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如今，RAID技術已經成爲企業中服務器及存儲上應用的骨幹技術，已經面市的RAID控制器產品也在主流應用中給人留下了深刻的印象。本文將主要梳理市場上較爲常見的SAS RAID卡產品，講解RAID卡產品的構成及分類，以及如何選擇RAID卡產品。
硬件RAID卡內部結構及發展趨勢
RAID磁盤冗餘技術的意義和種類我們在這裏就不再詳細介紹了,構成RAID的方式通常有兩種，第一類是軟件RAID，通常是通過操作系統中自帶的RAID功能來實現，但是軟件RAID涉及到複雜的計算，需要佔用CPU、內存等大量的系統資源。而且，本身RAID程序運行於操作系統上，也就是說，必須在安裝操作系統之上才能組建RAID組，而安裝操作系統的磁盤就無法加入RAID組了。一旦操作系統崩潰，RAID程序也就無法運行，對整個RAID組的數據安全都帶來一定的隱患，因此，相對於軟件RAID，更加常見的，其實是硬件RAID模式。
RAID卡就是用獨立的硬件板卡來實現RAID功能的辦法，一塊自帶CPU的RAID卡儼然就是一個小型的計算機系統，有自己的CPU、內存、ROM、總線和IO接口，不過這個系統內的微型計算機專門用於處理RAID運算。
早期SCSI RAID卡產品結構示意
早些時候，市場上較爲普遍的是SCSI RAID卡，一般包括SCSI接口控制器，在後端與SCSI磁盤通訊;前端連接到PCI總線上，因此一般還有一個PCI總線控制器維護PCI總線仲裁，實現和主機系統的通訊。此外，還有一個ROM，通常都是用Flash芯片作爲ROM，其中存放着初始化RAID卡必須的代碼以及實現RAID功能所必須的代碼。
帶RAID卡的整體系統結構示意
RAM則一方面可以作爲數據緩存提高性能，另外一方面可以作爲RAID卡上CPU執行RAID運算所需要的內存空間。XOR芯片則是專門用來做RAID3、5、6這一類校驗型RAID的校驗數據計算。使用XOR芯片，可以大大加速這一類校驗型RAID的運算效率。
影響 RAID 卡性能的因素很多，其中可調因素主要有 RAID 卡緩存( CACHE )大小、寫策略( WRITE POLICY )、讀策略( READ POLICY )、條帶的大小( STRIPE SIZE )。不同的 RAID 卡雖然說法略有不同，但意思是一樣的。很多設置可以在 RAID 卡的配置工具中調整。
隨着SAS作爲SCSI磁盤通道協議的接班人逐步的替代SCSI接口，SAS RAID也逐步替代SCSI RAID成爲RAID卡市場上的主流產品。此外,隨着SSD應用日漸普遍，RAID卡產品對SSD的支持和優化也成爲最新的必備選項。
例如LSI在前不久針對MegaRAID系列產品增加了軟件功能包CacheCade和FastPath軟件包，就支持將SSD作爲緩存使用，並對SSD數據讀取進行加速和優化。其實這一功能和去年Adaptec推出的MAXIQ較爲類似，都是使用SSD作爲傳統HDD RAID的讀緩存來提高存儲性能。
LSI的CacheCade以及Adaptec MAXIQ，均支持將SSD作爲緩存空間使用，提高整體系統性能，圖爲應用MAXIQ的整體系統架構
此外，PMC推出了與IBM合作研發的maxRAID架構以及該系列的首款產品——專爲服務器固態硬盤(SSD)而設計的BR5225-80 RAID卡，使用自家的SRC 8x6G RoC芯片和IBM提供的多線程RAID堆棧軟件。可以預見，對SSD硬盤的支持與優化正成爲RAID卡領域的又一市場和技術制高點。
詳解SAS接口標準
SAS(Serial Attached SCSI)即串行連接SCSI，是新一代的SCSI技術，和現在流行的Serial ATA(SATA)硬盤相同，都是採用串行技術以獲得更高的傳輸速度，並通過縮短連結線改善內部空間等。SAS是並行SCSI接口之後開發出的全新接口。此接口的設計是爲了改善存儲系統的效能、可用性和擴充性，並且提供與SATA硬盤的兼容性。
和傳統並行SCSI接口比較起來，SAS不僅在接口速度上得到顯著提升(現在主流Ultra 320 SCSI速度爲320MB/sec，而SAS纔剛起步速度就達到300MB/sec，第二代SAS技術就已經達到600MB/sec甚至更多)，而且由於採用了串行線纜，不僅可以實現更長的連接距離，還能夠提高抗干擾能力，並且這種細細的線纜還可以顯著改善機箱內部的散熱情況。
SAS技術真正吸引人的地方在於它不光支持SSP(the SAS SCSI Protocol，串行SCSI協議)，也支持STP(the SATA Tunneling Protocol，SATA通道協議)。後者使得SAS控制器可以支持SATA硬盤。這樣一來可以使用高達1TB的SATA硬盤來創建高容量磁盤陣列，也可以使用15000轉的高速SAS硬盤來創建高性能磁盤整列。甚至可以同時創建者兩種陣列只要RAID控制器提供足夠的SAS端口。
隨着SAS步入6Gb時代，6Gb/s SAS相比第一代SAS帶來了更多優勢：
雙倍提升的帶寬：從3Gb/s提升至6Gb/s，
更智能的擴展器(expander)設備識別：運行於6Gb/s 下的設備檢測擴展到256個設備，SAS擴展器(Expander)智能檢測設備減少了檢測大型拓撲連接的時間，並支持Zoning分區功能，允許Table-to-Table的路由。由於縮短了SAS設備的檢測時間，從而允許更爲複雜的拓撲結構。
增強的Zoning分區功能：Zoning分區功能在6Gb/s中作爲標準化功能提供;而在3Gb/s中是廠家自定義的。Zoning分區允許多個服務器來共享使用存儲設備，提高了儲存的使用效率，並可通過Zone分區來控制訪問權限，提高了安全性，在大型的SAS拓撲中這項技術意義重大。
加強的抗干擾能力使得信號增強，連接線纜支持也提高到了10米，在機房佈置環境中更爲靈活。
兼容上一代3Gb/s SAS。此外，與用戶從SCSI或者SATA第一次過渡到3Gb/s SAS不同，6Gb/s SAS可運行於現有的3Gb/s SAS架構上，可用現有的SAS背板和線纜，而不必做較大的改動。
不過根據各廠商官網上發佈的產品信息，6Gb/s SAS RAID卡暫時只有LSI公司能夠提供。
作爲一種新的存儲接口技術，SAS不僅在功能上可與Fibre Channel媲美，還具有兼容SATA的能力，因而被業界公認爲取代並行SCSI的不二之選。衡量一種技術的優劣通常有4個基本指標，即性能、可靠性、可擴展性和成本。
回顧串行磁盤技術的發展歷史，從光纖通道，到SATA，再到SAS，幾種技術各有所長。光纖通道最早出現的串行化存儲技術，可以滿足高性能、高可靠和高擴展性的存儲需要，但是價格居高不下;SATA硬盤成本倒是降下來了，但主要是用於近線存儲和非關鍵性應用，畢竟在性能等方面差強人意;SAS應該算是個全才，可以支持SAS和SATA磁盤，很方便地滿足不同性價比的存儲需求，是具有高性能、高可靠和高擴展性的解決方案。