，得到最佳性能，不会因震动造成磁头偏移而需重


新寻轨定位(re-seek)。


磁盘驱动器载盒必须为一体成型之刚性合金制造，且紧密稳固地固定在机箱内。如果是以卡榫或螺丝方式接合，其防震效果可想而知，非常不理想


支持SCA2接口的被动背板


前面提到，磁盘阵列系统最重要的是可靠度，因此所有具备主动组件(包含电子组件和机械组件)都必须安装在可热抽换的模块上，以便发生故障时可以随时更换。一般来说，被动组件是不会坏的，


除非暴力相向。


磁盘阵列柜中，除了背板(Backplane之外，其它所有模块都可以是可热抽换的。因此，背板上不可以有任何主动组件，以免有任一组件发生故障，必须停机更换，而且，一般来说，使用者是无法自


行更换背板的。


磁盘阵列柜背板的另一个重要规格，是必须使用SCA2接头，以支持热抽换(Hot-Swap)。我们都知道，把磁盘驱动器从系统中拔出或插入，会造成很大的突波讯号，可能影响正在工作的Bus，甚至损


坏磁盘驱动器接口组件，因此必须要有特殊的设计，来降低并防止突波可能造成的损害。


SCA2接头的设计，是采用长、中、短等不同长度的接脚，将前期电源和地线、主电源、总线信号线等，依照先后顺序接触(插入时)或分离(拔出时)，如此可以将磁盘驱动器线路缓慢充电，将其电位


提升以降低其与总线间之电位差，以减低突波讯号，保护电子接口组件以及避免干扰工作中的总线。


一体成型，无主动元件的磁盘载盒


在实际的案例中，我们常发现用户把磁盘载盒送修，因为磁盘载盒蜂鸣器一直叫、风扇卡住不转了...，当然，磁盘驱动器也可能因此而毁了(因为风扇不转而造成磁盘驱动器过热，唉，水能载舟，


亦能覆舟)。这就是磁盘载盒设计不良所造成的。


一个好的磁盘载盒设计，必须没有使用任何可动机械或主动电子组件，亦即，不要有小风扇，也不要任何控制线路。如此，磁盘载盒本身就是金刚不坏之身，不会造成故障，更不会成为磁盘驱动器


杀手。


同时，磁盘驱动器的固定方式，也是一门学问。除了前述要将磁盘驱动器直接且紧密地固定在磁盘载盒上，以达到热传导散热之外，磁盘驱动器最好是倒挂式固定。如果采取一般正面式固定，则磁


盘驱动器所产生的热，传导至磁盘载盒之后，又辐射出来产生热空气，再往上升，刚好用来烤磁盘驱动器的线路板和组件(本是同根生，相煎何太急?)，会加速组件的老化。如果采取倒挂式固定，则传导


到磁盘载盒的热，会辐射到磁盘驱动器上部空间，由对流气流带走，不会烘烤到磁盘驱动器线路组件。


为求达到最佳热辐射散热效果，磁盘驱动器载盒之表面，最好漆上黑色，因为黑色是最容易吸收热能，也是最容易辐射出热能的颜色。磁盘驱动器载盒的材质，必须具备高导热系数的特性，如铝合


金辨识理想的材料，导热系数高，加工也方便。


而如前述，磁盘驱动器载盒必须是一体成型的刚性金属合金制造，以达到最佳震动克服性能。我们非常不建议采用组合式磁盘载盒，一般这些组合式磁盘载盒，都是由一个架子和一个盒子组成;架子


上有风扇和热抽换控制电路，固定在机壳上，再接Cable;磁盘驱动器则装在盒子，透过转接接头连到架子上。如此，不但造成前述震动问题，而且一旦架子的风扇或电子组件故障，就必须停机更换。


阵列柜环境监控与示警功能


磁盘阵列柜中所有主动组件或机械组件，以及内部环境温度，都必须能够监控且有适当的警示和通报功能:


阵列控制器必须能支持S.M.A.R.T.，以便预测可能发生的磁盘驱动器故障。妥善利用S.M.A.R.T.功能，能够预先准备好备用磁盘驱动器，以便在第一时间把不稳的磁盘驱动器更换掉，如此可以把风


险系数降至最低。
环境状态监控器必须能随时监视机柜内部温度，以及控制排设装置转速，以达到最佳冷却及能源利用效率。同时异常状况必须以两种以上方式通报，至少包含在数组柜本身的声音与视觉灯光警示，


以及远程通报。
电源供应器的输入与输出，也必须随时监控。同时异常状况必须以两种以上方式通报，至少包含在数组柜本身的声音与视觉灯光警示，以及远程通报。
另外，非常重要的一点是，环境监视控制器本身也是主动组件，也可能发生故障，因此，磁盘阵列柜的环境监控器，必须能够支持热抽换功能。
直接热拔插且方便的维护操作功能
在磁盘阵列柜中，所有可能发生故障的组件，包括主动电子组件、可动机械组件，都必须能够支持热抽换功能。不能抽换的组件，就必须是不会故障的被动组件。
具备可热抽换功能，大家都知道，但是，要如何才能更方便、更安全地作热抽换，可是一门学问。一个提供方便维护、安全热抽换的磁盘阵列柜，至少需具备以下功能:
所有可热抽换的组件，都必须能由外部直接抽换，而不必先移除其它组件，如此才不会造成任何风险。试想，如果一个风扇坏了，你得先把一个电源供应器移除，才能抽换坏的风扇，你必须保证剩


下那个电源供应器不会出问题，否则，你就挂了。
所有的热抽换动作，都不需要将手或工具伸进机体内部，去拆解螺丝或拔接头。把工具伸进机体内，可能误触线路造成短路，整个系统可能因此损坏或当机;把手伸入机体内，可能会触电，人一触电


，反应是无法预期和控制的，可能会把整个磁盘阵列柜甩到五公尺远。
所有的热抽换动作，都不需要使用任何工具。在操作中的系统上使用工具是非常危险的，用力转螺丝会造成机体摇动，磁盘驱动器会受损;金属工具也可能会造成短路。
所有可热抽换的组件，都不可使用螺丝固定，因为如果不小心，螺丝很可能会掉进机体内，造成短路。如果一定要用螺丝，也要使用具有卡榫的螺丝，在解下后仍然能够安全地卡在组件上，不会有


脱落的危险。


最佳的空间利用


在机架式系统中，空间的利用以及散热气流的需求，是非常重要的因素。同样可容纳七台磁盘驱动器，一个只要占3U空间的磁盘阵列柜，当然比一个要占6U空间的磁盘阵列柜要来得有效率。


要能达到最佳化的空间利用，除了磁盘阵列柜的体积要小之外，散热气流的需求也是决定性因素。一个只应用到单向对流散热方式的磁盘阵列柜，需要很大的气流需求才能达到散热效果，因此既使


体积小，也不能在一个机架中装设太多磁盘阵列柜，否则散热气流就会不够。
如果磁盘阵列柜采用高效率的三相散热(热传导、热辐射、热对流)系统，就只需要小量的气流，便足以发挥散热效果，因此可以在机架中高密度地装置磁盘阵列柜，大大地提高空间使用效率，当然


也大大地降低了成本。这对大型企业、ISP、以及主机代管业者来说，是非常有经济效益的规格。
保护您的数据，要从保护您的磁盘驱动器开始;要保护您磁盘驱动器，就要挑一个可靠、稳定的磁盘阵列柜。要知道您的宝贵数据，不是存在CPU，也不是存在主机板，也不是存在控制卡，而是存放


在磁盘驱动器里。所以，挑选磁盘阵列柜，是件很慎重的事情，千万不要讨价还价，而是要很挑剔地找一个磁盘驱动器的神盾，可别找一个杀手。