
|
SAS - Serial Attached SCSI
Serial Attached SCSI (SAS) — компьютерный интерфейс,
разработанный для обмена данными с такими устройствами, как
жёсткие диски, накопители на оптическом диске и т. д. SAS использует
последовательный интерфейс для работы с непосредственно подключаемыми
накопителями (англ. Direct Attached Storage (DAS) devices).
SAS разработан для замены параллельного интерфейса
SCSI и
позволяет достичь более высокой пропускной способности, чем SCSI; в то же
время SAS совместим с интерфейсом
SATA. Хотя SAS использует последовательный интерфейс в отличие от
параллельного интерфейса, используемого традиционным SCSI, для управления
SAS-устройствами по-прежнему используются команды SCSI. Протокол SAS
разработан и поддерживается
комитетом T10.
Текущую рабочую версию спецификации SAS можно скачать с его сайта. SAS
поддерживает передачу информации со скоростью до 3 Гбит/с; ожидается, что к
2010 году скорость передачи достигнет 10 Гбит/с.
Technical specifications |
Serial Attached SCSI |
Performance |
Full-duplex with
link aggregation (wide ports at 24 Gbit/s) |
3.0 Gbit/s at introduction, 6.0 Gbit/s avail Feb '09 |
Connectivity |
8 meter external cable |
128 device port expanders (16K + total devices) |
SAS-to-SATA compatibility |
Availability |
Dual-port HDDs |
Multi-initiator point-to-point |
Driver |
Software-transparent with SCSI |
|
SAS 1.0/1.1 |
SAS 2.0 |
Features
|
Preserves legacy SCSI
SATA compatible |
3 Gb/s compatible
Improved signaling
Zoning management
Improved scalability |
Storage Features
|
RAID 6
Small form factors
HPC
High capacity SAS drives
Ultra320 SCSI replacement
Choice: SATA or SAS
Blade servers |
RAS (Data Protection)
Security (FDE)
Clustering
Larger Topologies
SSDs
Virtualization
External Storage
4K sector size |
Line Rate and Cable Throughput |
4 x 3 Gb/s (1.2 GB/s) |
4 x 6 Gb/s (2.4 GB/s) |
Cable Type
|
Copper |
Copper |
Cable Length
|
8 m |
10 m |
Введение
Типичная система с интерфейсом SAS состоит из следующих компонентов:
- Инициаторы (англ. Initiators)
- Инициатор — устройство, которое порождает запросы на обслуживание
для целевых устройств и получает подтверждения по мере исполнения
запросов. Чаще всего инициатор выполняется в виде
СБИС.
- Целевые устройства (англ. Targets)
- Целевое устройство содержит логические блоки и целевые порты,
которые осуществляют приём запросов на обслуживание, исполняет их; после
того, как закончена обработка запроса, инициатору запроса отсылается
подтверждение выполнения запроса. Целевое устройство может быть как
отдельным жёстким диском, так и целым дисковым массивом.
- Подсистема доставки данных (англ. Service Delivery Subsystem)
- Является частью системы ввода-вывода, которая осуществляет передачу
данных между инициаторами и целевыми устройствами. Обычно подсистема
доставки данных состоит из кабелей, которые соединяют инициатор и
целевое устройство. Дополнительно, кроме кабелей в состав подсистемы
доставки данных могут входить расширители SAS.
- Расширители (англ. Expanders)
- Расширители SAS — устройства, входящие в состав подсистемы доставки
данных и позволяют облегчить передачи данных между устройствами SAS,
например, позволяет соединить несколько целевых устройств SAS к одному
порту инициатора. Подключение через расширитель является абсолютно
прозрачным для целевых устройств.
Сигнальный протокол здесь такой же, как и у SATA.
Сравнение SAS и параллельного SCSI
- SAS использует последовательный протокол передачи данных между
несколькими устройствами, и, таким образом, использует меньшее
количество сигнальных линий.
- Интерфейс SCSI использует общую шину. Таким образом, все устройства
подключены к одной шине, и с контроллером одновременно может работать
только одно устройство. Интерфейс SAS использует соединения точка-точка
— каждое устройство соединено с контроллером выделенным каналом.
- В отличие от SCSI, SAS не нуждается в терминации шины пользователем.
- В SCSI имеется проблема, связанная с тем, что скорость передачи
информации по разным линиям, составляющим параллельный интерфейс, может
отличаться. Интерфейс SAS лишён этого недостатка.
- SAS поддерживает большое количество устройств (> 16384), в то время
как интерфейс SCSI поддерживает 8, 16, или 32 устройства на шине.
- SAS поддерживает высокие скорости передачи данных (1,5, 3,0 или 6,0
Гбит/с). Такая скорость может быть достигнута при передаче информации на
каждом соединении инициатор-целевое устройство, в то время как на шине
SCSI пропускная способность шины разделена между всеми подключёнными к
ней устройствами.
- SAS поддерживает подключение устройств с интерфейсом
SATA.
- SAS использует команды SCSI для управления и обмена данными с
целевыми устройствами.
|
SATA |
SAS |
Fibre Channel |
Best Data Type Usage |
Reference Data |
Transacsonal Data |
Transacsonal Data |
Performance |
1.5 Gbit/sec 3.0 Gbit/sec announced |
3.0 Gbit/sec Wide ports enable 12 Gbit/sec |
2.0 Gbit/sec 4.0 Gbit/sec announced |
Performance Features |
Base Command Queuing |
Extensive Command Queuing Rich Command Features |
Extensive Command Queuing Rich Command Features |
Cable Length |
1 Meter |
8 Meters |
15 Meters |
Scalability |
Up to 15 devices per port with Port Multiplier |
Up to 16k devices total with Expanders |
Up to 127 devices per loop or loop switch |
High Reliability Factors |
Port Selector |
Active Dual Porting Multi-initiator |
Active Dual Porting Multi-initiator |
Fault Isolation Architecture |
Point-to-Point |
Point-to-Point |
Looped |
Device Compatibility |
SA ТА only |
SAS and SATA devices |
Fibre Channel only |
Сравнение SAS и SATA
- SATA-устройства идентифицируются номером порта контроллера
интерфейса SATA, в то время как устройства SAS идентифицируются их
WWN-идентификаторами (WWN —
англ. World Wide Name).
- Устройства SATA версии 1 не поддерживают очередей команд, в то время
как устройства SAS поддерживают теггированные очереди команд (англ. Tagged Command Queuing). В
то же время, устройства SATA версии 2 поддерживают
англ. Native Command Queuing
(NCQ).
- SATA использует набор команд ATA и поддерживает жёсткие диски и
накопители на оптическом диске, в то время как SAS поддерживает более
широкий набор устройств, в том числе жёсткие диски, сканеры, принтеры и
др.
- Аппаратура SAS поддерживает связь с целевыми устройствами по
нескольким независимым линиям, что повышает отказоустойчивость системы.
Интерфейс SATA версии 1 такой возможности не имеет. В то же время,
интерфейс SATA версии 2 использует дубликаторы портов для достижения
аналогичной возможности.
- SATA преимущественно используется в некритических приложениях,
например в домашних компьютерах. Интерфейс SAS, благодаря своей
надёжности, может быть использован в критически важных серверах.
- Выявление ошибок и обработка ошибочных ситуаций определено в SAS
гораздо лучше чем в SATA.
- SAS является надмножеством SATA, и не конкурирует с ним.
Разъёмы
Некоторые версии разъёмов SAS значительно меньше разъёмов традиционного
интерфеса SCSI, что позволяет использовать разъёмы SAS для подключения
компактных накопителей размером 2,5 дюйма.
Существует несколько вариантов разъёмов SAS:
- SFF 8482 — вариант, механически совместимый с разъёмом интерфейса
SATA. За
счет этого возможно подключать устройства SATA к контроллерам SAS.
Подключить же SAS-устройство к интерфейсу SATA - не получится, этому
препятствует отсутствие посередине разъема специально выреза-ключа (см.
изображение разъема в таблице ниже);
- SFF 8484 — внутренний разъём с плотной упаковкой контактов;
позволяет подключить до 4 устройств;
- SFF 8470 — разъём с плотной упаковкой контактов для подключения
внешних устройств (разъём такого типа применяется в интерфейсе
Infiniband, а кроме того, может использоваться для подключения
внутренних устройств); позволяет подключить до 4 устройств;
- SFF 8087 — уменьшенный разъём Molex iPASS, содержит разъём для
подключения до 4 внутренних устройств; поддерживает скорость 10 Гбит/с;
- SFF 8088 — уменьшенный разъём Molex iPASS, содержит разъём для
подключения до 4 внешних устройств; поддерживает скорость 10 Гбит/с.
Изображение |
Кодовое название |
Также известен как |
Внеш./внутр. |
К-во линий |
К-во устр-в |
Комментарий |
SFF-8482, internal SAS/SATA disk drive connector |
SFF 8482 |
SATA разъём |
Внутренний |
|
1 |
Форм-фактор, совместимый с SATA-устройствами: позволяет
SATA-устройствам соединяться с SAS-контроллером или планкой
SAS-разъёмов, что устраняет необходимость в дополнительном SATA
контроллере для подключения SATA-устройств типа DVD-рекордеров.
Однако жёсткие диски с интерфейсом SAS не могут подключаться к шине
SATA, поэтому их физический разъём имеет «ключ», не позволяющий
подключение к шине SATA. Изображённый на рисунке разъём является
разъёмом «дисковой» стороны интерфейса. |
SFF-8484, internal SAS x4 connector |
SFF 8484 |
|
Внутренний |
32 (19) |
4 (2) |
Разъём с высокой плотностью контактов; в стандарте SFF
определены разъёмы для подключения 2 или 4 устройств. |
|
SFF 8485 |
|
|
|
|
Определяет SGPIO (расширение стандарта SFF 8484) —
последовательное соединение, обычно используемое для подключения
светодиодных индикаторов. |
SFF-8470, external SAS x4 connector |
SFF 8470 |
Разъём типа
Infiniband |
Внешний |
32 |
4 |
Внешний разъём с высокой плотностью контактов (также может
использоваться в качестве внутреннего разъёма). |
SFF-8087, internal MiniSAS x4 connector |
SFF 8087 |
Внутренний мини-SAS |
Внутренний |
|
4 |
Внутренний разъём типа
Molex
iPASS уменьшённой ширины с подключением до 4-х устройств, в будущем
планируется поддержка скоростей до 10 Гбит/с. |
SFF-8088, external MiniSAS x4 connector |
SFF 8088 |
Внешний мини-SAS |
Внешний |
32 |
4 |
Внешний разъём типа
Molex
iPASS уменьшённой ширины с подключением до 4-х устройств, в будущем
планируется поддержка скоростей до 10 Гбит/c. |
| |