Σκληροί δίσκοι Sas. Σύγκριση διεπαφών SCSI, SAS και SATA. Αντοχή σε κρούση όταν δεν χρησιμοποιείται
Υπάρχουν πολλοί μύθοι στον τομέα της πληροφορικής. "Μπορείτε να καταργήσετε την εγγραφή σας από ανεπιθύμητα μηνύματα", "Δύο προγράμματα προστασίας από ιούς είναι καλύτερα από ένα", "Οι σκληροί δίσκοι διακομιστή πρέπει να είναι μόνο επώνυμα". Κατά την αντικατάσταση και την επέκταση του σιδηροδρομικού στόλου, πρέπει να λάβετε υπόψη πολλές αποχρώσεις και λεπτές αποχρώσεις, και αυτό δεν είναι επίσης χωρίς τις προκαταλήψεις σας. Ποιοι τύποι σκληρών δίσκων υπάρχουν για διακομιστές, πώς διαφέρουν, σε τι πρέπει να προσέξετε και εάν πρέπει να έχουν το λογότυπο του κατασκευαστή του διακομιστή - διαβάστε σχετικά κάτω από την περικοπή.
Εάν ένας δίσκος είναι εγκατεστημένος σε έναν διακομιστή, πρέπει να πληροί αυστηρές απαιτήσεις για:
- Αξιοπιστία. Η μη ανακτήσιμη απώλεια δεδομένων μπορεί να οδηγήσει σε απώλειες πολλών εκατομμυρίων δολαρίων και ζημιά στη φήμη.
- Παραγωγικότητα. Οι διακομιστές είναι a priori σχεδιασμένοι για την επεξεργασία πολλών αιτημάτων.
- Χρόνος απόκρισης. Οι χρήστες δεν χρειάζεται να περιμένουν να αφυπνιστεί ο δίσκος του διακομιστή και να επεξεργαστεί τα αιτήματά τους.
Υπάρχουν τέσσερις κύριες κατηγορίες σκληρών δίσκων (δεν λαμβάνουμε υπόψη τους SSD, SAS SSD, PCI-e SSD):
- SATA (κανονικό, "οικιακό" SATA) - ταχύτητα άξονα 5400 και 7200 σ.α.λ.
- SATA RAID Edition (SATA RE) - ταχύτητα άξονα 7200 rpm, υποστήριξη για εντολές ελεγκτή RAID.
- SAS Near Line (SAS NL) - ταχύτητα ατράκτου 7200 rpm.
- SAS Enterprise - ταχύτητα ατράκτου 10.000 ή 15.000 σ.α.λ.
SATA ή SAS;
Αρχικά, η διεπαφή SAS είχε μεγαλύτερο εύρος ζώνης από το SATA. Αλλά η πρόοδος δεν σταματάει και η τρίτη γενιά του SATA III έχει μέγιστη απόδοση 6 Gbit/s, όπως η δεύτερη γενιά του SAS. Ωστόσο, διακομιστές με ελεγκτή SAS τρίτης γενιάς με απόδοση έως και 12 Gbit/s είναι ήδη διαθέσιμοι στην αγορά.
Για Συνδέσεις SAS-Ο διακομιστής δίσκου πρέπει να είναι εξοπλισμένος με κατάλληλο ελεγκτή. Αυτό εξασφαλίζει συμβατότητα προς τα πίσωδιεπαφές: μπορείτε να συνδέσετε μονάδες SATA σε έναν ελεγκτή SAS, αλλά αντίστροφα - όχι.
συμπέρασμα
Όταν επιλέγετε σκληρούς δίσκους, πρέπει πρώτα να λάβετε υπόψη τις εργασίες που θα εκτελέσει ο διακομιστής:- Εάν δεν χρειάζεστε υψηλή ταχύτητα πρόσβασης και αξιοπιστία αποθήκευσης δεδομένων και ο αριθμός των δίσκων δεν θα υπερβαίνει τους τέσσερις, τότε συνιστούμε να εγκαταστήσετε δίσκους SATA RAID Edition. Αυτή είναι μια επιλογή για διακομιστές χαμηλού κόστους επίπεδο εισόδουεξυπηρέτηση μικρού αριθμού χρηστών.
- Εάν ο διακομιστής θα εξυπηρετεί βάσεις δεδομένων ή ο αριθμός των δίσκων στη συστοιχία θα είναι 5 ή περισσότεροι, τότε είναι προτιμότερο να επιλέξετε SAS NL. Τις περισσότερες φορές, τέτοιοι δίσκοι εγκαθίστανται σε διακομιστές που λειτουργούν σε εταιρείες μεσαίου μεγέθους: για λογιστικά συστήματα, CMS, εταιρικά αποθετήρια κ.λπ.
- Και αν χρειάζεστε μέγιστη απόδοση ή/και αξιοπιστία της αποθήκευσης δεδομένων, για παράδειγμα, κατά την επεξεργασία οικονομικών συναλλαγών, τότε η επιλογή σας είναι Δίσκοι SASΕπιχείρηση. Αυτά είναι μέσα για διακομιστές υψηλής φόρτωσης που εξυπηρετούν μεγάλο αριθμό χρηστών, καθώς και για συστήματα που λειτουργούν με τα πιο σημαντικά δεδομένα.
Ετικέτες: Προσθήκη ετικετών
Για περισσότερα από 20 χρόνια, η διεπαφή παράλληλου διαύλου ήταν το πιο κοινό πρωτόκολλο επικοινωνίας για τα περισσότερα συστήματα ψηφιακής αποθήκευσης. Όμως, καθώς η ανάγκη για απόδοση και ευελιξία του συστήματος έχει αυξηθεί, οι ελλείψεις των δύο πιο κοινών τεχνολογιών παράλληλης διεπαφής έχουν γίνει εμφανείς: SCSI και ATA. Η έλλειψη συμβατότητας μεταξύ των παράλληλων διεπαφών SCSI και ATA—διαφορετικές συνδέσεις, καλώδια και σύνολα εντολών που χρησιμοποιούνται— αυξάνει το κόστος συντήρησης του συστήματος, έρευνας και ανάπτυξης, εκπαίδευσης και πιστοποίησης νέων προϊόντων.
Σήμερα, οι παράλληλες τεχνολογίες εξακολουθούν να ταιριάζουν στους χρήστες του σύγχρονου εταιρικά συστήματαόσον αφορά την παραγωγικότητα, αλλά αυξανόμενες ανάγκες για περισσότερα υψηλές ταχύτητες, μεγαλύτερη ακεραιότητα δεδομένων κατά τη μετάδοση, μικρότερα φυσικά μεγέθη και αυξημένη τυποποίηση αμφισβητούν την ικανότητα μιας παράλληλης διεπαφής να συμβαδίζει οικονομικά με την ταχύτατα αυξανόμενη απόδοση της CPU και τις ταχύτητες του σκληρού δίσκου. Επιπλέον, σε περιόδους λιτότητας, γίνεται όλο και πιο δύσκολο για τις επιχειρήσεις να βρουν κεφάλαια για την ανάπτυξη και τη συντήρηση ετερογενών συνδέσεων στα πίσω πλαίσια των περιπτώσεων διακομιστών και εξωτερικών συστοιχιών δίσκων, ελέγχοντας τη συμβατότητα ετερογενών διεπαφών και καταγράφοντας ετερογενείς συνδέσεις για την εκτέλεση Λειτουργίες I/O.
Η χρήση παράλληλων διεπαφών δημιουργεί επίσης μια σειρά από άλλα προβλήματα. Η παράλληλη μετάδοση δεδομένων σε μια ευρεία αλυσίδα μαργαρίτα υπόκειται σε διαφωνία, η οποία μπορεί να δημιουργήσει πρόσθετες παρεμβολές και να οδηγήσει σε σφάλματα σήματος - για να αποφύγετε αυτήν την παγίδα, πρέπει να μειώσετε την ταχύτητα του σήματος ή να περιορίσετε το μήκος του καλωδίου ή να κάνετε και τα δύο. Ο τερματισμός των παράλληλων σημάτων συνδέεται επίσης με ορισμένες δυσκολίες - πρέπει να τερματίσετε κάθε γραμμή ξεχωριστά, συνήθως αυτή η λειτουργία εκτελείται από τον τελευταίο δίσκο, προκειμένου να αποφευχθεί η ανάκλαση του σήματος στο τέλος του καλωδίου. Τέλος, τα μεγάλα καλώδια και οι σύνδεσμοι που χρησιμοποιούνται σε παράλληλες διεπαφές καθιστούν αυτές τις τεχνολογίες ακατάλληλες για νέα συμπαγή υπολογιστικά συστήματα.
Παρουσιάζοντας τα SAS και SATA
Σειριακές τεχνολογίες όπως το Serial ATA (SATA) και το Serial Attached SCSI (SAS) ξεπερνούν τους αρχιτεκτονικούς περιορισμούς των παραδοσιακών παράλληλων διεπαφών. Αυτές οι νέες τεχνολογίες πήραν το όνομά τους από τη μέθοδο μετάδοσης σήματος, όταν όλες οι πληροφορίες μεταδίδονται διαδοχικά (αγγλικά σειριακά), σε ένα μόνο ρεύμα, σε αντίθεση με πολλαπλές ροές που χρησιμοποιούνται σε παράλληλες τεχνολογίες. Το κύριο πλεονέκτημα μιας σειριακής διεπαφής είναι ότι όταν τα δεδομένα μεταφέρονται σε μια ενιαία ροή, κινούνται πολύ πιο γρήγορα από ό,τι όταν χρησιμοποιείται μια παράλληλη διεπαφή.Οι σειριακές τεχνολογίες συνδυάζουν πολλά bit δεδομένων σε πακέτα και στη συνέχεια τα μεταδίδουν μέσω ενός καλωδίου με ταχύτητες έως και 30 φορές μεγαλύτερες από τις παράλληλες διεπαφές.
Το SATA επεκτείνει τις δυνατότητες της παραδοσιακής τεχνολογίας ATA, επιτρέποντας τη μεταφορά δεδομένων μεταξύ μονάδων δίσκου με ταχύτητες 1,5 GB ανά δευτερόλεπτο και άνω. Λόγω χαμηλού κόστους ανά gigabyte χωρητικότητας μονάδα SATAθα παραμείνει η κυρίαρχη διεπαφή δίσκου σε επιτραπέζιους υπολογιστές, διακομιστές εισαγωγικού επιπέδου και συστήματα δικτύουαποθήκευση πληροφοριών όπου το κόστος είναι σημαντικό στοιχείο.
Η τεχνολογία SAS, ο διάδοχος της παράλληλης διεπαφής SCSI, βασίζεται στην αποδεδειγμένη υψηλή λειτουργικότητα του προκατόχου της και υπόσχεται να επεκτείνει σημαντικά τις δυνατότητες σύγχρονα συστήματααποθήκευση δεδομένων σε εταιρική κλίμακα. Η SAS προσφέρει μια σειρά από πλεονεκτήματα που δεν προσφέρουν οι παραδοσιακές λύσεις αποθήκευσης. Συγκεκριμένα, το SAS σάς επιτρέπει να συνδέσετε έως και 16.256 συσκευές σε μία θύρα και παρέχει αξιόπιστη σειριακή σύνδεση«point-to-point» με ταχύτητες έως 3 Gb/s.
Επιπλέον, με μια μικρότερη υποδοχή, το SAS παρέχει πλήρη συνδεσιμότητα διπλής θύρας για μονάδες δίσκου 3,5" και 2,5" (προηγουμένως ήταν διαθέσιμη μόνο για μονάδες δίσκου Fiber Channel 3,5". Αυτό είναι πολύ χρήσιμο χαρακτηριστικόσε περιπτώσεις όπου είναι απαραίτητο να τοποθετήσετε μεγάλο αριθμό περιττών μονάδων δίσκου συμπαγές σύστημα, για παράδειγμα, σε έναν blade διακομιστή χαμηλού προφίλ.
Το SAS βελτιώνει τη διευθυνσιοδότηση και τη συνδεσιμότητα της μονάδας δίσκου με επέκταση υλικού που επιτρέπουν τη σύνδεση μεγάλου αριθμού μονάδων δίσκου σε έναν ή περισσότερους ελεγκτές κεντρικού υπολογιστή. Κάθε επέκταση παρέχει σύνδεση με έως και 128 φυσικές συσκευές, οι οποίες μπορεί να είναι άλλοι ελεγκτές κεντρικού υπολογιστή, άλλοι επεκτάσεις SAS ή μονάδες δίσκου. Αυτό το σχήμα κλιμακώνεται καλά και σας επιτρέπει να δημιουργείτε τοπολογίες εταιρικής κλίμακας που υποστηρίζουν εύκολα τη ομαδοποίηση πολλών κόμβων για αυτόματη ανάκτησησυστήματα σε περίπτωση βλάβης και να κατανέμουν ομοιόμορφα το φορτίο.
Ένα από τα μεγαλύτερα πλεονεκτήματα της νέας σειριακής τεχνολογίας είναι ότι η διεπαφή SAS θα είναι επίσης συμβατή με τις πιο οικονομικές μονάδες SATA, επιτρέποντας στους σχεδιαστές συστημάτων να χρησιμοποιούν και τους δύο τύπους μονάδων δίσκου στο ίδιο σύστημα χωρίς το πρόσθετο κόστος της υποστήριξης δύο. διαφορετικές διεπαφές. Έτσι, η διεπαφή SAS, που αντιπροσωπεύει την επόμενη γενιά τεχνολογίας SCSI, σας επιτρέπει να ξεπεράσετε υφιστάμενους περιορισμούςπαράλληλες τεχνολογίες όσον αφορά την απόδοση, την επεκτασιμότητα και τη διαθεσιμότητα δεδομένων.
Πολλαπλά επίπεδα συμβατότητας
Φυσική συμβατότηταΗ υποδοχή SAS είναι καθολική και είναι συμβατή με SATA σε παράγοντα μορφής. Αυτό επιτρέπει στους δίσκους SAS και SATA να συνδέονται απευθείας με το σύστημα SAS και έτσι να χρησιμοποιούνται είτε για κρίσιμες για την αποστολή εφαρμογές που απαιτούν υψηλή απόδοση και λειτουργική πρόσβασησε δεδομένα ή για πιο οικονομικές εφαρμογές με χαμηλότερο κόστος ανά gigabyte.
Το σύνολο εντολών SATA είναι ένα υποσύνολο του συνόλου εντολών SAS, που επιτρέπει τη συμβατότητα μεταξύ συσκευών SATA και ελεγκτών SAS. Ωστόσο, οι μονάδες SAS δεν μπορούν να λειτουργήσουν με ελεγκτή SATA, επομένως είναι εξοπλισμένοι με ειδικά κλειδιάστους συνδέσμους για να εξαλειφθεί η πιθανότητα λανθασμένης σύνδεσης.
Επιπρόσθετα, η παρόμοια φυσική των διασυνδέσεων SAS και SATA επιτρέπει τη χρήση ενός νέου καθολικού backplane SAS που υποστηρίζει δίσκους SAS και SATA. Ως αποτέλεσμα, δεν υπάρχει ανάγκη χρήσης δύο διαφορετικών backplane για μονάδες SCSI και ATA. Αυτή η συμβατότητα σχεδίασης ωφελεί τόσο τους κατασκευαστές του πίσω πάνελ όσο και τους τελικούς χρήστες μειώνοντας το κόστος υλικού και μηχανικής.
Συμβατότητα πρωτοκόλλου
Η τεχνολογία SAS περιλαμβάνει τρεις τύπους πρωτοκόλλων, καθένα από τα οποία χρησιμοποιείται για τη μεταφορά δεδομένων ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙμέσω της σειριακής διεπαφής ανάλογα με τη συσκευή που γίνεται πρόσβαση. Το πρώτο είναι το σειριακό πρωτόκολλο SCSI (Serial SCSI Protocol SSP), που εκπέμπει εντολές SCSI, το δεύτερο είναι το πρωτόκολλο διαχείρισης SCSI (SCSI Management Protocol SMP), που μεταδίδει πληροφορίες ελέγχου στους διαστολείς. Το τρίτο, SATA Tunneled Protocol STP, δημιουργεί μια σύνδεση που επιτρέπει τη μετάδοση εντολών SATA. Χάρη στη χρήση αυτών των τριών πρωτοκόλλων, η διεπαφή SAS είναι πλήρως συμβατή με υπάρχουσες εφαρμογές SCSI, λογισμικό ελέγχου και συσκευές SATA.
Αυτή η αρχιτεκτονική πολλαπλών πρωτοκόλλων, σε συνδυασμό με τη φυσική συμβατότητα των υποδοχών SAS και SATA, καθιστά την τεχνολογία SAS καθολική Σύνδεσμοςμεταξύ συσκευών SAS και SATA.
Πλεονεκτήματα συμβατότητας
Η συμβατότητα SAS και SATA παρέχει μια σειρά από πλεονεκτήματα στους σχεδιαστές συστημάτων, τους κατασκευαστές και τους τελικούς χρήστες.
Οι σχεδιαστές συστημάτων μπορούν να χρησιμοποιήσουν τα ίδια backplanes, συνδέσμους και συνδέσεις καλωδίων. Η αναβάθμιση ενός συστήματος με τη μετάβαση από το SATA στο SAS στην πραγματικότητα καταλήγει στην αντικατάσταση μονάδων δίσκου. Αντίθετα, για τους χρήστες παραδοσιακών παράλληλων διεπαφών, η μετάβαση από το ATA στο SCSI σημαίνει αντικατάσταση backplanes, συνδέσμων, καλωδίων και μονάδων δίσκου. Άλλα οικονομικά αποδοτικά οφέλη της συνεπούς τεχνολογικής διαλειτουργικότητας περιλαμβάνουν την απλοποιημένη πιστοποίηση και τη διαχείριση περιουσιακών στοιχείων.
Οι μεταπωλητές VAR και οι κατασκευαστές συστημάτων μπορούν εύκολα και γρήγορα να επαναδιαμορφώσουν προσαρμοσμένα συστήματα εγκαθιστώντας απλώς την κατάλληλη μονάδα δίσκου στο σύστημα. Δεν χρειάζεται να εργάζεστε με μη συμβατές τεχνολογίες και να χρησιμοποιείτε ειδικούς συνδέσμους και διαφορετικές συνδέσεις καλωδίων. Επιπλέον, η πρόσθετη ευελιξία για την εξισορρόπηση τιμής και απόδοσης θα επιτρέψει στους μεταπωλητές VAR και στους κατασκευαστές συστημάτων να διαφοροποιήσουν καλύτερα τα προϊόντα τους.
Για τους τελικούς χρήστες, η συμβατότητα SATA και SAS σημαίνει ένα νέο επίπεδο ευελιξίας όσον αφορά την επιλογή της καλύτερης αναλογίας τιμής/απόδοσης. Δίσκοι SATAθα γίνει η καλύτερη λύσηγια διακομιστές και συστήματα αποθήκευσης χαμηλού κόστους, ενώ οι μονάδες SAS θα παρέχουν μέγιστη απόδοση, αξιοπιστία και συμβατότητα με λογισμικό ελέγχου. Δυνατότητα αναβάθμισης από μονάδες SATA σε μονάδες SAS χωρίς να χρειάζεται να αγοράσετε κάτι για να το κάνετε νέο σύστημααπλοποιεί σημαντικά τη διαδικασία απόφασης αγοράς, προστατεύει τις επενδύσεις του συστήματος και μειώνει το συνολικό κόστος ιδιοκτησίας.
Από κοινού ανάπτυξη πρωτοκόλλων SAS και SATA
20 Ιανουαρίου 2003 SCSI Trade Association (STA) και Ομάδα εργασίαςΗ Ομάδα Εργασίας Serial ATA (SATA) II ανακοίνωσε μια συνεργασία για τη διασφάλιση της συμβατότητας σε επίπεδο συστήματος της τεχνολογίας SAS με μονάδες δίσκου SATA.Η συνεργασία μεταξύ των δύο οργανισμών, καθώς και οι κοινές προσπάθειες των προμηθευτών αποθήκευσης και των επιτροπών προτύπων, στοχεύει στην παροχή ακόμη πιο ακριβών οδηγιών διαλειτουργικότητας που θα βοηθήσουν τους σχεδιαστές συστημάτων, τους επαγγελματίες πληροφορικής και τους τελικούς χρήστες να εφαρμόσουν ακόμη περισσότερα λεπτό συντονισμότων συστημάτων τους για να επιτύχουν βέλτιστη απόδοση και αξιοπιστία και να μειώσουν το συνολικό κόστος ιδιοκτησίας.
Η προδιαγραφή SATA 1.0 εγκρίθηκε το 2001 και σήμερα υπάρχουν προϊόντα SATA στην αγορά από διάφορους κατασκευαστές. Η προδιαγραφή SAS 1.0 εγκρίθηκε στις αρχές του 2003 και τα πρώτα προϊόντα θα κυκλοφορήσουν στην αγορά το πρώτο εξάμηνο του 2004.
Γιατί SAS;
Η διασύνδεση Serial Attached SCSI δεν είναι απλώς μια σειριακή υλοποίηση του πρωτοκόλλου SCSI. Κάνει πολλά περισσότερα από το να μεταφέρει απλά χαρακτηριστικά SCSI όπως το Tagged Command Queuing (TCQ) μέσω μιας νέας σύνδεσης. Αν θέλαμε τη μεγαλύτερη απλότητα, τότε θα χρησιμοποιούσαμε τη διεπαφή Serial ATA (SATA), η οποία είναι μια απλή σύνδεση σημείου προς σημείο μεταξύ του κεντρικού υπολογιστή και της τελικής συσκευής, όπως ένας σκληρός δίσκος.
Ωστόσο, το SAS βασίζεται σε ένα μοντέλο αντικειμένου που ορίζει έναν "τομέα SAS" - ένα σύστημα παράδοσης δεδομένων που μπορεί να περιλαμβάνει προαιρετικές συσκευές επέκτασης και τελικές συσκευές SAS, όπως σκληρούς δίσκους και προσαρμογείς διαύλου κεντρικού υπολογιστή (HBA), οι συσκευές SAS μπορούν να έχουν πολλές θύρες , καθένα από τα οποία μπορεί να χρησιμοποιήσει πολλαπλά φυσικές συνδέσειςγια την παροχή γρηγορότερων (ευρύτερων) συνδέσεων SAS. Επιπλέον, πολλαπλοί εκκινητές μπορούν να έχουν πρόσβαση σε οποιονδήποτε δεδομένο στόχο και το μήκος του καλωδίου μπορεί να είναι έως και οκτώ μέτρα (για την πρώτη γενιά SAS) έναντι ενός μέτρου για το SATA. Όπως είναι λογικό, αυτό παρέχει πολλές ευκαιρίες για τη δημιουργία λύσεων αποθήκευσης υψηλής απόδοσης ή περιττών λύσεων. Επιπλέον, το SAS υποστηρίζει το πρωτόκολλο SATA Tunneling Protocol (STP), το οποίο σας επιτρέπει να συνδέσετε συσκευές SATA στον ελεγκτή SAS.
Το πρότυπο SAS δεύτερης γενιάς αυξάνει τις ταχύτητες σύνδεσης από 3 σε 6 Gbps. Αυτή η αύξηση ταχύτητας είναι πολύ σημαντική για πολύπλοκα περιβάλλοντα όπου απαιτείται υψηλή απόδοση λόγω αποθήκευσης υψηλής ταχύτητας. Μια νέα έκδοσηΤο SAS έχει επίσης σχεδιαστεί για να μειώνει την πολυπλοκότητα της καλωδίωσης καθώς και τον αριθμό των συνδέσεων ανά Gbps εύρους ζώνης, αυξάνοντας τα πιθανά μήκη καλωδίων και βελτιώνοντας την απόδοση της επέκτασης (ζωνοποίηση και αυτόματη ανακάλυψη). Θα μιλήσουμε για αυτές τις αλλαγές λεπτομερώς παρακάτω.
Αυξήστε την ταχύτητα SAS στα 6 Gbps
Για να φέρει τα οφέλη της SAS σε ένα ευρύτερο κοινό, η SCSI Trade Association (SCSI TA) παρουσίασε ένα primer για την τεχνολογία SAS στο Storage Networking World Conference νωρίτερα φέτος στο Ορλάντο της Φλόριντα των ΗΠΑ. Το λεγόμενο SAS Plugfest, όπου επιδείχθηκε η λειτουργία, η συμβατότητα και οι λειτουργίες SAS 6 Gbps, έλαβε χώρα ακόμη νωρίτερα τον Νοέμβριο του 2008. Η LSI και η Seagate ήταν οι πρώτες στην αγορά που παρουσίασαν υλικό συμβατό με 6 Gbps SAS, αλλά άλλοι κατασκευαστές θα πρέπει να καλύψουν τη διαφορά σύντομα. Στο άρθρο μας θα δούμε την τρέχουσα κατάσταση των τεχνολογιών SAS και μερικές νέες συσκευές.
Λειτουργίες και βασικά στοιχεία SAS
SAS Fundamentals
Σε αντίθεση με το SATA, η διεπαφή SAS λειτουργεί στη βάση full duplex, παρέχοντας πλήρες εύρος ζώνης και προς τις δύο κατευθύνσεις. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, οι συνδέσεις SAS πραγματοποιούνται πάντα μέσω φυσικές συνδέσειςχρησιμοποιώντας μοναδικές διευθύνσεις συσκευής. Αντίθετα, το SATA μπορεί να απευθύνει μόνο αριθμούς θύρας.
Κάθε διεύθυνση SAS μπορεί να περιέχει πολλαπλές διεπαφές σωματικό επίπεδο(PHY), επιτρέποντας μεγαλύτερη συνδεσιμότητα μέσω καλωδίων InfiniBand (SFF-8470) ή mini-SAS (SFF-8087 και -8088). Συνήθως, τέσσερις διεπαφές SAS με ένα PHY η καθεμία συνδυάζονται σε μια ευρεία διεπαφή SAS, η οποία είναι ήδη συνδεδεμένη στη συσκευή SAS. Η επικοινωνία μπορεί επίσης να γίνει μέσω επέκτασης, οι οποίοι λειτουργούν περισσότερο σαν διακόπτες παρά σαν συσκευές SAS.
Λειτουργίες όπως η δημιουργία ζωνών επιτρέπουν πλέον στους διαχειριστές να δεσμεύονται συγκεκριμένες συσκευές SAS στους εμπνευστές. Εδώ θα είναι χρήσιμη η αυξημένη απόδοση των 6Gbps SAS, καθώς μια σύνδεση quad-link θα έχει πλέον διπλάσιο εύρος ζώνης υψηλή ταχύτητα. Τέλος, οι συσκευές SAS μπορούν ακόμη και να έχουν πολλές διευθύνσεις SAS. Εφόσον οι μονάδες SAS μπορούν να χρησιμοποιούν δύο θύρες, με μία PHY σε κάθε μία, η μονάδα δίσκου μπορεί να έχει δύο διευθύνσεις SAS.
Συνδέσεις και διεπαφές
 |
Κάντε κλικ στην εικόνα για μεγέθυνση.
Η διευθυνσιοδότηση των συνδέσεων SAS πραγματοποιείται μέσω θυρών SAS με χρήση SSP (Serial SCSI Protocol), αλλά η επικοινωνία στο χαμηλότερο επίπεδο από το PHY στο PHY γίνεται χρησιμοποιώντας μία ή περισσότερες φυσικές συνδέσεις για λόγους αυξημένου εύρους ζώνης. Το SAS χρησιμοποιεί κωδικοποίηση 8/10 bit για να μετατρέψει 8 bit δεδομένων σε μεταδόσεις 10 χαρακτήρων για σκοπούς ανάκτησης χρονισμού, ισορροπίας DC και ανίχνευσης σφαλμάτων. Ως αποτέλεσμα, έχουμε αποτελεσματική απόδοση 300 MB/s για λειτουργία μεταφοράς 3 Gb/s και 600 MB/s για συνδέσεις 6 Gb/s. Τεχνολογίες καναλιών οπτικών ινών, Gigabit Ethernet, FireWire και άλλοι εργάζονται σε ένα παρόμοιο σχήμα κωδικοποίησης.
Οι διεπαφές ισχύος και δεδομένων των SAS και SATA είναι πολύ παρόμοιες μεταξύ τους. Αλλά εάν το SAS έχει διασυνδέσεις δεδομένων και ισχύος συνδυασμένες σε μία φυσική διεπαφή (SFF-8482 στην πλευρά της συσκευής), τότε το SATA απαιτεί δύο ξεχωριστά καλώδια. Το κενό μεταξύ των ακροδεκτών τροφοδοσίας και δεδομένων (δείτε την παραπάνω εικόνα) στην περίπτωση του SAS είναι κλειστό, γεγονός που δεν επιτρέπει τη σύνδεση μιας συσκευής SAS σε έναν ελεγκτή SATA.
Από την άλλη πλευρά, οι συσκευές SATA μπορούν να λειτουργήσουν άψογα σε μια υποδομή SAS χάρη στο STP ή σε εγγενή λειτουργία εάν δεν χρησιμοποιούνται επέκτασης. Το STP προσθέτει πρόσθετο λανθάνον χρόνο στα επεκτάσεις επειδή πρέπει να δημιουργήσουν μια σύνδεση, η οποία είναι πιο αργή από μια απευθείας σύνδεση SATA. Ωστόσο, οι καθυστερήσεις είναι ακόμη πολύ μικρές.
Τομείς, επέκτασης
Οι τομείς SAS μπορούν να αναπαρασταθούν ως δεντροκατασκευέςαρέσει πολύπλοκα δίκτυα Ethernet. Οι επεκτατές SAS μπορούν να συνεργαστούν μεγάλο ποσόΣυσκευές SAS, αλλά χρησιμοποιούν μεταγωγή κυκλώματος αντί για την πιο κοινή μεταγωγή πακέτων. Ορισμένοι διαστολείς περιέχουν συσκευές SAS, άλλοι όχι.
Το SAS 1.1 αναγνωρίζει επεκτάσεις άκρων, οι οποίοι επιτρέπουν σε έναν εκκινητή SAS να επικοινωνεί με έως και 128 πρόσθετες διευθύνσεις SAS. Σε έναν τομέα SAS 1.1, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μόνο δύο επεκτάσεις άκρων. Ωστόσο, μια επέκταση fanout μπορεί να συνδέσει έως και 128 επεκτάσεις άκρων, γεγονός που αυξάνει σημαντικά τις δυνατότητες υποδομής της λύσης SAS σας.
 |
Κάντε κλικ στην εικόνα για μεγέθυνση.
Σε σύγκριση με το SATA, η διεπαφή SAS μπορεί να φαίνεται περίπλοκη: διαφορετικοί εκκινητές έχουν πρόσβαση σε συσκευές-στόχους μέσω επέκτασης, κάτι που συνεπάγεται τη χάραξη κατάλληλων διαδρομών. Το SAS 2.0 απλοποιεί και βελτιώνει τη δρομολόγηση.
Να θυμάστε ότι το SAS δεν επιτρέπει βρόχους ή πολλαπλές διαδρομές. Όλες οι συνδέσεις πρέπει να είναι από σημείο σε σημείο και αποκλειστικές, αλλά η ίδια η αρχιτεκτονική σύνδεσης είναι εξαιρετικά επεκτάσιμη.
Νέα χαρακτηριστικά SAS 2.0: Expanders, Performance
| SAS 1.0/1.1 | ||
| Λειτουργία | Διατηρεί την υποστήριξη SCSI παλαιού τύπου Συμβατό με SATA |
Συμβατό με 3 Gbps Βελτιωμένη ταχύτητα και μετάδοση σήματος Διαχείριση ζώνης Βελτιωμένη επεκτασιμότητα |
| Λειτουργίες αποθήκευσης | RAID 6 Μικρός παράγοντας μορφής HPC Δίσκοι SAS υψηλής χωρητικότητας Αντικατάσταση Ultra320 SCSI Επιλογή: SATA ή SAS Διακομιστές Blade |
RAS (ασφάλεια δεδομένων) Ασφάλεια (FDE) Υποστήριξη συμπλέγματος Υποστήριξη για μεγαλύτερες τοπολογίες SSD Εικονικοποίηση Εξωτερική αποθήκευση Μέγεθος τομέα 4K |
| Ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων και εύρος ζώνης καλωδίου | 4 x 3 Gbit/s (1,2 GB/s) | 4 x 6 Gbit/s (2,4 GB/s) |
| Τύπος καλωδίου | Χαλκός | Χαλκός |
| Μήκος καλωδίου | 8 μ | 10 μ |
Ζώνες επέκτασης και αυτόματη διαμόρφωση
Οι διαστολείς άκρων και fanout είναι σχεδόν ιστορία. Αυτό αποδίδεται συχνά σε ενημερώσεις στο SAS 2.0, αλλά ο λόγος βρίσκεται στην πραγματικότητα στις ζώνες SAS που εισήχθησαν στο 2.0, οι οποίες αφαιρούν τον διαχωρισμό μεταξύ των επεκτάσεων άκρων και επεκτάσεων. Φυσικά, οι ζώνες συνήθως υλοποιούνται ειδικά για κάθε κατασκευαστή και όχι ως ενιαίο βιομηχανικό πρότυπο.
Στην πραγματικότητα, τώρα πολλές ζώνες μπορούν να βρίσκονται σε μία υποδομή παράδοσης πληροφοριών. Αυτό σημαίνει ότι οι στόχοι αποθήκευσης (δίσκοι) είναι προσβάσιμοι από διαφορετικούς εκκινητές μέσω του ίδιου SAS επέκτασης. Η τμηματοποίηση τομέα γίνεται μέσω ζωνών και η πρόσβαση είναι αποκλειστική.
Στο σύγχρονο συστήματα υπολογιστώνγια να συνδέσετε το κύριο σκληροι ΔΙΣΚΟΙΧρησιμοποιούνται διεπαφές SATA και SAS. Κατά κανόνα, η πρώτη επιλογή ταιριάζει σε οικιακούς σταθμούς εργασίας, η δεύτερη - σε διακομιστές, επομένως οι τεχνολογίες δεν ανταγωνίζονται μεταξύ τους, πληρώντας διαφορετικές απαιτήσεις. Η σημαντική διαφορά στο κόστος και τη χωρητικότητα μνήμης κάνει τους χρήστες να αναρωτιούνται πώς διαφέρει το SAS από το SATA και να αναζητούν επιλογές συμβιβασμού. Ας δούμε αν αυτό αξίζει τον κόπο.
SASΤο (Serial Attached SCSI) είναι μια σειριακή διεπαφή για τη σύνδεση συσκευών αποθήκευσης, που αναπτύχθηκε με βάση παράλληλο SCSI για την εκτέλεση του ίδιου συνόλου εντολών. Χρησιμοποιείται κυρίως σε συστήματα διακομιστών.
SATA(Serial ATA) – σειριακή διεπαφή ανταλλαγής δεδομένων που βασίζεται σε παράλληλη PATA (IDE). Χρησιμοποιείται σε οικιακούς, γραφείου, υπολογιστές πολυμέσων και φορητούς υπολογιστές.
Αν μιλάμε για σκληρούς δίσκους, τότε, παρά τα διαφορετικά τεχνικά χαρακτηριστικά και τις υποδοχές, δεν υπάρχουν θεμελιώδεις διαφορές μεταξύ των συσκευών. Η συμβατότητα μονής κατεύθυνσης προς τα πίσω καθιστά δυνατή τη σύνδεση μονάδων δίσκου στην πλακέτα διακομιστή χρησιμοποιώντας τόσο μία όσο και δεύτερη διεπαφή.
Αξίζει να σημειωθεί ότι και οι δύο επιλογές σύνδεσης είναι επίσης δυνατές για SSD, αλλά η σημαντική διαφορά μεταξύ SAS και SATA σε αυτήν την περίπτωση θα είναι στο κόστος της μονάδας: η πρώτη μπορεί να είναι δεκάδες φορές πιο ακριβή για συγκρίσιμο όγκο. Επομένως, σήμερα μια τέτοια λύση, αν όχι σπάνια, είναι αρκετά μελετημένη και προορίζεται για γρήγορα κέντρα επεξεργασίας δεδομένων σε επίπεδο επιχείρησης.
Διαφορά μεταξύ SAS και SATA
Όπως ήδη γνωρίζουμε, το SAS χρησιμοποιείται σε διακομιστές, το SATA στα οικιακά συστήματα. Πρακτικά, αυτό σημαίνει ότι οι πρώτοι έχουν πρόσβαση από πολλούς χρήστες ταυτόχρονα και πολλές εργασίες επιλύονται, ενώ οι δεύτερες αντιμετωπίζονται από ένα άτομο. Αντίστοιχα, ο φόρτος διακομιστή είναι πολύ μεγαλύτερος, επομένως οι δίσκοι πρέπει να είναι επαρκώς ανεκτικοί σε σφάλματα και γρήγοροι. Τα πρωτόκολλα SCSI (SSP, SMP, STP) που εφαρμόζονται στο SAS επιτρέπουν την ταυτόχρονη επεξεργασία περισσότερων λειτουργιών I/O.
Απευθείας για Ταχύτητα σκληρού δίσκουΗ κυκλοφορία καθορίζεται κυρίως από την ταχύτητα περιστροφής του άξονα. Για επιτραπέζιους υπολογιστές και φορητούς υπολογιστές, οι 5400 – 7200 RPM είναι απαραίτητες και επαρκείς. Συνεπώς, είναι σχεδόν αδύνατο να βρείτε μια μονάδα SATA με 10.000 σ.α.λ. (εκτός αν κοιτάξετε τη σειρά WD VelociRaptor, που προορίζεται, πάλι, για σταθμούς εργασίας), και οτιδήποτε υψηλότερο είναι απολύτως ανέφικτο. Ο σκληρός δίσκος SAS περιστρέφεται τουλάχιστον 7200 RPM, οι 10000 RPM μπορούν να θεωρηθούν το τυπικό και οι 15000 RPM είναι επαρκές μέγιστο.
Οι σειριακές μονάδες SCSI θεωρούνται πιο αξιόπιστες και έχουν υψηλότερο MTBF. Στην πράξη, η σταθερότητα επιτυγχάνεται περισσότερο λόγω της λειτουργίας ελέγχου αθροίσματα ελέγχου. Οι μονάδες SATA, από την άλλη πλευρά, υποφέρουν από "σιωπηλά σφάλματα" όταν τα δεδομένα είναι μερικώς εγγεγραμμένα ή κατεστραμμένα, γεγονός που οδηγεί στην εμφάνιση.
Το κύριο πλεονέκτημα του SAS συμβάλλει επίσης στην ανοχή σφαλμάτων του συστήματος - δύο θύρες διπλής όψης, που σας επιτρέπουν να συνδέσετε μία συσκευή μέσω δύο καναλιών. Σε αυτήν την περίπτωση, η ανταλλαγή πληροφοριών θα πραγματοποιηθεί ταυτόχρονα και προς τις δύο κατευθύνσεις και η αξιοπιστία διασφαλίζεται από την τεχνολογία Multipath I/O (δύο ελεγκτές προστατεύουν ο ένας τον άλλον και μοιράζονται το φορτίο). Η ουρά των επισημασμένων εντολών δημιουργείται σε βάθος 256. Για τους περισσότερους Δίσκοι SATAμία θύρα half-duplex και το βάθος της ουράς που χρησιμοποιεί την τεχνολογία NCQ δεν είναι μεγαλύτερο από 32.
Η διασύνδεση SAS απαιτεί τη χρήση καλωδίων μήκους έως 10 m. Μπορούν να συνδεθούν έως και 255 συσκευές σε μία θύρα μέσω επέκτασης. Το SATA περιορίζεται στο 1 m (2 m για το eSATA) και υποστηρίζει μόνο μία σύνδεση από σημείο σε σημείο.
Οι προοπτικές για περαιτέρω ανάπτυξη είναι εκεί όπου η διαφορά μεταξύ SAS και SATA γίνεται επίσης αισθητή πολύ έντονα. εύρος ζώνηςΗ διεπαφή SAS φτάνει τα 12 Gbit/s και οι κατασκευαστές ανακοινώνουν υποστήριξη για ταχύτητες μεταφοράς δεδομένων 24 Gbit/s. Η τελευταία αναθεώρηση του SATA σταμάτησε στα 6 Gbit/s και δεν θα εξελιχθεί από αυτή την άποψη.
Οι μονάδες SATA, όσον αφορά το κόστος του 1 GB, έχουν μια πολύ ελκυστική τιμή. Σε συστήματα όπου η ταχύτητα πρόσβασης δεδομένων δεν είναι κρίσιμη και ο όγκος των αποθηκευμένων πληροφοριών είναι μεγάλος, συνιστάται η χρήση τους.
πίνακα σύγκρισης
| SAS | SATA |
| Για συστήματα διακομιστών | Κυρίως για επιτραπέζιους και φορητούς υπολογιστές |
| Χρησιμοποιεί το σύνολο εντολών SCSI | Χρησιμοποιεί το σύνολο εντολών ATA |
| Ελάχιστη ταχύτητα άξονα HDD 7200 RPM, μέγιστη – 15000 RPM | Ελάχιστη 5400 RPM, μέγιστη 7200 RPM |
| Υποστηρίζει τεχνολογία για τον έλεγχο των αθροισμάτων ελέγχου κατά την εγγραφή δεδομένων | Μεγάλο ποσοστό σφαλμάτων και κακών τομέων |
| Δύο θύρες full duplex | Μία θύρα μισής διπλής όψης |
| Υποστηρίζεται I/O πολλαπλών διαδρομών | Σύνδεση από σημείο σε σημείο |
| Ουρά εντολών έως 256 | Ουρά ομάδας έως 32 |
| Μπορούν να χρησιμοποιηθούν καλώδια έως 10 m | Μήκος καλωδίου όχι μεγαλύτερο από 1 m |
| Παροχή διαύλου έως 12 Gbit/s (στο μέλλον – 24 Gbit/s) | Εύρος ζώνης 6 Gbps (SATA III) |
| Το κόστος των μονάδων δίσκου είναι υψηλότερο, μερικές φορές σημαντικά | Φθηνότερο από άποψη τιμής ανά 1 GB |
Καλέστε ή απευθείας στην ιστοσελίδα! Οι ειδικοί μας θα χαρούν να σας βοηθήσουν!
Δεύτερη διεπαφή εξωτερική μνήμη– SCSI (Διεπαφή συστήματος μικρού υπολογιστή – διεπαφή συστήματοςμικροί υπολογιστές) αναπτύχθηκε και υιοθετήθηκε από το ANSI το 1986 (αργότερα ονομάστηκε SCSI-1). Οι ρυθμοί μεταφοράς δεδομένων με χρήση αυτής της παράλληλης διεπαφής 8-bit ήταν (σε ρολόι διαύλου 5 MHz) 4 MB/s σε ασύγχρονη λειτουργία και 5 MB/s σε σύγχρονη λειτουργία. Σε αντίθεση με τη διεπαφή IDE/ATA, η διεπαφή SCSI μπορεί να συνδέσει όχι μόνο εσωτερικές αλλά και εξωτερικές συσκευές: εκτυπωτές, σαρωτές κ.λπ. Μέγιστο ποσόσυσκευές που συνδέονται με το δίαυλο SCSI ήταν 8 και μέγιστο μήκοςκαλώδιο – 6 m.
Η ανάπτυξη προτύπων και η υποστήριξη για τη διεπαφή SCSI πραγματοποιείται από την επιτροπή T10 INCITS, δηλ. τον ίδιο οργανισμό που αναπτύσσει τα πρότυπα IDE (ATA). Το 1996, η SCSI Trade Association - STA (SCSI Trade Association) δημιουργήθηκε για να προωθήσει το πρότυπο SCSI. Αυτή η ένωση περιλαμβάνει περίπου τριάντα κατασκευαστές εξοπλισμού ηλεκτρονικών υπολογιστών.
Τα ακόλουθα πρότυπα SCSI – SCSI-2 (1994) και SCSI-3 (1995) εισήχθησαν γενικό σετΕντολές CCS (Common Command Set) - Προστέθηκαν 18 βασικές εντολές που απαιτούνται για την υποστήριξη οποιασδήποτε συσκευής SCSI, η δυνατότητα αποθήκευσης ουρών εντολών που λαμβάνονται από τον υπολογιστή στη συσκευή και η επεξεργασία τους σύμφωνα με καθορισμένες προτεραιότητες. Επιπλέον, αυτά τα πρότυπα, μαζί με τον δίαυλο 8-bit, ορίζουν επίσης έναν δίαυλο 16-bit, συχνότητα ρολογιούαυξήθηκε στα 20 MHz και ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων – έως 20 MB/s.
Η ανάπτυξη του προτύπου SCSI-3 είναι τα πρότυπα που χρησιμοποιούνται σήμερα Ultra3 SCSI (1999), για τα οποία ορίζεται συχνότητα διαύλου 40 MHz και ρυθμός μεταφοράς 160 MB/s, και Ultra320 SCSI (2002) - συχνότητα διαύλου ίση με 80 MHz και ταχύτητα μεταφοράς 320 MB/s
Η ανταλλαγή δεδομένων σύμφωνα με αυτά τα πρότυπα υλοποιείται με τη μέθοδο LDVS (όπως και στο Δίαυλος PCIΕξπρές). Ο μέγιστος αριθμός συνδεδεμένων συσκευών για Ultra3 SCSI και Ultra320 SCSI είναι 16 και το μέγιστο μήκος καλωδίου είναι 12 μέτρα.
Το πρότυπο Ultra640 SCSI (2003) με συχνότητα διαύλου 160 MHz και ταχύτητα 640 MB/s έχει επίσης αναπτυχθεί, αλλά αυτό το πρότυπο δεν χρησιμοποιείται ευρέως λόγω του γεγονότος ότι λόγω του μικρού μήκους καλωδίου είναι αδύνατη η σύνδεση περισσότερες από δύο συσκευές σε αυτό.
Η επικοινωνία μεταξύ της συσκευής SCSI και του διαύλου I/O πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας έναν ειδικό προσαρμογέα SCSI (ελεγκτή) που έχει τοποθετηθεί στην υποδοχή PCI ή είναι ενσωματωμένος στη μητρική πλακέτα. Εκτός από τον προσαρμογέα SCSI (Εικ. 1.3.8a), που ονομάζεται προσαρμογέας κεντρικού υπολογιστή, κάθε συσκευή έχει τον δικό της ενσωματωμένο προσαρμογέα που της επιτρέπει να αλληλεπιδρά με το δίαυλο SCSI. Εάν η συσκευή είναι η τελευταία στην αλυσίδα των συσκευών διαύλου SCSI, μετά από αυτήν συνδέεται μια ειδική συσκευή - ένας τερματιστής για την αποτροπή της αντανάκλασης των σημάτων που μεταδίδονται κατά μήκος του διαύλου (Εικ. 1.3.8β).
Το Ultra3 SCSI και το Ultra320 SCSI χρησιμοποιούν δύο τύπους υποδοχών: 68 ακίδων (Εικ. 1.3.8c) και 80 ακίδων (Εικ. 1.3.8δ). Ο δεύτερος τύπος σύνδεσης, εκτός από τις γραμμές δεδομένων και εντολών, περιέχει επίσης γραμμές τροφοδοσίας για συσκευές και παρέχει τη δυνατότητα "ζεστή" σύνδεση της συσκευής με έναν υπολογιστή.
Ρύζι. 1.3.8. Συσκευές SCSI: α) Προσαρμογέας SCSI: 1 – υποδοχές σύνδεσης εξωτερικών συσκευών. 2 – υποδοχή για σύνδεση εσωτερικής συσκευής. 3 – Ελεγκτής SCSI.
β) Δίαυλος SCSI: 1 – υποδοχή προσαρμογέα. 2 – υποδοχές σύνδεσης συσκευών. 3 – τερματιστής; γ) Υποδοχή SCSI 68 ακίδων. δ) Υποδοχή SCSI 80 ακίδων
Όταν χρησιμοποιείτε το SCSI, τα δεδομένα μεταφέρονται παράλληλα, όπως και στο IDE (ATA). Για τους ίδιους λόγους όπως στο IDE (ATA), ξεκίνησε η ανάπτυξη του σειριακά συνδεδεμένου SCSI - SAS (Serial Attached SCSI). Η διασύνδεση SAS είναι συμβατή με τη διεπαφή SATA και ταυτόχρονα χρησιμοποιεί εντολές SCSI, τη δυνατότητα «ζεστής» σύνδεσης εξωτερικών συσκευών, καθώς και τη δυνατότητα σύνδεσης εκτός από σκληρές και οπτικούς δίσκους, άλλες περιφερειακές συσκευές όπως εκτυπωτής ή σαρωτής. Επί του παρόντος, η διεπαφή SAS αντικαθιστά σταδιακά τη διεπαφή SCSI σε υπολογιστές και περιφερειακές συσκευές.
Η πρώτη προδιαγραφή SAS, SAS 1.0, κυκλοφόρησε από την επιτροπή T10 το 2003. Προσδιόρισε ρυθμούς μεταφοράς δεδομένων 1,5 και 3 Gbit/s για τη σύνδεση συσκευών στο εσωτερικό μονάδα του συστήματοςυπολογιστή με μέγιστο μήκος καλωδίου 1 m και εξωτερική σύνδεση συσκευών με μέγιστο μήκος καλωδίου 8 m.
Το 2005, κυκλοφόρησε η προδιαγραφή SAS 1.1, η οποία διόρθωσε τα σφάλματα της προδιαγραφής SAS 1.0.
Η προδιαγραφή SAS 2.0 (2009) πρόσθεσε ταχύτητα 6 Gbps και αύξησε το μέγιστο μήκος καλωδίου στα 10 μέτρα.
Η ανταλλαγή δεδομένων στο SAS, καθώς και στο SCSI, υλοποιείται με τη μέθοδο LDVS.
Δύο ζεύγη διαφορικών σημάτων (λήψη και μετάδοση) σχηματίζουν ένα φυσικό κανάλι στο SAS. Ένα ή περισσότερα φυσικά κανάλια, με τη σειρά τους, σχηματίζουν μια θύρα. Ο αριθμός των φυσικών καναλιών σε μια θύρα υποδεικνύεται από έναν αριθμό ακολουθούμενο από ένα "x". Έτσι, ο χαρακτηρισμός 4x σημαίνει ότι η θύρα περιέχει 4 κανάλια (8 ζεύγη σημάτων). Κάθε θύρα έχει μια μοναδική διεύθυνση 64-bit που έχει εκχωρηθεί από τον κατασκευαστή υλικού SAS. Μια συσκευή SAS μπορεί να έχει μία ή περισσότερες θύρες. Μια θύρα που έχει μόνο ένα κανάλι ονομάζεται στενή θύρα και μια θύρα που έχει δύο ή περισσότερα κανάλια ονομάζεται ευρεία θύρα.
Έτσι, δύο θύρες με ταχύτητα 3 Gbit/s μπορούν να χρησιμοποιηθούν είτε ως δύο ξεχωριστά κανάλια επικοινωνίας με διαφορετικές συσκευές, ή πώς μονοκαναλιεπικοινωνίες με ταχύτητα 6 Gbit/s. Επιπλέον, η προδιαγραφή SAS 2.0 προσθέτει τη δυνατότητα διαχωρισμού μιας θύρας 6 Gbps σε δύο κανάλια των 3 Gbps.
Κατά τη σύνδεση συσκευών, η SAS χρησιμοποιεί συνδέσμους τυποποιημένους από την Επιτροπή Small Form Factor (SFF). Αυτή η επιτροπή αναπτύσσει και προετοιμάζει προδιαγραφές για συνδέσμους που χρησιμοποιούνται σε διάφορες συσκευές. Κάθε σύνδεσμος προσδιορίζεται με το πρόθεμα "SFF-" ακολουθούμενο από έναν τετραψήφιο αριθμό σύνδεσης που ξεκινά με τον αριθμό 8.
Οι κύριοι σύνδεσμοι που χρησιμοποιούνται στο SATA είναι:
· Υποδοχή SFF-8482 για σύνδεση εσωτερικής συσκευής (Εικ. 1.3.9a).
· Υποδοχή SFF-8484 – Υποδοχή 4x για σύνδεση εσωτερικών συσκευών (Εικ. 1.3.9b);
· Υποδοχή SFF-8087 – Υποδοχή 4x (miniSAS) για σύνδεση εσωτερικών συσκευών (Εικ. 1.3.9c);
· Υποδοχή SFF-8470 – Υποδοχή 4x για σύνδεση εξωτερικών συσκευών (Εικ. 1.3.9d);
· Υποδοχή SFF-8088 – Υποδοχή 4x (miniSAS) για σύνδεση εξωτερικών συσκευών (Εικ. 1.3.9e).
Η διεπαφή SAS υποστηρίζει ένα σύνολο εντολών συμβατό με το σύνολο εντολών SATA, ώστε να μπορείτε να συνδέσετε συσκευές SATA στην επέκταση SAS (συνήθως χρησιμοποιώντας την υποδοχή SFF-8482).
Το πιο συνηθισμένο καλώδιο για τη σύνδεση εξωτερικών συσκευών SAS με υποδοχές SFF-8088 στα άκρα του καλωδίου φαίνεται στην Εικ. 1.3.9e. Για να συνδέσετε εξωτερικές συσκευές μέσω της διεπαφής eSATA, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα καλώδιο με υποδοχή SFF-8088 στο ένα άκρο και 4 υποδοχές eSATA στο άλλο (Εικ. 1.3.9g).
Ρύζι. 1.3.9. Υποδοχές SAS: α) Αρσενικός σύνδεσμος SAS 29 ακίδων για εσωτερικές συσκευές (SFF-8482) β) Αρσενικός σύνδεσμος SAS 32 ακίδων 4x για εσωτερικές συσκευές (SFF-8484). γ) Βύσμα σύνδεσης 26 ακίδων 4x mini-SAS για εσωτερικές συσκευές (SFF-8087). δ) 26-pin 4x αρσενικό βύσμα SAS για εξωτερική συσκευή (SFF-8470). ε) βύσμα βύσματος σύνδεσης 26 ακίδων 4x mini-SAS για εξωτερική συσκευή (SFF-8088). στ) καλώδιο SFF-8088 – SFF-8088; ζ) καλώδιο SFF-8088 – 4 eSATA
Το σύστημα με διεπαφή SAS αποτελείται από τα ακόλουθα στοιχεία:
· Initiator – δημιουργεί αιτήματα υπηρεσιών για συσκευές προορισμού και λαμβάνει επιβεβαίωση της εκτέλεσης των αιτημάτων (που υλοποιείται με τη μορφή μικροκυκλώματος στη μητρική πλακέτα ή σε μια κάρτα συνδεδεμένη με το δίαυλο μητρικής πλακέτας).
· Συσκευή στόχου – περιέχει λογικά μπλοκ και θύρες στόχευσης που λαμβάνουν αιτήματα υπηρεσιών και τα εκτελούν. Μετά την ολοκλήρωση της επεξεργασίας του αιτήματος, η επιβεβαίωση του αιτήματος αποστέλλεται στον εκκινητή του αιτήματος (μπορεί να είναι είτε ξεχωριστός σκληρός δίσκος είτε ολόκληρο σετ δίσκων).
· Υποσύστημα παράδοσης δεδομένων (Service Delivery Subsystem) – μεταφέρει δεδομένα μεταξύ εκκινητών και συσκευών προορισμού (αποτελείται από καλώδια και επέκταση SAS).
· SAS Expander – συνδέει πολλές συσκευές SAS σε μία θύρα εκκίνησης.
Σε επιτραπέζιους υπολογιστές, η επέκταση SAS υλοποιείται ως κάρτα που συνδέεται με το δίαυλο PCI Express, και περιέχει έναν ελεγκτή SAS που εκτελεί τις λειτουργίες ενός εκκινητή, καθώς και μία ή περισσότερες εσωτερικές ή/και εξωτερικές υποδοχές σύνδεσης SAS στις οποίες είναι συνδεδεμένες συσκευές με διασύνδεση SAS ή SATA (eSATA) (Εικ. ????? α και σχ. ???β).
Οι μονάδες SAS (eSATA) μπορούν να τοποθετηθούν στη θήκη (Εικ. ?????c). Μια τέτοια συσκευή ονομάζεται συστοιχία δίσκων. Εκτός από τις μονάδες δίσκου, η συστοιχία δίσκων περιέχει μια ενσωματωμένη κάρτα επέκτασης SAS (Εικ. ?????d), μια υποδοχή τροφοδοσίας, καθώς και μια υποδοχή για σύνδεση στον υπολογιστή ελέγχου (πρίζα εισόδου) και 1 ή 2 υποδοχές για σύνδεση με άλλους υπολογιστές (υποδοχές εισόδου) . Η παρουσία αυτών των υποδοχών επιτρέπει σε πολλούς υπολογιστές να μοιράζονται δεδομένα στις μονάδες δίσκου μιας συστοιχίας δίσκων.
Ένα παράδειγμα σύνδεσης μονάδων eSATA σε υπολογιστή χρησιμοποιώντας το καλώδιο που φαίνεται στην Εικ. 1.3.9zh και οι υπολογιστές στη συστοιχία δίσκων χρησιμοποιώντας το καλώδιο που φαίνεται στην Εικ. 1.3.9e, φαίνεται στο Σχ. ρύζι. ;;;;;ρε.
Ρύζι. ??????. Εργαλεία SAS: α) κάρτα για τη σύνδεση δύο εσωτερικών συσκευών:
1 – Ελεγκτής SAS (εκκινητής). 2 – υποδοχές SF-8087. β) κάρτα για τη σύνδεση δύο εξωτερικών συσκευών: 2 – υποδοχές SF-8088. 1 – Ελεγκτής SAS (εκκινητής). γ) συστοιχία δίσκων με 15 μονάδες SAS (eSATA). δ) διαστολέας Δίσκος SASπίνακας;
ε) ένα παράδειγμα χρήσης SAS για τη σύνδεση εξωτερικών μονάδων δίσκου: 1 – μονάδες eSATA. 2 – συστοιχία δίσκων συνδεδεμένη σε δύο υπολογιστές
Η εφαρμογή υλικού του SAS, όπως προηγουμένως SCSI, σε έναν υπολογιστή είναι πιο ακριβή από την υλοποίηση των ATA και SATA (eSATA). Αυτό οφείλεται, πρώτον, στο γεγονός ότι ο ελεγκτής ATA και SATA είναι συνήθως ενσωματωμένος στη μητρική πλακέτα και μητρικές πλακέτεςΓια επιτραπέζιους υπολογιστέςμε ενσωματωμένες διεπαφές SCSI και SAS πρακτικά δεν παράγονται, επομένως πρέπει να αγοράσετε μια κάρτα ελεγκτή SCSI ή SAS. Δεύτερον, οι συσκευές με διεπαφή SAS έχουν μεγαλύτερες δυνατότητες από τις συσκευές ATA και SATA (eSATA). Για παράδειγμα, οι μονάδες SAS μπορεί να είναι διπλής θύρας, π.χ. Μπορούν είτε να συνδεθούν σε δύο υπολογιστές, είτε να επικοινωνήσουν με τον υπολογιστή με διπλάσια ταχύτητα από τη χρήση μιας θύρας. Ωστόσο, αυτό έχει ως αποτέλεσμα υψηλότερο κόστος για μονάδες SAS.
Επομένως, ο κύριος τομέας εφαρμογής για το SAS, όπως το SCSI, είναι οι ισχυροί υπολογιστές (διακομιστές) με αυξημένες απαιτήσεις για ταχύτητα ανταλλαγής, αξιοπιστία και ασφάλεια δεδομένων.
Μέσω της χρήσης επεκτατών, το υποσύστημα παράδοσης δεδομένων SAS προσφέρει περισσότερες δυνατότητες από το σύστημα SATA (eSATA). Επιπλέον, σε αυτό το υποσύστημα μπορούν να χρησιμοποιηθούν φθηνότερες συσκευές SATA (eSATA).
Ξεχωριστό σύστημαΈνα δίκτυο που αποτελείται από διασυνδεδεμένους υπολογιστές, περιφερειακά, επεκτάσεις SAS και καλώδια SAS, SATA και eSATA ονομάζεται τομέας. Ο μέγιστος αριθμός επεκτάσεων και συσκευών ανά τομέα είναι 16.256 Ένα σύστημα SAS μπορεί να αποτελείται από πολλούς τομείς, με μεμονωμένους εκκινητές και συσκευές που ανήκουν σε δύο παρακείμενους τομείς.
Υπάρχουν δύο τύποι προέκτασης που μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε έναν τομέα: μια επέκταση επέκτασης και μια επέκταση φύλλων.
Η επέκταση fanout (Εικ. ?????a) εκτελεί δρομολόγηση των ροών δεδομένων από εκκινητές σε συσκευές τομέα προορισμού στον τομέα SAS. Θα πρέπει να υπάρχει μόνο μία επέκταση μεταγωγής ανά τομέα.
Η επέκταση ακμής (Εικ. ?????b) συνδέεται είτε με την επέκταση διακοπτών είτε με άλλη επέκταση άκρων και χρησιμοποιείται για τη δρομολόγηση ροών δεδομένων συσκευών και επεκτάσεων που είναι συνδεδεμένες σε αυτήν. Ο μέγιστος αριθμός συσκευών που εξυπηρετούνται από την επέκταση τερματικού είναι 128.
Οι συσκευές μπορούν να συνδεθούν είτε σε προέκταση διακόπτη είτε σε προέκταση τερματικού. Εάν ο τομέας δεν περιλαμβάνει διακόπτη επέκτασης, τότε ο αριθμός των τερματικών επεκτάσεων δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερος από 2.
Όταν είναι ενεργοποιημένη η τροφοδοσία, όλες οι συσκευές στο σύστημα SAS ανταλλάσσουν τις διευθύνσεις τους μεταξύ τους και το σύστημα εισέρχεται σε μια ενεργή κατάσταση στην οποία ανταλλάσσονται εντολές, πακέτα δεδομένων και μηνύματα ελέγχου. Η προσθήκη μιας νέας συσκευής στο σύστημα («ζεστό» βύσμα) ή η αποσύνδεση μιας συσκευής οδηγεί στη δημιουργία ενός μηνύματος ελέγχου, μετά τη λήψη του οποίου όλοι οι επεκτατές ξαναδημιουργούν το σχήμα δρομολόγησης τους και ειδοποιούν τους εκκινητές για την αλλαγή στη διαμόρφωση του συστήματος.
Ένα παράδειγμα διαμόρφωσης τομέα SAS φαίνεται στην Εικ. ρύζι. ?????V.
Ρύζι. ?????. Χρήση SAS σε διακομιστές: α) Διακόπτης επέκτασης 12 θυρών με υποδοχές SFF-8470 (μπροστινή και πίσω όψη). β) Επέκταση ακροδεκτών 12 θυρών με υποδοχές SFF-8470 (μπροστινή και πίσω όψη). γ) παράδειγμα τομέων SAS:
1 – εκκίνηση διακομιστών με κάρτες επέκτασης SAS. 2 - Επέκταση τερματικού SAS.
3 – μονάδες μονής θύρας με διασύνδεση SAS. 4 – Διακόπτης επέκτασης SAS.
5 – μονάδες με διασύνδεση eSATA. 6 – Μονάδες δίσκου διπλής θύρας με διασύνδεση SAS.
7 – συστοιχία δίσκων με ενσωματωμένη επέκταση SAS
