上抽式磁碟槽提供超大肚量：高密度磁碟陣列突破傳統機箱限制

機房空間寸土寸金，盡可能在不占用更多空間的前提下，提供更高的運算或儲存能力，便成了企業IT管理的目標之一，因此如何提高運算或儲存密度，也是IT設備的發展目標。

要提高儲存設備容量密度有兩種作法，一是從提高磁碟本身的儲存密度入手，一是從機箱機構方面入手。顯然的，只要改用容量更大的硬碟，便能倍增整套設備的儲存密度。不過無論改用多高容量硬碟，整套儲存設備所能達到的容量，還是會受機箱機構設計約束。

機箱機構設計影響儲存密度

傳統磁碟設備都把磁碟槽設置在機箱正面，以便能從機箱正面抽換個別磁碟槽中的硬碟。不過為了確保每臺硬碟都能從機箱正面抽換，這種機構將只能在機箱前端配置一排磁碟槽—如果配置2排以上磁碟槽，後排磁碟槽就會被前排檔住，以致無法從機箱正面抽換。

在這種抽換機構下，磁碟陣列機箱正面面積也就決定了可容納的磁碟槽數量。標準機架式機箱正面尺寸是固定的，能容納的磁碟數量也是固定的。以採用3.5吋磁碟槽為基準時，1U機箱能容納1層4個水平橫置磁碟槽，也就是4臺硬碟，2U機箱能配置2～3層4個水平橫置磁碟槽，容納8～12臺硬碟。3U機箱能讓磁碟槽採用水平橫置或垂直縱置方式布置，可容納14～16臺硬碟，4U機箱則最多可容納24臺硬碟。

上抽式磁碟突破傳統機箱局限

為突破正面抽換磁碟機構所帶來的儲存密度限制，有些廠商提出了改由機箱上方抽換磁碟的機構設計。由於硬碟改從機箱上方抽取，即使機箱內配置多排磁碟槽，後排硬碟的抽取仍與前排硬碟互不干擾，可擺脫機箱只能容納一排硬碟的桎梏，而能容納3排甚至4排硬碟。

這種從機箱上方抽取磁碟的機構，要求硬碟在機箱內以垂直豎立方式安裝，以3.5吋磁碟槽為基準時，這要求機箱至少必須是4U高度，才能應用這種上方抽取機構。以標準機架機箱的寬度，可容納每排14到16個垂直豎立的磁碟槽，所以在設置3排磁碟槽時，整個機箱就能容納42～48臺硬碟，若設置4排磁碟槽時，將能容量56～64臺硬碟。

因此在同樣的4U機箱高度下，上抽式磁碟機構機箱，可提供的硬碟數量將比傳統正面抽取式機箱高出75%到260%。

上抽式機構的局限

上抽式磁碟雖有大幅提高硬碟容納數量的優點，不過連帶也產生新的問題。

首先，必須開啟機箱上蓋板才能抽出硬碟，對已上了機架的磁碟陣列來說，須將機箱從機架上向前拉出，才能開啟上蓋板抽換硬碟，抽換硬碟不像傳統正面抽取式那樣方便。而且由於容納硬碟數量更多，機箱整體重量遠高於傳統4U磁碟陣列，這對將機箱從機架上拉出的作業也會帶來更多困難。

其次，由於容納的硬碟數量遠高於傳統機箱，對散熱與電源供應都有更高的要求，對大量硬碟同時運轉造成的震動，也須有更充分的考量，以確保系統運作穩定。

最後，這種機構會帶來更長（或者說更深）的機箱。雖然高度仍是4U，但機箱容納了3或4排磁碟槽，占用了更多空間，磁碟控制器與電源等元件的位置也須更往後挪，造成機箱深度要比一般機箱更大，對於裝設到機架上會略為麻煩一些。

既有的上抽式機構磁碟產品

上抽式磁碟槽的磁碟陣列產品出現的時間其實相當早，據我們所知，這類產品最早的應是Nexsan在2002年底發表的ATABeast，在4U高度機箱內以上抽式機構容納了42臺硬碟，並採用當時主流的ATA/133硬碟介面，與2G FC或Ultra 160 SCSI主機介面。後來Nexsan陸續更新這款產品，並推出採用更高規格的FC主機介面、以及SATA與SAS硬碟介面的SATAbeast系列產品。

後來Sun在2006年中推出的Fire X4500伺服器，也採用了類似的上抽式磁碟槽，在4U機箱內容納了48臺硬碟。接下來陸續又有其他廠商跟進推出這種類型的磁碟陣列產品，目前國內能找到的供應商已有3、4家以上，包括普樺、普安、actidata等，我們將主要產品整理在表格1。

磁碟槽：上抽式 vs. 正面抽取式

傳統採用正面抽取磁碟槽的磁碟設備，在4U高度內最多只能容納24臺硬碟。而採用上抽式磁碟槽的機型，則能在4U高度內容納42～64臺硬碟，儲存密度大幅提高。

上抽式磁碟槽機型：Nexsan SATAbeast

正面抽取式磁碟槽機型：普安EonStor A24S

 上抽磁碟槽搭配正面抽出模組的機構設計 

上抽式磁碟槽必須開啟機箱上蓋板才能抽出硬碟，對上了機架的磁碟陣列來說，須將機箱從機架上向前拉出才能抽換硬碟，不像傳統正面抽取式那樣方便。為解決這個問題，Nexsan與普安分別在新推出的E系列與ESDS S48F機型上，採用了新的模組化抽取槽設計。

這種設計混合了上抽式與傳統正面抽取磁碟槽的特點，個別磁碟槽是上方抽取，但磁碟槽分別置於3個可從機箱正面拉出的模組內。以普安ESDS S48F來說，48個磁碟槽分別位於3個模組內，每模組含4排×4列共16個磁碟槽，並採用活動的軟排線與控制器連接，模組可直接抽出而不影響磁碟運作。

如下圖所示，當任一硬碟需更換時，ESDS S48F不需要拉出整個機箱，只須把該硬碟所在的模組從機箱正面拉出，再從上方抽換硬碟即可，較一般上方抽取式磁碟陣列方便許多。

(看大圖)