SCSI atașat în serie

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 20 iulie 2018; verificările necesită 23 de modificări .

Serial Attached SCSI ( SAS ) este o interfață serială de computer concepută pentru a conecta diverse dispozitive de stocare, cum ar fi hard disk-uri și unități de bandă. SAS este conceput pentru a înlocui interfața SCSI paralelă și se bazează în mare parte pe terminologia SCSI și seturi de comenzi.

SAS este compatibil cu SATA : dispozitivele SATA de 3 Gb/s și 6 Gb/s pot fi conectate la un controler SAS, dar nu invers.

Cea mai recentă implementare a SAS oferă transfer de date la viteze de până la 24 Gb/s pe linie, iar la începutul anului 2021 se găsește doar în liniile Kioxia.

Protocolul SAS este dezvoltat și menținut de comitetul T10 [1] . Un consorțiu de producători de hardware numit SCSI Trade Association (SCSITA) promovează diverse tehnologii legate de SCSI, inclusiv SAS.

Introducere

Un sistem tipic de interfață SAS este format din următoarele componente:

Inițiatori _ _ _ Un inițiator este un dispozitiv care generează cereri de servicii pentru dispozitivele țintă și primește confirmări pe măsură ce solicitările sunt executate. Cel mai adesea, inițiatorul este efectuat sub formă de VLSI . Dispozitive țintă _ _ Dispozitivul țintă conține blocuri logice și porturi țintă care primesc solicitări de servicii și le execută; după finalizarea procesării cererii, o confirmare a cererii este transmisă inițiatorului cererii. Dispozitivul țintă poate fi fie un singur hard disk, fie o întreagă matrice de discuri. Subsistemul de livrare a datelor _ Face parte din sistemul I/O care transferă date între inițiatori și dispozitivele țintă. De obicei, subsistemul de livrare a datelor constă din cabluri care conectează inițiatorul și dispozitivul țintă. În plus, pe lângă cabluri, subsistemul de livrare a datelor poate include extensii SAS. Expanders (expanders) ( ing. Expanders ) Extensoarele SAS (expanders) sunt dispozitive care fac parte din subsistemul de livrare a datelor și fac posibilă facilitarea transferului de date între dispozitivele SAS; de exemplu, un expander permite conectarea mai multor dispozitive țintă SAS la un singur port inițiator. Conectarea printr-un extender este complet transparentă pentru dispozitivele țintă.

Terminologie

O singură pereche diferențială care duce de la un dispozitiv la altul (într-o direcție) se numește PHY (din fizic).
Perechea de PHY care formează o legătură duplex se numește „legătură fizică”.
Una sau mai multe legături fizice formează un port. Dacă un port conține mai multe legături fizice, atunci un astfel de port este numit „port lat”.
Fiecare port are o sas_address. Toate legăturile fizice care fac publicitate la aceeași adresă sas sunt combinate automat într-un singur port larg (de exemplu, dacă HBA are 2 interfețe SAS 4x, atunci conectându-le pe toate împreună la carcasă, puteți obține un port larg 8x).

Comparație între SAS și SCSI paralel

SAS folosește un protocol serial pentru a transfera date între mai multe dispozitive și astfel utilizează mai puține linii de semnal.
Interfața SCSI utilizează o magistrală comună. Astfel, toate dispozitivele sunt conectate la aceeași magistrală și doar un dispozitiv poate funcționa cu controlerul la un moment dat. Interfața SAS folosește conexiuni punct la punct - fiecare dispozitiv este conectat la controler printr-un canal dedicat.
Spre deosebire de SCSI, SAS nu solicită utilizatorului să termine magistrala.
SCSI are o problemă prin aceea că timpul de propagare a semnalului pe diferitele linii care alcătuiesc interfața paralelă poate varia. Interfața SAS nu are acest neajuns.
SAS acceptă un număr mare de dispozitive (> 16384), în timp ce interfața SCSI acceptă 8, 16 sau 32 de dispozitive pe magistrală.
SAS oferă un randament mai mare (1,5, 3, 6,12 sau 24 Gbps). O astfel de lățime de bandă poate fi furnizată pe fiecare conexiune inițiator-țintă, în timp ce pe o magistrală SCSI, lățimea de bandă a magistralei este partajată între toate dispozitivele conectate la aceasta.
Controlerele SAS pot suporta conectarea dispozitivelor cu interfață SATA , atunci când sunt conectate direct - folosind protocolul SATA, atunci când sunt conectate prin expandoare SAS - folosind tunelul prin STP (SATA Tunneled Protocol).
SAS, ca și SCSI paralel, utilizează comenzi SCSI pentru a controla și comunica cu dispozitivele țintă.

Comparație între SAS și SATA

SAS are compatibilitate parțială cu dispozitivele SATA doar la nivelul conectorilor și cablurilor pentru conectarea unităților individuale. Dispozitivele SATA folosesc un strat fizic diferit (inclusiv niveluri de tensiune diferite [3] ) și un set de instrucțiuni diferit ( ATA ). Pentru a conecta un dispozitiv SATA la un domeniu SAS (adică la un expander SAS), se folosește un protocol special STP ( Serial ATA Tunneling Protocol ) , care descrie negocierea identificatorilor SAS și SATA [4] .
Dispozitivele SATA 1 și SAS acceptă cozi de comandă etichetate TCQ ( în engleză Tagged Command Queuing ). În același timp, dispozitivele SATA versiunea 2 acceptă atât TCQ , cât și NCQ ( Native Command Queuing ) . În unitățile SAS moderne, adâncimea maximă a cozii este de 256, pentru unitățile SATA este de 32.
Unitățile SAS moderne au două porturi fizice. Acest lucru face posibilă utilizarea unor astfel de discuri în scheme cu toleranță crescută la erori, de exemplu, în sistemele de stocare cu 2 controlere. Pentru unele sisteme de stocare, este posibil să se utilizeze unități SATA în combinație cu interpozitoare SATA suplimentare care asigură o conexiune cu două porturi [5] .
Protocolul SAS oferă transfer de date full-duplex , în timp ce SATA funcționează în modul half-duplex [6] [7] .
Protecția datelor end-to-end poate fi implementată cu discuri SAS [ 8 ] .

Infrastructura SAS

Conectori

De regulă, conectorii SAS sunt mult mai mici decât conectorii SCSI tradiționali, ceea ce vă permite să utilizați conectori SAS pentru a conecta unități compacte de 2,5 inchi.

Există mai multe opțiuni pentru conectorii SAS [9] :

nume de cod	De asemenea cunoscut ca si	Extern intern	Numărul de contacte	Numărul de linkuri	cometariu
SFF-8482	conector SAS	Interior		unu	Factor de formă compatibil cu dispozitivele SATA. Vă permite să conectați o unitate SATA la un controler SAS sau la un backplane SAS. Cu toate acestea, unitățile SAS nu pot fi conectate la un controler SATA, deoarece conectorul SFF-8482 are o „cheie” care nu vă permite să conectați un cablu SATA obișnuit. Figura prezintă conectorul cablului. Pentru a asigura compatibilitatea backplane-urilor SAS atât cu discuri, cât și cu controlerele SATA, se folosește un conector SFF-8482 pe partea discului și conectori SATA pentru conectarea controlerului. Cablurile cu conector SFF-8482 sunt folosite pentru a conecta unitățile SAS și SATA direct la controler.
SFF-8484	SAS 4x 32 pini	Interior	32 (19)	4(2)	Conector cu densitate mare de contact; standardul SFF definește conectori pentru conectarea a 2 sau 4 dispozitive. Considerat în prezent învechit. În loc de SFF-8484, se folosesc conectori SFF-8087 (mini-SAS) și SFF-8643 (mini-SAS HD).
SFF-8485					Definește en:SGPIO (o extensie la standardul SFF 8484), o conexiune serială folosită în mod obișnuit pentru a controla indicația LED în backplane SAS.
SFF-8470	Tip conector Infiniband CX4	Extern	32	patru	Conector extern cu densitate mare de contact. Considerat în prezent învechit. În loc de SFF-8470, se folosesc conectori SFF-8088 (mini-SAS extern) și SFF-8644 (mini-SAS HD extern).
SFF-8087	Mini-SAS intern, iPASS	Interior	36	patru	Conector intern de înaltă densitate.
SFF-8088	Mini-SAS extern	Extern	26	patru	Conector extern cu densitate mare de contact. Proiectat pentru SAS-2 (SAS-2) (6 Gb/s per legătură)
SFF-8643	Mini-SAS HD intern	Interior	36	patru	Conector intern de înaltă densitate. Proiectat pentru SAS-3 (12 Gb/s per legătură)
SFF-8644	Mini-SAS HD extern	Extern	36	patru	Conector extern cu densitate mare de contact. Proiectat pentru SAS-3 (12 Gb/s per legătură)

Cabluri

Specificațiile SAS 2.1 și 3.0 oferă lungimi maxime de cablu pentru conexiunile externe [10] :

10 metri pentru cabluri pasive de cupru;
25 metri pentru cabluri active de cupru;
100 de metri pentru cabluri optice [11] .

Note

↑ T10 .
↑ Demartek Storage Networking Interface Comparison Arhivat 11 august 2019 la articolul Wayback Machine // 7/31/2019 la demartek.principledtechnologies.com.
↑ Bill Bissonette .
↑ Robert Elliott .
↑ Willis Whittington .
↑ Anthony Vandewerdt .
↑ SanDisk .
↑ Jim Williams, Martin Petersen .
↑ Seagate: specificații SFF .
↑ SNIA .
↑ FCI .

Literatură

Serial Attached SCSI Master Roadmap (link indisponibil) . Data accesului: 31 martie 2015. Arhivat din original pe 24 martie 2015. (nedefinit)

Site-ul web al comitetului T10 . (nedefinit)

Bill Bissonette. Rezumatul algoritmului SAS-SATA OOB, Rev. 0 (engleză) (PDF). T10 (2005). Preluat: 9 aprilie 2015. (link indisponibil)

Robert Elliott. Manual de interfață SCSI atașat în serie (SAS), Rev. B (engleză) (PDF). Seagate Technology LLC (2006). Preluat: 9 aprilie 2015.

Willis Whittington. Desktop, Nearline & Enterprise Disk Drives (engleză) (PDF) 17. SNIA (2007). Preluat: 8 aprilie 2015.

Anthony Vandewerdt. Ghici-mă: când o unitate SAS nu este o unitate SAS? (engleză) . IBM (21 februarie 2012). Data accesului: 18 noiembrie 2015.

Jim Williams, Martin Petersen. Integritatea datelor în stiva de stocare (engleză) (PDF). SNIA (2008). Preluat: 8 aprilie 2015.

Specificații Comitetului SFF . Preluat: 31 martie 2015. (nedefinit)

Bob Hansen. Extinderea conectivității SAS în centrul de date (engleză) (PDF) (link nu este disponibil) . SNIA (2013). Consultat la 9 aprilie 2015. Arhivat din original pe 14 aprilie 2015.

Cablu optic activ Mini-SAS HD (engleză) (link indisponibil) . FCI . Consultat la 18 noiembrie 2015. Arhivat din original pe 19 noiembrie 2015.

Diferențele dintre SAS și SATA . SanDisk. Data accesului: 18 noiembrie 2015.

Link -uri

Autobuze și interfețe pentru computer
Noțiuni de bază	Autobuz de adrese Autobuz de date Autobuz de control Lățimi de bandă
Procesoare	BSB FSB DMI HyperTransport QPI
Intern	S-100 AGP EISA ISA LPC MBus MCA NVLink NuBus PCI PCIe PCI-X Autobuz Q SBus SMBus VLB Autobuz XT Zorro II Zorro III
laptopuri	card expres MXM Card PC
Unități	ST-506 ESDI LA UN eSATA canal de fibră hippy NVMe SAS SATA SCSI SATA Express
Periferie	1 fir adb I²C IEEE 1284 (LPT) IEEE 1394 (FireWire) PS/2 UART ( RS-232 , RS-485 ) SPI USB portul de joc
Managementul echipamentelor	IEEE-488 VXI FASTBUS CAMAC CAMAC serial SpaceWire
universal	Multibus viitorul autobuz InfiniBand Omni-Cale QuickRing SCI RapidIO VMEbus Thunderbolt (Vârf de lumină) IEEE 1355 Angara
Interfețe video	VGA DVI portul de afișare HDMI Fulger USB4
Sisteme integrate	autobuz multidrop Wishbone AMBA