AlegsaOnline.com

SAS (Serial Attached SCSI) — definīcija, darbība un SATA savietojamība

Uzzini, kas ir SAS (Serial Attached SCSI), kā tas darbojas, tā ātruma attīstība un SATA savietojamība — skaidrs, tehnisks un praktisks pārskats.

Autors: Leandro Alegsa Izveides datums: 2022. gada 21. februāris Pēdējā atjaunināšana: 2026. gada 28. janvāris

simple.wikipedia.org · CC BY-SA 4.0

SAS (Serial Attached SCSI) ir tehnoloģija, kas paredzēta datu pārnesei uz un no datoru datu glabāšanas ierīcēm, piemēram, cietajiem diskiem un lentes diskdziņiem. Tas ir sērijveida protokols no punkta līdz punktam, kas aizstāj paralēlo SCSI. SAS izmanto standarta SCSI komandu kopumu, tāpēc operētājsistēmas redz SAS ierīces kā SCSI ierīces. Protokolu izstrādā un uztur Starptautiskās informācijas tehnoloģiju standartu komitejas (INCITS) T10 tehniskā komiteja, un to popularizē SCSI tirdzniecības asociācija (SCSITA).

Kas ir SAS un kam to izmanto?

SAS ir tipiski paredzēts uzņēmumu līmeņa uzglabāšanas risinājumiem — serveriem, datu centriem un RAID masīviem. Tas nodrošina augstu pieejamību, uzticamību un mērogojamību, atbalstot vairākas paplašināšanas iespējas un redundances mehānismus (piem., dual‑port diski un multipath I/O).

Kā SAS darbojas?

Punkts‑uz‑punktu savienojums: katra pieslēguma līnija ir tieša starp iniciatoru (parasti HBA — host bus adapter) un mērķi (disks). Tas atšķiras no paralēā SCSI, kur ierīces dalījās vienā kopējā busā.
SCSI komandu kopa: uzglabāšanas operācijas tiek veiktas, izmantojot standarta SCSI komandas, tāpēc programmatūras līmenī nav nepieciešamas īpašas izmaiņas.
Paplašinātāji (expanders): lai pieslēgtu lielu skaitu ierīču, izmanto SAS expanderus, kas ļauj no viena kontroliera sasniegt daudzas diskierīces.
Dual‑port: daudzi SAS diski atbalsta divus portus, ļaujot izveidot redundantus ceļus datu piekļuvei (tā sauktais multipathing).

Ātrumi un paaudzes

SAS attīstījās vairākās paaudzēs:

SAS‑1 — 3,0 Gbit/s (iespēja ieviest sērijveida SCSI priekšrocības salīdzinājumā ar paralēo SCSI).
SAS‑2 — 6,0 Gbit/s (oficiāli ap 2009. gadu; šī paaudze ieviesa plašāku adopciju un augstāku veiktspēju).
SAS‑3 — 12,0 Gbit/s (ap 2013. gadu), vēl straujāka datu caurlaidspēja.
SAS‑4 — 22,5 Gbit/s (vēlīnas paaudzes, paredzēta augstākām prasībām datu centros).

Praktiskā veiktspēja atkarīga no disku tipa (HDD vs SSD), kontroliera arhitektūras un konfigurācijas (piem., RAID, multipath). SAS tehnoloģija nodrošina arī labāku kļūdu pārvaldību un atjaunošanu salīdzinājumā ar tradicionāliem paralēlajiem risinājumiem.

SATA savietojamība

SAS protokols ir lejupēji savietojams ar otrās paaudzes SATA diskiem. Tas nozīmē:

SAS kontrolieri uzrauga SATA diskus: SATA diskus parasti var pieslēgt SAS kontrolieriem vai SAS backplane — tie strādās, izmantojot SATA protokolu. Tas ļauj datu centros izmantot lētākus SATA diskus mazāk kritiskām vajadzībām.
SAS diski nav saderīgi ar SATA kontrolieriem: SAS ierīces izmanto SCSI komandu paplašinājumus un bieži arī dual‑port funkcionalitāti, ko SATA kontrolieri neatbalsta. Tātad SAS diskus nevar pieslēgt parastam SATA portam un sagaidīt pilnu funkcionalitāti.
Savienotāji: daudzi 3,5" SAS disku savienotāji (piem., SFF‑8482) ir paredzēti tā, lai tajos varētu ievietot gan SAS, gan SATA diskus, taču nepieciešama atbilstoša pamatplates/backplane atbalsta un kabeļu sistēma.

Fiziskie savienojumi un paplašināšana

SAS izmanto dažādus SFF savienotājus un speciālus kabeļus, kā arī atbalsta expanderus, kas ļauj vienam kontrolierim pieslēgt desmitiem vai simtiem diskus. Daudzi serveru un uzglabāšanas skapju backplane risinājumi nodrošina kombinētu SAS/SATA atbalstu, tomēr jāpārliecinās par backplane un kontroliera saderību pirms uzstādīšanas.

Priekšrocības un trūkumi

Priekšrocības: augsta veiktspēja un uzticamība, dual‑port un multipath atbalsts, laba mērogojamība (expanders), enterprise līmeņa funkcijas un spēja strādāt ar SCSI komandu kopu.
Trūkumi: parasti augstākas izmaksas nekā SATA, sarežģītāka infrastruktūra (serveru backplane, kontrolieri) un nepieciešamība rūpīgai saderības pārbaudei.

Kur izmanto SAS?

SAS galvenokārt izmanto uzņēmumu vidē — serveros, datu centros, SAN/NAS risinājumos un profesionālos backup risinājumos. Tajā pašā laikā, mazāk kritiskos scenārijos sistēmu būvētāji bieži kombinē SATA diskus (lētāku uzglabāšanas jaudu) ar SAS infrastruktūru, lai optimizētu izmaksas un veiktspēju.

Ja plānojat modernizēt vai būvēt uzglabāšanas sistēmu, ņemiet vērā kontroliera tipu, backplane atbalstu, disku portu veidus un nepieciešamo redundanci (multipath, dual‑port), lai nodrošinātu vajadzīgo veiktspēju un pieejamību.

SAS (Serial Attached SCSI) vs paralēlais SCSI

SAS kopne ir point-to-point, bet SCSI kopne ir multidrop. Katra SAS ierīce ir savienota ar iniciatoru, izmantojot īpašu savienojumu, ja vien netiek izmantots paplašinātājs. Ja viens iniciators ir savienots ar vienu mērķi, nepastāv iespēja strīdam; izmantojot paralēlo SCSI, pat šādā situācijā var rasties strīds.
SAS nav problēmu ar terminācijām, un tam nav nepieciešamas terminātorpaketes kā paralēlajam SCSI.
SAS novērš pulksteņa novirzi.
SAS atbalsta līdz 16 384 ierīcēm, izmantojot paplašinātājus, savukārt paralēlais SCSI nodrošina tikai 8, 16 vai 32 ierīces (ieskaitot SCSI kontrolieri) vienā kanālā.
SAS nodrošina lielāku datu pārsūtīšanas ātrumu (1,5 VAI 3,0 Gbit/s) nekā lielākā daļa paralēlo SCSI standartu. Ātrums tiek realizēts katrā iniciatora-mērķa savienojumā, tādējādi nodrošinot lielāku caurlaidspēju, savukārt paralēlajā SCSI ātrums tiek sadalīts pa visu daudzlīmeņu kopni.
SAS kontrolieriem saskaņā ar standartu ir jāatbalsta SATA ierīces.
Gan SAS, gan paralēlais SCSI izmanto SCSI komandu kopu.

SAS pret SATA

SATA ierīces tiek unikāli identificētas pēc to pieslēgvietas numura, kas savienots ar saimnieka kopnes adapteri, savukārt SAS ierīces tiek unikāli identificētas pēc to World Wide Name (WWN).
Lielākā daļa SAS disku nodrošina Tagged Command Queuing, bet lielākā daļa jaunāko SATA disku nodrošina Native Command Queuing, un katram no šiem veidiem ir savi plusi un mīnusi.
SATA izmanto ATA komandu kopumu, tāpēc atbalsta tikai cietos diskus un CD/DVD diskus. Teorētiski SAS atbalsta arī daudzas citas ierīces, tostarp skenerus un printerus. Tomēr arī šī priekšrocība varētu būt apšaubāma, jo lielākā daļa šādu ierīču ir atradušas alternatīvus ceļus, izmantojot tādas kopnes kā USB, IEEE 1394 (FireWire) un Ethernet.
SAS aparatūra ļauj veikt daudzceļu I/O ar ierīcēm, bet SATA (pirms SATA II) to neļauj. Saskaņā ar specifikāciju SATA II izmanto portu reizinātājus, lai panāktu portu paplašināšanu. Daži portu multiplikatoru ražotāji ir ieviesuši daudzceļu I/O, izmantojot portu multiplikatoru aparatūru.
SATA tiek tirgots kā universāls paralēlā ATA aizstājējs un tagad ir izplatīts plaša patēriņa tirgū, savukārt dārgākais SAS tiek tirgots kritiskām serveru lietojumprogrammām.
SAS kļūdu atjaunošanai un ziņošanai tiek izmantotas SCSI komandas, kurām ir plašāka funkcionalitāte nekā ATA SMART komandām, ko izmanto SATA diski.
SAS izmanto augstāku signalizācijas spriegumu (800-1600 mV TX, 275-1600 mV RX) nekā SATA (400-600 mV TX, 325-600 mV RX). Ja SAS ir sajaukts ar SATA, SAS diski darbojas ar SATA spriegumu. Viens no iemesliem, kādēļ šis spriegums ir augstāks, ir tas, ka SAS var izmantot serveru pamatplatēs.
Tā kā SAS signālu spriegums ir augstāks, SAS var izmantot līdz 8 m garus kabeļus, bet SATA ir ierobežots līdz 1 m (3 pēdas).

Savienotāji

SAS savienotājs ir daudz mazāks nekā tradicionālie paralēlie SCSI savienotāji, kas ļauj izmantot mazos 2,5 collu (64 mm) diskus. SAS atbalsta punktu datu pārsūtīšanas ātrumu līdz 3 Gbit/s, bet paredzams, ka līdz 2012. gadam tas sasniegs 12 Gbit/s.

Fiziskais SAS savienotājs ir pieejams vairākos dažādos variantos:

Attēls	Koda nosaukums	Zināms arī kā	Ext/int	# tapu skaits	# ierīču skaits	Komentārs
	SFF 8482	SATA savienotājs	Iekšējais		1	Ar SATA savietojams formāts: ļauj SATA diskdziņus pieslēgt SAS aizmugurējai plāksnei, tādējādi novēršot nepieciešamību uzstādīt papildu SATA kontrolieri, lai, piemēram, pievienotu DVD ierakstītāju. Ņemiet vērā, ka SAS diskdziņi nav izmantojami SATA kopnei, un to fiziskais savienotājs ir aprīkots ar atslēgu, lai nepieļautu to pievienošanu SATA pamatplatei. Attēlā redzamais savienotājs ir diska puses savienotājs.
	SFF 8484		Iekšējais	32 (19)	4 (2)	Augsta blīvuma iekšējais savienotājs, 2 un 4 joslu versijas ir definētas SFF standartā.
	SFF 8485					Definē SGPIO (SFF 8484 paplašinājums) - sērijveida savienojuma protokolu, ko parasti izmanto LED indikatoriem.
	SFF 8470	Infiniband savienotājs	Ārējais	32	4	Augsta blīvuma ārējais savienotājs (izmanto arī kā iekšējo savienotāju)
	SFF 8087	Iekšējais mini-SAS	Iekšējais		4	Molex iPASS samazināta platuma iekšējais 4x savienotājs ar 10 Gbit/s atbalstu nākotnē
	SFF 8088	Ārējais mini-SAS	Ārējais	32	4	Molex iPASS samazināta platuma ārējais 4x savienotājs ar 10 Gbit/s atbalstu nākotnē

Jautājumi un atbildes

J: Kas ir SAS?

A: SAS nozīmē Serial Attached SCSI, kas ir tehnoloģija, kas paredzēta datu pārraidei uz un no datoru datu glabāšanas ierīcēm, piemēram, cietajiem diskiem un lentes diskdziņiem.

J: Ko aizstāj SAS?

A: SAS aizstāj paralēlo SCSI un ir sērijveida protokols no punkta līdz punktam.

J: Kad pirmo reizi parādījās SCSI?

A: SCSI pirmo reizi parādījās astoņdesmito gadu vidū korporatīvajos datu centros.

J: Kādu komandu kopumu izmanto SAS?

A: SAS izmanto standarta SCSI komandu kopumu.

J: Vai SAS ir ātrāks par galīgo paralēlo SCSI implementāciju?

A: Pašlaik SAS ir nedaudz lēnāks par galīgo paralēlo SCSI implementāciju, bet 2009. gadā tas dubultos savu pašreizējo ātrumu līdz 6 Gbit/s.

J: Vai SAS diskdziņus var pieslēgt SATA pamatplatēm?

A: Nē, SAS diskus nevar pievienot SATA datu nesējplatēm, bet otrās paaudzes SATA diskus var pievienot SAS datu nesējplatēm (kontrolieriem).

J: Kas izstrādā un uztur SAS protokolu?

A: SAS protokolu izstrādā un uztur Starptautiskās informācijas tehnoloģiju standartu komitejas (INCITS) T10 tehniskā komiteja, un to popularizē SCSI tirdzniecības asociācija (SCSITA).

Autors

AlegsaOnline.com - Seriāli pievienots SCSI (Serial Attached SCSI) - Leandro Alegsa

Izveides datums: 2022. gada 21. februāris
Pēdējā atjaunināšana: 2026. gada 28. janvāris

URL: https://lv.alegsaonline.com/art/89048