Giao diện SAS: lịch sử, ví dụ về tổ chức lưu trữ. Sự khác biệt giữa SAS và SATA

Bài viết này nhằm giải thích sự khác biệt giữa các loại ổ cứng và giúp bạn đưa ra quyết định khi mua máy chủ chuyên dụng.

SATA - ATA nối tiếp

Hiện nay, ổ đĩa SATA được sử dụng trên hầu hết các máy tính cá nhân trên thế giới và trên các cấu hình phần cứng máy chủ giá rẻ. So với ổ SAS và SSD, tốc độ đọc và ghi của ổ SATA thấp hơn đáng kể, nhưng chúng được chọn do khối lượng thông tin được lưu trữ lớn.

Ổ đĩa SATA rất phù hợp cho các máy chủ trò chơi hoạt động không yêu cầu ghi và đọc thông tin thường xuyên. Cũng nên sử dụng ổ đĩa SATA cho các mục đích sau:

• hoạt động phát trực tuyến, chẳng hạn như mã hóa video;
• Kho dữ liệu;
• hệ thống dự phòng;
• máy chủ tập tin đồ sộ nhưng không được tải.

SAS - SCSI đính kèm nối tiếp

Ổ đĩa SAS được thiết kế ngay từ đầu cho khối lượng công việc của doanh nghiệp và công nghiệp, điều này có tác động tích cực đến hiệu suất của chúng. Tốc độ quay của đĩa SAS cao gấp đôi so với SATA, vì vậy chúng nên được chọn cho các tác vụ nhạy cảm với tốc độ và yêu cầu truy cập đa luồng. Ngoài ra, ổ đĩa SAS (trái ngược với SSD) có thể cung cấp khả năng ghi đè dữ liệu đáng tin cậy và lặp đi lặp lại.

Để tổ chức lưu trữ, ổ đĩa SAS sẽ là lựa chọn tối ưu vì chúng có thể mang lại độ tin cậy cao cho việc lưu trữ dữ liệu. Ngoài ra, ổ cứng SAS còn rất phù hợp cho các tác vụ sau:

• hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu (DBMS);
• Máy chủ WEB có tải trọng cao;
• hệ thống phân phối;
• hệ thống xử lý số lượng lớn yêu cầu - máy chủ đầu cuối, máy chủ 1C.

Hạn chế duy nhất của ổ SAS (như SSD) là kích thước nhỏ và giá cao.

SSD - Ổ cứng thể rắn

Gần đây, SSD ngày càng trở nên phổ biến. SSD không sử dụng đĩa từ để ghi mà chỉ chứa các chip nhớ cố định, tương tự như các chip được sử dụng trong ổ flash USB.

Ổ SSD không có bộ phận chuyển động, đảm bảo độ bền cơ học cao, giảm mức tiêu thụ điện năng và tốc độ hoạt động cao. Hiện tại, ổ SSD cung cấp tốc độ đọc và ghi cao nhất có thể, cho phép chúng được sử dụng cho mọi dự án có tải trọng cao.

Nhược điểm chính của ổ SSD là chúng bị hạn chế về lượng thông tin có thể ghi lại vào ổ. Theo đó, nếu hệ thống của bạn ghi đè hơn 20 GB dữ liệu mỗi ngày, hãy chuẩn bị thay ổ SSD sau một thời gian. Nhân tiện, giá của những đĩa như vậy cao hơn giá của cả hai loại trên.

Nhiều CMS hiện đại thường yêu cầu quyền truy cập đồng thời vào một số tệp trên đĩa khi tạo trang. Để làm việc với những hệ thống như vậy, ổ SSD là lựa chọn lý tưởng. Sử dụng ổ SSD cho các trang web bận rộn là sự đảm bảo rằng bạn sẽ có được tốc độ đọc dữ liệu tối đa.

SCSI đính kèm nối tiếp

SCSI đính kèm nối tiếp (SAS) là giao diện máy tính được thiết kế để trao đổi dữ liệu với các thiết bị như ổ cứng và ổ băng từ. SAS sử dụng giao diện nối tiếp để làm việc với các ổ đĩa được gắn trực tiếp. Thiết bị lưu trữ đính kèm trực tiếp (DAS) ). SAS được thiết kế để thay thế SCSI song song và đạt được thông lượng cao hơn SCSI; Đồng thời, SAS tương thích ngược với giao diện SATA: Các thiết bị SATA 3Gbps và 6Gbps có thể được kết nối với bộ điều khiển SAS, nhưng các thiết bị SAS không thể được kết nối với bộ điều khiển SATA. Mặc dù SAS sử dụng giao diện nối tiếp trái ngược với giao diện song song được SCSI truyền thống sử dụng, các lệnh SCSI vẫn được sử dụng để điều khiển các thiết bị SAS. Giao thức SAS được phát triển và duy trì bởi ủy ban T10. Phiên bản làm việc hiện tại của đặc tả SAS có thể được tải xuống từ trang web của nó. SAS hỗ trợ truyền thông tin với tốc độ lên tới 6 Gbit/s; tốc độ truyền tải dự kiến ​​sẽ đạt 12 Gbit/s vào năm 2012. Với đầu nối nhỏ hơn, SAS cung cấp khả năng kết nối cổng kép đầy đủ cho cả ổ đĩa 3,5" và 2,5" (trước đây chỉ có sẵn cho ổ đĩa Kênh sợi quang 3,5").

Giới thiệu

Một hệ thống SAS điển hình bao gồm các thành phần sau:

Người khởi xướng Người khởi xướng) Initiator - một thiết bị tạo ra các yêu cầu dịch vụ cho thiết bị mục tiêu và nhận được xác nhận khi yêu cầu được thực hiện. Thông thường, trình khởi tạo được triển khai dưới dạng VLSI. Thiết bị mục tiêu Mục tiêu) Thiết bị đích chứa các khối logic và cổng đích nhận yêu cầu dịch vụ và thực thi chúng; Sau khi quá trình xử lý yêu cầu hoàn tất, xác nhận yêu cầu sẽ được gửi đến người khởi tạo yêu cầu. Thiết bị mục tiêu có thể là một ổ cứng riêng biệt hoặc toàn bộ mảng đĩa. Hệ thống con phân phối dữ liệu Hệ thống con cung cấp dịch vụ) Nó là một phần của hệ thống đầu vào/đầu ra giúp truyền dữ liệu giữa các thiết bị khởi tạo và thiết bị đích. Thông thường, hệ thống con phân phối dữ liệu bao gồm các cáp kết nối bộ khởi động và thiết bị đích. Ngoài ra, ngoài cáp, hệ thống con phân phối dữ liệu có thể bao gồm Bộ mở rộng SAS. Bộ mở rộng (tiếng Anh) Bộ mở rộng) Bộ mở rộng SAS - thiết bị là một phần của hệ thống con phân phối dữ liệu và cho phép tạo điều kiện thuận lợi cho việc truyền dữ liệu giữa các thiết bị SAS; ví dụ: bộ mở rộng cho phép bạn kết nối nhiều thiết bị mục tiêu SAS với một cổng khởi tạo duy nhất. Kết nối qua bộ mở rộng hoàn toàn trong suốt đối với các thiết bị mục tiêu.

Thông số kỹ thuật SAS quy định mức độ vật lý, liên kết dữ liệu và logic của giao diện.

So sánh SAS và SCSI song song

• SAS sử dụng giao thức nối tiếp để truyền dữ liệu giữa nhiều thiết bị và do đó sử dụng ít đường tín hiệu hơn.
• Giao diện SCSI sử dụng bus chung. Do đó, tất cả các thiết bị được kết nối với cùng một bus và mỗi lần chỉ có một thiết bị có thể hoạt động với bộ điều khiển. Giao diện SAS sử dụng kết nối điểm-điểm - mỗi thiết bị được kết nối với bộ điều khiển bằng một kênh chuyên dụng.
• Không giống như SCSI, SAS không yêu cầu người dùng chấm dứt bus.
• SCSI gặp vấn đề ở chỗ thời gian truyền tín hiệu dọc theo các đường khác nhau tạo nên giao diện song song có thể khác nhau. Giao diện SAS không có nhược điểm này.
• SAS hỗ trợ số lượng lớn thiết bị (>16384), trong khi SCSI hỗ trợ 8, 16 hoặc 32 thiết bị trên mỗi bus.
• SAS cung cấp thông lượng cao hơn (1,5, 3,0 hoặc 6,0 Gbps). Băng thông này có thể được cung cấp trên mỗi kết nối mục tiêu khởi tạo, trong khi trên bus SCSI, băng thông bus được chia sẻ giữa tất cả các thiết bị được kết nối với nó.
• Bộ điều khiển SAS có thể hỗ trợ kết nối các thiết bị có giao diện SATA; khi kết nối trực tiếp, sử dụng giao thức SATA; khi kết nối qua bộ mở rộng SAS, sử dụng đường hầm qua STP (Giao thức đường hầm SATA).
• SAS, giống như SCSI song song, sử dụng các lệnh SCSI để điều khiển và liên lạc với các thiết bị mục tiêu.

So sánh SAS và SATA

Đầu nối

Thông thường, đầu nối SAS nhỏ hơn đáng kể so với đầu nối SCSI truyền thống, cho phép sử dụng đầu nối SAS để kết nối các ổ đĩa 2,5 inch nhỏ gọn.

Có một số tùy chọn cho đầu nối SAS:

• SFF 8482 là một biến thể tương thích cơ học với đầu nối giao diện SATA. Nhờ đó, có thể kết nối các thiết bị SATA với bộ điều khiển SAS. Việc kết nối thiết bị SAS với giao diện SATA sẽ không hoạt động, điều này bị cản trở do không có phím cắt đặc biệt ở giữa đầu nối (xem hình ảnh của đầu nối trong bảng bên dưới);
• SFF 8484 - đầu nối bên trong có lớp tiếp xúc dày đặc; cho phép bạn kết nối tối đa 4 thiết bị;
• SFF 8470 - đầu nối có các tiếp điểm được đóng chặt để kết nối các thiết bị bên ngoài (đầu nối loại này được sử dụng trong giao diện Infiniband và ngoài ra, có thể được sử dụng để kết nối các thiết bị bên trong); cho phép bạn kết nối tối đa 4 thiết bị;
• SFF 8087 - đầu nối Molex iPASS rút gọn, chứa đầu nối để kết nối tối đa 4 thiết bị bên trong;
• SFF 8088 - đầu nối Molex iPASS rút gọn, chứa đầu nối để kết nối tối đa 4 thiết bị bên ngoài;

Hình ảnh	Tên mã	Còn được biết là	Bên ngoài/nội bộ	Số dòng	Số lượng thiết bị	Một lời bình luận
	SFF 8482	Đầu nối SAS	Nội địa		1	Hệ số dạng tương thích SATA: Cho phép các thiết bị SATA kết nối với bộ điều khiển SAS hoặc dải đầu nối SAS, loại bỏ nhu cầu về bộ điều khiển SATA bổ sung để kết nối các thiết bị SATA như đầu ghi DVD. Tuy nhiên, ổ cứng SAS không thể kết nối với bus SATA vì đầu nối vật lý của chúng có một phím không cho phép kết nối với bus SATA. Đầu nối hiển thị trong hình là đầu nối ở phía “đĩa” của giao diện.
	SFF 8484	SAS 4x 32 chân	Nội địa	32 (19)	4 (2)	Đầu nối mật độ cao; Tiêu chuẩn SFF xác định các đầu nối để kết nối 2 hoặc 4 thiết bị.
	SFF 8485					Xác định SGPIO (phần mở rộng của tiêu chuẩn SFF 8484), kết nối nối tiếp thường được sử dụng để kết nối các đèn LED.
	SFF 8470	Đầu nối vô cực	Bên ngoài	32	4	Đầu nối bên ngoài mật độ cao (cũng có thể được sử dụng làm đầu nối bên trong).
	SFF 8087	SAS nhỏ nội bộ	Nội địa		4	Đầu nối Molex bên trong
	SFF 8088	SAS nhỏ bên ngoài	Bên ngoài	32	4	Đầu nối Molex iPASS bên ngoài có chiều rộng giảm để kết nối tối đa 4 thiết bị.

Ghi chú

Liên kết

Quỹ Wikimedia. 2010.

Giao diện SAS.

Giao diện SAS hoặc SCSI đính kèm nối tiếp cung cấp kết nối qua giao diện vật lý, tương tự như SATA, thiết bị, được điều khiển bởi bộ lệnh SCSI. Sở hữu tương thích ngược với SATA, nó cho phép kết nối bất kỳ thiết bị nào được điều khiển bởi bộ lệnh SCSI thông qua giao diện này - không chỉ ổ cứng mà còn cả máy quét, máy in, v.v. So với SATA, SAS cung cấp cấu trúc liên kết phát triển hơn, cho phép kết nối song song của một thiết bị với hai hoặc nhiều kênh. Bộ mở rộng bus cũng được hỗ trợ, cho phép bạn kết nối nhiều thiết bị SAS với một cổng.

Giao thức SAS được phát triển và duy trì bởi ủy ban T10. SAS được thiết kế để giao tiếp với các thiết bị như ổ cứng, ổ đĩa quang và những thứ tương tự. SAS sử dụng giao diện nối tiếp để hoạt động với các ổ đĩa được kết nối trực tiếp và tương thích với giao diện SATA. Mặc dù SAS sử dụng giao diện nối tiếp trái ngược với giao diện song song được SCSI truyền thống sử dụng, các lệnh SCSI vẫn được sử dụng để điều khiển các thiết bị SAS. Các lệnh (Hình 1) được gửi tới thiết bị SCSI là một chuỗi byte có cấu trúc nhất định (khối mô tả lệnh).

Cơm. 1.

Một số lệnh đi kèm với một "khối tham số" bổ sung, theo sau khối mô tả lệnh, nhưng được truyền dưới dạng "dữ liệu".

Một hệ thống SAS điển hình bao gồm các thành phần sau:

1) Người khởi xướng. Bộ khởi tạo là một thiết bị tạo ra các yêu cầu dịch vụ cho thiết bị đích và nhận được xác nhận khi các yêu cầu được thực thi.

2) Thiết bị mục tiêu. Thiết bị đích chứa các khối logic và cổng đích nhận yêu cầu dịch vụ và thực thi chúng; Sau khi quá trình xử lý yêu cầu hoàn tất, xác nhận yêu cầu sẽ được gửi đến người khởi tạo yêu cầu. Thiết bị mục tiêu có thể là một ổ cứng riêng biệt hoặc toàn bộ mảng đĩa.

3) Hệ thống con phân phối dữ liệu. Nó là một phần của hệ thống đầu vào/đầu ra giúp truyền dữ liệu giữa các thiết bị khởi tạo và thiết bị đích. Thông thường, hệ thống con phân phối dữ liệu bao gồm các cáp kết nối bộ khởi động và thiết bị đích. Ngoài ra, ngoài cáp, hệ thống con phân phối dữ liệu có thể bao gồm các bộ mở rộng SAS.

3.1) Bộ mở rộng. Bộ mở rộng SAS là các thiết bị là một phần của hệ thống con phân phối dữ liệu và cho phép tạo điều kiện thuận lợi cho việc truyền dữ liệu giữa các thiết bị SAS, chẳng hạn như cho phép bạn kết nối một số thiết bị SAS mục tiêu với một cổng khởi tạo. Kết nối qua bộ mở rộng hoàn toàn trong suốt đối với các thiết bị mục tiêu.

SAS hỗ trợ kết nối các thiết bị với giao diện SATA. SAS sử dụng giao thức nối tiếp để truyền dữ liệu giữa nhiều thiết bị và do đó sử dụng ít đường tín hiệu hơn. SAS sử dụng các lệnh SCSI để điều khiển và liên lạc với các thiết bị mục tiêu. Giao diện SAS sử dụng kết nối điểm-điểm - mỗi thiết bị được kết nối với bộ điều khiển bằng một kênh chuyên dụng. Không giống như SCSI, SAS không yêu cầu người dùng chấm dứt bus. Giao diện SCSI sử dụng một bus chung - tất cả các thiết bị được kết nối với một bus và mỗi lần chỉ có một thiết bị có thể hoạt động với bộ điều khiển. Trong SCSI, tốc độ truyền thông tin dọc theo các đường khác nhau tạo nên giao diện song song có thể khác nhau. Giao diện SAS không có nhược điểm này. SAS hỗ trợ số lượng thiết bị rất lớn, trong khi SCSI hỗ trợ 8, 16 hoặc 32 thiết bị trên mỗi bus. SAS hỗ trợ tốc độ dữ liệu cao (1,5, 3,0 hoặc 6,0 Gbps). Tốc độ này có thể đạt được bằng cách truyền thông tin trên mỗi kết nối, trong khi trên bus SCSI, băng thông bus được chia cho tất cả các thiết bị được kết nối với nó.

SATA sử dụng bộ lệnh ATA và hỗ trợ ổ đĩa cứng và ổ đĩa quang, trong khi SAS hỗ trợ nhiều loại thiết bị hơn, bao gồm ổ cứng, máy quét và máy in. Các thiết bị SATA được xác định bằng số cổng của bộ điều khiển giao diện SATA, trong khi các thiết bị SAS được xác định bằng mã định danh WWN (Tên toàn cầu). Các thiết bị SATA (phiên bản 1) không hỗ trợ hàng đợi lệnh, trong khi các thiết bị SAS hỗ trợ hàng đợi lệnh được gắn thẻ. Các thiết bị SATA kể từ phiên bản 2 hỗ trợ Hàng đợi lệnh gốc (NCQ).

Phần cứng SAS giao tiếp với các thiết bị mục tiêu trên một số dòng độc lập, làm tăng khả năng chịu lỗi của hệ thống (giao diện SATA không có khả năng này). Đồng thời, SATA phiên bản 2 sử dụng bộ sao chép cổng để đạt được khả năng tương tự.

SATA chủ yếu được sử dụng trong các ứng dụng không quan trọng như máy tính gia đình. Giao diện SAS, do độ tin cậy của nó, có thể được sử dụng trong các máy chủ quan trọng. Việc phát hiện lỗi và xử lý lỗi được xác định rõ ràng hơn trong SAS so với SATA. SAS được coi là siêu bộ của SATA và không cạnh tranh với nó.

Đầu nối SAS nhỏ hơn nhiều so với đầu nối SCSI song song truyền thống, cho phép sử dụng đầu nối SAS để kết nối các ổ đĩa 2,5 inch nhỏ gọn. SAS hỗ trợ truyền thông tin ở tốc độ từ 3 Gbit/s đến 10 Gbit/s. Có một số tùy chọn cho đầu nối SAS:

SFF 8482 - tùy chọn tương thích với đầu nối giao diện SATA;

SFF 8484 - đầu nối bên trong có lớp tiếp xúc dày đặc; cho phép bạn kết nối tối đa 4 thiết bị;

SFF 8470 - đầu nối có các tiếp điểm được đóng chặt để kết nối các thiết bị bên ngoài; cho phép bạn kết nối tối đa 4 thiết bị;

SFF 8087 - đầu nối Molex iPASS rút gọn, chứa đầu nối để kết nối tối đa 4 thiết bị bên trong; hỗ trợ tốc độ 10 Gbps;

SFF 8088 - đầu nối Molex iPASS rút gọn, chứa đầu nối để kết nối tối đa 4 thiết bị bên ngoài; hỗ trợ tốc độ 10 Gbps.

Đầu nối SFF 8482 cho phép bạn kết nối các thiết bị SATA với bộ điều khiển SAS, loại bỏ nhu cầu cài đặt bộ điều khiển SATA bổ sung chỉ vì bạn cần kết nối ổ ghi DVD chẳng hạn. Ngược lại, các thiết bị SAS không thể kết nối với giao diện SATA và được trang bị một đầu nối ngăn chúng kết nối với giao diện SATA.

Ổ cứng cho máy chủ, các tính năng được lựa chọn

Ổ cứng là thành phần có giá trị nhất trong bất kỳ máy tính nào. Rốt cuộc, nó lưu trữ thông tin mà máy tính và người dùng làm việc cùng, nếu chúng ta đang nói về máy tính cá nhân. Mỗi khi một người ngồi xuống máy tính, anh ta mong đợi rằng màn hình tải hệ điều hành sẽ chạy qua và anh ta sẽ bắt đầu làm việc với dữ liệu của mình mà ổ cứng sẽ tạo ra “trên núi” từ độ sâu của nó. Nếu chúng ta đang nói về một ổ cứng, hoặc thậm chí một mảng trong số chúng như một phần của máy chủ, thì có hàng chục, hàng trăm và hàng nghìn người dùng mong muốn có được quyền truy cập vào dữ liệu cá nhân hoặc công việc. Và tất cả công việc yên tĩnh hoặc nghỉ ngơi và giải trí của họ đều phụ thuộc vào những thiết bị liên tục lưu trữ dữ liệu này. Từ sự so sánh này, rõ ràng là nhu cầu đặt ra đối với ổ cứng gia đình và ổ cứng công nghiệp là không đồng đều - trong trường hợp đầu tiên, một người dùng làm việc với nó, trong trường hợp thứ hai - hàng nghìn. Hóa ra ổ cứng thứ hai phải đáng tin cậy hơn, nhanh hơn và ổn định hơn gấp nhiều lần so với ổ cứng thứ nhất, bởi vì nhiều người dùng làm việc với nó và tin tưởng vào nó. Bài viết này sẽ xem xét các loại ổ cứng được sử dụng trong khu vực doanh nghiệp và các tính năng thiết kế của chúng cho phép chúng đạt được độ tin cậy và hiệu suất cao nhất.

Ổ đĩa SAS và SATA - vừa giống vừa khác

Cho đến gần đây, các tiêu chuẩn của ổ cứng loại công nghiệp và ổ cứng gia dụng khác nhau đáng kể và không tương thích - SCSI và IDE, nhưng hiện nay tình hình đã thay đổi - phần lớn ổ cứng trên thị trường là SATA và SAS (SCSI đính kèm nối tiếp). Đầu nối SAS có hình thức phổ biến và tương thích với SATA. Điều này cho phép bạn kết nối trực tiếp với hệ thống SAS cả ổ đĩa SAS tốc độ cao nhưng dung lượng nhỏ (tại thời điểm viết bài - lên tới 300 GB) và ổ đĩa SATA tốc độ thấp hơn nhưng có dung lượng lớn hơn nhiều lần (tại thời điểm này). thời gian viết - lên tới 2 TB ). Do đó, trong một hệ thống con đĩa, bạn có thể kết hợp các ứng dụng quan trọng đòi hỏi hiệu suất cao và truy cập dữ liệu nhanh chóng cũng như các ứng dụng tiết kiệm hơn với chi phí trên mỗi gigabyte thấp hơn.

Khả năng tương thích thiết kế này mang lại lợi ích cho cả nhà sản xuất bảng mặt sau và người dùng cuối bằng cách giảm chi phí phần cứng và kỹ thuật.

Nghĩa là, cả thiết bị SAS và SATA đều có thể được kết nối với đầu nối SAS, nhưng chỉ các thiết bị SATA mới có thể được kết nối với đầu nối SATA.

SAS và SATA - tốc độ cao và dung lượng lớn. Chọn cái gì?

Ổ đĩa SAS, thay thế ổ SCSI, kế thừa hoàn toàn các đặc tính chính đặc trưng của ổ cứng: tốc độ trục chính (15.000 vòng / phút) và tiêu chuẩn âm lượng (36,74,147 và 300 GB). Tuy nhiên, bản thân công nghệ SAS có sự khác biệt đáng kể so với SCSI. Chúng ta hãy xem xét ngắn gọn những khác biệt và tính năng chính: Giao diện SAS sử dụng kết nối điểm-điểm - mỗi thiết bị được kết nối với bộ điều khiển bằng một kênh chuyên dụng, ngược lại SCSI hoạt động trên một bus chung.

SAS hỗ trợ số lượng lớn thiết bị (>16384), trong khi SCSI hỗ trợ 8, 16 hoặc 32 thiết bị trên mỗi bus.

Giao diện SAS hỗ trợ tốc độ truyền dữ liệu giữa các thiết bị ở tốc độ 1,5; 3; 6 Gb/s, trong khi đối với giao diện SCSI, tốc độ bus không được phân bổ cho từng thiết bị mà được phân chia giữa chúng.

SAS hỗ trợ kết nối các thiết bị SATA chậm hơn.

Cấu hình SAS dễ cài đặt và cài đặt hơn nhiều. Một hệ thống như vậy dễ dàng mở rộng quy mô hơn. Ngoài ra, ổ cứng SAS kế thừa độ tin cậy của ổ cứng SCSI.

Khi chọn hệ thống con đĩa - SAS hoặc SATA, bạn cần được hướng dẫn về những chức năng nào sẽ được thực hiện bởi máy chủ hoặc máy trạm. Để làm điều này, bạn cần quyết định các câu hỏi sau:

1. Đĩa sẽ xử lý đồng thời bao nhiêu yêu cầu đa dạng? Nếu nó lớn, lựa chọn rõ ràng của bạn là đĩa SAS. Ngoài ra, nếu hệ thống của bạn phục vụ số lượng lớn người dùng, hãy chọn SAS.

2. Bao nhiêu thông tin sẽ được lưu trữ trên hệ thống đĩa con của máy chủ hoặc máy trạm của bạn? Nếu lớn hơn 1-1,5 TB, bạn nên chú ý đến hệ thống dựa trên ổ cứng SATA.

3. Ngân sách được phân bổ cho việc mua máy chủ hoặc máy trạm là bao nhiêu? Cần nhớ rằng ngoài các đĩa SAS, bạn sẽ cần một bộ điều khiển SAS, điều này cũng cần được tính đến.

4. Bạn có dự định tăng khối lượng dữ liệu, tăng năng suất hoặc tăng khả năng chịu lỗi hệ thống sau này không? Nếu có thì bạn sẽ cần một hệ thống con đĩa dựa trên SAS; nó dễ dàng mở rộng quy mô và đáng tin cậy hơn.

5. Máy chủ của bạn sẽ hoạt động với các ứng dụng và dữ liệu quan trọng - Lựa chọn của bạn là ổ đĩa SAS được thiết kế cho các điều kiện hoạt động khắc nghiệt.

Một hệ thống con đĩa đáng tin cậy không chỉ bao gồm ổ cứng chất lượng cao của nhà sản xuất nổi tiếng mà còn bao gồm bộ điều khiển đĩa bên ngoài. Chúng sẽ được thảo luận ở một trong những bài viết sau. Chúng ta hãy xem ổ đĩa SATA, những loại ổ đĩa này có những loại nào và loại nào nên được sử dụng khi xây dựng hệ thống máy chủ.

Ổ đĩa SATA: lĩnh vực gia dụng và công nghiệp

Ổ đĩa SATA, được sử dụng ở mọi nơi, từ thiết bị điện tử tiêu dùng và máy tính gia đình đến máy trạm và máy chủ hiệu suất cao, có nhiều loại phụ, có các ổ đĩa để sử dụng trong các thiết bị gia dụng, có khả năng sinh nhiệt, tiêu thụ điện năng thấp và do đó, hiệu suất bị giảm, có ổ đĩa loại trung dành cho máy tính gia đình và có ổ đĩa dành cho hệ thống cao cấp. Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét loại ổ cứng dành cho hệ thống và máy chủ hiệu suất cao.

Đặc tính hiệu suất

Bảng này hiển thị các đặc điểm của ổ cứng từ một trong những nhà sản xuất hàng đầu; một cột hiển thị dữ liệu cho ổ cứng SATA cấp máy chủ và cột còn lại hiển thị dữ liệu cho ổ cứng SATA thông thường.

Từ bảng, chúng ta thấy rằng các đĩa không chỉ khác nhau về đặc tính hiệu suất mà còn về đặc tính vận hành, điều này ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ và hoạt động thành công của ổ cứng. Xin lưu ý rằng những ổ cứng này chỉ khác nhau một chút về bề ngoài. Hãy xem những công nghệ và tính năng nào cho phép chúng tôi làm điều này:

Trục gia cố (trục xoay) của ổ cứng được một số nhà sản xuất cố định ở cả hai đầu, giúp giảm ảnh hưởng của rung động bên ngoài và tạo điều kiện cho việc định vị chính xác bộ phận đầu trong quá trình đọc và ghi.

Việc sử dụng các công nghệ thông minh đặc biệt có tính đến cả độ rung tuyến tính và góc, giúp giảm thời gian định vị đầu và tăng hiệu suất đĩa lên tới 60%

Chức năng loại bỏ lỗi trong quá trình hoạt động ở mảng RAID giúp ổ cứng không bị rơi ra khỏi RAID, đây là tính năng đặc trưng của ổ cứng thông thường.

Việc điều chỉnh độ cao bay của các đầu kết hợp với công nghệ ngăn tiếp xúc với bề mặt đĩa, giúp tăng tuổi thọ của đĩa một cách đáng kể.

Một loạt các chức năng tự chẩn đoán cho phép bạn dự đoán trước thời điểm ổ cứng bị lỗi và cảnh báo người dùng về điều đó, giúp bạn có thời gian lưu thông tin vào ổ đĩa dự phòng.

Tính năng làm giảm tỷ lệ lỗi đọc không thể phục hồi, giúp tăng độ tin cậy của ổ cứng máy chủ so với ổ cứng thông thường.

Nói về khía cạnh thực tế của vấn đề, chúng ta có thể tự tin nói rằng các ổ cứng chuyên dụng trong máy chủ “hoạt động” tốt hơn nhiều. Có ít cuộc gọi đến dịch vụ kỹ thuật hơn đáng kể liên quan đến tính không ổn định của mảng RAID và lỗi ổ cứng. Sự hỗ trợ của nhà sản xuất đối với phân khúc ổ cứng máy chủ diễn ra nhanh hơn nhiều so với ổ cứng thông thường, do lĩnh vực công việc ưu tiên của bất kỳ nhà sản xuất hệ thống lưu trữ dữ liệu nào là lĩnh vực công nghiệp. Rốt cuộc, ở đây những công nghệ tiên tiến nhất được sử dụng để bảo vệ thông tin của bạn.

Tương tự của đĩa SAS:

Ổ cứng của Western Digital VelociRaptor. Các ổ đĩa này có tốc độ quay đĩa 10 nghìn vòng/phút, được trang bị giao diện SATA 6 Gb/s và bộ nhớ đệm 64 MB. Thời gian giữa các lần hỏng hóc của các ổ đĩa này là 1,4 triệu giờ.
Thông tin chi tiết trên trang web của nhà sản xuất www.wd.com

Bạn có thể đặt hàng lắp ráp máy chủ dựa trên SAS hoặc tương tự ổ cứng SAS từ công ty "Status" của chúng tôi ở St. Petersburg, ngoài ra, bạn có thể mua hoặc đặt mua ổ cứng SAS ở St. Petersburg:

• gọi +7-812-385-55-66 ở St. Petersburg
• viết vào địa chỉ
• để lại đơn đăng ký trên trang web của chúng tôi trên trang "Ứng dụng trực tuyến"

Tại sao lại là SAS?

Giao diện SCSI đính kèm nối tiếp không chỉ là triển khai nối tiếp giao thức SCSI. Nó thực hiện được nhiều việc hơn là chỉ chuyển các tính năng SCSI như Hàng đợi lệnh được gắn thẻ (TCQ) thông qua một trình kết nối mới. Nếu chúng ta muốn sự đơn giản nhất thì chúng ta sẽ sử dụng giao diện Serial ATA (SATA), đây là kết nối điểm-điểm đơn giản giữa máy chủ và thiết bị cuối, chẳng hạn như ổ cứng.

Nhưng SAS dựa trên mô hình đối tượng xác định "miền SAS" - một hệ thống phân phối dữ liệu có thể bao gồm các bộ mở rộng tùy chọn và các thiết bị đầu cuối SAS như ổ cứng và bộ điều hợp bus chủ (HBA). Từ SATA, các thiết bị SAS có thể có nhiều cổng , mỗi mục tiêu trong số đó có thể sử dụng nhiều kết nối vật lý để cung cấp các kết nối SAS nhanh hơn (rộng hơn). Hơn nữa, bất kỳ mục tiêu cụ thể nào cũng có thể được truy cập bởi nhiều bộ khởi tạo và chiều dài cáp có thể lên tới 8 mét (đối với thế hệ SAS đầu tiên) so với một mét cho SATA. Rõ ràng rằng điều này mang lại nhiều cơ hội để tạo ra các giải pháp lưu trữ dự phòng hoặc hiệu suất cao. Ngoài ra, SAS hỗ trợ Giao thức đường hầm SATA (STP), cho phép bạn kết nối các thiết bị SATA với bộ điều khiển SAS.

Chuẩn SAS thế hệ thứ hai tăng tốc độ kết nối từ 3 lên 6 Gbps. Việc tăng tốc độ này rất quan trọng đối với các môi trường phức tạp đòi hỏi hiệu suất cao do lưu trữ tốc độ cao. Phiên bản mới của SAS cũng nhằm mục đích giảm độ phức tạp của hệ thống cáp cũng như số lượng kết nối trên mỗi Gbps băng thông bằng cách tăng độ dài cáp có thể có và cải thiện hiệu suất của thiết bị mở rộng (phân vùng và tự động phát hiện). Chúng ta sẽ nói chi tiết về những thay đổi này bên dưới.

Tăng tốc độ SAS lên tới 6 Gbps

Để mang những lợi ích của SAS đến với nhiều đối tượng hơn, Hiệp hội Thương mại SCSI (SCSI TA) đã trình bày sơ lược về công nghệ SAS tại Hội nghị Thế giới về Mạng Lưu trữ vào đầu năm nay tại Orlando, Florida, Hoa Kỳ. Cái gọi là SAS Plugfest, nơi chứng minh hoạt động, khả năng tương thích và chức năng SAS 6 Gbps, thậm chí còn diễn ra sớm hơn vào tháng 11 năm 2008. LSI và Seagate là những công ty đầu tiên trên thị trường giới thiệu phần cứng tương thích với SAS 6 Gbps, nhưng các nhà sản xuất khác sẽ sớm bắt kịp. Trong bài viết của chúng tôi, chúng tôi sẽ xem xét hiện trạng công nghệ SAS và một số thiết bị mới.

Các tính năng và thông tin cơ bản của SAS

Nguyên tắc cơ bản của SAS

Không giống như SATA, giao diện SAS hoạt động trên cơ sở song công hoàn toàn, cung cấp băng thông đầy đủ theo cả hai hướng. Như đã đề cập trước đó, các kết nối SAS luôn được thiết lập thông qua các kết nối vật lý sử dụng địa chỉ thiết bị duy nhất. Ngược lại, SATA chỉ có thể đánh địa chỉ số cổng.

Mỗi địa chỉ SAS có thể chứa nhiều giao diện lớp vật lý (PHY), cho phép kết nối rộng hơn thông qua InfiniBand (SFF-8470) hoặc cáp mini-SAS (SFF-8087 và -8088). Thông thường, bốn giao diện SAS với một PHY, mỗi giao diện được kết hợp thành một giao diện SAS rộng, giao diện này đã được kết nối với thiết bị SAS. Việc liên lạc cũng có thể được thực hiện thông qua các thiết bị mở rộng, hoạt động giống như các thiết bị chuyển mạch hơn là các thiết bị SAS.

Các tính năng như phân vùng hiện cho phép quản trị viên liên kết các thiết bị SAS cụ thể với người khởi xướng. Đây là lúc thông lượng tăng lên của SAS 6Gbps sẽ có ích, vì kết nối bốn liên kết giờ đây sẽ có tốc độ gấp đôi. Cuối cùng, thiết bị SAS thậm chí có thể có nhiều địa chỉ SAS. Vì ổ đĩa SAS có thể sử dụng hai cổng, với một PHY trên mỗi cổng nên ổ đĩa có thể có hai địa chỉ SAS.

Kết nối và giao diện

Click vào hình để phóng to.

Việc đánh địa chỉ các kết nối SAS xảy ra thông qua các cổng SAS sử dụng SSP (Giao thức SCSI nối tiếp), nhưng giao tiếp ở mức thấp hơn từ PHY đến PHY được thực hiện bằng một hoặc nhiều kết nối vật lý vì lý do tăng băng thông. SAS sử dụng mã hóa 8/10 bit để chuyển đổi 8 bit dữ liệu thành truyền 10 ký tự nhằm mục đích phục hồi thời gian, cân bằng DC và phát hiện lỗi. Kết quả là, chúng tôi nhận được thông lượng hiệu quả là 300 MB/s cho chế độ truyền 3 Gb/s và 600 MB/s cho kết nối 6 Gb/s. Fibre Channel, Gigabit Ethernet, FireWire và các công nghệ khác hoạt động bằng cách sử dụng sơ đồ mã hóa tương tự.

Giao diện nguồn và dữ liệu của SAS và SATA rất giống nhau. Nhưng nếu SAS có giao diện dữ liệu và nguồn được kết hợp thành một giao diện vật lý (SFF-8482 ở phía thiết bị), thì SATA yêu cầu hai cáp riêng biệt. Khe hở giữa chân nguồn và chân dữ liệu (xem hình minh họa ở trên) trong trường hợp SAS bị đóng, không cho phép kết nối thiết bị SAS với bộ điều khiển SATA.

Mặt khác, các thiết bị SATA có thể hoạt động tốt trên cơ sở hạ tầng SAS nhờ STP hoặc ở chế độ gốc nếu không sử dụng bộ mở rộng. STP tăng thêm độ trễ cho các thiết bị mở rộng vì chúng cần thiết lập kết nối, kết nối này chậm hơn kết nối SATA trực tiếp. Tuy nhiên, độ trễ vẫn còn rất nhỏ.

Tên miền, phần mở rộng

Các miền SAS có thể được coi là cấu trúc cây, giống như các mạng Ethernet phức tạp. Bộ mở rộng SAS có thể xử lý một số lượng lớn thiết bị SAS, nhưng chúng sử dụng chuyển mạch kênh thay vì chuyển mạch gói thông thường hơn. Một số thiết bị mở rộng có chứa thiết bị SAS, một số khác thì không.

SAS 1.1 nhận dạng các bộ mở rộng biên, cho phép bộ khởi tạo SAS liên kết với tối đa 128 địa chỉ SAS bổ sung. Trong miền SAS 1.1, bạn chỉ có thể sử dụng hai bộ mở rộng cạnh. Tuy nhiên, một thiết bị mở rộng fanout có thể kết nối tới 128 thiết bị mở rộng biên, giúp tăng đáng kể khả năng cơ sở hạ tầng cho giải pháp SAS của bạn.

Click vào hình để phóng to.

So với SATA, giao diện SAS có vẻ phức tạp: những người khởi tạo khác nhau truy cập các thiết bị mục tiêu thông qua các thiết bị mở rộng, nghĩa là phải bố trí các tuyến đường thích hợp. SAS 2.0 đơn giản hóa và cải thiện việc định tuyến.

Hãy nhớ rằng SAS không cho phép lặp hoặc nhiều đường dẫn. Tất cả các kết nối phải là điểm-điểm và độc quyền, nhưng bản thân kiến ​​trúc kết nối có khả năng mở rộng cao.

Các tính năng mới của SAS 2.0: Bộ mở rộng, Hiệu suất

Vùng mở rộng và cấu hình tự động

Các thiết bị mở rộng biên và fanout gần như đã là lịch sử. Điều này thường được cho là do các bản cập nhật trong SAS 2.0, nhưng lý do thực sự nằm ở các vùng SAS được giới thiệu trong 2.0, loại bỏ sự tách biệt giữa các bộ mở rộng cạnh và phần mở rộng. Tất nhiên, các vùng thường được triển khai cụ thể cho từng nhà sản xuất chứ không phải theo tiêu chuẩn ngành duy nhất.

Trên thực tế, hiện nay một số vùng có thể được đặt trên cùng một cơ sở hạ tầng cung cấp thông tin. Điều này có nghĩa là các mục tiêu lưu trữ (ổ đĩa) có thể được truy cập bởi những người khởi tạo khác nhau thông qua cùng một bộ mở rộng SAS. Việc phân chia miền được thực hiện thông qua các vùng và quyền truy cập là độc quyền.