Conector Sas și Sata. Interfață SAS: istoric, exemple de organizare a stocării

interfata SAS.

Interfața SAS sau Serial Attached SCSI oferă conectivitate printr-o interfață fizică, similar cu SATA, dispozitive, controlat de setul de comenzi SCSI. posedând compatibil cu SATA, face posibilă conectarea oricăror dispozitive controlate de setul de comandă SCSI prin această interfață - nu numai hard disk-uri, ci și scanere, imprimante etc. În comparație cu SATA, SAS oferă o topologie mai avansată, permițând conexiune paralelă un dispozitiv pe două sau mai multe canale. De asemenea, sunt acceptate extensii de magistrală, permițându-vă să conectați mai multe dispozitive SAS la un singur port.

Protocolul SAS este dezvoltat și menținut de comitetul T10. SAS a fost conceput pentru a face schimb de date cu dispozitive precum hard disk-uri, dispozitive de stocare discuri opticeși altele asemenea. SAS folosește o interfață serială pentru a lucra cu unități conectate direct și este compatibil cu interfața SATA. Deși SAS utilizează o interfață serială spre deosebire de interfața paralelă utilizată de SCSI tradițional, comenzile SCSI sunt încă folosite pentru a controla dispozitivele SAS. Comenzile (Fig. 1) trimise către dispozitivul SCSI sunt o secvență de octeți ai unei anumite structuri (blocuri descriptori de comandă).

Orez. 1.

Unele comenzi sunt însoțite de un „bloc de parametri” suplimentar, care urmează blocul descriptor al comenzii, dar este transmis ca „date”.

Un sistem SAS tipic constă din următoarele componente:

1) Inițiatori. Un inițiator este un dispozitiv care generează cereri de servicii pentru dispozitivele țintă și primește confirmări pe măsură ce solicitările sunt executate.

2) Dispozitivele vizate. Dispozitivul țintă conține blocuri logice și porturi țintă care primesc solicitări de servicii și le execută; După finalizarea procesării cererii, confirmarea cererii este trimisă inițiatorului cererii. Dispozitivul țintă poate fi fie un hard disk separat, fie o întreagă matrice de discuri.

3) Subsistemul de livrare a datelor. Face parte din sistemul de intrare/ieșire care transferă date între inițiatori și dispozitivele țintă. De obicei, subsistemul de livrare a datelor constă din cabluri care conectează inițiatorul și dispozitivul țintă. În plus, pe lângă cabluri, subsistemul de livrare a datelor poate include expandoare SAS.

3.1) Extendere. Extensoarele SAS sunt dispozitive care fac parte din subsistemul de livrare a datelor și permit facilitarea transferurilor de date între dispozitive SAS, de exemplu, permițându-vă să conectați mai multe dispozitive SAS țintă la un port inițiator. Conexiunea prin extender este complet transparentă pentru dispozitivele țintă.

SAS acceptă conectarea dispozitivelor cu interfață SATA. SAS folosește un protocol serial pentru a transfera date între mai multe dispozitive și, prin urmare, utilizează mai puține linii de semnal. SAS folosește comenzi SCSI pentru a controla și a comunica cu dispozitivele țintă. Interfața SAS folosește conexiuni punct la punct - fiecare dispozitiv este conectat la controler printr-un canal dedicat. Spre deosebire de SCSI, SAS nu necesită terminarea magistralei de către utilizator. Interfața SCSI utilizează o magistrală comună - toate dispozitivele sunt conectate la o singură magistrală și doar un dispozitiv poate funcționa cu controlerul la un moment dat. În SCSI, viteza de transfer de informații de-a lungul diferitelor linii care alcătuiesc interfața paralelă poate diferi. Interfața SAS nu are acest dezavantaj. SAS acceptă un număr foarte mare de dispozitive, în timp ce SCSI acceptă 8, 16 sau 32 de dispozitive pe magistrală. SAS acceptă rate mari de date (1,5, 3,0 sau 6,0 Gbps). Această viteză poate fi atinsă prin transferul de informații pe fiecare conexiune, în timp ce pe magistrala SCSI lățimea de bandă a magistralei este împărțită între toate dispozitivele conectate la aceasta.

SATA folosește setul de comenzi ATA și acceptă hard disk-uri și unități optice, în timp ce SAS acceptă o gamă mai largă de dispozitive, inclusiv hard disk-uri, scanere și imprimante. Dispozitivele SATA sunt identificate prin numărul portului controlerului de interfață SATA, în timp ce dispozitive SAS identificate prin identificatorii lor WWN ( La nivel mondial Nume). Dispozitivele SATA (versiunea 1) nu acceptau cozi de comenzi, în timp ce dispozitivele SAS acceptă cozi de comenzi etichetate. Dispozitivele SATA începând cu versiunea 2 acceptă Native Command Queuing (NCQ).

Hardware-ul SAS comunică cu dispozitivele țintă pe mai multe linii independente, ceea ce crește toleranța la erori a sistemului (interfața SATA nu are această capacitate). În același timp, SATA versiunea 2 utilizează duplicatoare de porturi pentru a obține o capacitate similară.

SATA este utilizat în principal în aplicații necritice, cum ar fi computerele de acasă. Interfața SAS, datorită fiabilității sale, poate fi utilizată în situații critice servere importante. Detectarea și tratarea erorilor situatii eronate definit în SAS mult mai bine decât în ​​SATA. SAS este considerat un superset al SATA și nu concurează cu acesta.

Conectorii SAS sunt mult mai mici decât conectorii SCSI paraleli tradiționali, permițând folosirea conectorilor SAS pentru a conecta unități compacte de 2,5 inchi. SAS acceptă transferul de informații la viteze de la 3 Gbit/s la 10 Gbit/s. Există mai multe opțiuni pentru conectorii SAS:

SFF 8482 - opțiune compatibilă cu conector de interfață SATA;

SFF 8484 - conector intern cu garnitură densă de contact; vă permite să conectați până la 4 dispozitive;

SFF 8470 - conector cu contacte dens împachetate pentru conectare dispozitive externe; vă permite să conectați până la 4 dispozitive;

SFF 8087 - conector Molex iPASS redus, contine un conector pentru conectarea a pana la 4 dispozitive interne; acceptă viteza de 10 Gbps;

SFF 8088 - conector Molex iPASS redus, contine un conector pentru conectarea a pana la 4 dispozitive externe; acceptă viteza de 10 Gbps.

Conectorul SFF 8482 vă permite să vă conectați Dispozitive SATA la controlerele SAS, eliminând necesitatea instalării unui controler SATA suplimentar doar pentru că trebuie, de exemplu, să conectați un inscripționar DVD. În schimb, dispozitivele SAS nu se pot conecta la interfața SATA și sunt echipate cu un conector care le împiedică să se conecteze la interfața SATA.

Oh, nici un Seagate pentru tine ;). Am văzut o prezentare excelentă despre diferențele dintre SAS și SATA de către Igor Makarov de la Seagate. Încerc să fiu scurt și la obiect.

Există mai multe răspunsuri și din părți diferite.
1. În ceea ce privește protocoalele, SAS este un protocol care vizează flexibilitate, fiabilitate și funcționalitate maximă. Aș compara SAS cu tehnologia ECC pentru memorie. SAS este cu ECC, SATA este fără. Un exemplu sunt următoarele caracteristici unice (comparativ cu SATA).
- 2 porturi full-duplex pe dispozitivele SAS, spre deosebire de un half-duplex pe SATA. Acest lucru face posibilă construirea de topologii multi-disc tolerante la erori în sistemele de stocare a datelor.
- protecția datelor end-to-end T.10. - un set de algoritmi SAS, care vă permite să utilizați sume de control pentru a vă asigura că datele pregătite pentru înregistrare sunt scrise pe dispozitiv fără distorsiuni. Și citit și transmis gazdei fără erori. Această funcție unică vă permite să scăpați de așa-numitele erori silențioase, adică atunci când date eronate sunt scrise pe disc, dar nimeni nu știe despre acestea. Erorile pot apărea la orice nivel. Cel mai adesea în buffer-uri în RAM în timpul recepției și transmisiei. Erorile silențioase sunt flagelul SATA. Unele companii susțin că pe o unitate SATA cu o capacitate de peste 500 GB, probabilitatea de corupere a datelor în cel puțin un sector este aproape de unu.
- Am vorbit despre multipassing în răspunsurile anterioare.
- Zonarea T.10 - vă permite să împărțiți domeniul SAS în zone (cum ar fi VLAN, dacă o astfel de analogie este mai apropiată).
- și multe altele. Am citat doar cele mai cunoscute caracteristici. Pentru cei interesați, citiți specificațiile SAS/SATA

2. Nu toate unitățile SAS sunt la fel. Există mai multe categorii de SAS și SATA.
- așa-zisul Enterprise SAS - de obicei 10K sau 15K RPM. Volume de până la 1 TB. Folosit pentru DBMS și aplicații critice pentru viteză.
- Nearline SAS - de obicei 7.2K, volume de la 1 TB. Mecanica unor astfel de dispozitive este similară cu Enterprise SATA. Dar încă două porturi și alte delicii ale SAS. Folosit în întreprinderi în care sunt necesare volume mari.
- Enterprise SATA, uneori RAID edition SATA - aproape la fel ca NL SAS, doar SATA cu un singur port. Puțin mai ieftin decât NL SAS. Volume de la 1 TB
- Desktop SATA - ce este instalat în PC. Cele mai ieftine și de cea mai slabă calitate discuri.
Primele trei categorii pot fi plasate în matrice pe controlere de la LSI și Adaptec. Ultima este absolut imposibilă. Nu vei avea probleme mai târziu. Și nu pentru că avem un cartel, ci pentru că discurile sunt concepute pentru diferite sarcini. Adică 8x5 sau 24x7, de exemplu. Există, de asemenea, întârzierea maximă admisă, după care controlerul consideră discul mort. Pentru discurile desktop este de multe ori mai mare. Aceasta înseamnă că sub încărcare, lucrătorii SATA de pe desktop vor „cădea” din matrice.
Pe scurt, concentrați-vă pe linii specifice pentru sarcini specifice. Cel mai bine este să te uiți pe site-urile producătorilor. De exemplu, există șuruburi speciale cu zgomot redus și cu căldură scăzută pentru electronicele de acasă.

Aceleași abordări se aplică SSD-urilor, dar zona este încă la început, așa că există multe subtilități. Aici ne concentrăm asupra parametrilor. Deși tot ce se spune în paragraf este valabil și pentru SSD-uri.

Hard disk pentru un server, caracteristici la alegere

Hard disk-ul este cea mai valoroasă componentă a oricărui computer. La urma urmei, stochează informații cu care lucrează computerul și utilizatorul, dacă vorbim despre un computer personal. De fiecare dată când o persoană se așează la un computer, se așteaptă să treacă prin ecranul de încărcare. sistem de operare, și va începe să lucreze cu datele sale, pe care hard disk-ul le va elibera „în munte” din adâncurile sale. Dacă vorbim despre un hard disk, sau chiar despre o serie de ele ca parte a unui server, atunci există zeci, sute și mii de utilizatori care se așteaptă să obțină acces la date personale sau de serviciu. Și toată munca lor liniștită sau odihna și divertismentul depinde de aceste dispozitive, care stochează în mod constant date. Deja din această comparație este clar că cerințele impuse hard disk-urilor de acasă și de clasă industrială sunt inegale - în primul caz, un utilizator lucrează cu el, în al doilea - mii. Se pare că al doilea hard disk ar trebui să fie de multe ori mai fiabil, mai rapid și mai stabil decât primul, deoarece mulți utilizatori lucrează cu el și se bazează pe el. Acest articol va analiza tipurile utilizate în sectorul corporativ hard disk-uriși caracteristicile lor de proiectare pentru a obține cea mai mare fiabilitate și performanță.

Unități SAS și SATA - atât de similare și atât de diferite

Până de curând, standardele hard disk-urilor de clasă industrială și de uz casnic diferă semnificativ și erau incompatibile - SCSI și IDE, dar acum situația s-a schimbat - majoritatea covârșitoare a hard disk-urilor de pe piață sunt SATA și SAS (Serial Attached SCSI). Conectorul SAS este universal ca factor de formă și este compatibil cu SATA. Acest lucru vă permite să vă conectați direct la sistemul SAS atât unități SAS de mare viteză, dar de capacitate mică (la momentul scrierii - până la 300 GB), cât și unități SATA de viteză mai mică, dar de multe ori mai încăpătoare (la momentul scrierii - până la 2 TB). Astfel, într-un singur subsistem de disc, puteți combina aplicații critice pentru misiune care necesită performanță ridicată și acces rapid la date și aplicații mai economice cu un cost mai mic pe gigaoctet.

O astfel de compatibilitate a designului aduce beneficii ambilor producători panourile din spate, asa de utilizatori finali, deoarece acest lucru reduce costurile de echipamente și proiectare.

Adică, atât dispozitivele SAS, cât și SATA pot fi conectate la conectori SAS, dar numai dispozitivele SATA pot fi conectate la conectorii SATA.

SAS și SATA - viteză mare și capacitate mare. Ce sa aleg?

Unitățile SAS, care au înlocuit unitățile SCSI, au moștenit complet proprietățile lor principale care caracterizează un hard disk: viteza axului (15.000 rpm) și standardele de volum (36,74,147 și 300 GB). Cu toate acestea, tehnologia SAS în sine este semnificativ diferită de SCSI. Să ne uităm pe scurt la principalele diferențe și caracteristici: Interfața SAS folosește o conexiune punct la punct - fiecare dispozitiv este conectat la controler printr-un canal dedicat, în contrast, SCSI funcționează printr-o magistrală comună.

SAS acceptă un număr mare de dispozitive (>16384), în timp ce SCSI acceptă 8, 16 sau 32 de dispozitive pe magistrală.

Interfața SAS acceptă rate de transfer de date între dispozitive la viteze de 1,5; 3; 6 Gb/s, în timp ce pentru interfața SCSI viteza magistralei nu este alocată fiecărui dispozitiv, ci este împărțită între ele.

SAS acceptă conectarea dispozitivelor SATA mai lente.

Configurațiile SAS sunt mult mai ușor de instalat și instalat. Un astfel de sistem este mai ușor de scalat. În plus, hard disk-urile SAS au moștenit fiabilitatea hard disk-urilor SCSI.

Atunci când alegeți un subsistem de disc - SAS sau SATA, trebuie să vă ghidați după ce funcții vor fi îndeplinite de server sau stație de lucru. Pentru a face acest lucru, trebuie să decideți asupra următoarelor întrebări:

1. Câte solicitări simultane diverse va procesa discul? Dacă este mare, alegerea dvs. clară este discurile SAS. De asemenea, dacă sistemul dumneavoastră va deservi un număr mare de utilizatori, alegeți SAS.

2. Câte informații vor fi stocate pe subsistemul de disc al serverului dvs. sau stație de lucru? Dacă este mai mare de 1-1,5 TB, ar trebui să acordați atenție unui sistem bazat pe hard disk-uri SATA.

3. Care este bugetul alocat pentru achiziționarea unui server sau stație de lucru? Trebuie reținut că, pe lângă discurile SAS, veți avea nevoie de un controler SAS, care trebuie luat în considerare.

4. Intenționați să creșteți ulterior volumul de date, să creșteți productivitatea sau să creșteți toleranța la erori ale sistemului? Dacă da, atunci veți avea nevoie de un subsistem de disc bazat pe SAS; este mai ușor de scalat și mai fiabil.

5. Serverul dvs. va funcționa cu date și aplicații critice - Alegerea dvs. este unitățile SAS concepute pentru condiții de operare grele.

Un subsistem de disc de încredere include nu numai hard disk-uri de înaltă calitate de la un producător renumit, ci și un controler de disc extern. Acestea vor fi discutate într-unul dintre articolele următoare. Să ne uităm la unitățile SATA, ce tipuri de aceste unități există și care ar trebui folosite la construirea sistemelor server.

Unități SATA: sectoare casnice și industriale

Unitățile SATA, folosite peste tot, de la electronice de larg consum și computere de acasă până la stații de lucru și servere de înaltă performanță, diferă în subtipuri, există unități pentru utilizare în aparate electrocasnice, cu generare scăzută de căldură, consum de energie și, ca urmare, performanță redusă, există unități de clasă de mijloc, pentru computere de acasă și există unități pentru sisteme de vârf. În acest articol ne vom uita la clasa de hard disk-uri pentru sisteme și servere de înaltă performanță.

Caracteristici de performanta

Tabelul prezintă caracteristicile hard disk-urilor de la unul dintre cei mai importanți producători; o coloană prezintă date pentru un hard disk SATA de tip server, iar cealaltă pentru un hard disk SATA obișnuit.

Din tabel vedem că discurile diferă nu numai în ceea ce privește caracteristicile de performanță, ci și caracteristicile operaționale, care afectează direct speranța de viață și funcționarea cu succes a hard disk-ului. Vă rugăm să rețineți că aceste hard disk-uri diferă doar puțin în aspect. Să ne uităm la ce tehnologii și caracteristici ne permit să facem acest lucru:

Arborele (axul) ranforsat al hard disk-ului este fixat la ambele capete de unii producatori, ceea ce reduce influenta vibratiilor externe si faciliteaza pozitionarea precisa a unitatii de cap in timpul operatiilor de citire si scriere.

Utilizarea unor tehnologii inteligente speciale care iau în considerare atât vibrațiile liniare, cât și cele unghiulare, ceea ce reduce timpul de poziționare a capului și mărește performanța discului cu până la 60%

Funcția de eliminare a erorilor în timpul funcționării în matricele RAID previne căderea hard disk-urilor din RAID, care este o caracteristică caracteristică a hard disk-urilor convenționale.

Reglarea înălțimii de zbor a capetelor în combinație cu tehnologia pentru a preveni contactul cu suprafața platourilor, ceea ce duce la o creștere semnificativă a duratei de viață a discului.

O gamă largă de funcții de autodiagnosticare care vă permit să anticipați în avans momentul în care hard disk-ul se defectează și să avertizeze utilizatorul despre aceasta, ceea ce vă permite să aveți timp să salvați informațiile pe o unitate de rezervă.

Caracteristici care reduc rata erorilor de citire irecuperabile, ceea ce crește fiabilitatea hard disk-ului serverului în comparație cu hard disk-urile convenționale.

Vorbind despre partea practică a problemei, putem spune cu încredere că hard disk-urile specializate din servere „se comportă” mult mai bine. Există mult mai puține apeluri către serviciul tehnic privind instabilitatea matricelor RAID și defecțiunile hard diskului. Suportul producătorului pentru segmentul de servere al hard disk-urilor apare mult mai rapid decât hard disk-urile convenționale, datorită faptului că direcție prioritară Munca oricărui producător de sisteme de stocare este sectorul industrial. La urma urmei, aici sunt folosite cele mai avansate tehnologii pentru a vă proteja informațiile.

Analog de discuri SAS:

Hard disk-uri de la Western Digital VelociRaptor. Aceste unități au o viteză de rotație a discului de 10 mii rpm, echipate cu o interfață SATA 6 Gb/s și 64 MB de memorie cache. Timpul dintre defecțiuni ale acestor unități este de 1,4 milioane de ore.
Mai multe detalii pe site-ul producătorului www.wd.com

Puteți comanda asamblarea unui server bazat pe SAS sau un analog de hard disk SAS de la compania noastră „Status” din Sankt Petersburg; de asemenea, puteți cumpăra sau comanda hard disk-uri SAS din Sankt Petersburg:

• sunați la +7-812-385-55-66 în Sankt Petersburg
• scrie la adresa
• lăsați o aplicație pe site-ul nostru pe pagina „Aplicare online”.

Odată cu apariția unui număr suficient de mare de periferice Serial Attached SCSI (SAS), putem afirma începutul tranziției mediului corporativ la noua tehnologie. Dar SAS nu este doar succesorul recunoscut al tehnologiei UltraSCSI, ci realizează și noi domenii de utilizare, ridicând scalabilitatea sistemelor la înălțimi de neimaginat. Am decis să demonstrăm potențialul SAS, aruncând o privire mai atentă asupra tehnologiei, adaptoarelor gazdă, hard disk-urilor și sistemelor de stocare.

SAS nu poate fi apelat complet tehnologie nouă: Ea primește tot ce este mai bun din ambele lumi. Prima parte a SAS se ocupă de transmisia de date în serie, care necesită mai puține fire și pini fizice. Trecerea de la transmisia paralelă la transmisia în serie a făcut posibilă scăparea de magistrală. Deși specificațiile SAS actuale specifică debitul la 300 MB/s per port, ceea ce este mai mic decât 320 MB/s UltraSCSI, înlocuirea magistralei partajate cu o conexiune punct la punct este un beneficiu semnificativ. A doua parte a SAS este protocolul SCSI, care rămâne puternic și popular.

SAS poate folosi, de asemenea set mare tipuri de RAID. Giganți precum Adaptec sau LSI Logic oferă un set extins de funcții în produsele lor pentru extindere, migrare, imbricare și alte capabilități, inclusiv cele legate de matricele RAID distribuite pe mai multe controlere și unități.

În cele din urmă, majoritatea acțiunilor menționate astăzi sunt efectuate din mers. Aici ar trebui să menționăm produse excelente AMCC/3Ware , ArecaȘi Broadcom/Raidcore, permițând ca funcțiile de clasă enterprise să fie transferate în spații SATA.

În comparație cu SATA, implementarea tradițională SCSI pierde teren pe toate fronturile, cu excepția soluțiilor high-end enterprise. Oferte SATA hard disk-uri adecvate, are un preț bun și o gamă largă solutii. Și să nu uităm de o altă caracteristică inteligentă a SAS: coexistă cu ușurință cu infrastructurile SATA existente, deoarece adaptoarele gazdă SAS funcționează cu ușurință cu unitățile SATA. Dar nu veți putea conecta o unitate SAS la un adaptor SATA.

Sursa: Adaptec

În primul rând, ni se pare, ar trebui să ne întoarcem la istoria SAS. Standardul SCSI (însemnând „interfață de sistem de computer mic”) a fost întotdeauna considerat o magistrală profesională pentru conectarea unităților și a altor dispozitive la computere. Hard disk-urile pentru servere și stații de lucru folosesc încă tehnologia SCSI. Spre deosebire de standardul ATA, care vă permite să conectați doar două unități la un port, SCSI vă permite să conectați până la 15 dispozitive pe o singură magistrală și oferă un protocol de comandă puternic. Dispozitivele trebuie să aibă un ID unic SCSI, care poate fi atribuit fie manual, fie prin protocolul SCAM (SCSI Configuration Automatically). Deoarece ID-urile dispozitivelor pentru magistralele a două sau mai multe adaptoare SCSI pot să nu fie unice, au fost adăugate LUN-uri (Numerele unităților logice) pentru a ajuta la identificarea dispozitivelor în medii SCSI complexe.

Hardware-ul SCSI este mai flexibil și mai fiabil în comparație cu ATA (acest standard se mai numește și IDE, Integrated Drive Electronics). Dispozitivele pot fi conectate atât în ​​interiorul computerului, cât și în exterior, iar lungimea cablului poate fi de până la 12 m, atâta timp cât este terminat corespunzător (pentru a evita reflexiile semnalului). Pe măsură ce SCSI a evoluat, au apărut numeroase standarde care specificau diferite lățimi de magistrală, frecvența ceasului, conectori și tensiunea semnalului (Fast, Wide, Ultra, Ultra Wide, Ultra2, Ultra2 Wide, Ultra3, Ultra320 SCSI). Din fericire, toți folosesc același set de comenzi.

Orice comunicare SCSI este organizată între inițiator (adaptorul gazdă) care trimite comenzi și unitatea țintă care răspunde la acestea. Imediat după primirea unui set de comenzi, unitatea țintă trimite un așa-numit cod de sens (stare: ocupat, eroare sau liber), prin care inițiatorul știe dacă va primi răspunsul dorit sau nu.

Protocolul SCSI specifică aproape 60 de comenzi diferite. Acestea sunt împărțite în patru categorii: non-date, bidirecționale, date citite și date de scriere.

Limitările SCSI încep să se arate pe măsură ce adăugați unități la magistrală. Greu de găsit astăzi HDD, capabil să încarce complet lățimea de bandă de 320 MB/s a Ultra320 SCSI. Dar cinci sau mai multe unități cu un autobuz este o chestiune complet diferită. O opțiune ar fi să adăugați un al doilea adaptor gazdă pentru echilibrarea sarcinii, dar acest lucru costă bani. Problema este cu cablurile: cablurile răsucite cu 80 de fire sunt foarte scumpe. Dacă doriți, de asemenea, să obțineți o „înlocuire la cald” a unităților, adică o înlocuire ușoară a unei unități defectuoase, atunci este necesar un echipament special (backplane).

Bineînțeles, cel mai bine este să plasați unitățile în snap-in-uri sau module separate care suportă de obicei " schimb la cald" alături de alte funcții de control plăcute. Drept urmare, piața are număr mai mare soluții profesionale SCSI. Dar toate costă foarte mult, motiv pentru care standardul SATA s-a dezvoltat atât de rapid în ultimii ani. Deși SATA nu va satisface niciodată nevoile sistemelor de întreprindere de vârf, este o completare excelentă pentru SAS în crearea de soluții noi, scalabile pentru mediile de rețea de generație următoare.

SAS nu partajează o magistrală pe mai multe dispozitive. Sursa: Adaptec

SATA

În stânga există un conector SATA pentru transferul de date. În dreapta este conectorul de alimentare. Există destui pini pentru a furniza 3,3V, 5V și 12V fiecărei unități SATA.

Standardul SATA este pe piață de câțiva ani, iar astăzi a ajuns la a doua generație. SATA I a prezentat un debit de 1,5 Gbps cu două conexiuni seriale folosind semnalizare diferențială de joasă tensiune. La nivelul fizic, se utilizează codificarea pe 8/10 biți (10 biți reali pentru 8 biți de date), ceea ce explică debitul maxim al interfeței de 150 MB/s. După trecerea SATA la o viteză de 300 MB/s, mulți au început să numească noul standard SATA II, deși la standardizare SATA-IO(Organizația Internațională) a fost planificat să se adauge mai întâi mai multe funcții și apoi să se numească SATA II. Prin urmare, cea mai recentă specificație se numește SATA 2.5, include astfel de extensii SATA precum Coada nativă de comandă(NCQ) și eSATA (SATA extern), multiplicatori de porturi (până la patru unități pe port) etc. Dar funcțiile SATA suplimentare sunt opționale atât pentru controler, cât și pentru hard disk.

Să sperăm că SATA III la 600 MB/s va fi lansat în continuare în 2007.

În timp ce cablurile paralele ATA (UltraATA) au fost limitate la 46 cm, cablurile SATA pot avea o lungime de până la 1 m, iar pentru eSATA de două ori această lungime. În loc de 40 sau 80 de fire, transmisia în serie necesită doar câteva contacte. Prin urmare, cablurile SATA sunt foarte înguste, ușor de direcționat în interiorul carcasei computerului și nu interferează atât de mult cu fluxul de aer. Portul SATA se bazează pe un singur dispozitiv, ceea ce îl face o interfață punct la punct.

Conectorii SATA pentru transferul de date și alimentare au mufe separate.

SAS

Protocolul de semnalizare aici este același cu cel al SATA. Sursa: Adaptec

O caracteristică plăcută a Serial Attached SCSI este că tehnologia acceptă atât SCSI, cât și SATA, drept urmare unitățile SAS sau SATA (sau ambele standarde simultan) pot fi conectate la controlerele SAS. Cu toate acestea, unitățile SAS nu pot funcționa Controlere SATA datorită utilizării protocolului Serial SCSI (SSP). La fel ca SATA, SAS urmează un principiu de conectare punct-la-punct pentru unități (300 MB/s în prezent), iar datorită expansoarelor SAS (sau expandarelor), puteți conecta mai multe unități decât sunt porturi SAS disponibile. Hard disk-urile SAS acceptă două porturi, fiecare cu propriul său ID SAS unic, astfel încât să puteți utiliza două conexiuni fizice pentru a oferi redundanță prin conectarea unității la două noduri gazdă diferite. Datorită STP (SATA Tunneling Protocol), controlerele SAS pot face schimb de date cu unitățile SATA conectate la expander.

Sursa: Adaptec

Sursa: Adaptec

Sursa: Adaptec

Desigur, singura conexiune fizică a expanderului SAS la controlerul gazdă poate fi considerată un „gât de sticlă”, astfel încât standardul oferă porturi SAS. Portul larg grupează mai multe conexiuni SAS în conexiune unicăîntre oricare două dispozitive SAS (de obicei între controlerul gazdă și expander/expander). Numărul de conexiuni din cadrul comunicației poate fi crescut, totul depinde de cerințele impuse. Dar conexiunile redundante nu sunt acceptate și nici bucle sau inele nu sunt permise.

Sursa: Adaptec

Implementările viitoare SAS vor adăuga 600 și 1200 MB/s per port. Desigur, performanța hard disk-urilor nu va crește în aceeași proporție, dar va fi mai convenabil să utilizați expandoare pe un număr mic de porturi.

Dispozitivele numite „Fan Out” și „Edge” sunt expansoare. Dar numai expanderul principal Fan Out poate gestiona domeniul SAS (vezi linkul 4x în centrul diagramei). Fiecare expandor Edge permite până la 128 de conexiuni fizice și puteți utiliza porturi largi și/sau conecta alte expandoare/unități. Topologia poate fi destul de complexă, dar în același timp flexibilă și puternică. Sursa: Adaptec

Sursa: Adaptec

Backplane-ul este elementul de bază al oricărui sistem de stocare care trebuie să accepte conectarea la cald. Prin urmare, expansoarele SAS implică adesea echipamente puternice (atât într-un singur pachet, cât și nu). De obicei, o singură legătură este utilizată pentru a conecta un dispozitiv simplu la un adaptor gazdă. Expansoarele cu accesorii încorporate, desigur, se bazează pe conexiuni multicanal.

Pentru SAS au fost dezvoltate trei tipuri de cabluri și conectori. SFF-8484 este un cablu intern multi-core care conectează adaptorul gazdă la echipament. În principiu, același lucru poate fi realizat prin ramificarea acestui cablu la un capăt în mai mulți conectori SAS separati (vezi ilustrația de mai jos). SFF-8482 este un conector prin care unitatea este conectată la o singură interfață SAS. În cele din urmă, SFF-8470 este un cablu extern multi-core de până la șase metri lungime.

Sursa: Adaptec

Cablu SFF-8470 pentru conexiuni externe SAS multicanal.

Cablu multipolar SFF-8484. Patru canale/porturi SAS trec printr-un singur conector.

Cablu SFF-8484, permițându-vă să conectați patru unități SATA.

SAS ca parte a soluțiilor SAN

De ce avem nevoie de toate aceste informații? Majoritatea utilizatorilor nu se vor apropia de topologia SAS pe care am descris-o mai sus. Dar SAS este mai mult decât o interfață de ultimă generație pentru hard disk-uri profesionale, deși este ideal pentru construirea de matrice RAID simple și complexe bazate pe unul sau mai multe controlere RAID. SAS este capabil de mai mult. Aceasta este o interfață serială punct la punct care se scalează cu ușurință pe măsură ce adăugați mai multe legături între oricare două dispozitive SAS. Unitățile SAS vin cu două porturi, astfel încât să puteți conecta un port printr-un expander la un sistem gazdă și apoi să creați o cale de rezervă către un alt sistem gazdă (sau un alt expander).

Comunicarea între adaptoarele SAS și expandare (și între două expandere) poate fi la fel de largă pe cât sunt disponibile porturi SAS. Expansoarele sunt de obicei sisteme montate în rack care pot găzdui un număr mare de unități și posibila conexiune SAS la un dispozitiv de nivel superior din ierarhie (de exemplu, un controler gazdă) este limitat doar de capacitățile expanderului.

Cu o infrastructură bogată și funcțională, SAS vă permite să creați topologii complexe de stocare, mai degrabă decât hard disk-uri dedicate sau stocare separată atașată la rețea. ÎN în acest caz, Prin „complex” nu ar trebui să înțelegem că o astfel de topologie este dificil de lucrat. Configurațiile SAS constau în simple snap-in-uri de disc sau folosesc extensii. Orice legătură SAS poate fi extinsă sau redusă în funcție de cerințele de lățime de bandă. Puteți folosi atât hard disk-uri SAS puternice, cât și modele SATA încăpătoare. Împreună cu controlere RAID puternice, matricele de date pot fi ușor configurate, extinse sau reconfigurate - atât din punct de vedere al nivelului RAID, cât și din punct de vedere hardware.

Toate acestea devin și mai importante atunci când luați în considerare cât de repede crește stocarea întreprinderii. Astăzi toată lumea aude despre SAN - rețea de stocare. Implică o organizare descentralizată a unui subsistem de stocare a datelor cu servere tradiționale, folosind stocarea fizică la distanță. Peste rețelele Gigabit Ethernet sau Fibre Channel existente, este lansat un protocol SCSI ușor modificat, încapsulat în pachete Ethernet (iSCSI - Internet SCSI). Sistemul, care rulează de la un singur hard disk la matrice RAID imbricate complexe, devine o așa-numită țintă și este asociat cu un inițiator (sistem gazdă), care tratează ținta ca și cum ar fi doar un element fizic.

iSCSI, desigur, vă permite să creați o strategie pentru dezvoltarea stocării, organizarea datelor sau gestionarea accesului la acestea. Obținem un alt nivel de flexibilitate prin eliminarea spațiului de stocare atașat direct la servere, permițând oricărui subsistem de stocare să devină o țintă iSCSI. Trecerea la stocarea la distanță face ca sistemul să funcționeze independent de serverele de stocare a datelor ( punct de pericol defecțiune) și îmbunătățește controlabilitatea hardware-ului. Din punct de vedere software, stocarea rămâne în continuare „în interiorul” serverului. Ținta și inițiatorul iSCSI pot fi amplasate în apropiere, pe etaje diferite, în camere sau clădiri diferite - totul depinde de calitatea și viteza conexiunii IP dintre ele. Din această perspectivă, este important de menționat că un SAN nu este potrivit pentru cerințele aplicațiilor online, cum ar fi bazele de date.

Hard disk SAS de 2,5".

Hard disk-urile de 2,5" pentru sectorul profesional sunt încă percepute ca o noutate. Ne uităm de ceva vreme la prima astfel de unitate de la Seagate - 2,5" Ultra320 Savvio, care a lăsat o impresie bună. Toate unitățile SCSI de 2,5" folosesc o viteză a axului de 10.000 rpm, dar nu ating nivelul de performanță al unităților de 3,5" cu aceeași viteză a axului. Faptul este că șinele externe ale modelelor de 3,5" se rotesc cu mai mare viteza liniară, care oferă mai mult de mare viteză transmiterea datelor.

Avantajul hard disk-urilor mici nu constă în capacitate: astăzi maximul pentru ele este încă de 73 GB, în timp ce cu hard disk-urile de 3,5" de clasă enterprise obținem deja 300 GB. În multe domenii, raportul dintre performanță și volumul fizic ocupat este foarte important sau eficienta energetica. Cu cat folosesti mai multe hard disk-uri, cu atat vei obtine mai multa performanta - asociata cu infrastructura corespunzatoare, bineinteles. In acelasi timp, hard disk-urile de 2,5" consuma aproape jumatate mai multa energie decat concurentii de 3,5". luăm în considerare raportul de performanță pe watt (numărul de operațiuni I/O pe watt), apoi factorul de formă de 2,5" dă rezultate foarte bune.

Dacă aveți nevoie în primul rând de capacitate, atunci este puțin probabil ca unitățile de 3,5 inchi la 10.000 rpm să fie cea mai buna alegere. Cert este că hard disk-urile SATA de 3,5" oferă cu 66% mai multă capacitate (500 în loc de 300 GB per hard disk), lăsând nivelul de performanță acceptabil. Mulți producători de hard disk oferă modele SATA pentru funcționare 24/7, iar prețul unităților este redus. Problemele de fiabilitate pot fi rezolvate prin achiziționarea de unități de rezervă pentru înlocuirea imediată a matricei.

Linia MAY reprezintă generația actuală de unități Fujitsu de 2,5" pentru sectorul profesional. Viteza de rotație este de 10.025 rpm și capacitățile sunt de 36,7 și 73,5 GB. Toate unitățile vin cu 8 MB de cache și oferă un timp mediu de citire de 4,0 ms și înregistrarea 4,5 ms. După cum am menționat deja, o caracteristică plăcută a hard disk-urilor de 2,5" este consumul redus de energie. De obicei, un hard disk de 2,5" poate economisi cel puțin 60% energie, comparativ cu o unitate de 3,5".

Hard disk SAS de 3,5 inchi

MAX este linia actuală Fujitsu de hard disk-uri de înaltă performanță de 15.000 rpm. Deci numele este destul de potrivit. Spre deosebire de unitățile de 2,5", aici obținem până la 16 MB de cache și un timp mediu scurt de căutare de 3,3 ms pentru citire și 3,8 ms pentru scriere. Fujitsu oferă modele cu 36,7 GB, 73,4 GB și 146 GB (cu unul, doi și patru platouri).

Rulmenții hidrodinamici și-au făcut drum și către hard disk-uri de clasă enterprise, astfel încât noile modele sunt semnificativ mai silențioase decât cele anterioare la 15.000 rpm. Desigur, astfel de hard disk-uri trebuie să fie răcite corespunzător, iar echipamentul asigură și acest lucru.

Hitachi Global Storage Technologies oferă, de asemenea, propria sa linie de soluții de înaltă performanță. UltraStar 15K147 rulează la 15.000 rpm și are un cache de 16 MB, ca unitățile Fujitsu, dar configurația platoului este diferită. Modelul de 36,7 GB folosește două platouri în loc de unul, iar modelul de 73,4 GB utilizează trei platouri în loc de două. Acest lucru indică o densitate mai mică a datelor, dar design similar, în esență, evită utilizarea zonelor interioare, cele mai lente ale plăcilor. Ca urmare, capetele trebuie să se miște mai puțin, ceea ce oferă un timp mediu de acces mai bun.

Hitachi oferă, de asemenea, modele de 36,7 GB, 73,4 GB și 147 GB cu un timp de căutare (citit) de 3,7 ms.

Deși Maxtor a devenit deja parte a Seagate, liniile de produse ale companiei sunt încă păstrate. Producătorul oferă modele de 36, 73 și 147 GB, toate având o viteză a axului de 15.000 rpm și un cache de 16 MB. Compania susține un timp mediu de căutare de 3,4 ms pentru citire și 3,8 ms pentru scriere.

Cheetah a fost mult timp asociat cu hard disk-uri de înaltă performanță. Seagate a reușit să insufle o asociere similară cu lansarea Barracuda în segmentul PC-urilor desktop, oferind prima unitate desktop la 7200 rpm în 2000.

Disponibil în modelele de 36,7 GB, 73,4 GB și 146,8 GB. Toate se disting printr-o viteză a axului de 15.000 rpm și un cache de 8 MB. Timpul mediu de căutare declarat pentru citire este de 3,5 ms și pentru scriere de 4,0 ms.

Adaptoare gazdă

Spre deosebire de controlerele SATA, componentele SAS pot fi găsite doar pe plăci de bază ah clasa de server sau sub formă de carduri de expansiune pt PCI-X sau PCI Express. Dacă facem un pas mai departe și luăm în considerare controlerele RAID (Redundant Array of Inexpensive Drives), datorită complexității lor se vând, în cea mai mare parte, sub formă de carduri separate. Cardurile RAID conțin nu numai controlerul în sine, ci și un cip pentru accelerarea calculelor informațiilor de redundanță (motor XOR), precum și memorie cache. Uneori, o cantitate mică de memorie este lipită pe card (cel mai adesea 128 MB), dar unele carduri vă permit să extindeți capacitatea folosind DIMM sau SO-DIMM.

Atunci când alegeți un adaptor gazdă sau un controler RAID, ar trebui să determinați clar de ce aveți nevoie. Gama de noi dispozitive crește în fața ochilor noștri. Adaptoarele gazdă multiport simple vor costa relativ puțin, dar plăcile RAID puternice vă vor costa mulți bani. Luați în considerare unde veți plasa unitățile: stocarea externă necesită cel puțin un slot extern. Serverele rack necesită de obicei carduri cu profil redus.

Dacă aveți nevoie de RAID, atunci decideți dacă veți folosi accelerare hardware. Unele plăci RAID consumă resurse CPU pentru a efectua calcule XOR pentru matrice RAID 5 sau 6; alții folosesc propriul motor XOR hardware. Accelerarea RAID este recomandată pentru mediile în care serverul face mai mult decât stocarea datelor, cum ar fi bazele de date sau serverele web.

Toate cardurile adaptoare gazdă pe care le-am prezentat în articolul nostru acceptă viteze de 300 MB/s per port SAS și permit implementarea foarte flexibilă a infrastructurii de stocare a datelor. Porturile externe de astăzi vor surprinde puțini oameni și vor lua în considerare suportul atât pentru hard disk-uri SAS, cât și pentru SATA. Toate cele trei plăci folosesc interfața PCI-X, dar versiunile PCI Express sunt deja în dezvoltare.

În articolul nostru, am acordat atenție cardurilor cu opt porturi, dar numărul de hard disk-uri conectate nu se limitează la asta. Folosind un expander SAS (extern) puteți conecta orice spațiu de stocare. Atâta timp cât o conexiune pe patru benzi este suficientă, puteți crește numărul de hard disk-uri până la 122. Din cauza supraîncărcării de performanță a calculării informațiilor de paritate ale RAID 5 sau RAID 6, stocarea RAID externă tipică nu va putea încărcați lățimea de bandă a unei conexiuni cu patru benzi, chiar dacă utilizați un număr mare de unități.

48300 - Adaptor gazdă SAS conceput pentru Autobuze PCI-X. PCI-X continuă să domine astăzi piața serverelor, deși tot mai multe plăci de bază sunt echipate cu interfețe PCI Express.

Adaptec SAS 48300 folosește interfața PCI-X la 133 MHz, ceea ce oferă un debit de 1,06 GB/s. Destul de rapid dacă magistrala PCI-X nu este încărcată cu alte dispozitive. Dacă includeți mai puțin de dispozitiv de viteză, atunci toate celelalte carduri PCI-X își vor reduce viteza la aceeași. În acest scop, mai multe controlere PCI-X sunt uneori instalate pe placă.

Adaptec poziționează SAS 4800 pentru servere cu preț mediu și mic, precum și pentru stații de lucru. Prețul de vânzare sugerat este de 360 ​​USD, ceea ce este destul de rezonabil. Adaptec HostRAID este acceptat, permițându-vă să migrați la cele mai simple matrice RAID. În acest caz, acestea sunt nivelurile RAID 0, 1 și 10. Cardul acceptă o conexiune externă SFF8470 cu patru canale, precum și un conector intern SFF8484 asociat cu un cablu pentru patru dispozitive SAS, adică obținem opt porturi în total .

Cardul se potrivește într-un server rack 2U dacă instalați un slot cu profil redus. Pachetul include, de asemenea, un CD cu un driver, un ghid de instalare rapidă și un cablu SAS intern prin care se pot conecta până la patru unități de sistem la card.

Playerul SAS LSI Logic ne-a trimis adaptorul gazdă SAS3442X PCI-X, un concurent direct al Adaptec SAS 48300. Vine cu opt porturi SAS, care sunt împărțite între două interfețe cu patru canale. „Inima” cardului este cipul LSI SAS1068. Una dintre interfețe este destinată dispozitivelor interne, a doua - pentru DAS extern (Direct Depozitare atașată). Placa folosește interfața magistrală PCI-X 133.

Ca de obicei, o interfață de 300 MB/s este acceptată pentru unitățile SATA și SAS. Există 16 LED-uri pe placa de control. Opt dintre ei - LED-uri simple activitate și încă opt sunt concepute pentru a raporta defecțiunile sistemului.

LSI SAS3442X este o placă cu profil redus, astfel încât se potrivește cu ușurință în orice server rack 2U.

Remarcăm suportul pentru drivere pentru Linux, Netware 5.1 și 6, Windows 2000 și Server 2003 (x64), Windows XP (x64) și Solaris până la 2.10. Spre deosebire de Adaptec, LSI a ales să nu adauge suport pentru niciun mod RAID.

Adaptoare RAID

SAS RAID4800SAS este soluția Adaptec pentru medii SAS mai complexe, poate fi folosit pentru servere de aplicații, servere streaming etc. În fața noastră, din nou, este un card cu opt porturi, cu o conexiune SAS externă cu patru canale și două interfețe interne cu patru canale. Dar dacă se folosește o conexiune externă, atunci rămâne doar o interfață cu patru canale din cele interne.

Cardul este proiectat și pentru magistrala PCI-X 133, care oferă o lățime de bandă suficientă chiar și pentru cele mai solicitante configurații RAID.

În ceea ce privește modurile RAID, aici SAS RAID 4800 își depășește cu ușurință „fratele mai mic”: în mod implicit, sunt acceptate nivelurile RAID 0, 1, 10, 5, 50, dacă aveți un număr suficient de unități. Spre deosebire de 48300, Adaptec a inclus două cabluri SAS, astfel încât să puteți conecta imediat opt ​​hard disk-uri la controler. Spre deosebire de 48300, cardul necesită un slot PCI-X de dimensiune completă.

Dacă decideți să vă actualizați cardul la Adaptec Advanced Data Protection Suite, veți avea ocazia să treceți la moduri RAID cu redundanță dublă (6, 60), precum și o serie de caracteristici de clasă enterprise: unitate oglindă cu dungi (RAID 1E), spațiere la cald (RAID 5EE) și copiere de rezervă. Utilitarul Adaptec Storage Manager are o interfață asemănătoare browserului și poate fi utilizat pentru a gestiona toate adaptoarele Adaptec.

Adaptec oferă drivere pentru Windows Server 2003 (și x64), Windows 2000 Server, Windows XP (x64), Novell Netware, Red Hat Enterprise Linux 3 și 4, SuSe Linux Enterprise Server 8 și 9 și FreeBSD.

Snap-in-uri SAS

335SAS este un snap-in pentru patru unități SAS sau SATA, dar trebuie conectat la un controler SAS. Datorită ventilatorului de 120 mm, unitățile vor fi bine răcite. De asemenea, va trebui să conectați două mufe Molex la echipament.

Adaptec a inclus un cablu I2C care poate fi folosit pentru a controla hardware-ul printr-un controler adecvat. Dar cu unitățile SAS, acest lucru nu va mai funcționa. Un cablu LED suplimentar este proiectat pentru a semnala activitatea unității, dar, din nou, numai pentru unitățile SATA. Pachetul include și un cablu SAS intern pentru patru unități, astfel încât un cablu extern cu patru canale va fi suficient pentru a conecta unitățile. Dacă doriți să utilizați unități SATA, va trebui să utilizați adaptoare de la SAS la SATA.

Prețul de vânzare cu amănuntul de 369 USD nu poate fi numit scăzut. Dar veți obține o soluție solidă și de încredere.

Stocare SAS

SANbloc S50 - soluție nivel corporativ pentru 12 unități. Veți primi o carcasă 2U montată în rack care se conectează la controlere SAS. Înaintea noastră este unul dintre cele mai bune exemple soluții SAS scalabile. 12 unități pot fi fie SAS, fie SATA. Sau reprezintă un amestec al ambelor tipuri. Expansorul încorporat poate folosi una sau două interfețe SAS cu patru canale pentru a conecta S50 la un adaptor gazdă sau un controler RAID. Deoarece aceasta este în mod clar o soluție profesională, este echipată cu două surse de alimentare (redundante).

Dacă ați achiziționat deja un adaptor gazdă Adaptec SAS, îl puteți conecta cu ușurință la S50 și puteți utiliza Adaptec Storage Manager pentru a gestiona unitățile. Dacă instalăm hard disk-uri SATA de 500 GB, obținem 6 TB de stocare. Dacă luăm unități SAS de 300 GB, atunci capacitatea va fi de 3,6 TB. Deoarece expanderul este conectat la controlerul gazdă prin două interfețe cu patru canale, vom obține un debit de 2,4 GB/s, care va fi mai mult decât suficient pentru orice tip de matrice. Dacă instalați 12 unități într-o matrice RAID0, debitul maxim va fi de numai 1,1 GB/s. La mijlocul acestui an, Adaptec promite să lanseze câteva versiune modificată cu două unități I/O SAS independente.

SANbloc S50 conține monitorizare automată și control automat viteza de rotatie a ventilatorului. Da, dispozitivul este puțin zgomotos, așa că am fost ușurați să-l luăm înapoi de la laborator după ce testarea a fost finalizată. Mesajul de eroare a unității este trimis controlerului prin SES-2 (SCSI Enclosure Services) sau prin interfața fizică I2C.

Temperaturile de funcționare pentru unități sunt de 5-55°C, iar pentru accesorii - de la 0 la 40°C.

La începutul testelor noastre, am obținut un debit maxim de doar 610 MB/s. Prin schimbarea cablului dintre S50 și controlerul gazdă Adaptec, am reușit totuși să atingem 760 MB/s. Pentru a încărca sistemul în modul RAID 0, am folosit șapte hard disk-uri. Creșterea numărului de hard disk nu a dus la o creștere a debitului.

Testați configurația

De ce SAS?

Interfața Serial Attached SCSI nu este doar o implementare în serie a protocolului SCSI. Face mult mai mult decât pur și simplu port caracteristici SCSI, cum ar fi Tagged Command Queuing (TCQ) printr-un conector nou. Dacă am dori cea mai mare simplitate, atunci am folosi interfața Serial ATA (SATA), adică conexiune simplă conexiune punct la punct între o gazdă și un dispozitiv final, cum ar fi un hard disk.

Dar SAS se bazează pe model de obiect, care definește un „domeniu SAS” - un sistem de livrare a datelor care poate include extensii opționale și dispozitive finale SAS, cum ar fi hard disk-uri și adaptoare de magistrală gazdă (HBA). Spre deosebire de SATA, dispozitivele SAS pot avea mai multe porturi, fiecare dintre ele putând folosi conexiuni fizice multiple pentru a oferi conexiuni SAS mai rapide (mai largi). În plus, orice țintă poate fi accesată de mai mulți inițiatori, iar lungimea cablului poate fi de până la opt metri (pentru prima generație de SAS) față de un metru pentru SATA. , aceasta oferă multe oportunități pentru crearea de soluții de stocare de înaltă performanță sau redundante.În plus, SAS acceptă SATA Tunneling Protocol (STP), permițându-vă să conectați dispozitive SATA la controlerul SAS.

Standardul SAS de a doua generație mărește viteza de conectare de la 3 la 6 Gbps. Această creștere a vitezei este foarte importantă pentru mediile complexe în care este necesară o performanță ridicată datorită stocării de mare viteză. Noua versiune a SAS urmărește, de asemenea, să reducă complexitatea cablării, precum și numărul de conexiuni pe Gbps de lățime de bandă prin creșterea lungimii posibile a cablurilor și îmbunătățirea performanței expanderului (zonare și descoperire automată). Despre aceste modificări vom vorbi în detaliu mai jos.

Creșteți viteza SAS până la 6 Gbps

Pentru a aduce beneficiile SAS unui public mai larg, SCSI Trade Association (SCSI TA) a prezentat o prezentare a tehnologiei SAS la Conferința Mondială Storage Networking la începutul acestui an din Orlando, Florida, SUA. Așa-numitul SAS Plugfest, unde au fost demonstrate funcționarea, compatibilitatea și funcțiile SAS de 6 Gbps, a avut loc chiar mai devreme, în noiembrie 2008. LSI și Seagate au fost primii de pe piață care au introdus hardware compatibil cu SAS de 6 Gbps, dar alți producători ar trebui să ajungă din urmă în curând. În articolul nostru ne vom uita la starea actuală a tehnologiilor SAS și a unor dispozitive noi.

Caracteristici și elemente de bază SAS

Fundamentele SAS

Spre deosebire de SATA, interfața SAS funcționează pe o bază full duplex, oferind lățime de bandă completă în ambele direcții. După cum am menționat mai devreme, conexiunile SAS sunt întotdeauna stabilite prin conexiuni fizice folosind adrese unice de dispozitiv. În schimb, SATA poate adresa doar numere de porturi.

Fiecare adresă SAS poate conține interfețe multiple de nivel fizic (PHY), permițând conexiuni mai largi prin InfiniBand (SFF-8470) sau cabluri mini-SAS (SFF-8087 și -8088). De obicei, patru interfețe SAS cu câte un PHY fiecare sunt combinate într-o interfață SAS largă, care este deja conectată la dispozitivul SAS. Comunicarea se poate face și prin expandoare, care acționează mai mult ca comutatoare decât dispozitive SAS.

Funcții precum zonarea permit acum administratorilor să se lege dispozitive specifice SAS către inițiatori. Aici va fi utilă debitul crescut de SAS de 6 Gbps, deoarece o conexiune quad-link va avea acum o viteză de două ori mai mare. În cele din urmă, dispozitivele SAS pot avea chiar mai multe adrese SAS. Deoarece unitățile SAS pot folosi două porturi, cu câte un PHY pe fiecare, unitatea poate avea două adrese SAS.

Conexiuni și interfețe

Click pe poza pentru marire.

Adresarea conexiunilor SAS are loc prin porturile SAS folosind SSP (Serial SCSI Protocol), dar comunicarea la nivelul inferior de la PHY la PHY se face folosind una sau mai multe conexiuni fizice din motive de lățime de bandă crescută. SAS folosește codificarea pe 8/10 biți pentru a converti 8 biți de date în transmisii de 10 caractere în scopul recuperării temporizării, echilibrului DC și detectării erorilor. Ca rezultat, obținem un debit efectiv de 300 MB/s pentru modul de transfer de 3 Gb/s și 600 MB/s pentru conexiuni de 6 Gb/s. Tehnologii Fibre Channel, Gigabit Ethernet, FireWire și altele funcționează folosind o schemă de codificare similară.

Interfețele de alimentare și de date ale SAS și SATA sunt foarte asemănătoare între ele. Dar dacă SAS are interfețe de date și de alimentare combinate într-o singură interfață fizică (SFF-8482 pe partea dispozitivului), atunci SATA necesită două cabluri separate. Distanța dintre pinii de alimentare și de date (vezi ilustrația de mai sus) în cazul SAS este închisă, ceea ce nu permite conectarea unui dispozitiv SAS la un controler SATA.

Pe de altă parte, dispozitivele SATA pot funcționa bine pe o infrastructură SAS datorită STP sau în modul nativ dacă nu sunt folosite expandoare. STP adaugă latență suplimentară expansoarelor, deoarece acestea trebuie să stabilească o conexiune, care este mai lentă decât o conexiune SATA directă. Cu toate acestea, întârzierile sunt încă foarte mici.

Domenii, expansoare

Domeniile SAS pot fi gândite ca structuri arborescente, la fel ca rețelele Ethernet complexe. Cu ajutorul expansoarelor SAS pot lucra o cantitate mare Dispozitivele SAS, dar folosesc comutarea circuitelor mai degrabă decât cea mai comună comutare de pachete. Unele expansoare conțin dispozitive SAS, altele nu.

SAS 1.1 recunoaște expansoare de margine, care permit unui inițiator SAS să comunice cu până la 128 adrese suplimentare SAS. Într-un domeniu SAS 1.1, puteți utiliza doar două extensii de margine. Cu toate acestea, un expander fanout poate conecta până la 128 de expansoare de margine, ceea ce mărește semnificativ capacitățile de infrastructură ale soluției dumneavoastră SAS.

Click pe poza pentru marire.

În comparație cu SATA, interfața SAS poate părea complexă: diferiți inițiatori accesează dispozitivele țintă prin expandoare, ceea ce implică stabilirea rutelor adecvate. SAS 2.0 simplifică și îmbunătățește rutarea.

Rețineți că SAS nu permite bucle sau căi multiple. Toate conexiunile trebuie să fie punct-la-punct și exclusive, dar arhitectura conexiunii în sine este foarte scalabilă.

Noi caracteristici SAS 2.0: Expanders, Performanță

Zone de extindere și configurare automată

Expansoarele de margine și fanout sunt aproape un lucru de istorie. Acest lucru este adesea atribuit actualizărilor din SAS 2.0, dar motivul constă de fapt în zonele SAS introduse în 2.0, care elimină separarea dintre expansoare de margine și extensie. Desigur, zonele sunt de obicei implementate special pentru fiecare producător, și nu ca un singur standard industrial.

De fapt, acum mai multe zone pot fi localizate pe o singură infrastructură de livrare a informațiilor. Aceasta înseamnă că țintele de stocare (unitățile) pot fi accesate de diferiți inițiatori prin același expander SAS. Segmentarea domeniilor se face prin zone iar accesul este exclusiv.