interfata SAS.
Interfața SAS sau Serial Attached SCSI oferă conectivitate printr-o interfață fizică, similar cu SATA, dispozitive, SCSI comandat de set de comenzi. 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 dezvoltată, permițând conectarea paralelă a unui dispozitiv peste 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 comunica cu dispozitive precum hard disk-uri, unități optice și altele asemenea. SAS folosește o interfață serială pentru a lucra cu unități atașate direct, compatibile 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. unu.
Unele comenzi sunt însoțite de un „bloc de parametri” suplimentar care urmează blocului descriptor de comandă, dar este deja transmis ca „date”.
Un sistem tipic de interfață SAS este format 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) Dispozitive țintă. Dispozitivul țintă conține blocuri logice și porturi țintă care primesc solicitări de servicii și le execută; după finalizarea procesării cererii, o confirmare a cererii este transmisă inițiatorului cererii. Dispozitivul țintă poate fi fie un singur hard disk, fie o întreagă matrice de discuri.
3) Subsistemul de livrare a datelor. Face parte din sistemul I/O 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 extensii SAS.
3.1) Expansoare. Extensoarele SAS sunt dispozitive care fac parte din subsistemul de livrare a datelor și fac posibilă facilitarea transferurilor de date între dispozitive SAS, de exemplu, permițându-vă să conectați mai multe dispozitive SAS țintă la un port al inițiatorului. Conectarea printr-un extender este complet transparentă pentru dispozitivele țintă.
SAS acceptă conectarea dispozitivelor SATA. SAS folosește un protocol serial pentru a transfera date între mai multe dispozitive și astfel utilizează mai puține linii de semnal. SAS utilizează comenzi SCSI pentru a gestiona și 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 solicită utilizatorului să termine magistrala. Interfața SCSI utilizează o magistrală comună - toate dispozitivele sunt conectate la aceeași magistrală și doar un dispozitiv poate funcționa cu controlerul la un moment dat. În SCSI, viteza de transfer de informații pe diferite linii care alcătuiesc o interfață paralelă poate varia. Interfața SAS nu are acest neajuns. 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). O astfel de 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 dispozitivele SAS sunt identificate prin identificatorii lor WWN (World Wide Name). 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, interfața SATA versiunea 2 utilizează duplicatoare de porturi pentru a obține o capacitate similară.
SATA este utilizat predominant în aplicații necritice, cum ar fi computerele de acasă. Interfața SAS, datorită fiabilității sale, poate fi utilizată în servere critice. Detectarea erorilor și gestionarea erorilor sunt mult mai bine definite în SAS 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". SAS acceptă rate de transfer de date de la 3 Gb/s la 10 Gb/s. Există mai multe opțiuni pentru conectorii SAS:
SFF 8482 este o variantă compatibilă cu conectorul de interfață SATA;
SFF 8484 - conector intern cu ambalaj dens de contacte; vă permite să conectați până la 4 dispozitive;
SFF 8470 - conector cu ambalaj dens de contacte pentru conectarea dispozitivelor 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; suportă 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 8482 SFF vă permite să conectați dispozitive SATA la controlere SAS, eliminând nevoia de a instala un controler SATA suplimentar doar pentru că trebuie să conectați un inscripător DVD, de exemplu. Dimpotrivă, dispozitivele SAS nu se pot conecta la interfața SATA, iar pe ele este instalat un conector pentru a le împiedica să se conecteze la interfața SATA.
Oh, Seagate nu este pe tine;). Am văzut o prezentare excelentă despre diferențele dintre SAS și SATA de la Igor Makarov de la Seagate. Încerc să fiu scurt și la obiect.
Există mai multe răspunsuri din unghiuri diferite.
1. În ceea ce privește protocoalele, SAS este un protocol care vizează flexibilitate maximă, fiabilitate, funcționalitate. 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 permite utilizarea sumelor de control pentru a fi sigur că datele pregătite pentru înregistrare sunt scrise pe dispozitiv fără distorsiuni. Și citit și transmis gazdei fără erori. Această caracteristică 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 transmisiei și recepției. 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 (de tip VLAN, dacă o astfel de analogie este mai apropiată).
- și multe altele. Am adus doar cele mai cunoscute caracteristici. Cui îi pasă - citește 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 farmece 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 se pune in PC. Cele mai ieftine și de cea mai slabă calitate discuri.
Primele trei categorii pot fi aranjate 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, o întârziere maximă admisă, după care controlerul consideră că discul este mort. Pentru unitățile desktop, este de multe ori mai mare. Aceasta înseamnă că sub încărcare, lucrătorii SATA 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. Există, de exemplu, șuruburi speciale cu zgomot redus și cu încălzire redusă pentru electronicele de acasă.
Aceleași abordări ale SSD-ului, dar zona încă nu este formată, așa că există o mulțime de subtilități. Aici ne concentrăm pe parametri. Deși tot ce se spune în paragraf este adevărat pentru SSD.
Odată cu apariția unui număr suficient de mare de periferice Serial Attached SCSI (SAS), putem afirma începutul tranziției mediului corporativ la șinele noii tehnologii. Dar SAS nu este doar un succesor recunoscut al tehnologiei UltraSCSI, ci deschide și noi domenii de utilizare, ridicând scalabilitatea sistemelor la cote de neconceput. Am decis să demonstrăm potențialul SAS, aruncând o privire mai atentă asupra tehnologiei, adaptoarelor gazdă, hard disk-urilor și sistemelor de stocare.
SAS nu este o tehnologie complet nouă: este nevoie de tot ce este mai bun din ambele lumi. Prima parte a SAS este despre comunicarea 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 definesc debitul la 300 MB/s per port, care este mai mic de 320 MB/s pentru UltraSCSI, înlocuirea unei magistrale partajate cu o conexiune punct la punct este un avantaj semnificativ. A doua parte a SAS este protocolul SCSI, care rămâne puternic și popular.
SAS poate folosi, de asemenea, un set mare tipuri de RAID. Giganți precum Adaptec sau LSI Logic oferă un set avansat de caracteristici pentru extindere, migrare, imbricare și alte caracteristici în produsele lor, inclusiv matrice RAID distribuită pe mai multe controlere și unități.
În fine, majoritatea acțiunilor menționate astăzi sunt deja efectuate „din mers”. Aici ar trebui să remarcăm produsele excelente AMCC/3Ware , ArecaȘi Broadcom/Raidcore, care a permis transferul caracteristicilor de clasă enterprise în spațiile 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 pret bun si o gama larga de decizii. Și să nu uităm de o altă caracteristică „inteligentă” a SAS: se înțelege ușor cu infrastructurile SATA existente, deoarece adaptoarele gazdă SAS funcționează cu ușurință cu unitățile SATA. Dar unitatea SAS nu poate fi conectată la adaptorul SATA.
Sursa: Adaptec.
În primul rând, ni se pare, ar trebui să ne întoarcem la istoria SAS. Standardul SCSI (însemnând „interfață de sistem de calculator mic”) a fost întotdeauna privit ca 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 de masă, care permite conectarea doar a două unități la un port, SCSI permite conectarea a până la 15 dispozitive pe o singură magistrală și oferă un protocol de comandă puternic. Dispozitivele trebuie să aibă un ID SCSI unic, care poate fi atribuit fie manual, fie prin protocolul SCAM (Configurare automată SCSI). Deoarece ID-urile magistralei a două sau mai multe adaptoare SCSI pot să nu fie unice, au fost adăugate numere de unitate logică (LUN) pentru a ajuta la identificarea dispozitivelor în medii SCSI complexe.
Hardware-ul SCSI este mai flexibil și mai fiabil decât 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, dacă este terminat corespunzător (pentru a evita reflexiile semnalului). Pe măsură ce SCSI a evoluat, au apărut numeroase standarde care specifică diferite lățimi de magistrală, viteze de ceas, conectori și tensiuni ale semnalului (Fast, Wide, Ultra, Ultra Wide, Ultra2, Ultra2 Wide, Ultra3, Ultra320 SCSI). Din fericire, toți folosesc același set de comenzi.
Orice comunicare SCSI este stabilită 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 va ști dacă va primi sau nu răspunsul dorit.
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 apară atunci când adăugați unități la magistrală. Astăzi este greu de găsit un hard disk care să poată încărca complet viteza de 320 MB/s a Ultra320 SCSI. Dar cinci sau mai multe unități cu același autobuz este cu totul altă problemă. O opțiune ar fi adăugarea unui al doilea adaptor gazdă pentru echilibrarea sarcinii, dar acest lucru are un cost. Cablurile sunt și ele o problemă: cablurile răsucite cu 80 de fire sunt foarte scumpe. Dacă doriți, de asemenea, să obțineți un „hot swap” de unități, adică o înlocuire ușoară a unei unități defectuoase, atunci este necesar un echipament special (backplane).
Desigur, cel mai bine este să plasați unitățile în dispozitive sau module separate, care sunt de obicei înlocuibile la cald împreună cu alte caracteristici de control plăcute. Ca urmare, există mai multe soluții SCSI profesionale pe piață. Dar toate costă foarte mult, motiv pentru care standardul SATA s-a dezvoltat atât de rapid în ultimii ani. Și deși SATA nu va satisface niciodată nevoile sistemelor de întreprindere de vârf, acest standard completează perfect SAS în crearea de noi soluții scalabile pentru mediile de rețea de generație următoare.
SAS nu utilizează o magistrală comună pentru mai multe dispozitive. Sursa: Adaptec.
SATA
În stânga este conectorul SATA pentru transferul de date. În dreapta este conectorul de alimentare. Există destui pini pentru a furniza tensiuni de 3,3 V, 5 V și 12 V pentru fiecare unitate 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 Gb/s cu două conexiuni seriale folosind semnalizare diferențială de joasă tensiune. Stratul fizic folosește codare de 8/10 biți (10 biți reali pentru 8 biți de date), care reprezintă 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 în timpul standardizării SATA-IO(International Organization) a planificat să adauge mai întâi mai multe funcții și apoi să-l numească SATA II. Prin urmare, cea mai recentă specificație se numește SATA 2.5, include 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 în sine.
Să sperăm că în 2007 va mai fi lansat SATA III la 600 MB/s.
Acolo unde cablurile paralele ATA (UltraATA) erau limitate la 46 cm, cablurile SATA pot avea o lungime de până la 1 m, iar pentru eSATA de două ori mai mult. În loc de 40 sau 80 de fire, transmisia în serie necesită doar câțiva pini. Prin urmare, cablurile SATA sunt foarte înguste, ușor de direcționat în interiorul carcasei unui computer și nu obstrucționează atât de mult fluxul de aer. Un singur dispozitiv se bazează pe un port SATA, ceea ce îl face o interfață punct la punct.
Conectorii SATA pentru date și alimentare oferă mufe separate.
SAS
Protocolul de semnalizare aici este același cu cel al SATA. Sursa: Adaptec.
O caracteristică bună a Serial Attached SCSI este că tehnologia acceptă atât SCSI, cât și SATA, drept urmare unitățile SAS sau SATA (sau ambele standarde) pot fi conectate la controlerele SAS. Cu toate acestea, unitățile SAS nu pot funcționa cu controlerele SATA din cauza utilizării protocolului Serial SCSI (SSP). La fel ca SATA, SAS urmează principiul conexiunii punct-la-punct pentru unități (300 MB/s în prezent), iar datorită expandoarelor SAS (sau expandarelor, expandarelor), pot fi conectate mai multe unități decât sunt porturile 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 - conectați unitatea la două gazde diferite. Datorită STP (SATA Tunneling Protocol), controlerele SAS pot comunica cu unitățile SATA conectate la expander.
Sursa: Adaptec.
Sursa: Adaptec.
Sursa: Adaptec.
Desigur, singura conexiune fizică a expander-ului SAS la controlerul gazdă poate fi considerată un „gât de sticlă”, astfel încât porturile SAS largi sunt prevăzute în standard. Un port larg grupează mai multe conexiuni SAS într-o singură legătură între oricare două dispozitive SAS (de obicei între un controler gazdă și un extender/expander). Numărul de conexiuni din cadrul conexiunii poate fi mărit, totul depinde de cerințele impuse. Dar conexiunile redundante nu sunt acceptate și nici bucle sau inele nu sunt permise.
Sursa: Adaptec.
Implementările viitoare ale SAS vor adăuga o lățime de bandă de 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 expandoare. Dar numai expanderul Fan Out principal poate funcționa cu domeniul SAS (vezi conexiunea 4x în centrul diagramei). Sunt permise până la 128 de conexiuni fizice pentru fiecare expandor Edge 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 fie conectat la cald. Prin urmare, expansoarele SAS implică adesea platforme puternice (atât într-un singur caz, cât și nu). De obicei, o singură legătură este utilizată pentru a conecta un simplu snap-in la un adaptor gazdă. Expansoarele cu snap-in-uri încorporate, desigur, se bazează pe conexiuni multicanal.
Pentru SAS au fost dezvoltate trei tipuri de cabluri și conectori. SFF-8484 este un cablu intern multicore care conectează adaptorul gazdă la echipament. În principiu, același lucru se poate realiza 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 multicore extern, lung de până la șase metri.
Sursa: Adaptec.
Cablu SFF-8470 pentru conexiuni externe SAS multilink.
Cablu multifilar SFF-8484. Patru canale/porturi SAS trec printr-un conector.
Cablu SFF-8484 care vă permite 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 despre care am discutat 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 (precum și între două expandoare) poate fi la fel de largă pe cât sunt disponibile porturi SAS. Expansoarele sunt de obicei sisteme montate pe rack care pot găzdui un număr mare de unități, iar posibila conectare a SAS la un dispozitiv superior din ierarhie (de exemplu, un controler gazdă) este limitată 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 în rețea. În acest caz, „complicat” nu ar trebui să însemne că este dificil să lucrezi cu o astfel de topologie. Configurațiile SAS constau în sisteme simple de discuri sau folosesc expandoare. Orice legătură SAS poate fi mărită sau redusă în funcție de cerințele de lățime de bandă. Puteți utiliza atât hard disk-uri SAS puternice, cât și modele SATA de mare capacitate. Împreună cu controlere RAID puternice, puteți configura, extinde sau reconfigura cu ușurință matricele de date - atât în ceea ce privește nivelul RAID, cât și partea hardware.
Toate acestea devin și mai importante atunci când luați în considerare cât de rapidă crește stocarea corporativă. Astăzi toată lumea vorbește despre SAN - rețea de stocare. Implică o organizare descentralizată a unui subsistem de stocare a datelor cu servere tradiționale care utilizează stocări fizice la distanță. Un protocol SCSI ușor modificat este lansat peste rețelele Gigabit Ethernet sau Fibre Channel existente, încapsulate în pachete Ethernet (iSCSI - Internet SCSI). Un sistem care rulează de la un singur hard disk la matrice RAID imbricate complexe devine o așa-numită țintă (țintă) și este legat de un inițiator (sistem gazdă, inițiator), 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 controlul accesului. 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 fie independent de serverele de stocare (un punct periculos de eșec) și îmbunătățește gestionabilitatea hardware-ului. Din punct de vedere programatic, stocarea este încă „în interiorul” serverului. Ținta și inițiatorul iSCSI pot fi în apropiere, pe etaje diferite, în camere sau clădiri diferite - totul depinde de calitatea și viteza conexiunii IP dintre ele. Din acest punct de vedere, este important de remarcat faptul că SAN-ul nu este foarte potrivit pentru cerințele aplicațiilor online precum bazele de date.
Hard disk SAS de 2,5".
Hard disk-urile de 2,5" pentru sectorul profesional sunt încă percepute ca o noutate. Am revizuit prima astfel de unitate de la Seagate de ceva timp - 2,5" Ultra320 Savvio care a lăsat o impresie bună. Toate unitățile SCSI de 2,5 inchi folosesc o viteză a axului de 10.000 rpm, dar nu ajung la nivelurile de performanță ale hard disk-urilor de 3,5 inchi cu aceeași viteză a axului. Faptul este că pistele exterioare ale modelelor de 3,5 "se rotesc cu o viteză liniară mai mare, ceea ce asigură o rată de transfer de date mai mare.
Avantajul hard disk-urilor mici nu constă în capacitate: astăzi maximul pentru ele este încă de 73 GB, în timp ce la hard disk-urile de 3,5 "enterprise-class primim deja 300 GB. În multe domenii, raportul dintre performanță și volumul fizic ocupat este foarte importantă sau eficiență energetică. Cu cât folosiți mai multe hard disk-uri, cu atât obțineți mai multă performanță - asociată cu infrastructura adecvată, desigur. În același timp, hard disk-urile de 2,5" consumă aproape jumătate mai multă energie decât concurenții de 3,5". Dacă luăm în considerare raportul de performanță pe watt (operații I/O pe watt), factorul de formă de 2,5" dă rezultate foarte bune.
Dacă aveți nevoie de capacitate mai presus de toate, atunci este puțin probabil ca unitățile de disc de 3,5" 10.000 rpm să fie cea mai bună alegere. Faptul 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 a fost redus la minimum. Problemele de fiabilitate pot fi rezolvate prin achiziționarea de unități de rezervă (de rezervă) pentru înlocuirea imediată a matricei.
Linia MAY reprezintă generația actuală de unități de 2,5" Fujitsu pentru sectorul profesional. Viteza de rotație este de 10.025 rpm, iar capacitățile sunt de 36,7 și 73,5 GB. Toate unitățile vin cu 8 MB cache și oferă un timp mediu de citire de 4,0 ms și 4,5 ms scrie 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" economisește cel puțin 60% din 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 se potrivește perfect. Spre deosebire de unitățile de 2,5", aici obținem 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 de 36,7 GB, 73,4 GB și 146 GB. GB (cu unul, doi și patru farfurii).
Rulmenții fluid-dinamici și-au făcut drum spre 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 ar trebui să fie răcite corespunzător, iar echipamentul oferă 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, la fel ca unitățile Fujitsu, dar configurația platoului este diferită. Modelul de 36,7 GB folosește două platouri în loc de unul, în timp ce modelul de 73,4 GB utilizează trei platouri în loc de două. Acest lucru indică o densitate mai mică a datelor, dar un astfel de design, de fapt, vă permite să nu utilizați zonele interioare, cele mai lente ale plăcilor. Drept 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 16 MB cache. Compania susține un timp mediu de căutare de 3,4 ms pentru citiri 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 desktop, oferind prima unitate desktop de 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 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 numai pe plăcile de bază de tip server sau ca plăci de expansiune pentru PCI-X sau PCI Express. Dacă facem un pas mai departe și ne uităm la controlerele RAID (Redundant Array of Inexpensive Drives), acestea sunt vândute, în cea mai mare parte, ca plăci individuale datorită complexității lor. Cardurile RAID conțin nu numai controlerul în sine, ci și un cip de accelerare pentru calcularea informațiilor de redundanță (motor XOR), precum și memorie cache. O cantitate mică de memorie este uneori lipită pe card (cel mai adesea 128 MB), dar unele carduri vă permit să extindeți cantitatea folosind un DIMM sau SO-DIMM.
Atunci când alegeți un adaptor gazdă sau un controler RAID, ar trebui să definiți clar de ce aveți nevoie. Gama de noi dispozitive crește chiar în fața ochilor noștri. Adaptoarele gazdă multiport simple vor costa relativ puțin, în timp ce plăcile RAID puternice vor costa mult. Luați în considerare unde vă 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, decideți dacă veți folosi accelerarea hardware. Unele plăci RAID utilizează resurse CPU pentru calculele XOR pentru matrice RAID 5 sau 6; alții folosesc propriul motor hardware XOR. Accelerarea RAID este recomandată pentru mediile în care serverul face mai mult decât să stocheze date, cum ar fi bazele de date sau serverele web.
Toate plăcile adaptoare gazdă pe care le-am menționat în articolul nostru acceptă 300 MB/s per port SAS și permit implementarea foarte flexibilă a infrastructurii de stocare. Astăzi, puțini oameni vor fi surprinși de porturile externe 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. Cu ajutorul unui expander SAS (extern), puteți conecta orice spațiu de stocare. Atâta timp cât o conexiune pe 4 benzi este suficientă, puteți crește numărul de hard disk-uri până la 122. Din cauza costului de performanță al calculării informațiilor de paritate RAID 5 sau RAID 6, stocările RAID externe tipice nu vor putea încărca lățime de bandă cu patru benzi suficientă, chiar dacă se utilizează un număr mare de unități.
48300 este un adaptor gazdă SAS conceput pentru magistrala PCI-X. Piața serverelor de astăzi continuă să fie dominată de PCI-X, deși tot mai multe plăci de bază sunt echipate cu interfețe PCI Express.
Adaptec SAS 48300 folosește o interfață PCI-X la 133 MHz, oferind un debit de 1,06 GB/s. Destul de rapid dacă magistrala PCI-X nu este încărcată cu alte dispozitive. Dacă includeți un dispozitiv cu viteză mai mică în autobuz, atunci toate celelalte plăci 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 și stații de lucru midrange și low-end. Prețul de vânzare sugerat este de 360 USD, ceea ce este destul de rezonabil. Caracteristica Adaptec HostRAID este acceptată, permițându-vă să faceți upgrade 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 când este instalat un capac de 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 un adaptor gazdă SAS3442X PCI-X, un concurent direct al Adaptec SAS 48300. Acesta vine cu opt porturi SAS care sunt împărțite între două interfețe cu patru linii. „Inima” cardului este cipul LSI SAS1068. Una dintre interfețe este destinată dispozitivelor interne, a doua - pentru DAS extern (Direct Attached Storage). Placa folosește interfața magistrală PCI-X 133.
Ca de obicei, interfața de 300 MB/s este acceptată pentru unitățile SATA și SAS. Există 16 LED-uri pe placa de control. Opt dintre ele sunt LED-uri de activitate simple, iar încă opt sunt concepute pentru a raporta o defecțiune a sistemului.
LSI SAS3442X este o placă cu profil redus, astfel încât se potrivește cu ușurință în orice server rack 2U.
Rețineți că 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 și poate fi folosită pentru servere de aplicații, servere de streaming și multe altele. În fața noastră, din nou, este un card cu opt porturi, cu o conexiune SAS externă cu patru benzi și două interfețe interne cu patru benzi. 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, SAS RAID 4800 își depășește cu ușurință „fratele mai mic”: nivelurile RAID 0, 1, 10, 5, 50 sunt acceptate implicit dacă aveți suficiente unități. Spre deosebire de 48300, Adaptec a investit 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 putea face upgrade la moduri RAID dublu redundante (6, 60), precum și o gamă 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 accesoriu de unitate SAS sau SATA cu patru unități, 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 instalația printr-un controler adecvat. Dar cu unitățile SAS, acest lucru nu va mai funcționa. Un cablu LED suplimentar este proiectat pentru a semnala activitatea unităților, dar, din nou, doar 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 SAS la SATA.
Prețul de vânzare cu amănuntul de 369 USD nu este ieftin. Dar veți obține o soluție solidă și de încredere.
Stocare SAS
SANbloc S50 este o soluție de clasă enterprise cu 12 unități. Veți primi o carcasă de montare în rack 2U care se conectează la controlerele SAS. Acesta este unul dintre cele mai bune exemple de soluții SAS scalabile. Cele 12 unități pot fi fie SAS, fie SATA. Sau reprezintă un amestec al ambelor tipuri. Expansorul încorporat poate utiliza una sau două interfețe SAS cu patru linii pentru a conecta S50 la un adaptor gazdă sau la un controler RAID. Deoarece avem o soluție clar profesională, acesta este echipat cu două surse de alimentare (cu redundanță).
Dacă ați achiziționat deja un adaptor gazdă Adaptec SAS, îl puteți conecta cu ușurință la S50 și puteți gestiona unitățile utilizând Managerul de stocare Adaptec. Dacă instalați hard disk-uri SATA de 500 GB, atunci obținem 6 TB de stocare. Dacă luăm unități SAS de 300 GB, atunci capacitatea va fi de 3,6 TB. Deoarece expander-ul este conectat la controlerul gazdă prin două interfețe cu patru benzi, vom obține un debit de 2,4 GB / s, care va fi mai mult decât suficient pentru o matrice de orice tip. Dacă instalați 12 unități într-o matrice RAID0, atunci debitul maxim va fi de numai 1,1 GB / s. La mijlocul acestui an, Adaptec promite să lanseze o versiune ușor modificată cu două blocuri I/O SAS independente.
SANbloc S50 conține funcția de monitorizare automată și control automat al vitezei ventilatorului. Da, dispozitivul este prea tare, așa că am fost ușurați să-l returnăm de la laborator după ce au fost finalizate testele. Un mesaj de eroare a unității este trimis controlerului prin SES-2 (SCSI Enclosure Services) sau prin interfața fizică I2C.
Temperaturile de funcționare pentru actuatoare 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. Schimbând cablul dintre S50 și controlerul gazdă Adaptec, am reușit totuși să ajungem la 760 MB/s. Am folosit șapte hard disk-uri pentru a încărca sistemul în modul RAID 0. Creșterea numărului de hard disk nu a dus la o creștere a debitului.
Testați configurația
| Hardware de sistem | |
| Procesoare | 2x Intel Xeon (nucleu Nocona) 3,6 GHz, FSB800, cache L2 de 1 MB |
| Platformă | Asus NCL-DS (Socket 604) Chipset Intel E7520, BIOS 1005 |
| Memorie | Corsair CM72DD512AR-400 (DDR2-400 ECC, reg.) 2x 512 MB, CL3-3-3-10 |
| Hard disk de sistem | Western Digital Caviar WD1200JB 120 GB, 7200 rpm, 8 MB cache, UltraATA/100 |
| Controlere de unitate | Controler Intel 82801EB UltraATA/100 (ICH5) Promit SATA 300TX4 Adaptec AIC-7902B Ultra320 Adaptec 48300 8 porturi PCI-X SAS Adaptec 4800 8 porturi PCI-X SAS LSI Logic SAS3442X 8 porturi PCI-X SAS |
| Bolti | Instalație interioară cu 4 locații, înlocuibilă la cald 2U, 12-HDD SAS/SATA JBOD |
| Net | Broadcom BCM5721 Gigabit Ethernet |
| placa video | incorporat ATi RageXL, 8 MB |
| Teste | |
| măsurarea performanței | c "t h2benchw 3.6 |
| Măsurarea performanței I/O | IOMeter 2003.05.10 Fileserver Benchmark server web-benchmark baza de date-benchmark Stația de lucru Benchmark |
| Software de sistem și drivere | |
| OS | Microsoft Windows Server 2003 Enterprise Edition Service Pack 1 |
| Șofer platformei | Utilitar de instalare Intel Chipset 7.0.0.1025 |
| Driver grafic Script pentru stația de lucru. După ce am examinat mai multe hard disk-uri SAS noi, trei controlere aferente și două dispozitive de fixare, a devenit clar că SAS este într-adevăr o tehnologie promițătoare. Dacă vă referiți la documentația tehnică SAS, veți înțelege de ce. Acesta nu este doar succesorul SCSI serial (rapid, convenabil și ușor de utilizat), ci și un nivel excelent de scalabilitate și creștere a infrastructurii, în comparație cu care soluțiile Ultra320 SCSI par a fi o epocă de piatră. Și compatibilitatea este pur și simplu grozavă. Dacă intenționați să cumpărați hardware SATA profesional pentru serverul dvs., SAS merită o privire. Orice controler sau accesoriu SAS este compatibil atât cu hard disk-urile SAS, cât și cu SATA. Prin urmare, puteți crea atât un mediu SAS de înaltă performanță, cât și un mediu SATA încăpător - sau ambele. Suportul convenabil pentru stocarea externă este un alt avantaj important al SAS. Dacă stocarea SATA utilizează fie soluții proprietare, fie o singură legătură SATA/eSATA, interfața de stocare SAS permite o lățime de bandă crescută în grupuri de patru legături SAS. Drept urmare, avem ocazia să creștem lățimea de bandă pentru nevoile aplicațiilor, și să nu ne odihnim pe 320 MB/s UltraSCSI sau 300 MB/s SATA. Mai mult, expansoarele SAS vă permit să creați o întreagă ierarhie de dispozitive SAS, astfel încât administratorii să aibă mai multă libertate de acțiune. Evoluția dispozitivelor SAS nu se va opri aici. Ni se pare că interfața UltraSCSI poate fi considerată învechită și ștearsă încet. Este puțin probabil ca industria să-l îmbunătățească, cu excepția cazului în care va continua să susțină implementările existente ale UltraSCSI. Cu toate acestea, noi hard disk-uri, cele mai recente modele de stocare și echipamente, precum și o creștere a vitezei interfeței la 600 MB / s, și apoi la 1200 MB / s - toate acestea sunt destinate SAS. Care ar trebui să fie o infrastructură modernă de stocare? Odată cu disponibilitatea SAS, zilele UltraSCSI sunt numerotate. Versiunea secvențială este un pas logic înainte și face totul mai bine decât predecesorul său. Problema alegerii între UltraSCSI și SAS devine evidentă. Alegerea între SAS sau SATA este ceva mai dificilă. Dar dacă priviți în viitor, atunci componentele SAS vor fi în continuare mai bune. Într-adevăr, pentru performanță maximă sau în ceea ce privește scalabilitatea, nu există astăzi nicio alternativă la SAS. | |
În sistemele informatice moderne, interfețele SATA și SAS sunt folosite pentru a conecta hard disk-urile principale. De regulă, prima opțiune se potrivește stațiilor de lucru de acasă, a doua - cele de server, astfel încât tehnologiile nu concurează între ele, îndeplinind cerințe diferite. Diferența semnificativă de cost și dimensiunea memoriei îi face pe utilizatori să se întrebe cum diferă SAS de SATA și să caute compromisuri. Să vedem dacă asta are sens.
SAS(Serial Attached SCSI) este o interfață serială pentru conectarea dispozitivelor de stocare, dezvoltată pe baza SCSI paralel pentru a executa același set de comenzi. Folosit în principal în sistemele server.
SATA(Serial ATA) este o interfață serială de schimb de date bazată pe paralel PATA (IDE). Este folosit în casă, birou, PC-uri multimedia și laptop-uri.
Dacă vorbim despre HDD, atunci, în ciuda diferitelor caracteristici tehnice și conectori, nu există diferențe cardinale între dispozitive. Compatibilitatea inversă unidirecțională face posibilă conectarea discurilor la placa de server folosind atât una, cât și a doua interfață.
Este de remarcat faptul că ambele opțiuni de conectare sunt reale și pentru SSD-uri, dar diferența semnificativă dintre SAS și SATA în acest caz va fi în costul unității: prima poate fi de zeci de ori mai scumpă cu un volum comparabil. Prin urmare, astăzi o astfel de soluție, dacă nu rară, este suficient de echilibrată și este destinată centrelor de date rapide la nivel corporativ.
Comparaţie
După cum știm deja, SAS este folosit în servere, SATA - în sistemele de acasă. În practică, aceasta înseamnă că mulți utilizatori îl accesează pe primul în același timp și rezolvă multe sarcini, în timp ce cel din urmă se ocupă de o singură persoană. În consecință, sarcina serverului este mult mai mare, astfel încât discurile trebuie să fie suficient de tolerante la erori și rapide. Protocoalele SCSI (SSP, SMP, STP) implementate în SAS vă permit să procesați mai multe operațiuni I/O în același timp.
Direct pentru HDD, viteza de acces este determinată în primul rând de viteza de rotație a axului. Pentru sisteme desktop și laptopuri, 5400 - 7200 RPM este necesar și suficient. În consecință, este aproape imposibil să găsești o unitate SATA cu 10.000 RPM (cu excepția să ne uităm la seria WD VelociRaptor, din nou concepută pentru stații de lucru), și orice mai mare este absolut de neatins. HDD-ul SAS se rotește cu cel puțin 7200 RPM, 10000 RPM poate fi considerat standard, iar 15000 RPM este un maxim suficient.
Unitățile seriale SCSI sunt considerate a fi mai fiabile și au MTBF mai mare. În practică, stabilitatea este atinsă mai mult datorită funcției de verificare a sumei de control. Unitățile SATA, pe de altă parte, suferă de „erori silentioase”, atunci când datele sunt parțial scrise sau corupte, ceea ce duce la sectoare proaste.
Principalul avantaj al SAS funcționează și pentru toleranța la erori a sistemului - două porturi duplex care vă permit să conectați un dispozitiv prin două canale. În acest caz, schimbul de informații se va desfășura simultan în ambele direcții, iar fiabilitatea este asigurată de tehnologia Multipath I/O (două controlere se asigură reciproc și împart sarcina). Coada de comenzi etichetate este construită până la o adâncime de 256. Majoritatea unităților SATA au un port semi-duplex, iar adâncimea cozii folosind tehnologia NCQ nu este mai mare de 32.
Interfața SAS presupune utilizarea cablurilor cu lungimea de până la 10 m. La un port pot fi conectate până la 255 de dispozitive prin expandoare. SATA este limitat la 1 m (2 m pentru eSATA) și acceptă doar conexiunea punct la punct a unui dispozitiv.
Perspective de dezvoltare ulterioară - care este diferența dintre SAS și SATA este, de asemenea, simțită destul de puternic. Lățimea de bandă a interfeței SAS ajunge la 12 Gb/s, iar producătorii anunță suport pentru rate de transfer de date de 24 Gb/s. Cea mai recentă revizuire a SATA s-a oprit la 6 Gb/s și nu va evolua în acest sens.
Unitățile SATA în ceea ce privește costul de 1 GB au un preț foarte atractiv. În sistemele în care viteza de acces la date nu este critică, iar cantitatea de informații stocate este mare, se recomandă utilizarea acestora.
masa
| SAS | SATA |
| Pentru sisteme server | În primul rând pentru sisteme desktop și mobile |
| Utilizează setul de comenzi SCSI | Utilizează setul de comenzi ATA |
| Viteza minimă a axului HDD 7200 RPM, maxim - 15000 RPM | 5400 RPM minim, 7200 RPM maxim |
| Acceptă tehnologia de verificare a sumei de control la scrierea datelor | Un procent mare de erori și sectoare proaste |
| Două porturi duplex | Un port semi-duplex |
| Multipath I/O acceptat | Conexiune punct la punct |
| Coada de comenzi de până la 256 | Coada de comenzi de până la 32 |
| Se pot folosi cabluri de până la 10 m | Lungimea cablului nu mai mult de 1 m |
| Lățimea de bandă a magistralei de până la 12 Gb/s (în viitor - 24 Gb/s) | Lățime de bandă 6 Gbps (SATA III) |
| Costul unităților este mai mare, uneori semnificativ | Mai ieftin ca preț pentru 1 GB |
De peste 20 de ani, interfața magistrală paralelă a fost cel mai comun protocol de comunicare pentru majoritatea sistemelor de stocare digitală. Dar, pe măsură ce nevoia de lățime de bandă și flexibilitate a sistemului a crescut, deficiențele celor mai comune tehnologii de interfață paralelă, SCSI și ATA, au devenit evidente. Lipsa compatibilității între interfețele paralele SCSI și ATA — conectori, cabluri și seturi de instrucțiuni diferite utilizate — crește costurile de întreținere a sistemului, cercetare și dezvoltare, instruire și calificare a noilor produse.
Până în prezent, tehnologiile paralele încă se potrivesc utilizatorilor sistemelor moderne de întreprindere în ceea ce privește performanța, dar nevoia tot mai mare de viteze mai mari, integritate mai mare a transferului de date, dimensiune fizică redusă și standardizare mai largă pune la îndoială capacitatea unei interfețe paralele fără costuri inutile pentru ține pasul cu creșterea rapidă a performanței procesorului și a vitezei hard diskului. În plus, într-un mediu de austeritate, întreprinderilor devine din ce în ce mai dificil să găsească fonduri pentru a dezvolta și menține conectori eterogene pentru panoul din spate pentru șasiu de server și matrice de discuri externe, pentru a verifica compatibilitatea interfețelor eterogene și a inventaria conexiuni I/O eterogene.
Utilizarea interfețelor paralele vine și cu o serie de alte probleme. Transmisia de date în paralel printr-un cablu larg este supusă diafoniei, ceea ce poate crea zgomot suplimentar și erori de semnal - pentru a evita această capcană, trebuie să reduceți viteza semnalului sau să limitați lungimea cablului sau ambele. Terminarea semnalelor paralele este, de asemenea, asociată cu anumite dificultăți - trebuie să terminați fiecare linie separat, de obicei ultima unitate efectuează această operație pentru a preveni reflectarea semnalului la capătul cablului. În cele din urmă, cablurile și conectorii mari utilizați în interfețele paralele fac ca aceste tehnologii să nu fie adecvate pentru noile sisteme de calcul compacte.
Vă prezentăm SAS și SATA
Tehnologiile seriale precum Serial ATA (SATA) și Serial Attached SCSI (SAS) depășesc limitările arhitecturale ale interfețelor paralele tradiționale. Aceste noi tehnologii și-au primit numele de la metoda de transmitere a semnalului, când toate informațiile sunt transmise secvenţial (serial englezesc), într-un singur flux, spre deosebire de fluxurile multiple care sunt utilizate în tehnologiile paralele. Principalul avantaj al interfeței seriale este că atunci când datele sunt transferate într-un singur flux, se mișcă mult mai rapid decât atunci când se utilizează o interfață paralelă.Tehnologiile seriale combină mulți biți de date în pachete și apoi le transferă printr-un cablu la viteze de până la 30 de ori mai rapide decât interfețele paralele.
SATA extinde capacitățile tehnologiei tradiționale ATA, permițând transferul de date între unități de disc la viteze de 1,5 GB pe secundă sau mai mult. Datorită costului său scăzut pe gigabyte de capacitate de disc, SATA va continua să fie interfața de disc dominantă în PC-urile desktop, serverele entry-level și sistemele de stocare în rețea, unde costul este unul dintre principalele considerații.
SAS, succesorul SCSI paralel, se bazează pe funcționalitatea ridicată dovedită a predecesorului său și promite să extindă considerabil capacitățile sistemelor de stocare ale întreprinderilor de astăzi. SAS are o serie de avantaje care nu sunt disponibile cu soluțiile tradiționale de stocare. În special, SAS permite conectarea a până la 16.256 de dispozitive la un singur port și oferă o conexiune serială punct-la-punct fiabilă la viteze de până la 3 Gb/s.
În plus, conectorul SAS mai mic oferă conectivitate completă cu două porturi atât pentru hard disk-uri de 3,5" cât și pentru 2,5" (disponibil anterior doar pe hard disk-urile Fibre Channel de 3,5"). Aceasta este o caracteristică foarte utilă atunci când trebuie să instalați o mulțime de unități redundante într-un sistem compact, cum ar fi un server blade cu profil redus.
SAS îmbunătățește adresarea și conectivitatea unităților cu extensii hardware care permit conectarea unui număr mare de unități la unul sau mai multe controlere gazdă. Fiecare expander oferă conexiuni pentru până la 128 de dispozitive fizice, care pot fi alte controlere gazdă, alte expandoare SAS sau unități de disc. Această schemă se scalează bine și vă permite să creați topologii la scară întreprindere care acceptă cu ușurință clusteringul cu mai multe noduri pentru recuperarea automată a sistemului în caz de defecțiune și pentru echilibrarea sarcinii.
Unul dintre cele mai mari beneficii ale noii tehnologii seriale este că interfața SAS va fi, de asemenea, compatibilă cu unități SATA mai rentabile, permițând proiectanților de sisteme să folosească ambele tipuri de unități în același sistem fără cheltuielile suplimentare de suport a două interfețe diferite. Astfel, interfața SAS, reprezentând următoarea generație de tehnologie SCSI, depășește limitările existente ale tehnologiilor paralele în ceea ce privește performanța, scalabilitatea și disponibilitatea datelor.
Mai multe niveluri de compatibilitate
Compatibilitate fizicăConectorul SAS este universal și compatibil cu SATA. Acest lucru permite atât unităților SAS, cât și SATA să fie conectate direct la sistemul SAS, permițând astfel ca sistemul să fie utilizat fie pentru aplicații critice pentru misiune care necesită performanță ridicată și acces rapid la date, fie pentru aplicații mai rentabile cu un cost pe mai mic. gigabyte.
Setul de comenzi SATA este un subset al setului de comenzi SAS, care oferă compatibilitate între dispozitivele SATA și controlerele SAS. Cu toate acestea, unitățile SAS nu pot funcționa cu un controler SATA, așa că sunt prevăzute cu chei speciale pe conectori pentru a elimina posibilitatea unei conexiuni incorecte.
În plus, parametrii fizici similari ai interfețelor SAS și SATA permit o nouă placă universală SAS care acceptă atât unitățile SAS, cât și SATA. Ca rezultat, nu este nevoie să folosiți două plăci de spate diferite pentru unitățile SCSI și ATA. Această interoperabilitate aduce beneficii atât producătorilor de plăci din spate, cât și utilizatorilor finali prin reducerea costurilor hardware și de inginerie.
Compatibilitate la nivel de protocol
Tehnologia SAS include trei tipuri de protocoale, fiecare dintre ele fiind folosit pentru a transfera diferite tipuri de date printr-o interfață serială, în funcție de dispozitivul care este accesat. Primul este protocolul serial SCSI (Serial SCSI Protocol SSP), care transmite comenzi SCSI, al doilea este SCSI Management Protocol (SMP), care transmite informații de control către expansoare. Al treilea, SATA Tunneled Protocol STP, stabilește o conexiune care permite trimiterea comenzilor SATA. Folosind aceste trei protocoale, interfața SAS este pe deplin compatibilă cu aplicațiile SCSI existente, software-ul de management și dispozitivele SATA.
Această arhitectură multi-protocol, combinată cu compatibilitatea fizică a conectorilor SAS și SATA, face din tehnologia SAS puntea universală între dispozitivele SAS și SATA.
Beneficii de compatibilitate
Compatibilitatea dintre SAS și SATA aduce o serie de beneficii pentru proiectanții de sisteme, constructori și utilizatorii finali.
Proiectanții de sistem pot folosi aceleași plăci din spate, conectori și conexiuni prin cablu datorită compatibilității SAS și SATA. Actualizarea sistemului de la SATA la SAS este de fapt o înlocuire a unităților de disc. În schimb, pentru utilizatorii de interfețe paralele tradiționale, trecerea de la ATA la SCSI înseamnă schimbarea panourilor din spate, conectori, cabluri și unități. Alte beneficii de interoperabilitate rentabile ale tehnologiilor seriale includ procedurile de certificare simplificate și managementul activelor.
Revânzătorii VAR și constructorii de sisteme pot reconfigura rapid și ușor sistemele personalizate prin simpla instalare a unității de disc corespunzătoare în sistem. Nu este nevoie să lucrați cu tehnologii incompatibile și să folosiți conectori speciali și diferite conexiuni prin cablu. În plus, flexibilitatea adăugată de a alege cel mai bun raport preț/performanță va permite revânzătorilor VAR și constructorilor de sisteme să își diferențieze mai bine produsele.
Pentru utilizatorii finali, compatibilitatea SATA și SAS înseamnă un nou nivel de flexibilitate atunci când vine vorba de alegerea celui mai bun raport preț/performanță. Unitățile SATA sunt cea mai bună soluție pentru servere și sisteme de stocare cu costuri reduse, în timp ce unitățile SAS oferă performanță maximă, fiabilitate și compatibilitate cu software-ul de management. Capacitatea de a face upgrade de la unități SATA la SAS fără a fi nevoie să achiziționați un nou sistem simplifică foarte mult decizia de cumpărare, protejează investiția în sistem și scade costul total de proprietate.
Dezvoltarea în comun a protocoalelor SAS și SATA
La 20 ianuarie 2003, SCSI Trade Association (STA) și Grupul de lucru Serial ATA (SATA) II au anunțat o colaborare pentru a se asigura că tehnologia SAS este compatibilă cu unitățile de disc SATA la nivel de sistem.Colaborarea celor două organizații, precum și eforturile comune ale furnizorilor de stocare și ale comitetelor de standarde, vizează dezvoltarea unor linii directoare de compatibilitate și mai precise, care vor ajuta proiectanții de sisteme, profesioniștii IT și utilizatorii finali să-și ajusteze sistemele pentru a obține performanțe optime. și fiabilitatea și costul total de proprietate mai mic.
Specificația SATA 1.0 a fost aprobată în 2001, iar astăzi sunt pe piață produse SATA de la diverși producători. Specificația SAS 1.0 a fost aprobată la începutul anului 2003, iar primele produse ar trebui să apară pe piață în prima jumătate a anului 2004.
