Bestor's Logo
(812) 303-90-91, sales@bestor.spb.ru
[ Вход ]

SAS против SCSI: Serial Attached SCSI (SAS)

Обзоры
Разделы
SAS против SCSI
Serial Attached SCSI (SAS)

SAS имеет ясную перспективу в достижении выдающейся производительности, масштабируемости и гибкости. Ее «точка-точка» (PtP) архитектура является более простой и разумной, чем у ее параллельного предшественника, при этом обеспечивая более высокую пропускную способность (июль 2006 г. – 3 Гбит/с, 2010 год - 6 Гбит/с (SAS 6Gb/s) с дальнейшим увеличением до 12 Гбит/с) и масштабируемость. Кроме того он обеспечивает простую совместимость с устройствами S-ATA, что позволяет легко комбинировать SAS и S-ATA устройства в соответствии со своими задачами.

PtP (точка-точка) архитектура

LVD

Изящная простота архитектуры SAS приносит многочисленные дивиденды. Конечно же последовательная передача данных означает что больше нет проблемы Skew. Биты просто передаются и получаются один за другим в правильном порядке и в правильное время. Кроме того, PtP архитектура подразумевает, что для каждого подключенного устройства существует свой отдельный канал, что позволяет обойтись без задержек связанных с арбитражем на общей шине.

PtP архитектура SAS обладает и другими, менее очевидными преимуществами. Например, Low Voltage Differential (LVD) стандарт (см. рис.) создавался для эффективной передачи высокоскоростных сигналов по длинным кабелям, обеспечивая минимизацию влияния электромагнитных помех окружающей среды. Использование дифференциального сигнала между парой проводников обеспечивает устойчивость к помехам, а низкое напряжение позволяет увеличивать скорость (частоту) сигнала на шине.

Если Ultra320 SCSI для применения LVD протокола требует использования 32-х проводников сигнала (два для каждого из 16 разрядов), то для SAS нужно только 4. Меньшее количество проводников требует меньшей мощности для передачи сигнала, меньше подвержено эффекту взаимного влияния (Crosstalk) и позволяет использовать меньшие по размеру и более простые в конструкции кабели.

Full-Duplex и двух- портовый дизайн

Full-Duplex операции позволяют удвоить пропускную способность шины за счет одновременной передачи сигнала в обоих направлениях. Наличие двух портов обеспечивает продолжение работы в случае выхода из строя одного из SAS контроллеров, кроме того, эти два порта могут быть объединены в один для обеспечения еще большей пропускной способности.

Расширенная масштабируемость

SAS разрабатывался с целью максимально упростить процедуру добавления устройств (для увеличения объема или производительности). В сочетании с PtP архитектурой высокоскоростные коммутаторы называемые расширителями (expander) позволяют подключать к одному SAS домену до 16384 устройств (128 устройств на каждый конечный расширитель (edge expander) х 128 конечных расширителей на каждый головной расширитель (fan-out expander)) без снижения производительности. Далее, несколько доменов могут быть объединены между собой, для достижения выдающейся отказоустойчивости.

Совместимость с S-ATA

SAS кабели, разъемы, Backplane-s, расширители и контроллеры полностью совместимы с S-ATA дисками. Это позволяет в рамках одной системы хранения использовать более производительные (и более дорогие) SAS диски там где требуется более высокая производительность, и S-ATA диски в менее ответственных частях, например для систем архивирования. Более того, если в процессе эксплуатации системы, требования изменятся, можно будет легко провести реконфигурирование.

Все это существенно снижает как начальную стоимость дисковых систем, так и затраты на их развитие и обслуживание.

Большая эффективная длина кабелей

Стандарт SAS определяет максимальную длину соединительных кабелей между двумя SAS устройствами равной 8 метрам. Это касается как устройств подключаемых внутри сервера, так и внешних устройств (внешних дисковых массивов). При этом архитектура PtP позволяет использовать эти 8 метров для каждого из подключенных устройств, т.е. суммарная длина кабелей в домене может составлять тысячи метров.

Компактные кабели и разъемы

Разъемы и кабели SAS значительно меньше (в разы) по размерам чем в случае с параллельным SCSI. Это упрощает прокладку кабелей внутри систем, улучшает охлаждение и позволяет использовать устройства маленького формата (например, диски размером 2.5").

«Горячая» замена и подключение

SAS обеспечивает возможность замены и подключения устройств «на ходу», без выключения питания системы.

Уникальный номер устройств (Device ID)

Каждый SAS порт и расширитель (expander) имеет уникальный 64-битный SAS адрес, «зашитый» в устройство при его изготовлении. Это избавляет от необходимости в ручную устанавливать уникальный адрес для каждого устройства, и предотвращает возможность случайного дублирования адресов при перемещении или добавлении устройств.

Встроенное терминирование

Архитектура SAS PtP обеспечивает отдельный канал для каждой пары устройств внутри SAS домена, и однозначно определяет оба конца выделенной шины обмена данными. Поскольку нет необходимости поддерживать переменное число устройств на шине (как в случае с разделяемой шиной), все SAS устройства терминируются по умолчанию.

Использование SCSI команд

SAS преодолел многие ограничения своего предшественника, параллельного SCSI, за счет использования современной последовательной технологии. Но при этом SAS использует и сильные стороны SCSI, вобрав в себя его набор команд. Зрелый и отработанный набор команд SCSI использует продвинутые возможности, такие как CRC (контроль с помощью циклического избыточного кода), что позволяет гарантировать целостность данных даже в самых тяжелых условиях. Кроме того, SCSI содержит команды для взаимодействия с большим количеством управляющего и прикладного программного обеспечения. За счет включения в стандарт SAS этих команд удается сохранить уже сделанные вложения в ПО и драйверы.


Дата публикации: 15.05.2010