Krahasimi i ndërfaqeve SCSI, SAS dhe SATA. Dallimi midis lidhësve SAS dhe SATA sas

Sistemet moderne kompjuterike përdorin ndërfaqe SATA dhe SAS për të lidhur disqet kryesore. Si rregull, opsioni i parë i përshtatet stacioneve të punës në shtëpi, i dyti - ato të serverëve, kështu që teknologjitë nuk konkurrojnë me njëra-tjetrën, duke përmbushur kërkesa të ndryshme. Dallimi domethënës në kosto dhe kapacitetin e memories i bën përdoruesit të pyesin se si SAS ndryshon nga SATA dhe të kërkojnë opsione kompromisi. Le të shohim nëse kjo është e këshillueshme.

SAS(Serial Attached SCSI) është një ndërfaqe serike për lidhjen e pajisjeve ruajtëse, e zhvilluar në bazë të SCSI paralele për të ekzekutuar të njëjtin grup komandash. Përdoret kryesisht në sistemet e serverëve.

SATA(Serial ATA) – ndërfaqe serike e shkëmbimit të të dhënave bazuar në PATA paralele (IDE). Përdoret në shtëpi, zyrë, PC multimediale dhe laptopë.

Nëse flasim për HDD, atëherë, pavarësisht nga karakteristikat teknike dhe lidhësit e ndryshëm, nuk ka dallime thelbësore midis pajisjeve. Përputhshmëria me një drejtim prapa bën të mundur lidhjen e disqeve me bordin e serverit duke përdorur një ndërfaqe dhe një ndërfaqe të dytë.

Vlen të përmendet se të dy opsionet e lidhjes janë gjithashtu të mundshme për SSD, por ndryshimi domethënës midis SAS dhe SATA në këtë rast do të jetë në koston e diskut: e para mund të jetë dhjetëra herë më e shtrenjtë për një vëllim të krahasueshëm. Prandaj, sot një zgjidhje e tillë, nëse jo e rrallë, është mjaft e mirëmenduar dhe synohet për qendrat e shpejta të përpunimit të të dhënave në nivel ndërmarrje.

Krahasimi

Siç e dimë tashmë, SAS përdoret në serverë, SATA në sistemet shtëpiake. Në praktikë, kjo do të thotë që të parët aksesohen nga shumë përdorues në të njëjtën kohë dhe shumë detyra zgjidhen, ndërsa të dytat merren nga një person. Prandaj, ngarkesa e serverit është shumë më e lartë, kështu që disqet duhet të jenë mjaftueshëm tolerantë ndaj gabimeve dhe të shpejtë. Protokollet SCSI (SSP, SMP, STP) të implementuara në SAS lejojnë që më shumë operacione I/O të përpunohen njëkohësisht.

Direkt për HDD, shpejtësia e qarkullimit përcaktohet kryesisht nga shpejtësia e rrotullimit të boshtit. Për sistemet desktop dhe laptopët, 5400 – 7200 RPM janë të nevojshme dhe të mjaftueshme. Prandaj, është pothuajse e pamundur të gjesh një disk SATA me 10,000 RPM (përveç nëse shikoni serinë WD VelociRaptor, të destinuara, përsëri, për stacione pune), dhe çdo gjë më e lartë është absolutisht e paarritshme. SAS HDD rrotullohet të paktën 7200 RPM, 10000 RPM mund të konsiderohen standarde dhe 15000 RPM është një maksimum i mjaftueshëm.

Disqet serike SCSI konsiderohen të jenë më të besueshëm dhe kanë MTBF më të lartë. Në praktikë, stabiliteti arrihet më shumë falë funksionit të verifikimit të shumës së kontrollit. Disqet SATA, nga ana tjetër, vuajnë nga "gabime të heshtura" kur të dhënat shkruhen pjesërisht ose dëmtohen, gjë që çon në shfaqjen e sektorëve të këqij.

Avantazhi kryesor i SAS gjithashtu kontribuon në tolerancën e gabimeve të sistemit - dy porte dupleks, duke ju lejuar të lidhni një pajisje përmes dy kanaleve. Në këtë rast, shkëmbimi i informacionit do të kryhet njëkohësisht në të dy drejtimet, dhe besueshmëria sigurohet nga teknologjia Multipath I/O (dy kontrollorë mbrojnë njëri-tjetrin dhe ndajnë ngarkesën). Radha e komandave të shënuara ndërtohet deri në një thellësi prej 256. Shumica e disqeve SATA kanë një portë gjysmë dupleks dhe thellësia e radhës duke përdorur teknologjinë NCQ nuk është më shumë se 32.

Ndërfaqja SAS kërkon përdorimin e kabllove me gjatësi deri në 10 m. Deri në 255 pajisje mund të lidhen në një portë nëpërmjet zgjeruesve. SATA është e kufizuar në 1 m (2 m për eSATA) dhe mbështet vetëm një lidhje pikë-për-pikë.

Perspektivat për zhvillim të mëtejshëm janë aty ku ndryshimi midis SAS dhe SATA ndihet gjithashtu mjaft i mprehtë. Produktiviteti i ndërfaqes SAS arrin 12 Gbit/s dhe prodhuesit po njoftojnë mbështetje për shpejtësinë e transferimit të të dhënave prej 24 Gbit/s. Rishikimi i fundit i SATA u ndal në 6 Gbit/s dhe nuk do të evoluojë në këtë drejtim.

Disqet SATA, për sa i përket kostos prej 1 GB, kanë një çmim shumë tërheqës. Në sistemet ku shpejtësia e aksesit të të dhënave nuk është kritike dhe vëllimi i informacionit të ruajtur është i madh, këshillohet përdorimi i tyre.

Tabela

SAS	SATA
Për sistemet e serverëve	Kryesisht për sistemet desktop dhe celular
Përdor grupin e komandave SCSI	Përdor grupin e komandave ATA
Shpejtësia minimale e boshtit të HDD-së 7200 RPM, maksimumi - 15000 RPM	Minimumi 5400 RPM, maksimumi 7200 RPM
Mbështet teknologjinë për kontrollimin e shumave kontrolluese gjatë shkrimit të të dhënave	Një përqindje e madhe e gabimeve dhe sektorëve të këqij
Dy porte të plota dupleks	Një portë gjysmë dupleks
I/O me shumë rrugë të mbështetur	Lidhja pikë-për-pikë
Radha e komandës deri në 256	Radha e ekipit deri në 32
Mund të përdoren kabllo deri në 10 m	Gjatësia e kabllit jo më shumë se 1 m
Rrjedha e autobusit deri në 12 Gbit/s (në të ardhmen - 24 Gbit/s)	Gjerësia e brezit 6 Gbps (SATA III)
Kostoja e disqeve është më e lartë, ndonjëherë në mënyrë të konsiderueshme	Më e lirë për sa i përket çmimit për 1 GB

Në këtë artikull, ne hedhim një vështrim në të ardhmen e SCSI dhe shohim disa nga avantazhet dhe disavantazhet e ndërfaqeve SCSI, SAS dhe SATA.

Në fakt, çështja është pak më komplekse sesa thjesht zëvendësimi i SCSI me SATA dhe SAS. SCSI paralele tradicionale është një ndërfaqe e provuar dhe e testuar që ka qenë në përdorim për një kohë të gjatë. Aktualisht, SCSI ofron shpejtësi shumë të shpejtë të transferimit të të dhënave prej 320 Megabajt për sekondë (Mbps) duke përdorur ndërfaqen moderne Ultra320 SCSI. Përveç kësaj, SCSI ofron një gamë të gjerë karakteristikash, duke përfshirë Command-Tag Queuing (një metodë e optimizimit të komandave I/O për të rritur performancën). Hard disqet SCSI janë të besueshëm; në një distancë të shkurtër është e mundur të krijohet një zinxhir prej 15 pajisjesh të lidhura me një lidhje SCSI. Këto veçori e bëjnë SCSI një zgjedhje të shkëlqyer për desktop dhe stacione pune me performancë të lartë, deri në serverët e ndërmarrjeve sot.

Hard disqet SAS përdorin grupin e komandave SCSI dhe kanë të njëjtën besueshmëri dhe performancë si disqet SCSI, por përdorin një version serial të ndërfaqes SCSI, me një shpejtësi prej 300 MB/sek. Megjithëse është pak më i ngadalshëm se SCSI në 320 Mbps, ndërfaqja SAS është e aftë të mbështesë deri në 128 pajisje në distanca më të gjata se Ultra320 dhe mund të zgjerohet në 16,000 pajisje për kanal. Hard disqet SAS ofrojnë të njëjtën besueshmëri dhe shpejtësi rrotullimi (10000-15000) si disqet SCSI.

Disqet SATA janë pak më ndryshe. Aty ku disqet SCSI dhe SAS fokusohen në performancën dhe besueshmërinë, disqet SATA i sakrifikojnë këto në favor të rritjes së konsiderueshme të kapacitetit dhe uljes së kostos. Për shembull, disku SATA tani ka arritur një kapacitet prej 1 terabajt (TB). SATA përdoret aty ku nevojitet kapacitet maksimal, si p.sh. për rezervimin ose arkivimin e të dhënave. SATA tani ofron lidhje pikë-për-pikë me shpejtësi deri në 300 Mbps dhe tejkalon lehtësisht 150 Mbps të ndërfaqes paralele tradicionale ATA.

Pra, çfarë do të ndodhë me SCSI? Punon shkëlqyeshëm. Problemi me SCSI tradicionale është se ai thjesht po arrin fundin e jetës së tij. SCSI paralele, e cila ka një shpejtësi prej 320 MB/sek, nuk do të jetë dukshëm më e shpejtë në gjatësinë aktuale të kabllove SCSI. Për krahasim, disqet SATA do të arrijnë shpejtësinë 600 MB/sek në të ardhmen e afërt, SAS ka plane të arrijë 1200 MB/sek. Disqet SATA mund të punojnë gjithashtu me një ndërfaqe SAS, kështu që këto disqe mund të përdoren njëkohësisht në disa sisteme ruajtjeje. Potenciali për rritjen e zgjerueshmërisë dhe performancës së transferimit të të dhënave e tejkalon shumë atë të SCSI. Por SCSI nuk do të largohet së shpejti. Ne do të vazhdojmë të shohim SCSI në serverë të vegjël dhe të mesëm për disa vite në vijim. Me përmirësimin e harduerit, SCSI do të zëvendësohet sistematikisht nga disqet SAS/SATA për shpejtësi më të shpejta dhe lidhje më të lehta.

Disqet e serverëve me performancë të lartë për detyra kritike për misionin rrallëherë bien në vëmendjen e botimeve të IT. Kjo nuk është për t'u habitur, pasi ne jemi më të përqendruar te blerësi masiv sesa te administratorët e sistemit dhe furnizuesit e pajisjeve të serverit. Ndërkohë, testimi i HDD-ve të serverëve është edhe më i rëndësishëm se testimi i atyre desktop - për disa arsye. Së pari, për shkak të kostos më të lartë të disqeve dhe ndjeshmërisë më të lartë të performancës së detyrave të serverit. Pas shpërndarjes masive të disqeve të gjendjes së ngurtë, dallimet midis disqeve të desktopit kanë pushuar të kenë një rëndësi të madhe, dhe në një server, zëvendësimi i një HDD me një SSD është ende larg nga gjithmonë i këshillueshëm. Rrethana tjetër rrjedh nga e para: HDD për një desktop ose NAS në shtëpi mund të zgjidhet sipas karakteristikave themelore teknike (vëllimi, shpejtësia e gishtit, kapaciteti i pjatës). Në rastin e një HDD të serverit, shumë varet nga optimizimi i firmuerit, i cili manifestohet në ngarkesa komplekse dhe, në përputhje me rrethanat, kërkon teste speciale për të kapur këto veçori. Më në fund, në shkallë të gjerë, hyn në lojë një parametër i tillë si raporti i performancës ndaj konsumit të energjisë së diskut.

Zgjedhja e hard disqeve të ndërmarrjeve është bërë padyshim më e lehtë gjatë viteve të fundit. Modelet me ndërfaqe Fiber Channel dhe SCSI kanë pushuar së prodhuari. Disqet ndahen në dy klasa: modelet në faktorin e formës 3,5 inç janë të kufizuar në një shpejtësi rrotullimi prej 7200 rpm, kanë një ndërfaqe SAS ose SATA për të zgjedhur dhe janë të dizajnuara për ruajtjen e të dhënave "të ftohta" (ruajtje afër linjës). Disqet me shpejtësi 10,000-15,000 rpm përdorin ndërfaqen SAS dhe shumica janë zhvendosur në faktorin e formës 2,5 inç (SFF - Small Form Factor), i cili ju lejon të rritni numrin e boshteve për njësi në raft. Vetëm HGST ka ende disqe të klasit 15K në faktorin e formës 3,5 inç dhe me porte të kanalit fibër.

Ne tashmë i kushtojmë vazhdimisht vëmendje disqeve afër linjës në konfigurimin SATA, por kjo është hera e parë që testi i disqeve SAS/SCSI publikohet në 3DNews.

⇡ Pjesëmarrësit e testit

Pajisjet e mëposhtme morën pjesë në krahasim:

• HGST Ultrastar C10K1800 1,8 TB (HUC101818CS4200);
• HGST Ultrastar C15K600 600 GB (HUC156060CSS200);
• Seagate Savvio 10K.6 900 GB (ST900MP0006);
• Seagate Enterprise Performance 10K HDD v7 1,2 TB (ST1200MM0017);
• Seagate Enterprise Performance 15K HDD v5 600 GB (ST600MP0035);
• Toshiba AL13SEB 900 GB (AL13SEB900);
• Toshiba AL13SXB 600 GB (AL13SXB600N);
• WD VelociRaptor 1 TB (WD1000DHTZ).

Ndryshe nga disqet e desktopit dhe disqet NAS, disqet SAS nuk janë aq të ndryshëm nga njëri-tjetri. Të gjithë pjesëmarrësit:

a) janë të disponueshme në një faktor forme 2,5 inç me një trashësi prej 15 mm;

b) të ketë dy porte SAS për të rritur tolerancën ndaj gabimeve;

c) të përgatitur për të punuar 24/7 në një raft telekomunikacioni;

d) të lejojë përdoruesin të konfigurojë madhësinë e sektorit për të regjistruar meta të dhëna shtesë;

e) karakterizohen nga të njëjtët tregues besueshmërie (MTBF, numri i cikleve të parkimit të kokës);

e) shitet me një garanci pesëvjeçare të prodhuesit.

Modelet me volumin maksimal në linjat përkatëse u zgjodhën për testim. Prezantohen produktet e të gjitha kompanive që prodhojnë HDD sot, me një përjashtim. Ne kemi shterur të gjitha mundësitë për të marrë një makinë WD Xe për testim (përveç blerjes së thjeshtë për shumë para), dhe së fundmi kjo markë u zhduk plotësisht nga faqja e internetit e korporatës Western Digital - me sa duket, ajo po ndërpritet. Si rezultat, nga të gjitha disqet me një shpejtësi gishti 10-15 mijë rpm, WD ka vetëm VelociRaptor - në thelb një derivat i WD Xe, por me një ndërfaqe SATA. Për të siguruar që WD ishte të paktën disi e përfaqësuar në rishikim, ne përfshimë VelociRaptor midis pjesëmarrësve. Sigurisht, nuk mund të konsiderohet një zëvendësim 100% për disqet SAS, por shumë serverë funksionojnë në disqet SATA, kështu që VelociRaptor mund të vihet në veprim. Përveç kësaj, nëse shikoni nga ana tjetër, cilido nga disqet SAS mund të përdoret në një stacion pune me HBA (Adaptuesin e autobusit pritës) përkatës në vend të VelociRaptor, i cili gjithashtu justifikon pjesëmarrjen e kësaj disku në testin e sotëm.

Prodhuesi	HGST	HGST	Seagate	Seagate	Seagate	Toshiba	Toshiba	Western Digital
Seria	Ultrastar C10K1800	Ultrastar C15K600	Savvio 10K.6	Enterprise Performance 10K HDD v7	Seagate Enterprise Performance 15K HDD v5	AL13SEB	AL13SXB	VelociRaptor
Numri i modelit	HUC101818CS4200	HUC156060CSS200	ST900MM0006	ST1200MM0017	ST600MP0035	AL13SEB900	AL13SXB600N	WD1000CHTZ/WD1000DHTZ
Faktor formë	2.5 inç	2.5 inç	2.5 inç	2.5 inç	2.5 inç	2.5 inç	2.5 inç	3.5/2.5 inç
Ndërfaqja	SAS 12 Gbps	SAS 12 Gbps	SAS 6 Gbps	SAS 6 Gbps	SAS 12 Gbps	SAS 6 Gbps	SAS 6 Gbps	SATA 6 Gb/s
Me dy porta	po	po	po	po	po	po	po	Nr
Kapaciteti, GB	1 800	600	900	1 200	600	900	600	1000
Konfigurimi
Shpejtësia e rrotullimit të boshtit, rpm	10 520	15 030	10 000	10 000	15 000	10 500	15 000	10 000
Dendësia e regjistrimit të të dhënave, GB/pllakë	450	200	300	300	200	240	ND	334
Numri i pllakave/kokave	4/8	3/6	3/6	4/8	3/6	4/8	ND	3/6
Vëllimi i tamponit, MB	128	128	64	64	128	64	64	64
Madhësia e sektorit, bajt	4096-4224	512-528	512-528	512-528	4096-4224	512-528	512-528	512
Performanca
Maks. shpejtësi e qëndrueshme e leximit sekuenciale, MB/s	247	250	195	195	246	195	228	200
Maks. shpejtësi e qëndrueshme e shkrimit sekuenciale, MB/s	247	250	195	195	246	195	228	200
Shpejtësia e shpërthimit, leximi/shkrimi, MB/s	261	267
Shpejtësia e brendshme e transferimit të të dhënave, MB/s	1307-2859	1762-3197	1440-2350	1440-2350	ND	ND	ND	ND
Koha mesatare e kërkimit: lexim/shkruaj, ms	3,7/4,4	2,9/3,1	ND	ND	ND	3,7/4,1	2,7/2,95	ND
Koha e kërkimit nga pista në pistë: lexo/shkruaj, ms	ND	ND	ND	ND	ND	0,2/22	ND	ND
Koha e kërkimit me goditje të plotë: lexo/shkruaj, ms	7,3/7,8	7,3/7,7	ND	ND	ND	ND	ND	ND
Besueshmëria
MTBF (koha mesatare midis dështimeve), h	2 000 000	2 000 000	2 000 000	2 000 000	2 000 000	2 000 000	2 000 000	1 400 000
AFR (shkalla e dështimit vjetor), %	ND	0,44	0,44	0,44	0,44	ND	0,44	ND
Numri i cikleve të parkimit të kokës	600 000	600 000	ND	ND	ND	ND	600 000	600 000
karakteristikat fizike
Konsumi i energjisë: boshe/lexo-shkruaj, W	5,4/7,6	5,8/7,5	3,9/7,8	4,6/8,1	5,3/8,7	3.9/ND	5,0/9,0	4,2/5,8
Niveli tipik i zhurmës: I papunë/Kërkim	34/38 dBA	32/38 dBA	30 dBA/LP	31 dBA/LP	32,5/33,5 dBA	30 dBA/ND	33 dBA/LP	30/37 dBA
Temperatura maksimale, °C: disku ndezur/disku fikur	55/70	55/70	60/70	60/70	55/70	55/70	55/70	55/70
Rezistenca ndaj goditjes: disku i ndezur (lexuar) / disku i fikur		30 g (2 ms) - regjistrim / 300 g (2 ms)	25 g (2 ms) / 400 g (2 ms)	25 g (2 ms) / 400 g (2 ms)	25 g (2 ms) / 400 g (2 ms)	100 g (1 ms) / 400 g (2 ms)	100 g (1 ms) / 400 g (2 ms)	30 g (2 ms) / 300 g (2 ms)
Dimensionet: L × H × G, mm	101 × 70 × 15	100 × 70 × 15	101 × 70 × 15	101 × 70 × 15	101 × 70 × 15	101 × 70 × 15	101 × 70 × 15	101 × 70 × 15 / 147 × 102 × 26
Pesha, g	220	219	212	204	230	240	230	230/500
Periudha e garancisë, vite	5	5	5	5	5	5	5	5
Çmimi mesatar i shitjes me pakicë, rubla.*	161 000	36 000	20 000	26 900	49 600	17 800	24 100	14 000 / 12 600

⇡ Përshkrimi i pjesëmarrësve në test

HGST Ultrastar C10K1800 1,8 TB (HUC101818CS4200)

Ky është disku më i madh në linjën më të re prej dhjetë mijë HGST. Seria Ultrastar C10K1800 është e dukshme në disa mënyra. Në modelet, emrat e të cilëve mbarojnë me S420x, falë densitetit të lartë të regjistrimit duke përdorur formatimin në sektorë 4 KB (vendas ose me emulim të sektorëve 512 byte), arrihet një kapacitet prej 450 GB për pjatë. Prandaj, disku mund të mbajë deri në 1.8 TB, dhe shpejtësia vijuese e leximit/shkrimit ka arritur nivelin e një klase HDD prej 15 mijë rpm.

Pjesa tjetër e linjës përbëhet nga disqe me ndarje 512-528 byte, të cilat kanë performancë më pak të jashtëzakonshme dhe kapacitet deri në 1.2 TB.

Të gjitha modelet në linjën C10K1800 kanë një të ashtuquajtur cache media. Në disa vende në sipërfaqen e pllakave, theksohen zonat që shërbejnë si një memorie jo e paqëndrueshme. Në vend që t'i bartë të dhënat në sektorin e kërkuar, koka e shkrimit të diskut i shpërndan ato në zonën më të afërt të cache-it dhe kur disku është i papunë, ai zhvendoset në vendndodhjen e dëshiruar.

Nga rruga, ky është disku më i shtrenjtë në provë, thjesht fantastikisht i shtrenjtë - mesatarisht 161 mijë rubla në dyqanet online të Moskës. Dhe në Amerikë, nga rruga, është shumë më lirë - 800 dollarë në newegg.com.

HGST Ultrastar C10K1800 1,8 TB (HUC101818CS4200)

HGST Ultrastar C15K600 600 GB (HUC156060CSS200)

Linja e vetme e disqeve 2,5 inç me një shpejtësi gishti prej 15 mijë rpm në intervalin HGST. Disqet Ultrastar C15K600 në të njëjtën kohë kanë shpejtësinë aktuale më të lartë të leximit/shkrimit vijues dhe vonesën e ulët. Formatimi fizik i pllakave kryhet në sektorë prej 512-528 ose 4096-4224 bajte (me akses vendas ose emulim 512 bajt). Testimi përfshin modelin më të madh në linjë - 600 GB me sektorë 4 KB.

HGST Ultrastar C15K600 600 GB (HUC156060CSS200)

Seagate Savvio 10K.6 900 GB (ST900MP0006)

Këto janë disqe mjaft të vjetra - gjenerata para fundit në krahasim me linjën aktuale Enterprise Performance 10K nga Seagate. Prandaj, performanca e Savvio 10K.6 nuk është më lider në klasë. Pllakat janë të formatuara në sektorë prej 512-528 bajt. Megjithatë, këta disqe janë ende në shitje, kanë një kapacitet të mirë (deri në 900 GB) dhe janë relativisht të lira.

Seagate Savvio 10K.6 900 GB (ST900MP0006)

Seagate Enterprise Performance 10K HDD v7 1,2 TB (ST1200MM0017)

Kjo seri gjithashtu arriti të jetë zyrtarisht e vjetëruar në kohën kur u publikua testi, duke i lënë vendin Enterprise Performance 10K HDD v8. Këta disqe ndryshojnë nga Savvio 10K.6 vetëm në kapacitetin e rritur në 1.2 TB, por kjo u arrit duke rritur numrin e pjatave, jo me densitetin e regjistrimit, kështu që nuk ka dallime për sa i përket performancës së deklaruar në krahasim me gjeneratën e mëparshme. Modeli ST1200MM0017 që merr pjesë në testim ka enkriptim të integruar.

Seagate Enterprise Performance 10K HDD 1,2 TB (ST1200MM0007)

Seagate Enterprise Performance 15K HDD v5 600 GB (ST600MP0035)

Kjo është linja aktuale e disqeve Seagate me një shpejtësi gishti prej 15 mijë rpm. Disqet kanë paraqitje sektori prej 512-528 ose 4096-4224 bajt (vendas ose me emulim 512 bajt). Është testuar kapaciteti maksimal i diskut (600 GB) me sektorë 4 KB.

Seagate Enterprise Performance 15K HDD 600 GB (ST600MP0035)

Toshiba AL13SEB 900 GB (AL13SEB900)

Sipas karakteristikave kryesore, ky është një analog i Seagate Savvio 10K.6: 10,000 rpm, kapacitet deri në 900 GB, formatim në sektorë prej 512-528 bajt. Në këtë seri, Toshiba nuk ofron disqe me enkriptim të integruar.

Toshiba AL13SXB 600 GB (AL13SXB600N)

Në këtë seri disqesh me një shpejtësi gishti prej 15,000 rpm, modelet me emra si AL13SXB**0N janë të formatuar me një madhësi sektori prej 512-528 bajt. Më të madhin prej tyre e morëm për testim. Modelet me emra si AL13SXB**E* përdorin sektorë 4 KB dhe përveç kësaj, mbështesin ndërfaqen SAS 12 Gbit/s. Nuk ka enkriptim të integruar në të gjithë serinë AL13SXB.

Toshiba 900 GB (AL13SEB900)

WD VelociRaptor 1 TB (WD1000CHTZ/WD1000DHTZ)

Sipas të dhënave fizike, VelociRaptor ndryshon pak nga prototipi i tij - WD Xe: të njëjtat 10,000 rpm dhe pothuajse e njëjta performancë lineare. VelociRaptor përdor ndarjen e Formatit të Avancuar (sektorë 4 KB) dhe vëllimi i disponueshëm për përdoruesin është më i lartë se ai i WD Xe të ngjashëm (1 TB në rastin e modelit më të vjetër).

Meqenëse ky është një disk me një ndërfaqe SATA, funksionalisht nuk është një analog i plotë i disqeve SAS. Në veçanti, mund të harroni lidhjen me dy porta, konfigurimin e madhësisë së sektorit dhe enkriptimin e integruar. Për më tepër, disqet SAS zakonisht bëhen më të besueshme, gjë që vihet re kur krahasohet MTBF e tyre e deklaruar me atë të VelociRaptor. E megjithatë, nga pikëpamja e performancës, ky disk mund të konsiderohet si disku i serverit 10K për njerëzit e varfër. Ekzistojnë lloje të "hardhucës" me një përshtatës radiatori për një faktor të formës 3,5 inç (DHTZ), si dhe opsione "të zhveshur" me përmasa 2,5 inç (СHTZ).

WD VelociRaptor 1TB (WD1000DHTZ)

⇡ Metodologjia e testimit

Teste të izoluara të performancës

Kryhet duke përdorur Iometër 1.1.0. Vëllimi dhe shpejtësia e transferimit të të dhënave tregohet në njësi binare (1 KB = 1024 byte). Kufijtë e bllokut janë rreshtuar në lidhje me shënjimin prej 4 KB.

1. Leximi/shkrimi sekuencial i blloqeve të të dhënave me madhësi 128 KB me një thellësi të radhës së kërkesës 256.
2. Lexim/shkrim i rastësishëm i blloqeve nga 512 bajt në 2 MB me një thellësi të radhës së kërkesës 256.
3. Blloqe të përziera të leximit/shkrimit me madhësi 128 KB me një thellësi të radhës së kërkesës prej 256. Pjesa e operacioneve të leximit dhe shkrimit varion nga 0 në 100% në rritje prej 10%.
4. Varësia e xhiros nga gjatësia e radhës së komandës. Blloqet e leximit me madhësi 4 KB kryhen, thellësia e radhës së kërkesës varion nga 1 në 256 në hapat e fuqive dy. Një test i ngjashëm për blloqet e shkrimit nuk kryhet, sepse Hard disqet nuk ndryshojnë në këtë parametër.
5. Koha e vendosur e përgjigjes. Leximi/shkrimi i rastësishëm i blloqeve 512 bajt kryhet me një thellësi të radhës së kërkesës prej 1. Testi vazhdon për 10 minuta.
6. Koha e vazhdueshme e përgjigjes. Leximi/shkrimi i rastësishëm i blloqeve 4 KB kryhet me një thellësi të radhës së kërkesës 256. Për çdo segment testimi që zgjat 1 sekondë, regjistrohen vlerat mesatare dhe maksimale të kohës së përgjigjes, në bazë të të cilave llogariten: a) mesatarja vlerat e të dy treguesve; b) devijimi standard i kohës mesatare të përgjigjes.
7. Leximi/shkrimi me shumë fije. Krijohen katër thread-e që kryejnë lexim/shkrim sekuencial të blloqeve 64 KB me një thellësi të radhës së kërkesës 1. Thread-ët kanë akses në hapësira adresash jo të mbivendosura prej 100 GB, të cilat ndodhen afër njëra-tjetrës në vëllimin e diskut, duke filluar nga sektori zero. Matet xhiroja totale e të gjitha prurjeve, si dhe e secilës prej tyre veç e veç.

Testet me ngarkesë të emuluar

Kryhet në Iometër 1.1.0. Vëllimi dhe shpejtësia e transferimit të të dhënave tregohet në njësi binare (1 KB = 1024 byte). Kufijtë e bllokut janë rreshtuar në lidhje me shënjimin prej 4 KB. Thellësia e radhës së komandës është 256.

Madhësia e bllokut	Ndarja e të gjitha kërkesave	Leximi share	Ndarja e aksesit të rastësishëm
Baza e të dhënave
8 KB	100%	67%	100%
Serveri i skedarëve
512 bajt	10%	80%	100%
1 KB	5%	80%	100%
2 KB	5%	80%	100%
4 KB	60%	80%	100%
8 KB	2%	80%	100%
16 KB	4%	80%	100%
32 KB	4%	80%	100%
64 KB	10%	80%	100%
Stacioni i punës
8 KB	100%	80%	80%
Web server
512 bajt	22%	100%	100%
1 KB	15%	100%	100%
2 KB	8%	100%	100%
4 KB	23%	100%	100%
8 KB	15%	100%	100%
16 KB	2%	100%	100%
32 KB	6%	100%	100%
64 KB	7%	100%	100%
128 KB	1%	100%	100%
512 KB	1%	100%	100%

Stol provë

Disqet u lidhën me një përshtatës LSI SAS 9211-8i, për të cilin shprehim mirënjohjen tonë për përfaqësinë ruse të LSI.

⇡ Performanca, testet bazë

Leximi/Shkrua sekuencial

• Disqet me një shpejtësi gishti prej 15 mijë rpm rregullojnë bazën në testin sekuencial të leximit/shkrimit. Sidoqoftë, ky grup ka liderin e vet - Seagate Enterprise Performance 15K HDD v5.
• Për shkak të densitetit të lartë të regjistrimit, Ultrastar C10K1800 nuk është inferior ndaj disqeve të kategorisë 15K.
• Por dhjetëmijërat e paraqitura ndryshojnë pak në shpejtësinë lineare të aksesit.

Lexim falas

• 15-mijëra dominojnë mbi homologët e tyre me shpejtësi të ulët në këtë disiplinë.
• Përhapja e treguesve brenda kategorive të HDD me të njëjtën shpejtësi gishti është e vogël. Mund të veçojmë vetëm HGST Ultrastar C15K600 si liderin zyrtar në grupin e tij dhe VelociRaptor, i cili është qartë inferior ndaj analogëve të tij.

Hyrja falas

Rezultatet e testit të shkrimit të rastësishëm rezultuan të ishin më pak të parashikueshëm sesa në testin e mëparshëm, pasi ato përcaktohen jo vetëm nga mekanika e HDD, por edhe nga natyra e përdorimit të tamponit.

• Performanca kolosale, krejtësisht e paarritshme për pajisjet konkurruese, u demonstrua nga HGST Ultrastar C15K600.
• Dy disqet e mbetura 15K kanë gjithashtu një avantazh të madh ndaj HDD-ve me shpejtësi më të ulët të gishtit.
• Vetë 10-mijërat formojnë një grup homogjen, me përjashtim të Ultrastar C10K1800. Ai shkon përtej klasës së tij dhe është i dyti vetëm pas makinës C15K600 nga i njëjti prodhues. Ja ku është, cache e lavdëruar e mediave, në veprim!

Koha e vendosur e përgjigjes

• Edhe pse ngarkesa vazhdon për 10 minuta, ajo nuk arrin të mbushë plotësisht buferin në disa disqe, kështu që rezultatet për shkrimin e të dhënave nuk pasqyrojnë atë që synon ky test - vonesën e mekanikës së diskut.
• Përkundrazi, kur lexoni me një gjatësi të radhës prej një komande, buferi nuk është ndihmës. Si rezultat, kundërshtarët u rreshtuan sipas shpejtësisë së gishtit (sa më i lartë të jetë, aq më e shpejtë është koha e përgjigjes). Nuk u gjetën dallime domethënëse midis pajisjeve të së njëjtës kategori.

⇡ Performanca, analiza e avancuar

Lexim/shkrim i përzier

• Disqet e kategorisë 15K janë ende në maksimumin e tyre, me përjashtim të Ultrastar C15K600, i cili u mbyt veçanërisht shumë nën ngarkesa të përziera.
• Ultrastar C10K1800 edhe një herë u dallua midis bashkëmoshatarëve të tij. Ndër dhjetë mijë të tjera, ne vërejmë Toshiba AL13SEB. Ata janë pothuajse të njëjtë me 100 përqind lexim ose shkrim, por AL13SEB ruan performancën më të mirë nën ngarkesa të përziera pune.

Varësia e xhiros nga gjatësia e radhës së komandës

• Të gjithë disqet mund të përfitojnë nga një radhë e gjatë instruksionesh dhe të arrijnë maksimumin e xhiros me 64 instruksione. Vetëm VelociRaptor është i kënaqur me një radhë prej 32 skuadrash.

Lexim me shumë fije

• Shumica e pjesëmarrësve në test i shpërndajnë burimet në mënyrë të barabartë midis katër fijeve. E cila, megjithatë, çon në produktivitet të ulët të përgjithshëm.
• Toshiba AL13SEB dhe WD VelociRaptor, përkundrazi, sakrifikojnë njërën nga temat kur lexojnë me shumë fije, duke rritur kështu shpejtësinë e transferimit të të dhënave të të tjerëve dhe xhiron e përgjithshme.

Regjistrim me shumë fije

• Kur regjistroni në katër fije, asnjë nga disqet nuk mashtron: performanca shpërndahet në mënyrë të barabartë midis të gjitha fijeve.
• Siç mund ta shihni, nuk varet shumë nga mekanika e diskut në këtë test. Modelet 15K nga Seagate dhe Toshiba zunë vendin e parë, por Ultrastar 15K600 është një i huaj i qartë.

Koha e vazhdueshme e përgjigjes

• Kur lexoni të dhënat, të gjitha disqet karakterizohen nga një ndryshim i rëndësishëm midis kohës mesatare dhe maksimale të përgjigjes. Vetëm VelociRaptor spikat në mënyrën më të mirë, duke pasur një raport më të favorshëm të kohës mesatare dhe maksimale të përgjigjes.
• Gjatë regjistrimit, kohët e përgjigjes së pikut zbuten nga buferi dhe ndryshojnë pak nga mesatarja.

• Pjesëmarrësit e testit ndryshojnë më shumë në përhapjen e kohës së aksesit gjatë regjistrimit. Ultrastar C10K1800 ka performancën më të qëndrueshme. Përkundrazi, Toshiba AL13SEB900 ka një devijim standard të rritur ndjeshëm të kohës së aksesit.

Ndër disqet e serverëve me kapacitet 10,000, disqet nuk janë aq të ndryshëm nga njëri-tjetri, por zyrtarisht, Seagate Savvio 10K.6 arriti rezultatet më të mira. VelociRaptor, nga ana tjetër, gjithmonë pason.

Shumica e dhjetë mijë janë të ngjashëm me njëri-tjetrin në aspektet bazë, por ia vlen të theksohet HGST Ultrastar C10K1800 (HUC101818CS4200), i cili është inferior ndaj kolegëve të tij më të fuqishëm të klasës 15K vetëm në shpejtësinë e rastësishme të leximit dhe në të njëjtën kohë ka një kapacitet rekord prej 1.8 TB. Sidoqoftë, këto avantazhe nuk ndikuan në rezultatet e testeve me aplikacione të emuluara.

Seagate Savvio 10K.6 900 GB (ST900MP0006) dhe Seagate Enterprise Performance 10K HDD v7 1.2 TB (ST1200MM0007) ofrojnë performancë të vazhdueshme të lartë pa asnjë surprizë. Toshiba AL13SEB900 performoi pak më keq se modelet e tjera 10,000 ton.

WD VelociRaptor 1 TB (WD1000DHTZ) mund të konsiderohet si një HDD me performancë të lartë "për të varfërit" nëse protokolli SAS nuk është një artikull i detyrueshëm në specifikimet teknike. Për sa i përket karakteristikave të tij, ky është një disk tipik i klasës 10K, vetëm në krahasim me disqet e vërteta të serverit, shpejtësia e rastësishme e leximit lë shumë për të dëshiruar, gjë që është gjithashtu e dukshme në "emulatorët".

Çfarë është SAS, sfond Është koha për të pranuar faktin e qartë: standardi SCSI, edhe në formën e implementimeve më moderne si Ultra320 SCSI, i ka ezauruar aftësitë e tij. Të paktën, shkallëzimi i mëtejshëm i performancës së tij, edhe nëse është teorikisht i mundur, do të jetë shumë i shtrenjtë. Situata me këtë standard shumë të nderuar duket veçanërisht dëshpëruese në sfondin e zhvillimit të shpejtë të të gjithë teknologjisë kompjuterike dhe arkitekturës dhe topologjisë së sistemeve të ruajtjes së të dhënave në veçanti.

Dy faktorë kyç që po i shtyjnë prodhuesit të përmirësojnë ndërfaqet e diskut të ngurtë janë performanca në rritje e sistemeve të ruajtjes së të dhënave me një numër të madh transaksionesh të servisuara dhe shpejtësia e marrjes së të dhënave nga bibliotekat e mëdha. Natyrisht, "një vend i shenjtë nuk është kurrë bosh" dhe shfaqja e ndërfaqeve si FCAL optike ose SATA serike në një farë mase bëri të mundur heqjen e pengesave dhe shtimin e shumëllojshmërisë në listën e arkitekturave të sistemit të ruajtjes. Sidoqoftë, përdoruesit e mësuar me aftësitë e SCSI ende mbeten tifozë të këtij standardi. Për më tepër, shuma shumë, shumë të mëdha parash janë investuar në zhvillimin e saj.

Këto ishin parakushtet që ishin zhvilluar në kohën e lindjes së një standardi të ri industrial të quajtur Serial-Attached SCSI - Serial-Attached SCSI, ose thjesht SAS.


Për të qenë të drejtë, vlen të përmendet se standardi i ri nuk u shfaq papritur dhe jo menjëherë: njoftimi zyrtar i teknologjisë SAS, i cili u zhvillua më 28 janar 2004, u parapri nga një punë serioze nga një ekip zhvilluesish nga të ndryshëm. kompanitë dhe grupet industriale - Shoqata Tregtare SCSI (STA) dhe Komiteti Ndërkombëtar për Standardet e Teknologjisë së Informacionit (INCITS), nën kujdesin e Institutit Kombëtar Amerikan të Standardeve (ANSI). Standardi i ri u diskutua për herë të parë në dhjetor 2001, kur bordi i drejtorëve të Shoqatës Tregtare SCSI (STA) votoi për të përcaktuar specifikimet SCSI të bashkangjitura serike. Më pas, më 2 maj 2002, zhvillimi i standardit u transferua në komitetin T10 në INCITS (Komiteti Ndërkombëtar për Standardet e Teknologjisë së Informacionit), i krijuar posaçërisht për mbështetjen, zhvillimin dhe promovimin e SAS, dhe u publikuan drafti i parë specifikimet e SAS. në mesin e vitit 2003.

Pra, gjëja më e rëndësishme në të cilën duhet të mbështeteni kur përpiqeni të formuloni një përkufizim të standardit SAS: SCSI i bashkangjitur në seri është një zgjatim serial logjik dhe natyral i teknologjisë paralele të ndërfaqes SCSI që përdoret për të lidhur pajisjet periferike me kompjuterët.
Le të fillojmë nga kjo, për të filluar.

Qëllimi i SAS

Për të përcaktuar qëllimin e standardit SAS dhe vendin e tij midis ndërfaqeve moderne periferike, le t'i drejtohemi deklaratave të përcaktuara në "FAQ në Serial Attached SCSI" në faqen e internetit T10.

Ndërfaqja Serial Attached SCSI është një produkt i evolucionit logjik të ndërfaqeve moderne dhe është krijuar për t'u përdorur në qendrat industriale të mbledhjes dhe ruajtjes së të dhënave. Standardi SAS bazohet në karakteristikat elektrike dhe fizike të ndërfaqes Serial ATA për të ofruar shkallëzueshmëri, performancë, besueshmëri dhe menaxhim të të dhënave në serverë dhe nënsisteme të ruajtjes. Ngjashmëria arkitekturore me SATA-n nuk e pengon SAS-in të ketë tiparet më të dëshirueshme të SCSI, ndërsa në të njëjtën kohë të heqë qafe disavantazhet e tij: lidhës të mëdhenj, kabllo të shkurtra lidhëse, performancë dhe adresim të kufizuar.

Në një kuptim të gjerë, SAS është një lloj SATA full-duplex me mbështetje për dy porte, aftësi më të mëdha adresimi, besueshmëri të shtuar, performancë dhe pajtueshmëri logjike me SCSI. Serial ATA, nga ana tjetër, mund të shihet si një nëngrup i thjeshtuar i Serial Attached SCSI për përdorim në sisteme të thjeshta pa kërkesa kritike për besueshmërinë dhe performancën. Kjo nuk do të thotë se pajisjet Serial Attached SCSI nuk mund të përdoren në stacionet e zakonshme të punës dhe kompjuterët desktop; ju duhet vetëm përshtatësi i duhur pritës.

Në thelb, Serial Attached SCSI është SCSI, por jo me paralelen e zakonshme, por me një arkitekturë serike pikë-për-pikë (pikë-në-pikë), me një lidhje të drejtpërdrejtë të kontrolluesit me disqet. SAS mbështet deri në 128 disqe të llojeve dhe madhësive të ndryshme, të lidhura së bashku me kabllo më të hollë dhe më të gjatë (se në rastin e SCSI). Ndërsa ndërfaqja SCSI shtyn të dhënat përgjatë telave të saj me një shpejtësi prej rreth 20 MB/s, dhe SATA gjysmë dupleks i gjeneratës së parë - 1,5 GB/s në një drejtim për njësi të kohës, ndërfaqja serike e sinjalit të plotë SAS me mbështetje për kyçjen e nxehtësisë Implementimi aktual ofron shkëmbim të dhënash me shpejtësi deri në 3,0 Gb/s për port.

Dallimi kryesor midis SAS dhe SCSI është aftësia për të lidhur disqet SAS në të njëjtën kohë me dy porte të ndryshme, secila përfaqëson një domen të ndryshëm SAS. Ju mund të imagjinoni se sa në mënyrë të konsiderueshme kjo ndikon në besueshmërinë e ruajtjes së të dhënave dhe tolerancën e gabimeve të sistemit. Për më tepër, natyra "ndërprerëse" e arkitekturës SAS lejon, në teori, të lidhni mijëra disqe "kaskadë pas hapi" (deri në 16,384 disqe pa ulur performancën!), gjë që e bën shkallëzueshmërinë e sistemeve të tilla teorikisht të pakufizuar. Dallimet kryesore midis teknologjive SCSI dhe SAS tregohen në tabelën më poshtë.

Specifikimet e lidhësit dhe kabllove SAS

Një nga karakteristikat kryesore të ndërfaqes SAS gjatë zhvillimit të saj ishte mundësia e rritjes së ndjeshme të shpejtësisë së shkëmbimit të të dhënave. Gjenerata e ardhshme e specifikimeve SAS që po zhvillohet aktualisht përfshin shkëmbimin e të dhënave me shpejtësi deri në 6.0 GB/s me pajtueshmëri të plotë me gjeneratën e parë të pajisjeve SAS. Gjenerata e ardhshme pas kësaj ende nuk është konsideruar seriozisht, por flitet për mundësinë e arritjes së shpejtësisë së transferimit të të dhënave deri në 12 GB/s.

Gjatë zhvillimit të lidhësve për pajisjet SAS, u mor parasysh rritja premtuese e shpejtësisë së shkëmbimit të të dhënave, dhe në të njëjtën kohë, u mor parasysh përvoja e miniaturizimit që shihet në specifikimet SATA. Specifikimi i lidhësit qëndron në vendosjen e portit të dytë të të dhënave, sepse secila nga portat e pajisjes SAS ndodhet në domene të ndryshme dhe shërben për të organizuar shtigje të pavarura nga një pajisje SAS në tjetrën për të siguruar funksionim pa probleme. Nëse një nga disqet në zinxhir dështon, kjo në asnjë mënyrë nuk ndikon në funksionimin e pajisjeve të tjera. Kështu, lindi dizajni i një lidhësi për pajisjet periferike me një ndërfaqe SAS, në thelb duke pasur një ngjashmëri arkitekturore me lidhësit 68-pin për disqet me një ndërfaqe klasike paralele SCSI ose SCA-2, por në të njëjtën kohë, të ngjashme me SATA, duke mbështetur "mbytje e nxehtë". " dhe kontakt i besueshëm.

Kablloja SAS është shumë më kompakte sesa kabllot paralele ATA dhe SCSI, duke siguruar më pak rrëmujë dhe rrjedhje më të mirë ajri te komponentët brenda kutisë së sistemit. Gjatësia tipike e kabllove të ndërfaqes SAS për aplikacione të tilla si stacionet e punës është më pak se 1 m, me një gjatësi kabllore maksimale deri në 8 m. Në teori, kjo është e krahasueshme me gjatësinë e kabllit për një ndërfaqe SCSI, pasi disa pajisje moderne lejojnë një lidhja midis kontrolluesit pritës dhe periferisë SCSI në një distancë prej më shumë se 8 m. Megjithatë, nëse është e nevojshme, distanca midis pajisjeve SAS mund të rritet ndjeshëm për shkak të të ashtuquajturve zgjerues SAS - një lloj "stacionesh pompimi tubacioni".

Është interesante të theksohet se gjatë zhvillimit të specifikimeve SAS, grupi i punës mori menjëherë parasysh nevojën për të përcaktuar parametrat e lidhësve dhe kabllove jo vetëm për lidhjet e brendshme, por edhe për lidhjet e jashtme, të ngjashme me opsionet moderne SCSI si "server - Sistemi JBOD”. Për ndërfaqen SATA, miratimi i specifikimeve të tilla u shty për më vonë, dhe, si rezultat, zhvillimi i SATA-s së jashtme ende nuk ka përfunduar.

Për sa i përket lidhjeve të jashtme SAS, u mor si bazë propozimi nga Infiniband, ku lidhësit e jashtëm dhe kabllot janë projektuar për 4 pajisje dhe në të njëjtën kohë ofrojnë performancën e gjeneratës së parë të lidhjeve të jashtme SAS me 1.2 GB/s në çdo drejtim. , që është deri në 2400 MB/s në modalitetin full duplex! Pajtohem, më shumë se mbresëlënëse për ndërfaqen e jashtme.

Topologjia e sistemit SAS

Përdorimi i konfigurimeve pikë-për-pikë lejon një xhiro të lartë, megjithatë, ana tjetër e medaljes është organizimi i një topologjie specifike, ku ndërveprimi i pajisjeve inicuese (host) dhe periferikëve nënkupton mbështetje për më shumë se dy pajisje "në lidhja”. Kur u zhvillua standardi SAS, specifikimi përfshinte menjëherë ekzistencën e zgjeruesve me kosto të ulët që do të lejonin krijimin e sistemeve me më shumë se një host iniciues dhe mbështetje për më shumë se një pajisje periferike.

Një qëllim tjetër i rëndësishëm që zhvilluesit e standardit të ri vendosën për veten e tyre ishte të largoheshin nga kufizimi i SCSI klasik, i cili nënkupton jo më shumë se 16 pajisje në një zinxhir. Si rezultat, çdo sistem SAS, kur përdor numrin e duhur të zgjeruesve, është në gjendje të mbështesë adresimin deri në 16,256 pajisje në një domen të vetëm SAS. Padyshim që vlen të përmendet fleksibiliteti i konfigurimit të zgjeruesve SAS: specifikimet e tyre nënkuptojnë krijimin e sistemeve heterogjene ku të dy pajisjet SAS dhe SATA mund të bashkëjetojnë si disqe periferike. Pajtohem, është shumë i përshtatshëm, veçanërisht kur krijoni sisteme të ruajtjes së të dhënave buxhetore ose pajisje me shkallëzim të planifikuar për të ardhmen.

Ilustrim i parimit të organizimit të një domeni SAS
kapacitet maksimal

Kushtojini vëmendje ilustrimit të mësipërm: moduli i gjelbër i errët në qendër është i njëjti çelës zgjerues (zgjerues fanout). Një zgjerues i tillë "ndërprerës" mund të jetë i pranishëm në një domen SAS në një sasi të vetme dhe të kombinojë deri në 128 pajisje SAS. Sidoqoftë, pajisjet SAS nuk duhet të kuptohen ekskluzivisht si disqe të ngurtë, pasi kjo i referohet çdo kombinimi të mundshëm të të ashtuquajturve "zgjerues periferikë" (module jeshile të lehta), pajisjet iniciuese dhe vetë disqet. Zgjeruesit periferikë, nga ana tjetër, mund të mbështesin gjithashtu deri në 128 pajisje SAS, megjithatë, jo më shumë se një zgjerues shtesë mund të lidhet me to. Modulet blu në diagram tregojnë iniciatorët (hostët), dhe cilindrat kafe tregojnë disqet SAS ose SATA.

Protokollet SAS

Krijimi i një topologjie të re dhe ndërfaqeve të reja çuan në krijimin e një përkufizimi krejtësisht të ri të një teknike për adresimin e të gjitha porteve të mundshme në një domen SAS. Me SCSI paralele, natyrisht, gjithçka është më e thjeshtë, pasi adresimi i të gjitha pajisjeve në domen është i paracaktuar në nivelin e harduerit.

Si rezultat, grupi i punës për zhvillimin e protokollit SAS vendosi të zgjedhë emrat unikë globalisht 64-bit si identifikues - WWN (Emri në mbarë botën) për të gjitha llojet e pajisjeve SAS. Përsëri, nuk ka asgjë të re nën diell; ky është lloji i adresimit që është përdorur prej kohësh kur emërtohen pajisjet Fiber Channel.

Kështu, në momentin që ndizet energjia, të gjitha pajisjet e kombinuara në një hapësirë ​​të vetme SAS shkëmbejnë WWN-në e tyre me njëra-tjetrën dhe vetëm pas kësaj grupi i pajisjeve SAS bëhet një sistem SAS "kuptimplotë". Shtimi i një pajisjeje të re në sistemin SAS (duke shtuar në këtë rast nënkuptojmë thjesht "mbytje të nxehtë") ose heqja e tij nga sistemi çon në shfaqjen e një njoftimi që njofton të gjithë iniciatorët e ngjarjes dhe lejon që sistemi të përshtatet në konfigurimin e ri. Zgjeruesit, nga ana tjetër, janë përgjegjës për "lëshimin" e WWN në të gjitha pajisjet SATA të sistemit, si kur sistemi është i ndezur, ashtu edhe në rast të një lidhjeje "të nxehtë" të një pajisjeje të re. Pas përfundimit të procesit të inicializimit të sistemit, pajisjet SATA komunikojnë duke përdorur protokollet SATA; për pajisjet SAS përdoret protokolli SAS, i përshkruar në standarde të tjera SCSI si SPI (SCSI Parallel Interface).

Atëherë gjithçka është më e thjeshtë: shkëmbimi i komandave, të dhënave, statuseve dhe informacioneve të tjera midis pajisjeve SAS kryhet në pako, specifikimet e të cilave janë shumë të ngjashme me karakteristikat e paketave për shkëmbimin e informacionit kur punoni me pajisje paralele SCSI ose Fiber Channel. Formati i paketave të të dhënave SAS, të quajtura "korniza", është veçanërisht i ngjashëm me specifikimet e kanalit fibër: secili prej tyre përbëhet nga blloqe përshkruesi të komandës (CDB) dhe konstruksione të tjera SCSI të përcaktuara nga standarde të tjera SCSI, të tilla si grupi i komandave primare SCSI ose Komanda e bllokut SCSI. Këtu është një përfitim tjetër nga standardi SAS: përdorimi i një protokolli dhe arkitekture të ngjashme me SCSI ju lejon të kombinoni dizajnet SAS me sisteme të tjera të ruajtjes dhe përpunimit të të dhënave me arkitekturën Infiniband, iSCSI ose Fiber Channel, të cilat, në fakt, janë gjithashtu objekte SCSI.

Protokolli SAS përmban katër shtresa tradicionale: fizike (shtresa phy), shtresa e komunikimit (shtresa e lidhjes), shtresa e portit (shtresa e portit) dhe shtresa e transportit (shtresa e transportit). Konsolidimi i katër shtresave në secilën portë SAS do të thotë që programet dhe drejtuesit e përdorur për të ekzekutuar portet paralele SCSI mund të përdoren po aq mirë për të ekzekutuar portet SAS, me vetëm modifikime të vogla.

Arkitektura SAS

Shtresat e aplikacionit, duke përfshirë drejtuesit dhe vetë aplikacionet, krijojnë detyra specifike për shtresën e transportit, e cila, nga ana tjetër, përmbledh komandat, të dhënat, statuset, etj. në kornizat SAS dhe delegon transmetimin e tyre në shtresën e portit. Natyrisht, shtresa e transportit është gjithashtu përgjegjëse për marrjen e kornizave SAS nga shtresa e portit, çmontimin e kornizave të marra dhe kalimin e përmbajtjes në shtresën e aplikimit.

Shtresa e portit SAS është përgjegjëse për shkëmbimin e paketave të të dhënave me shtresën e komunikimit (shtresa e lidhjes) me qëllim të vendosjes së lidhjeve, si dhe për zgjedhjen e shtresës fizike përmes së cilës paketat do të transmetohen njëkohësisht në disa pajisje. Shtresa fizike SAS i referohet mjedisit përkatës të harduerit - transmetuesve dhe moduleve koduese që lidhen me ndërfaqen fizike SAS dhe dërgojnë sinjale përgjatë qarqeve me tela.

Nga rruga, më lejoni t'ju kujtoj se në nivelin fizik, lidhjet në rastin e ndërfaqes serike SAS janë çifte diferenciale duplekse të plota të qarqeve, të cilat gjithashtu mund të kombinohen për të rritur performancën (mirë, ashtu si PCI Express) në ". portet e gjera. Prandaj, çdo pajisje mund të ketë më shumë se një porte dhe secila prej tyre mund të konfigurohet si "e ngushtë" ose "e gjerë". Ndërfaqet e hostit dhe zgjeruesit mund të përbëhen nga porta të shumta, me secilën adresë të hostit të disponueshme për secilën pajisje periferike dhe xhiroja përmblidhet. Organizimi i shtigjeve të shumta të të dhënave për shkak të pranisë së portave "të gjera" nënkupton ekzekutimin paralel të komandave dhe një reduktim përkatës të kohës së humbur të pritjes në radhë.

konkluzioni

Materiali i paraqitur paraqet vetëm një hyrje të shkurtër në parimet e ndërtimit të arkitekturës së ndërfaqes SAS dhe tiparet e zbatimit të këtij standardi. Një ekzaminim më i detajuar i specifikimeve të ndërfaqes ka shumë të ngjarë të kërkojë publikimin e një serie të tërë artikujsh mbi këtë temë. Është e mundur që pikërisht kështu do të jetë; për fat të mirë, fillimi i zbatimit masiv të ndërfaqes është afërsisht, dhe numri i pyetjeve të aplikuara në lidhje me zbatimin e sistemeve SAS do të rritet vetëm me kalimin e kohës.

Përkufizimi kryesor i SAS, i cili, për mendimin tim, nuk duhet harruar është se ndërfaqja e re Serial Attached SCSI është krijuar për nevojat e një game të gjerë sistemesh ruajtjeje në nivel ndërmarrje, megjithatë, ajo është ende një "gamë e shkurtër". ndërfaqe dhe në asnjë rast nuk është projektuar për të zëvendësuar ndonjë ndërfaqe rrjeti; nuk ka nevojë të "bleni" në një zbatim të ngjashëm të arkitekturës pikë-për-pikë.

Me të gjitha veçoritë e saj "të përshtatura" për të punuar në sisteme të mëdha dhe pothuajse pafundësisht të shkallëzuara të ruajtjes së të dhënave, ndërfaqja Serial Attached SCSI nënkupton përputhshmëri të plotë me disqet Serial ATA relativisht të lira, gjë që ju lejon të dizajnoni sisteme mjaft të përballueshme edhe në një shkallë të ndërmarrjeve të vogla. Në të njëjtën kohë, mbështetja për disqet SCSI të bashkangjitura serike me 2 porte lejon nivele të performancës që nuk janë ëndërruar kurrë nga sistemet aktuale në disqet SCSI.

Për ata që janë gati të zhyten në studimin e veçorive të Serial Attached SCSI vetë, ne përfundojmë me një listë të vendeve ku ndodhen dokumentet arsimore dhe standardet.

Burimet e faqes së internetit Adaptec
Burimet e faqes së internetit Maxtor
Burimet e faqes së internetit të Seagate

T10:

SCSI i bashkangjitur serial -
Modeli i Arkitekturës SCSI – 3 (SAM-3)
Komandat Primare SCSI – 3 (SPC-3)
Komandat e bllokut SCSI – 2 (SBC-2)
Komandat SCSI Stream – 2 (SSC-2)
Shërbimet e mbylljes SCSI – 2 (SES-2)

Specifikimet e lidhësit SAS:

SFF 8482 (prapi i brendshëm/diskues)
SFF 8470 (e jashtme me 4 gjere)
SFF 8223, 8224, 8225 (faktorë të formës 2,5", 3,5", 5,25")
SFF 8484 (i brendshëm me 4 gjerësi)

Specifikimet Serial ATA:

Serial ATA II: Zgjerime në Serial ATA 1.0
Serial ATA II: Port Multiplier
Serial ATA II: Zgjedhësi i portit
Serial ATA II: Kabllot dhe lidhësit Vëllimi 1

Burime shtesë:

Komiteti Ndërkombëtar për Standardet e Teknologjisë së Informacionit
T11 (standardet e kanalit me fibra)
Shoqata Tregtare SCSI
SNIA (Sorage Networking Industry Association)

Pse SAS?

Ndërfaqja Serial Attached SCSI nuk është thjesht një implementim serik i protokollit SCSI. Ai bën shumë më tepër sesa thjesht portin e veçorive SCSI, si p.sh. Tagged Command Queuing (TCQ) përmes një lidhësi të ri. Nëse do të donim thjeshtësinë më të madhe, atëherë do të përdornim ndërfaqen Serial ATA (SATA), e cila është një lidhje e thjeshtë pikë-për-pikë midis hostit dhe pajisjes fundore, siç është një hard disk.

Por SAS bazohet në një model objekti që përcakton një "domain SAS" - një sistem i shpërndarjes së të dhënave që mund të përfshijë zgjerues opsionalë dhe pajisje fundore SAS si disqet e ngurtë dhe adaptorët e autobusit pritës (HBA). Nga SATA, pajisjet SAS mund të kenë porte të shumta , secila prej të cilave mund të përdorë lidhje të shumta fizike për të ofruar lidhje më të shpejta (më të gjera) SAS. Për më tepër, çdo objektiv i caktuar mund të arrihet nga iniciatorë të shumtë dhe gjatësia e kabllove mund të jetë deri në tetë metra (për gjeneratën e parë të SAS) kundrejt një metër për SATA. Është e qartë se kjo ofron shumë mundësi për krijimin e zgjidhjeve të ruajtjes me performancë të lartë ose të tepërta. Përveç kësaj, SAS mbështet SATA Tunneling Protocol (STP), i cili ju lejon të lidhni pajisjet SATA me kontrolluesin SAS.

Standardi i gjeneratës së dytë SAS rrit shpejtësinë e lidhjes nga 3 në 6 Gbps. Kjo rritje e shpejtësisë është shumë e rëndësishme për mjedise komplekse ku kërkohet performancë e lartë për shkak të ruajtjes me shpejtësi të lartë. Versioni i ri i SAS synon gjithashtu të reduktojë kompleksitetin e kabllove, si dhe numrin e lidhjeve për Gbps të gjerësisë së brezit duke rritur gjatësinë e mundshme të kabllove dhe duke përmirësuar performancën e zgjeruesit (zonimi dhe zbulimi automatik). Ne do të flasim për këto ndryshime në detaje më poshtë.

Rritni shpejtësinë SAS deri në 6 Gbps

Për të sjellë përfitimet e SAS për një audiencë më të gjerë, Shoqata Tregtare SCSI (SCSI TA) prezantoi një abetare mbi teknologjinë SAS në Konferencën Botërore të Rrjeteve të Storage në fillim të këtij viti në Orlando, Florida, SHBA. I ashtuquajturi SAS Plugfest, ku u demonstruan funksionimi, pajtueshmëria dhe funksionet SAS 6 Gbps, u zhvillua edhe më herët në nëntor 2008. LSI dhe Seagate ishin të parët në treg që prezantuan pajisje të pajtueshme me 6 Gbps SAS, por prodhuesit e tjerë duhet të arrijnë së shpejti. Në artikullin tonë do të shikojmë gjendjen aktuale të teknologjive SAS dhe disa pajisje të reja.

Karakteristikat dhe bazat e SAS

Bazat e SAS

Ndryshe nga SATA, ndërfaqja SAS funksionon në një bazë të plotë dupleks, duke siguruar gjerësi të plotë të brezit në të dy drejtimet. Siç u përmend më herët, lidhjet SAS krijohen gjithmonë përmes lidhjeve fizike duke përdorur adresat unike të pajisjes. Në të kundërt, SATA mund të adresojë vetëm numrat e porteve.

Çdo adresë SAS mund të përmbajë ndërfaqe të shumëfishta të shtresave fizike (PHY), duke lejuar lidhje më të gjera nëpërmjet InfiniBand (SFF-8470) ose kabllove mini-SAS (SFF-8087 dhe -8088). Në mënyrë tipike, katër ndërfaqe SAS me një PHY secila kombinohen në një ndërfaqe të gjerë SAS, e cila tashmë është e lidhur me pajisjen SAS. Komunikimi mund të bëhet edhe përmes zgjeruesve, të cilët veprojnë më shumë si ndërprerës sesa pajisje SAS.

Veçori të tilla si zonimi tani i lejojnë administratorët të lidhin pajisje specifike SAS me iniciatorët. Këtu do të jetë i dobishëm rritja e xhiros prej 6 Gbps SAS, pasi një lidhje me katër lidhje tani do të ketë dyfishin e shpejtësisë. Së fundi, pajisjet SAS mund të kenë edhe adresa të shumta SAS. Meqenëse disqet SAS mund të përdorin dy porte, me një PHY në secilën, disku mund të ketë dy adresa SAS.

Lidhjet dhe Ndërfaqet

Klikoni mbi foto për ta zmadhuar.

Adresimi i lidhjeve SAS ndodh përmes porteve SAS duke përdorur SSP (Serial SCSI Protocol), por komunikimi në nivelin më të ulët nga PHY në PHY bëhet duke përdorur një ose më shumë lidhje fizike për arsye të rritjes së gjerësisë së brezit. SAS përdor kodimin 8/10-bit për të kthyer 8 bit të dhënash në transmetime me 10 karaktere për qëllime të rikuperimit të kohës, balancës DC dhe zbulimit të gabimeve. Si rezultat, marrim një qarkullim efektiv prej 300 MB/s për mënyrën e transferimit 3 Gb/s dhe 600 MB/s për lidhjet 6 Gb/s. Fiber Channel, Gigabit Ethernet, FireWire dhe teknologji të tjera funksionojnë duke përdorur një skemë të ngjashme kodimi.

Ndërfaqet e fuqisë dhe të dhënave të SAS dhe SATA janë shumë të ngjashme me njëra-tjetrën. Por nëse SAS ka ndërfaqe të dhënash dhe fuqie të kombinuara në një ndërfaqe fizike (SFF-8482 në anën e pajisjes), atëherë SATA kërkon dy kabllo të veçanta. Hendeku midis kunjave të energjisë dhe të dhënave (shih ilustrimin e mësipërm) në rastin e SAS është i mbyllur, gjë që nuk lejon lidhjen e një pajisjeje SAS me një kontrollues SATA.

Nga ana tjetër, pajisjet SATA mund të funksionojnë mirë në një infrastrukturë SAS falë STP ose në modalitetin vendas nëse zgjeruesit nuk përdoren. STP shton vonesë shtesë për zgjeruesit sepse ata duhet të krijojnë një lidhje, e cila është më e ngadaltë se një lidhje direkte SATA. Megjithatë, vonesat janë ende shumë të vogla.

Domenet, zgjeruesit

Domenet SAS mund të mendohen si struktura pemësh, njësoj si rrjetet komplekse Ethernet. Zgjeruesit SAS mund të trajtojnë një numër të madh pajisjesh SAS, por ata përdorin ndërrimin e qarkut në vend të ndërrimit më të zakonshëm të paketave. Disa zgjerues përmbajnë pajisje SAS, të tjerët jo.

SAS 1.1 njeh zgjeruesit e skajeve, të cilët lejojnë një iniciator SAS të lidhet me deri në 128 adresa SAS shtesë. Në një domen SAS 1.1, mund të përdorni vetëm dy zgjerues të skajeve. Megjithatë, një zgjerues fanout mund të lidhë deri në 128 zgjerues të skajeve, gjë që rrit ndjeshëm aftësitë infrastrukturore të zgjidhjes suaj SAS.

Klikoni mbi foto për ta zmadhuar.

Krahasuar me SATA, ndërfaqja SAS mund të duket komplekse: iniciatorë të ndryshëm hyjnë në pajisjet e synuara përmes zgjeruesve, gjë që nënkupton vendosjen e rrugëve të përshtatshme. SAS 2.0 thjeshton dhe përmirëson rrugëzimin.

Mos harroni se SAS nuk lejon unaza ose shtigje të shumta. Të gjitha lidhjet duhet të jenë pikë-për-pikë dhe ekskluzive, por vetë arkitektura e lidhjes është shumë e shkallëzueshme.

Karakteristikat e reja të SAS 2.0: Zgjerues, Performancë

	SAS 1.0/1.1
Funksioni	Ruan mbështetjen e trashëgimisë SCSI E përputhshme me SATA	E përputhshme me 3 Gbps Përmirësimi i shpejtësisë dhe transmetimit të sinjalit Menaxhimi i zonës Përmirësimi i shkallëzimit
Funksionet e ruajtjes	RAID 6 Faktori i formës së vogël HPC Disqet SAS me kapacitet të lartë Zëvendësim Ultra320 SCSI Zgjedhja: SATA ose SAS Serverët Blade	RAS (siguria e të dhënave) Siguria (FDE) Mbështetja e grupit Mbështetje për topologji më të mëdha SSD Virtualizimi Magazinimi i jashtëm Madhësia e sektorit 4K
Shpejtësia e transferimit të të dhënave dhe gjerësia e brezit kabllor	4 x 3 Gbit/s (1,2 GB/s)	4 x 6 Gbit/s (2,4 GB/s)
Lloji i kabllit	Bakri	Bakri
Gjatësia e kabllit	8 m	10 m

Zonat e zgjerimit dhe konfigurimi automatik

Zgjeruesit e skajeve dhe fanout janë pothuajse një gjë e historisë. Kjo shpesh i atribuohet përditësimeve në SAS 2.0, por arsyeja në të vërtetë qëndron në zonat SAS të prezantuara në 2.0, të cilat heqin ndarjen midis zgjeruesve të skajeve dhe zgjerimeve. Sigurisht, zonat zakonisht zbatohen posaçërisht për secilin prodhues, dhe jo si një standard i vetëm i industrisë.

Në fakt, tani disa zona mund të vendosen në një infrastrukturë të shpërndarjes së informacionit. Kjo do të thotë që objektivat e ruajtjes (disqet) mund të aksesohen nga iniciatorë të ndryshëm përmes të njëjtit zgjerues SAS. Segmentimi i domenit bëhet përmes zonave dhe aksesi është ekskluziv.