串行連接方式� SCSI(SAS:Serial Attached SCSI)是由并� SCSI 物理存儲(chǔ)接口演化而來。與并行方式相比,串行方式提供更快速的通信傳輸速度以及更簡(jiǎn)易的配置。此� Serial Attached SCSI 支持與串� ATA �(shè)備相兼容,兩者可以使用相類似�電纜作為傳輸媒體�
2001�11�26日,Compaq、IBM、LSI邏輯、Maxtor和Seagate�(lián)合宣布成立SAS工作��
�2003年的CEBIT大會(huì)上,惠普和希� 早已推出了SAS界面的硬盤樣�。當(dāng)�(shí),英特爾和Emulex也表�,將�(jì)劃開�(fā)支持SAS和SATA界面的處理器。去�11�,Adaptec也推出了SAS控制器出�,新品的平均�(shù)�(jù)帶寬�3Gbps,峰值帶寬達(dá)5Gbps�
未來,第二代和第三代的SAS界面將提�6�12Gbps的數(shù)�(jù)帶寬,并支持HostRAID�
�(xiàn)在開�(fā)SAS架構(gòu)的存�(chǔ)�(shè)備企�(yè)包括希捷、前邁拓、LSI Logic和Adaptec等�
代SAS的數(shù)�(jù)吞吐能力�(dá)�3Gbps,為了緊跟不斷增�(zhǎng)的微處理器速度和越來越的應(yīng)用需�,其后續(xù)幾代速度將逐級(jí)加大直至12Gbps。另�,SAS采用多路�(diǎn)�(duì)�(diǎn)連接,支持容�(cuò)性設(shè)�(jì)�
SAS的全雙工、點(diǎn)�(duì)�(diǎn)�(shè)�(jì)�(shí)�(xiàn)了多服務(wù)器(initiators)與高性能SAS目標(biāo)�(shè)備之間的同步主動(dòng)連接。設(shè)備在同一�(shí)間內(nèi)能夠以雙方向傳輸�(shù)�(jù),有效地使鏈接的可利用帶寬得到雙倍加�(qiáng)。窄端口允許單路串行鏈接,而寬端口則支持多路鏈�,獲得面�8路SAS或SATA目標(biāo)的合�(jì)帶寬,將總帶寬提高到24Gbps(見�1)�
通過多�(gè)PHY的結(jié)合創(chuàng)建寬端口,支持大型SAS�?fù)渲袑?duì)帶寬的顯著需�。和SCSI一樣,SAS的命令隊(duì)列包�256�(gè)不同的隊(duì)列組合方�,可提供�(dú)特的智能�(shù)�(jù)處理功能,如head-of-queue和out-of-order�(duì)列。這些�(duì)列功能在企業(yè)�(yīng)用中起著�(guān)鍵作�,允許一�(gè)系統(tǒng)在接口內(nèi)�(duì)命令�(jìn)行重新組織和�(yōu)��
由于使用更先�(jìn)的線�,SAS更可用于�(gòu)建大型高性能�?fù)?。SAS摒棄了用于信�(hào)傳輸?shù)?8針寬型帶狀線纜和供電電�,代之以一根長(zhǎng)�(dá)8米的瘦型4線SAS線纜。這種緊湊式設(shè)�(jì)加強(qiáng)了機(jī)箱中的空氣流�,并�(jiǎn)化了�(shè)備的熱插拔連接�
靈活�
SAS的關(guān)鍵優(yōu)�(shì)之一在于其背板設(shè)�(jì)和協(xié)議接口,允許在同一系統(tǒng)中同�(shí)使用SAS和SATA硬盤。雖然這兩種硬盤通常被用于不同應(yīng)�,但許多企業(yè)用戶可能需要兼而用�。這種混合匹配不同類型硬盤的能力將使系�(tǒng)集成商和最終用戶都大受裨益�
SATA硬盤專為成本有效性存�(chǔ)而設(shè)�(jì)。為�(dá)到經(jīng)�(jì)�(shí)用的目的,SATA硬盤采用較低的轉(zhuǎn)速(通常�7200rpm)和平均無故障工作時(shí)間(即MTBF-Mean Time Between Failure�,因而成本也比較�。因�,此類硬盤傾向于在事�(wù)性處理少、數(shù)�(jù)可用性非�(guān)鍵指�(biāo)的應(yīng)用中被采用�
另一方面,SAS硬盤則是專為高性能、高可靠性應(yīng)用而設(shè)�(jì)�。SAS硬盤工作于更高的�(zhuǎn)速(10,000�15,000 rpm�,配備旋�(zhuǎn)震動(dòng)�(bǔ)償以保證�(shù)�(jù)�(zhǔn)確度,因此具有更高的可靠�。SAS硬盤將被使用于數(shù)�(jù)量大,數(shù)�(jù)可用性極為關(guān)鍵的�(yīng)用中�
由于SATA連接器信�(hào)是SAS信號(hào)的一�(gè)子集,SATA硬盤與SAS控制器是全兼容的 � 包含在SAS中的SATA隧道�(xié)議(STP)可將SATA命令傳遞到SATA硬盤。而且,由于SAS連接器設(shè)�(jì)采用單一�(tǒng)一背板,在一�(gè)系統(tǒng)使用兩種類型的硬盤就變得極為�(jiǎn)�。這種兼容能力減少了存�(chǔ)�(shè)�(jì)的成本和�(fù)雜�,使�(shè)�(jì)選項(xiàng)變得更加多樣化�
SAS-SATA兼容能力還允許系�(tǒng)集成商使用通用連接器和電纜來設(shè)�(jì)混合存儲(chǔ)系統(tǒng)。在同一系統(tǒng)中安裝或升級(jí)SATA或SAS硬盤�(jiǎn)單到僅需將一種類型的硬盤換成另一� � SAS背板連接器可同時(shí)接納SAS和SATA硬盤。由于SAT
A背板連接器只能連接SATA硬盤,因�,帶SAS連接器的背板將具備更好的�(shè)�(jì)靈活��
SAS向下兼容前代 SCSI 軟件和中間件的能力同樣使其可輕松地將原有部件、主�(jī)和硬盤融合到新的SAS�?fù)�?,無需啟動(dòng)新的培訓(xùn),花�(fèi)集成成本,或?qū)υ熊浖M(jìn)行修��
�(kuò)展�
并行總線的擴(kuò)展能力由于其共享連接通道而受到限�,即使通過多臺(tái)服務(wù)器(initiators)增加總線數(shù)量也無助于擴(kuò)展這種受限制的能力。SAS則利用擴(kuò)展器硬件�(dān)�(dāng)其交換設(shè)備簡(jiǎn)化大型外部存�(chǔ)系統(tǒng)的配置。這種�(kuò)展器硬件幫助�(shí)�(xiàn)了靈活的存儲(chǔ)�?fù)?,可�?6,256塊SAS/SATA硬盤。SAS�(kuò)展器硬件的功能就像一�(tái)用來�(jiǎn)化大型系�(tǒng)配置的交換機(jī)。該系統(tǒng)通過最小化潛伏�(shí)間得到擴(kuò)�,而將帶寬留給增大的工作負(fù)��
例如,一�(gè)扇出型SAS�(kuò)展器能夠連接多達(dá)128塊設(shè)備,包括以窄鏈或?qū)掓溞问竭B接的服務(wù)器(initiators�、SAS/SATA硬盤和其它SAS邊緣�(kuò)展器。這些額外的邊緣擴(kuò)展器同樣也能連接其它主機(jī)和硬�,提供額外的連接節(jié)�(diǎn)。包含于SAS的SCSI管理�(xié)�(SMP)被用于管理拓?fù)渲械倪@些點(diǎn)�(duì)�(diǎn)連接(見�2��
可靠�
多主�(jī)(initiators)模式長(zhǎng)久以來一直被企業(yè)�(jì)算環(huán)境所采納,即為多�(tái)主機(jī)或主�(jī)總線適配器(HBA�-- 或兩者兼而有� -- 提供硬盤訪問,保證在一�(tái)�(shè)備出�(xiàn)故障�(shí)能繼�(xù)訪問�(shù)�(jù)。但�,在并行技�(shù)配置下使用多主機(jī)無法消除可阻斷硬盤訪問的單點(diǎn)故障問題。而使用SAS則可利用雙端口化的硬盤來�(gòu)建高可用系統(tǒng),消除任何單�(diǎn)故障�
另外一種利用SAS提高系統(tǒng)容錯(cuò)能力的途徑是使用擴(kuò)展器將多�(gè)硬盤連接到多�(tái)主機(jī)服務(wù)�,以此維持對(duì)眾多硬盤的并�(fā)操作。命令向下傳�(dá)到一條鏈路,而數(shù)�(jù)通過另一�(gè)連接上的鏈路返回,�(jìn)一步加大了系統(tǒng)的容�(cuò)�
利用SAS�(kuò)展器的功能,�(jié)合雙端口SAS硬盤和帶雙端口適配器的SATA硬盤,用戶很容易�(shè)�(jì)具有容錯(cuò)能力的冗余系�(tǒng)�2.5英寸雙端口SAS硬盤連同�(biāo)�(zhǔn)�3.5英寸硬盤一起可�(shí)�(xiàn)全容�(cuò)的系�(tǒng)�(shè)�(jì),在�(jì)算密度越來越高的�(yīng)用中從容�(yīng)�(duì)全新技�(shù)挑戰(zhàn)。這種可擴(kuò)展和可靠的連接�(jié)�(gòu)可用于組建支持多節(jié)�(diǎn)集群的企�(yè)�(jí)�?fù)?�?shí)�(xiàn)在關(guān)鍵任�(wù)�(yīng)用中極其重要的自�(dòng)故障切換和負(fù)載均�
串行SCSI是點(diǎn)到點(diǎn)的結(jié)�(gòu),可以建立磁盤到控制器的直接連接。具有以下特�(diǎn)�
1、簡(jiǎn)便的線纜連結(jié)�
更細(xì)的電纜搭配更小的連接��
2、更好的性能�
�(diǎn)到點(diǎn)的技�(shù)減少了地址沖突以及菊花鏈連結(jié)的減��
為每�(gè)�(shè)備提供了專用的信�(hào)通路來保證的帶寬�
全雙工方式下的數(shù)�(jù)操作保證最有效的數(shù)�(jù)吞吐��
3、更好的�(kuò)展性:
可以同時(shí)連結(jié)更多的磁盤設(shè)��
由于串行SCSI(SAS)是�(diǎn)到點(diǎn)的結(jié)�(gòu),因此除了提高性能之外,每�(gè)�(shè)備連接到指定的�(shù)�(jù)通路上提高了帶寬。SAS的電纜結(jié)�(gòu)節(jié)省了空間,從而提高了使用SAS硬盤服務(wù)器的散熱、通風(fēng)能力。一般情況下,較大的并行電纜�(huì)帶來電子干擾,SAS的電纜結(jié)�(gòu)可以解決這�(gè)問題。此外SAS�(jié)�(gòu)有非常好的擴(kuò)展能力,最多可以連接16384�(gè)磁盤�(shè)��
串行SCSI(SAS)硬盤使用與S-ATA相同的接口,但是使用較多的信�(hào),因此SAS硬盤不能與S-ATA硬盤控制器連結(jié)。SAS是通用接口,支持SAS和S-ATA,SAS控制� 可以支持SAS和SATA磁盤。S-ATA使用SAS控制器的信號(hào)子集,因此SAS控制器支持S-ATA硬盤�
初期的SAS硬盤使用2.5英寸封裝,這樣可以使機(jī)架服�(wù)器支持更多的硬盤,現(xiàn)在已�(jīng)有廠商推出標(biāo)�(zhǔn)3.5英寸的SAS硬盤;初期產(chǎn)品的�(zhuǎn)速是10000RPM,而現(xiàn)�15000RPM的產(chǎn)品也已經(jīng)問世。SAS硬盤與相同轉(zhuǎn)速的SCSI硬盤相比有相同或者更好的性能。串行接口減少了線纜的尺�,允許更快的傳輸速度,SAS硬盤傳輸�(shù)�(jù)可以�(dá)�3.0Gbit/sec�
每�(gè)SAS電纜�4根電��2根輸�2根輸出。SAS可以同時(shí)�(jìn)行數(shù)�(jù)的讀�,全雙工的數(shù)�(jù)操作提高�(shù)�(jù)的吞吐效率�