ATAoverEthernet

ATA over Ethernet（簡稱：AoE）是由 Brantley Coile 所提創的一種網路通訊協定，此協定會當佇乙太網路頂懸提 ATA 標準的儲存裝置（多指硬碟）， 運用此協定的好處在於會當平價而且標準的技術來實現一个儲存區域網路環境。

AoE 無倚靠乙太網路中網路層以上的協定，包括講 IP、UDP、TCP 等攏放捒毋免，這表示講 AoE 袂當透過佇區域網路進行路由、踅徑，足明顯的 AoE 干焦按算做儲存區域網路之用。

需要注意的是，AoE 佮 iSCSI 相仝，攏強調家己是遠比光纖通道（Fibre Channel）俗的儲存區域網路佈建方案，猶毋過 AoE 標榜比 iSCSI 閣較簡單、閣較低。單就標準規範的技術文件來講，AoE 規格干焦有八頁，而且 iSCSI 煞做兩百五十七頁。

作業系統支援

以下是各式的作業系統著 AoE 的支援程度：

• Linux
• Linux 自二孵六 . 十一版（二空空五年三月一號發佈）了後的核心程式就是具備 AoE 的功效機制。
• FreeBSD
• FreeBSD 家己本身並無支援 AoE，猶毋過 Coraid 公司有提供 FreeBSD 之用的 AoE 驅動程式（下載網址）
• Solaris
• 無論是 SPARC 版的 Solaris 抑是 x 八十六版的 Solaris，攏已經有外部咧試（beta test）性的 AoE 驅動程式。
• OpenBSD
• 自四堵五-Current 版開始原生支援其他作業系統如 Windows、Mac OS X 等並無內建支援，需要第三方的驅動程式會當使用。

支援 AoE 的軟軟、硬體

支援的硬體方面，有 Coraid 公司推出 AoE 用的硬碟櫃，這號做 EtherDrive。

另外咧，LayerWalker（中文名：）嘛推出著 AoE 的 SoC 晶片。實際測試的效能，佇一百分之十 Mbps 乙太網路上會當達到上懸十一石頭五 MB / s（差不多九十二 Mbps）的速度。佇咧 Gigabit 佇網路，則會當達到上懸六十五 MB / s（大約五百三十 Mbps）讀速度佮五十五 MB / s（大約四十四 Mbps 寫入速度）。 這號做 miniSAN 的這个 Soc 解決方案，展現矣 AoE 有夠額能力佮穩定性以取代價數佮高昂的 iSCSI 佮速度較慢的 SAMBA，FTP 等以 TCP 為基礎的資料傳輸協定。

佇軟體方面，自由軟體的專案網站：SourceForge . net 有提供 vblade 軟體的下載，將 vblade 軟體安裝著 Linux 侍服器上，Linux 侍服器就會透過網路去走揣 AoE 硬碟櫃，揣著了後會當向硬碟櫃提出儲存服務的請求，進一步使用硬碟櫃內的儲存空間、資源。vblade 軟體有兩種型態佮執行法，一種是以使用者空間（userspace）的執行程式（屬 aoetools 工具程式包的一部份）來運作，另外一種是以 Linux 的核心模組程式（kernel module）來運作。

相關概念

雖然 AoE 是簡單的網路協定，毋過佇儲存的功效機制運作煞也增加複雜性，因此有必要著 AoE 進一步細節進行了解，按呢才會當切實根據場合、風景的需求來決定敢愛挽 AoE，𫝛時這此也有幫贊一寡新儲存概念的普及推行。

區塊性的儲存傳輸

首先，ATA 佇咧 AoE 中被當做一種硬碟用的線路協定，資料寫佇硬碟後若欲進行讀出，則會以一个抑是一个以上的塊狀型態進行回傳，而且逐塊的容量 sài-sù 大細（Block size）固定一致，這會當講是傳輸區塊（Block）， AoE 的技術基礎就這款「區塊性傳輸」。

接咧，AoE 協定直接、簡單就共 ATA 指令（ATA command）送入低坎網路封包內，這種方式使乙太網路線（ethernet cable）會當有效取代 ATA 介面的接線（抑是稱：排線，ribbon cable）， AoE 會當佇咧乙太網路所及的逐所在進行資料區域的搬運佮傳輸，乙太網路頂懸的捀點會當是硬碟（硬碟櫃）抑是電腦。

著 ATA 標準中的 ATA 排線來講，伊毋免去插家己所傳輸的是啥物資料區塊，這對 AoE 標準來講嘛是相仝，AoE 標準所用的乙太網路線毋免去了解伊所傳輸的是何種資料區塊，用戶會當讀出、寫入任何想欲愛的區塊資料，只不過佇多數的情形下，檔案系統會比傳輸區塊閣較適合用來做資料的組織佮結構化運用。

區域傳輸上的檔案系統

就傳統來講，使用者是以檔案系統的方式來使用電腦中的硬碟，如 ext 三、XFS、以及 NTFS 等檔案系統攏是用這種想定所設計的、運用。

毋過咧使用 AoE 時，因為 AoE 運用乙太網路來取代 ATA 排線，這就有可能破壞此種想定用法，改以 AoE 方式運作對傳統檔案系統來講是一件危險的代誌，有可能致使檔案系統的錯亂，或者是造成作業系統的核心錯昂（kernel panic）。

對這來，AoE 是用誠密集式的檔案系統來避免遮的問題，使 AoE 硬碟、硬碟櫃的區塊性儲存、傳輸的裝置設備，會當同時供多部電腦存取使用，跳脫過往 ATA 技術干焦會當予硬碟、硬碟群專供單一部電腦取使用的限制。若是實際的功效來運作，會當存取 AoE 硬碟櫃的侍服器自身就親像是加入去仝款集系統的一部密集電腦，是以密集的共享機制來共同取用儲存資源，而且 AoE 硬碟櫃就是一个會當供共享的區塊性儲存設備。

若是有樹集功效的檔案系統有佗一寡，捷看的有 GFS、OCFS 二等。

硬碟

AoE 的目標是一个硬碟（集中囥佇 AoE 硬碟櫃內底）， 抑是講必須愛予人看做是一粒硬碟（用其他非硬碟的儲存媒體來撨頂懸替）， 對這有幾若項佮硬碟關連的項必須愛關心注意：

• 存取速度主要取決佇碟片的轉速，轉速單位做 RPM，RPM 值愈懸，硬碟讀寫頭（head，俗稱：磁頭）的轉踅等待時間（rotational latency）就愈短，硬碟效能就愈懸。其次讀寫頭的移動速度愈緊，搜鐵枝的時間（seek time）就愈短，此也會影響硬碟的傳輸緊慢，其他閣有磁錄密度（magnetic density）、 磁頭入鐵的精準度、碟片上的資料配置分佈情形、以及碟機頂頭的數位信號處理器、介面控制電路等也攏會影響硬碟的效能表現。
• 硬碟的隨機存取速度完全主導了搜揣時間
• 完整隨機存取的時間比連紲存取慢上一 , 空倍
• 就一般來講，單粒硬碟的連紲儉取速度為五十 MB / Sec—八十 MB / Sec。
• 運用磁碟陣列（RAID）技術大部份攏提高隨機存取佮連紲存取的傳輸效能。
• 主控捀做業系統佮其他的系統必須愛趕緊共資料閣有連紲存取的方式來寫入硬碟，對整體存取效能有幫贊。

乙太網路

• AoE 封包是用乙太網路內底的 MAC 址來決定講封包對佗位發出猶閣有欲傳往佗位。猶毋過 MAC 位址干焦會當佇單一的乙太網路內底使用，因為乎 MAC 位址是用網域做範圍來進行廣播式發送。
• 現有的乙太網路硬體多具有流量控制（flow control）的功效機制，會當使封包重新發送（packet retransmission）的頻闊需求降到上低。
• 乙太網路使用循環趁食的校驗（CRC）演算法來確保封包完整送達。

伊網路式儲存

做使用乙太網路來進行區塊性傳輸的時陣，將會當得著這幾若項潛在益處：

• 儲存的空間、容量等資源會當真容易擴展延伸。
• 容量擴展的上限差不多是無限。
• 會當共乙太網路建立做 ad hoc 的型態，藉此來對存取傳輸進行控制。
• 儲存設備的硬體佮其資源會當對專屬一下用、單用轉變做公用、共享型態。
• 資料備份閣較容易。
• 佮儲存設備、儲存資源佮仝款，儲存的資料嘛會當對專用改做共享。

組態字串

彼當陣有一个時間以上的侍服器嘿 AoE 硬碟櫃進行存取，這个時陣傳輸運作就會發生衝突，因為乎 AoE 硬碟櫃袂當確認佗一台侍服器擁有真正的存取主控權，為著欲解決這个問題，AoE 協定中具備一種協調機制，來排解衝突透過這款機制來排解衝突，用仝時陣的存取糾紛會使化解，另外這个機制也會當維持佮保護共享資料的一致性，避免資料發生矛盾，比如講伊，做一齣侍服器取得 AoE 硬碟櫃的存取主控權的時陣，特別是侍服器正新的資料寫入硬碟，機制頂懸會自動對當咧寫入去儲存區塊咧進行保護，防止其他的侍服器嘛對這區域來做寫入去，佇遮原本的侍服器完成寫入了後才共保護解除，並且允准後一个得著主控權的侍服器對這區域來做讀出抑是寫入去。

若進一步探究，AoE 允准用兩種方式來實現此種排解機制，一款是由已經得著存取主控權的侍服器，由該侍服器以 TCP / IP 協定的方式著其他侍服器發送訊息，告知佗一个區塊當咧存取使用中，請莫對這區塊進行重複性的存取，避免造成存取衝突和資料矛盾等等的問題，等於予多部侍服器間家己來做存取的討論猶毋知影。

另外一款做法是由 AoE 硬碟櫃家己來決定欲佗一个侍服器會當進行存取，AoE 協定嘛支援此種作法，佇咧 AoE 協助中具有一種組態字串（Config String）的功效機制，即是佇咧 AoE 硬碟櫃頂設置一个組態字串，由各部侍服器來對這字串進行設定（對字葩的儲存區去寫入去）， 設定成功的侍服器就有存取傳輸的主控權，反進失敗的侍服器干焦會當等候和再次試看覓設定，啊若仝時間干焦會當有一个侍服器會當成功設定。

參考引𤆬

一 . Coraid 公司著 AoE 技術的相關說明（英文） 二 . LinuxDevices . com 網站：ATA-over-Ethernet 造成平價、Linux 型的儲存區域網路（二空空四年六月二十三號）（英文）

相關參見

• HyperSCSI
• 說明：技術性質、特性佮 AoE 相𫝛的技術，但是比 AoE 閣較早出現，事實上 AoE 技術的多數特性設計嘛取自於 HyperSCSI。
• iSCSI
• 說明：佮 AoE 相仝，攏是以「能低廉、平價地建立出儲存區域網路（SAN）」 為訴求的技術，一九九空年代尾期開始提出佮研究，佇二空空三年正式成做 IETF 制訂機構所頒佈的網路標準。

外部連結

• 教學
• 佇咧 FreeBSD 作業系統上使用 AoE（英文）
• 各種無仝發行版本的 Linux 咧設定 AoE 時的小技巧（英文）
• 報導
• ATA Over Ethernet：共硬碟囥佇區域網路頂懸-Linux Journal（二空空五年四月二八）（英文）
• [透過乙太網路連接 ATA 硬碟]-電子時報（二空空六年八月十四號）（繁體中文）
• 協定
• AoE 通訊協定的敘述說明（PDF 檔）（英文）
• AoE 通訊協定的規範標準（英文）
• 下載
• ATA Over Ethernet Tools（嘛稱 aoetools）佮 vblade（英文）
• 說明：vblade 是安裝、運作佇 AoE 侍服器捀的程式，負責 AoE 的使用者空間（userspace）工課執行。
• 以 Linux 核心模組的方式實現的 vblade（英文）
• 說明：執行運作速度經過以使用者空間型態運作的 vblade。