Este adaptador permite integrar hasta 2 tarjetas CF (tipo I y/o tipo II) conformando un único disco de estado sólido (SSD) en un conjunto que tiene un factor de forma de 2,5"
Las tarjetas podrán combinarse en modo BIG, SAFE o FAST para constituir una unidad de disco virtual única frente al BIOS y Sistema Operativo del equipo host que lo utiliza (ver definiciones de cada modo en el texto explicativo)
El mismo será booteable (si el BIOS acepta bootear desde el puerto usado para la conexión) y podrá contener un Sistema Operativo cualesquiera si así se desea
Viene provisto con un perfil en "U" de acero de las dimensiones y agujeros de sujeción totalmente compatibles para ser montado en una bahía de 2,5"
Completado con la aplicación SteelVine Manager de Silicon Image el conjunto será una solución integral "inteligente" con capacidades de gestión y monitoreo tanto local como remoto
La familia de microcontroladores SteelVine® de Silicon Image han sido concebidos para permitir el desarrollo de soluciones de almacenamiento de datos de la más alta y sofisticada tecnologia disponible hoy en día en el mercado, con un nivel de costos/beneficios muy ventajosa frente a otros tipos de soluciones. En base a la misma varias unidades de almacenamiento cumpliendo con las normas SATA pueden ser combinadas en muy diversas maneras, generando un conjunto de unidades de almacenamiento virtual que son vistas por el sistema host como unidades físicas independientes en las cuales se han eliminado, según sea la arquitectura elegida, las limitaciones propias de capacidad, y/o seguridad de datos y/o performance intrínsecas a las unidades físicas componentes de la solución.
Adicionalmente a las altas capacidades que se pueden alcanzar (cada nodo de una arquitectura SteelVine® puede gestionar hasta 2 Tbytes de disco), su implementación es extremadamente sencilla, no requiriendo el tener que recurrir a expertos en TI para su implementación como otras soluciones. A esto se debe agregar que los microcontroladores de esta familia de dispositivos ofrecen una serie de facilidades de gestión y control integradas en los mismos, haciendo que los costos operativos de una solución de este tipo sean drásticamente reducidos, al mismo tiempo que se pueden lograr minimos tiempos entre la aparición de una falla en alguna de las unidades integradas en la misma y su atención/resolución, pues dichas facilidades integradas convenientemente configuradas en forma muy sencilla y amigable por medio de una interface GUI, permiten la ejecución totalmente automática de un completo sistema de monitoreo y alarmas, así como la recomposición del conjunto sin la necesidad inmediata de que un operador se encuentre en el sitio de instalación.
La arquitectura SteelVine® acepta que hasta 3 niveles de controladores pueden ser conectados en cascada, pudiendo llegar de esta manera a tener hasta 8 unidades de disco en una sóla estructura, con una capacidad total de 8 Tbytes.
Para la implementación del adaptador ST-138 Lycom ha elegido utilizar una arquitectura SteelVine® de un sólo nivel, con el microcontrolador alto de gama de dicha familia que es el SiI5744, lo cual permite realizar la gestión de dos unidades de almacenamiento físico que en el caso del ST-138 son dos tarjetas del tipo Compact Flash. Esta mínima estructura lógica es la que se presenta en el siguiente esquema:
Dado que los procesadores SteelVine® manejan unidades del tipo SATA, para poder integrar en esta estructura tarjetas Compact Flash operando en modo IDE ATA, se han utilizado dos controladores Marvell 88SA8040 y otra serie de componentes para completar y gestionar la estructura SteelVine® elegida, lo cual es representado en el siguiente esquema funcional del adaptador.
De las distintas alternativas ofrecidas por la arquitectura SteelVine® se ha retenido para el caso del ST-138 que una sóla unidad de discos virtual es vista por el equipo host ya sea vía la conexión SATA o la conexión USB entre dicho equipo host y el ST-138 y las siguientes políticas de gestión del espacio físico de memoria ofrecido por las CF, han sido implementadas:
Modo BIG
disk: En este caso ambas
memorias son concatenadas de tal manera que las direcciones LBA de los
bloques de memoria de la segunda tarjeta son computados como una
continuación de los LBA de la primer tarjeta. En este caso el conjunto es
visto por el host como un sólo disco cuya capacidad es la suma de las
capacidades de las memorias utilizadas.
Si se usa en este modo el adaptador puede ser usado inicialmente con una
sóla tarjeta CF y recién cuando más espacio de almacenamiento es
requerido se podrá agregar la segunda tarjeta, logrando de esta manera
extender en el tiempo la necesidad de inversión, pues no ambas tarjetas
(que son el componente más costoso de la solución) necesitan ser compradas
en una única inversión inicial. Cuando se efectúa dicho agregado no hay
ninguna pérdida de los datos almacenados en la tarjeta inicial y sólo se
necesitará luego de haber agregado físicamente la segunda CF realizar una
extensión de la partición a nivel del Sistema Operativo (maniobra muy
sencilla explicada en detalle en el correspondiente manual).
Esta política permite obtener el máximo de espacio posible a partir de un
dado par de tarjetas (igual a la suma de las capacidades de las tarjetas
individuales), pero no ofrece ninguna función ni de mejora de la
performance ni de seguridad de los datos (si una de las tarjetas falla el
contenido de la misma será perdido sino se ha realizado un backap externo
de dichos datos). Adicionalmente ésta política no impone ningún
condicionamiento a los tamaños relativos de las tarjetas usadas que podrán
ser cualesquiera (se debe aclarar que ninguna de las políticas que se
explican imponen condiciones de tamaño desde el punto de vista funcional,
pero la lógica del mínimo desperdicio de inversión hará que en las otras
dos políticas implementadas sea preferible usar tarjetas de igual
capacidad).
Además de la máxima capacidad posible, esta política ofrece una ventaja
económica importante: si el SSD resultante de esta implementación será el
disco conteniendo el Sistema Operativo del equipo, se podrán seleccionar y
montar las tarjetas siguiendo los siguientes pasos y criterios:
Montar inicialmente una sóla tarjeta SLC (de muy alto costo pero apta para brindar una gran durabilidad y resistencia que requiere un Sistema Operativo) e instalar en ella el Sistema Operativo y las aplicaciones básicas que requieren uso intensivo de disco.
Una
vez terminado de poner en marcha el equipo con la configuración
anterior, se podrá agregar la segunda tarjeta de alta capacidad pero
tecnología MLC o TLC, para el almacenamiento de datos y programas que
no hacen uso intensivo del disco, lo cual puede ser soportado en forma
altamente confiable por tales tarjetas. La ventaja de ésto es que ésta
segunda tarjeta resultará de 4 a 10 veces más económica que una
tarjeta de igual capacidad pero de tecnología SLC
En pocas palabras se puede armar un disco SSD donde cada parte del mismo
tiene la mejor relación costo/beneficio según su tipo de uso...cosa
que no podríamos hacer si decidimos usar un SSD comercial, pues el
mismo es todo SLC o todo MLC. En el primer caso (SLC) no tendríamos
problemas de durabilidad...pero tendríamos un costo elevadísimo. En el
segundo caso (MLC/TLC) el costo sería aceptable pero no estaríamos
usando una solución recomendada ni confiable para correr un SO
Modo
SAFE: En este modo ambas
tarjetas trabajarían como si estuviesen conformando un RAID 0 o espejado.
Es decir en todo momento los datos serían escritos por el ST-138 en copias
idénticas sobre cada una de las tarjetas, brindando una alta seguridad de
datos dado que dos copias redundantes de los mismos son mantenidas. Desde ya
que el conjunto es visto lógica y funcionalmente por el host como una
única unidad de discos y es la lógica del SiI5744 la que se encarga de
realizar la sincronización y mantenimiento de la integridad de los datos
sin ninguna necesidad de intervención del usuario u operador.
En el supuesto caso que una de las tarjetas se corrompiese lógicamente, el
conjunto sigue operando en forma "degradada" mientras el SiI5744
realiza la reconstrucción del RAID para sincronizar nuevamente la
información contenida por ambas tarjetas. Este proceso se realiza en forma
automática sin necesidad de ninguna acción de parte del usuario, el cual
sólamente recibirá una notificación de la situación si así lo ha
configurado.
Si una de las tarjetas colapsase totalmente, el sistema advertirá al
usuario quien podrá seguir operando en forma de seguridad degradada o
detener la operación hasta haber reparado el problema cambiando la tarjeta
afectada tal que el SiI5744 copie la información de a tarjeta que ha
quedado correcta a la nueva tarjeta insertada (si bien se puede seguir
operando en forma de seguridad degradada luego de haber reemplazado la
tarjeta fallada durante el tiempo que tarde la sincronización, se aconseja
en estos casos a fines de máxima seguridad y mínimo tiempo de
reconstrucción, no seguir usando el disco mientras el mismo es
reconstruido).
Quedan claras varias cosas en este modo de operación:
Se obtiene la máxima seguridad posible de integridad de los datos
Dado que el SiI5744 debe escribir sobre ambas CF la misma información la performance global en relación a la transferencia de datos será perjudicada y menor a los otros modos a igualdad de tipo de tarjetas utilizadas
Si bien no es obligatorio, lo lógico es que ambas tarjetas sean de la misma capacidad. Si no lo son, la capacidad del disco único que ve el host será igual a la capacidad de la tarjeta menor (el resto de espacio de la tarjeta mayor no es utilizado ni utilizable)
En este modo es necesario que ambas tarjetas sean montadas desde el principio de la utilización del ST-138 en éste modo. O sea este modo de operación no puede ser implementado con una sóla tarjeta en ningún caso.
Modo
FAST: En este modo el
ST-138 construirá con las tarjetas CF un RAID 1 o "striping". O
sea aprovechando que ambos canales SATA del SiI5744 son independientes y
pueden operar en forma asincrónica y superpuesta independientemente el uno
del otro, cada bloque de datos que el host transmite al ST-138, va siendo
grabado en forma alternada sobre una u otra tarjeta, tal que por ejemplo
todos los bloques de numeración par van a ser almacenados en una tarjeta y
los impares en la otra, pero como las grabaciones pueden ocurrir
superpuestas en el tiempo, luego que el host transmitió el bloque n al
ST-138 quien lo enviará a una de las tarjetas, ya el host estará
habilitado a transmitir el bloque n+1 el cual será grabado en la otra
tarjeta, logrando así una superposición de las operaciónes que como
resultado da un incremento importante de la tasa de transferencia total de
datos entre el host y el ST-138.
En este caso se debe tener claro que:
La tasa resultante de transferencia es bastante mayor que cuando se usa cualquiera de los otros dos modos (en teoría podría llegar a ser el doble...pero no lo es por las latencias que tendrá el host y por el mayor overload que tendrá el microprocesador del ST-138 para controlar ambas operaciones y para crear la tabla de gestión de donde está cada bloque de un mismo archivo)
No hay redundancia de datos. Cada archivo lógico habrá sido dividido en "stripes" que van siendo "desparramados" sobre ambas tarjetas, pero no duplicados. O sea se estará en un modo tan inseguro como el BIG (o como indicamos luego...realmente menos seguro)
En el caso de corrupción o colapso de una de las tarjetas TODA la información será comprometida y en principio perdida y su seguridad deberá ser brindada por medio de procedimientos de backup externo sobre otras unidades
También en este caso si bien no es obligatorio, es económicamente conveniente que ambas tarjetas sean de la misma capacidad. Si no lo son, el host verá un disco cuya capacidad total es el doble de la tarjeta más pequeña. En la tarjeta más grande sólo se utilizará tanto espacio como tenga la tarjeta menor y el resto no será utilizado ni utilizable de modo alguno.
Este modo requiere obligatoriamente que para implementar el mismo ambas tarjetas CF sean montadas o sea el mismo no puede ser usado si se monta una sola tarjeta.
La selección del modo de operación del ST-138 se debe hacer antes de utilizar el mismo por primera vez con un dado par de tarjetas. Dicha selección se hace por medio de un microswitch de tres posiciones que se encuentra sobre el frente de la placa.
No se debe pensar en ningún caso en el ST-138 como un lector de tarjetas CF, pues toda tarjeta que se monte en el mismo va a ser inicializada por la controladora del adaptador para el modo de uso seleccionado y por lo tanto el formato y contenido de dicha tarjeta sólamente será válido para ser utilizada en un ST-138 (o sea si se toma una tarjeta usada por ejemplo en una cámara fotográfica o en un lector grabador por USB, todo el contenido de dicha tarjeta no será reconocido por el ST-138 quien formateará la tarjeta para poder ser usada en él).
Sin embargo también se debe aclarar que si un par de tarjetas fueron utilizadas en un ST-138 las mismas pueden ser retiradas del mismo para usar otro par de tarjetas, pero luego el par original puede ser re-insertado en el ST-138, que si el modo de operación no fue cambiado y las posiciones en las cuales se insertan son las mismas que tenían cuando fueron retiradas, ninguna información será perdida y se podrá retomar la operación como si nada hubiera ocurrido en el interim .Si bien esto puede parecer una limitación...es también una importante virtud del dispositivo pues implica:
Que con una misma inversión inicial se pueden tener múltiples SSD que se montan de acuerdo a lo necesitado
Al no ser accesible la información puesta por el ST-138 sobre las tarjetas, nadie que no disponga de un ST-138, que conozca en que modo operativo fueron usadas y en que orden fueron insertadas, podrá acceder a la información allí guardada. Y si dispone de un ST-138 pero ignora las otras informaciones, lo más probable es que no acierte con las mismas y destruirá el contenido de las tarjetas antes de poder accederlas. En pocas palabras la información de las tarjetas adquieren de este modo un cierto grado de seguridad y confidencialidad.
Dadas su alternativas de conexión con el host, un ST-138 podrá ser visto como:
Un disco interno conectable por medio de un puerto SATA
Un disco externo conectable por eSATA
Un disco externo conectable por USB
En todos los casos puede ser booteable y contenedor del Sistema Operativo. Tambien se tiene que si fue usado como disco por SATA/eSATA su contenido sigue intacto y operando exactamente de la misma manera si luego es conectado por USB (la inversa también es cierta). O sea que si lo tenemos montado como el disco de un portable via SATA y lo queremos utilizar en un PC o Servidor bastará con desmontarlo y conectarlo sencillamente por USB al equipo de escritorio (la única limitación que se debe tener en cuenta en este uso dual, que los boot reconocidos via SATA no operan en USB y viceversa...o sea que sin cambiar el contenido el ST-138 será booteable sólamente en un tipo de conexión para el cual se lo preparó como booteable. Esta limitación no es propia del ST-138 sino de las diferencias de los boots reconocidos en cada tipo de puerto)
Todas las funciones y facilidades descriptas hasta aquí son utilizables sin necesidad de instalar drivers o software específicos, pues realmente el SSD obtenido se comporta como un disco duro reconocido en cualquier plataforma software.
Sin embargo con la instalación del SteelVine® Manager Software un importante agregado de funciones y facilidades son posibles. Este software puede ser instalado ya sea en el mismo host donde se tiene conectado el ST-138 o en cualquier otro equipo que via TCP/IP pueda acceder a dicho equipo host del ST-138. Por medio del mismo se podrá interactuar vía una interface GUI (comandos a nivel línea de comandos también son posibles) con el firmware que se está ejecutando sobre el ST-138.
Entre las principales funciones que el SteelVine® Manager permite podemos citar:
Conocer la información relativa a las CF conectadas al ST-138 (nro de serie, capacidad, etc.)
Conocer el estado de cada tarjeta (Normal, en falla, reconstruyendo, etc.)
Conocer el modo de operación del ST-138 (BIG, SAFE, FAST), la capacidad del disco virtual y como dicha capacidad se distribuye sobre las tarjetas componentes
Cuando el modo de operación es SAFE ordernar al ST-138 reconstruir o verificar el RAID 0 y monitorear la evolución de dicha operación
Configurar si se permite al ST-138 enviar mensajes en ventanas emergentes y cuanto tiempo serán mostradas dichas ventanas
Visualizar e inspeccionar el log de eventos ocurridos en el ST-138
Configurar la conexión a un ST-138 remoto (variosST-138 pueden ser controlados desde la misma ventana del SteelVine® Manager con sólamente cambiar esta configuración)
Configurar los mensajes de correo electrónico que el ST-138 podrá enviar frente a la ocurrencia de determinados eventos, indicando destinatarios, frecuencia de envío,texto a enviar, etc. (dado que hoy en día los e-mails pueden ser derivados a un teléfono celular esto baja prácticamente a cero los costos de supervisión y operación, pues cuando hace falta un operador se lo llama y no hará falta una persona con presencia permanente)
Actualizar el firmware de una unidad ST-138 que lo requiera
Características:
Contenido de la caja: