Что такое sas диски

Что такое sas диски

Serial Attached SCSI (SAS) — последовательный компьютерный интерфейс, разработанный для подключения различных устройств хранения данных, например, жёстких дисков и ленточных накопителей. SAS разработан для замены параллельного интерфейса SCSI и основывается во многом на терминологии и наборах команд SCSI.

SAS обратно совместим с интерфейсом SATA: устройства 3 Гбит/с и 6 Гбит/с SATA могут быть подключены к контроллеру SAS, но не наоборот.

Последняя реализация SAS обеспечивает передачу данных со скоростью до 12 Гбит/с на одну линию. К 2017 году ожидается появление спецификации SAS со скоростью передачи данных 24 Гбит/с [1] .

Протокол SAS разработан и поддерживается комитетом T10 [2] . Консорциум производителей различного оборудования под названием SCSI Trade Association (SCSITA) занимается продвижением различных технологий, связанных с SCSI, в том числе SAS.

Содержание

Введение [ править | править код ]

Типичная система с интерфейсом SAS состоит из следующих компонентов:

Инициаторы (англ. Initiators ) Инициатор — устройство, которое порождает запросы на обслуживание для целевых устройств и получает подтверждения по мере исполнения запросов. Чаще всего инициатор выполняется в виде СБИС. Целевые устройства (англ. Targets ) Целевое устройство содержит логические блоки и целевые порты, которые осуществляют приём запросов на обслуживание, исполняет их; после того, как закончена обработка запроса, инициатору запроса отсылается подтверждение выполнения запроса. Целевое устройство может быть как отдельным жёстким диском, так и целым дисковым массивом. Подсистема доставки данных (англ. Service Delivery Subsystem ) Является частью системы ввода-вывода, которая осуществляет передачу данных между инициаторами и целевыми устройствами. Обычно подсистема доставки данных состоит из кабелей, которые соединяют инициатор и целевое устройство. Дополнительно, кроме кабелей, в состав подсистемы доставки данных могут входить расширители SAS. Расширители (экспандеры) (англ. Expanders ) Расширители (экспандеры) SAS — устройства, входящие в состав подсистемы доставки данных и позволяющие облегчить передачу данных между устройствами SAS; например, расширитель позволяет подключить несколько целевых устройств SAS к одному порту инициатора. Подключение через расширитель является абсолютно прозрачным для целевых устройств.

Терминология [ править | править код ]

  • Одиночная дифференциальная пара, ведущая от одного устройства к другому (в одном направлении), называется PHY (от physical).
  • Пара PHY, образующая дуплексный канал, называется ‘physical link‘.
  • Один или несколько physical link образуют port. Если порт содержит более одного physical link, то такой порт называется ‘wide port‘.
  • Каждый port имеет sas_address. Все physical link, анонсирующие один и тот же sas_address автоматически объединяются в один wide port (например, если у HBA есть 2 4x SAS интерфейса, то подключив их всех вместе к enclosure, можно получить wide port 8x).

Сравнение SAS и параллельного SCSI [ править | править код ]

  • SAS использует последовательный протокол передачи данных между несколькими устройствами и, таким образом, использует меньшее количество сигнальных линий.
  • Интерфейс SCSI использует общую шину. Таким образом, все устройства подключены к одной шине, и с контроллером одновременно может работать только одно устройство. Интерфейс SAS использует соединения точка-точка — каждое устройство соединено с контроллером выделенным каналом.
  • В отличие от SCSI, SAS не нуждается в терминации шины пользователем.
  • В SCSI имеется проблема, связанная с тем, что время распространения сигнала по разным линиям, составляющим параллельный интерфейс, может различаться. Интерфейс SAS лишён этого недостатка.
  • SAS поддерживает большое количество устройств (> 16384), в то время как интерфейс SCSI поддерживает 8, 16, или 32 устройства на шине.
  • SAS обеспечивает более высокую пропускную способность (1.5, 3, 6 или 12 Гбит/с). Такая пропускная способность может быть обеспечена на каждом соединении инициатор-целевое устройство, в то время как на шине SCSI пропускная способность шины разделена между всеми подключёнными к ней устройствами.
  • контроллеры SAS могут поддерживать подключение устройств с интерфейсом SATA, при прямом подключении — с использованием протокола SATA, при подключении через SAS-экспандеры — с использованием туннелирования через протокол STP (SATA Tunneled Protocol).
  • SAS, так же, как и параллельный SCSI, использует команды SCSI для управления и обмена данными с целевыми устройствами.
Читайте также:  Как сделать левый отступ в ворде

Сравнение SAS и SATA [ править | править код ]

  • SAS имеет частичную совместимость с SATA-устройствами лишь на уровне разъёмов и кабелей для подключения отдельных дисков. Устройства SATA используют другой физический уровень (в том числе разный уровень напряжений [4] ) и другой набор команд (ATA). Для подключения SATA-устройства к домену SAS (то есть к SAS-экспандеру) используется специальный протокол STP (англ. Serial ATA Tunneling Protocol ), описывающий согласование идентификаторов SAS и SATA [5] .
  • Устройства SATA 1 и SAS поддерживают тегированные очереди командTCQ (англ. Tagged Command Queuing ). В то же время устройства SATA версии 2 поддерживают как TCQ, так и NCQ (англ. Native Command Queuing ). В современных дисках SAS максимальная глубина очереди равна 256, для дисков SATA — 32.
  • Современные диски SAS имеют два физических порта. Это позволяет использовать такие диски в схемах с повышенной отказоустойчивостью, например, в 2-контроллерных системах хранения данных. Для некоторых СХД возможно применение дисков SATA в сочетании с дополнительными SATA-интерпозерами, обеспечивающими двухпортовое подключение [6] .
  • Протокол SAS обеспечивает полнодуплексную передачу данных, в то время как SATA работает в полудуплексном режиме [7][8] .
  • С дисками SAS может быть реализована сквозная проверка целостности данных (англ. End-to-end Data Protection ) [9] .

Инфраструктура SAS [ править | править код ]

Разъёмы [ править | править код ]

Как правило, разъёмы SAS значительно меньше разъёмов традиционного интерфейса SCSI, что позволяет использовать разъёмы SAS для подключения компактных накопителей размером 2,5 дюйма.

Существует несколько вариантов разъёмов SAS: [10]

Изображение Кодовое название Также известен как Внешн./внутр. К-во контактов К-во устр-в Комментарий
SFF-8482 SAS-разъём Внутренний 1 Форм-фактор, совместимый с SATA-устройствами. Позволяет подключить SATA-диск к SAS-контроллеру или бэкплейну SAS. Однако диски с интерфейсом SAS не могут быть подключены к контроллеру SATA, так как разъём SFF-8482 имеет «ключ», не позволяющий подключить обычный SATA-кабель. На рисунке изображён разъём кабеля.

Для обеспечения совместимости бэкплейнов SAS как с дисками, так и контроллерами SATA используется разъём SFF-8482 со стороны дисков и SATA-разъёмы для подключения контроллера. Кабели с разъёмом SFF-8482 используются для подключения SAS и SATA дисков напрямую к контроллеру.

SFF-8484 SAS 4x 32-pin Внутренний 32 (19) 4 (2) Разъём с высокой плотностью контактов; в стандарте SFF определены разъёмы для подключения 2 или 4 устройств. В настоящее время считается устаревшим. Вместо SFF-8484 используются разъёмы SFF-8087 (мини-SAS) и SFF-8643 (мини-SAS HD). SFF-8485 Определяет en:SGPIO (расширение стандарта SFF 8484) — последовательное соединение, обычно используемое для управления светодиодной индикацией в бэкплейнах SAS. SFF-8470 Разъём типа Infiniband CX4 Внешний 32 4 Внешний разъём с высокой плотностью контактов. В настоящее время считается устаревшим. Вместо SFF-8470 используются разъёмы SFF-8088 (внешний мини-SAS) и SFF-8644 (внешний мини-SAS HD). SFF-8087 Внутренний мини-SAS, iPASS Внутренний 36 4 Внутренний разъём с высокой плотностью контактов. SFF-8088 Внешний мини-SAS Внешний 26 4 Внешний разъём с высокой плотностью контактов. Обеспечивает скорость до 6Гбит/с (SAS-2) SFF-8643 Внутренний мини-SAS HD Внутренний 36 4 Внутренний разъём с высокой плотностью контактов. Разработан для SAS 3 (12Гбит/с) SFF-8644 Внешний мини-SAS HD Внешний 36 4 Внешний разъём с высокой плотностью контактов. Разработан для SAS 3 (12Гбит/с)
Читайте также:  Тесты импульсные зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов

Кабели [ править | править код ]

Спецификациями SAS 2.1 и 3.0 предусмотрена максимальная длина кабелей для внешних подключений: [11]

  • 10 метров для пассивных медных кабелей.
  • 25 метров для активных медных кабелей.
  • 100 метров для оптических кабелей. [12]

С каждым днем объемы информации только растут, поэтому надежная система хранения с высокой скоростью обработки информации становится необходимостью.

Для хранения данных применяются следующие типы дисков:

  • HDD (hard disk drive) — накопитель на магнитных дисках с интерфейсами SATA и SAS
  • SSD (solid-state drive) – твердотельный накопитель на основе технологий флеш-памяти
  • NVMe (Non-Volatile Memory Express) — это SSD, подключенные по быстрому протоколу

В этой статье рассмотрим первые два типа. Оба вида накопителей широко используются, имеют свои особенности и решают разные задачи. Так какой же диск подходит под потребности бизнеса? Давайте разберемся.

Что отличает HDD-диски

Внутри такого накопителя несколько алюминиевых пластин. За счет их вращения и считывающей головки происходят все операции чтения и записи информации при скорости до 15 тыс. оборотов в минуту. В основном конечно используются диски с 7200 оборотов в минуту. Накопители этого типа отличает большой объем дискового пространства — до 10ТБ на одном диске и надежность при хранении и записи информации.

Подключение современного диска к серверу осуществляется с помощью интерфейсов SATA или SAS.

По названиям интерфейсов в профессиональной среде SATA и SAS принято называть и сами типы дисков для корпоративного применения. Так чем же отличаются SATA и SAS диски?

Применение того или иного типа дисков обусловлено типом решаемых задач.

SATA – Serial Advanced Technology Attachment —жёсткий диск для работы с большими объемами данных на относительно невысоких скоростях до 600 Мбит/с при пропускной способности 6 Гбит/с. SATA диски обычно применяются для создания хранилища данных или резервного копирования.

Через SATA можно подключить HDD диск практически на любой сервер Intel. Что касается SSD, то на таких дисках SATA-интерфейс способен передавать данные со скоростью до 6 Гбит/с.

SAS — Serial Attached SCSI – жесткий диск, подключаемый через набор команд SCSI, который работает на скорости до 1,2 ГБ/с, с пропускной способностью до 24 Гбит/с. SAS применяется для высокоскоростных операций с множественными циклами перезаписи информации, например, для управления базами данных (СУБД), для высоконагруженных веб-серверов и веб-приложений и серверных систем. Более того, системы на базе SAS просты в установке и легко масштабируются.

К недостаткам такого диска можно отнести его высокую цену, которая отчасти оправдана высокой производительностью.

Технологии развиваются, поэтому разъемы SAS уже совместимы с разъемами SATA, что активно используется на выделенных виртуальных серверах для сохранения скорости при увеличении емкости хранилища. То есть, в одной подсистеме можно объединять приложения с разной степенью производительности.

Плюсы и минусы SSD-диска

В основе SSD-дисков микросхемы памяти. Он обрабатывает файлы примерно в 80 раз быстрее, чем в SATA.

Но у такой высокой производительности есть свои минусы — каждый новый цикл перезаписи «сжигает» диск, существенно сокращая срок его службы. А любой сбой в работе такого диска может стоить записанной на нем информации. Поэтому для организации резервного хранилища SSD лучше не использовать.

SSD-диски необходимы для проектов, где критична скорость процессов записи и чтения. С такими дисками значительно увеличивается скорость работы сайта на любой CMS.

Читайте также:  Если газовая духовка плохо печет верх

Какой диск выбрать под задачи бизнеса?

Важно понимать, что применение у этих дисков также различное, и не стоит их использовать для решения одних задач – это чревато сбоем в работе. Например, применение SSD для регулярной генерации потокового видео быстро приводит к его сгоранию и потере данных. При выборе диска SATA или SAS также следует учитывать задачи бизнеса:

Сколько запросов одновременно будет обрабатывать диск? Если стабильно большое число обращений множества пользователей, тогда стоит выбрать интерфейс SAS.

Какой объем хранилища необходим для дисковой подсистемы сервера? Если объем данных превышает 1 Тб, стоит обратить внимание на SATA-диск.

Планируется ли наращивание объема данных и дальнейшее масштабирование сервера? Для увеличения производительности сервера и повышения отказоустойчивости стоит обратить внимание на SAS-диск.

Таблица 1 Выбор диска под решаемую задачу

Современный компьютер похож на гоночный автомобиль. Двигатель, каким бы современным он ни был, сам по себе ехать не может. Ему нужна хорошая трансмиссия, но и она нуждается в свою очередь, в улучшенных шинах, которые смогут выдержать возрастающие скорости, и совершенных тормозах, чтобы остановить движение. Двигатель, в эволюционном смысле «тащит», всю упряжку на себе.

Примерно так и в случае с компьютером. Увеличение мощности процессора стимулирует совершенствовать материнские платы, модули памяти и жесткие диски и тд.

К слову, жесткие диски развиваются несколько обособлено. Они более привязаны к потребностям хранения данных, которые не так зависимы от скорости процессора. Однако скорость записи и чтения для жестких дисков неотъемлемая по своей важности характеристика.

Одними из наиболее распространенных типов в современных компьютерах, являются жесткие диски с интерфейсами SATA и SAS. Что их объединяет?

· Это последовательные интерфейсы обмена данных.

· Это механические устройства с движущимися составными элементами (в отличие от твердотельных накопителей)

· Эти интерфейсы используют схожие наборы команд и инструкций. Другими словами – массив команд SATA, является подмножеством SAS.

Таким образом, видно, что SATA и SAS – это родственные интерфейсы. Тогда для чего произвели такое разделение в стане жестких дисков?

Дело в том, что в условиях высоких нагрузок и многопоточности, требования к жестким дискам также возрастают. Если домашнему компьютеры достаточна передача данных в режиме «точка-точка», то, например, серверам необходима поддержка сразу нескольких пользователей, когда в определенный момент времени, может быть несколько обращений от разных «точек». Соответственно, жесткий диск должен быть «проворнее» — быстрее вращаться. У него должна быть выше отказоустойчивость.

Таким образом, интерфейс SAS имеет следующие основные преимущества

· Высокая скорость вращения. До 15 000 RPM

· Более высокая отказоустойчивость, за счет, в частности, дополнительных технологий проверки при записи данных, которые позволяют бороться с ошибками и bad секторами

· Высокая пропуская способность – до 12 Гбит/с. (SATA III – до 6 Гбит/с)

· Мультиподдержка. К одному порту можно подключить до 128 устройств.

· Более широкий арсенал команд

Казалось бы, преимущества налицо! Почему бы не использовать SAS везде, в том числе в домашних системах? Дело в том, что жесткий диск SAS имеет и свои минусы

· Более высокая цена

· Более высокие показатели шума

· Более высокие показатели тепловыделения

· Сравнительно незначительный прирост в нетребовательных задачах, которые составляют львиную долю нагрузок «домашних» систем

В этой связи, жесткие диски SAS , как правило, используются в серверных системах. А для настольных компьютеров, еще используют привычные жесткие диски SATA

Ссылка на основную публикацию
Что означает охват в статистике вконтакте
Что такое охват подписчиков во Вконтакте Как посмотреть охват? Для сообщества Перейдите в сообщество, на панели управления нажмите кнопку «Статистика»,...
Что делать если взломали сим карту
Подавляющее большинство современных телефонов оборудовано лотком под сим-карту, вытащить который очень легко с помощью скрепки или иглы. Какие-то телефоны после...
Что делать если забыл название игры
В сообществе Лига Геймеров очень часто всплывают посты "Помогите найти игру". Там их не очень жалуют. Для этого и создано...
Что означает ошибка esp
Однажды ни с того ни с сего во время достаточно спокойной езды загорелась ошибка: "Сервис: ESP", затем следом появилось сообщение...
Adblock detector