Serial Attached SCSI

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 20 juli 2018; kontroller kräver 23 redigeringar .

Serial Attached SCSI ( SAS ) är ett seriellt datorgränssnitt utformat för att ansluta olika lagringsenheter som hårddiskar och bandenheter. SAS är designat för att ersätta det parallella SCSI -gränssnittet och bygger till stor del på SCSI-terminologi och kommandouppsättningar.

SAS är bakåtkompatibel med SATA : 3 Gb/s och 6 Gb/s SATA-enheter kan anslutas till en SAS-kontroller, men inte vice versa.

Den senaste implementeringen av SAS ger dataöverföring i hastigheter upp till 24 Gb/s per linje, och i början av 2021 finns den endast i Kioxia-linjer.

SAS-protokollet utvecklas och underhålls av T10 -kommittén [1] . Ett konsortium av hårdvarutillverkare som kallas SCSI Trade Association (SCSITA) främjar olika tekniker relaterade till SCSI, inklusive SAS.

Introduktion

Ett typiskt SAS-gränssnittssystem består av följande komponenter:

Initiativtagare _ _ _ En initiator är en enhet som skapar serviceförfrågningar för målenheter och tar emot bekräftelser när förfrågningar exekveras. Oftast utförs initiatorn i form av VLSI . Målenheter _ _ _ Målenheten innehåller logiska block och målportar som tar emot serviceförfrågningar och exekverar dem; efter att behandlingen av begäran är klar skickas en bekräftelse på begäran till initiativtagaren av begäran. Målenheten kan vara antingen en enda hårddisk eller en hel diskuppsättning. Undersystem för dataleverans _ Det är en del av I/O-systemet som överför data mellan initiatorer och målenheter. Vanligtvis består dataleveransundersystemet av kablar som förbinder initiatorn och målenheten. Dessutom, förutom kablar, kan delsystemet för dataleverans innehålla SAS-förlängare. Expanders (expanders) ( sv. Expanders ) SAS extenders (expanders) är enheter som ingår i dataleveransundersystemet och gör det möjligt att underlätta dataöverföring mellan SAS-enheter; en expander tillåter till exempel att flera SAS-målenheter kan anslutas till en enda initiatorport. Att ansluta via en förlängare är helt transparent för målenheter.

Terminologi

Ett enda differentialpar som leder från en enhet till en annan (i en riktning) kallas PHY (från fysisk).
Paret PHY som bildar en duplexlänk kallas en "fysisk länk".
En eller flera fysiska länkar bildar en port. Om en port innehåller mer än en fysisk länk, kallas en sådan port en "wide port".
Varje port har en sas_address. Alla fysiska länkar som annonserar samma sas_address kombineras automatiskt till en bred port (till exempel, om HBA har 2 4x SAS-gränssnitt kan du få en bred port 8x genom att ansluta dem alla tillsammans till höljet).

Jämförelse av SAS och parallell SCSI

SAS använder ett seriellt protokoll för att överföra data mellan flera enheter och använder därmed färre signallinjer.
SCSI-gränssnittet använder en gemensam buss. Således är alla enheter anslutna till samma buss, och endast en enhet kan arbeta med styrenheten åt gången. SAS-gränssnittet använder punkt-till-punkt-anslutningar - varje enhet är ansluten till styrenheten via en dedikerad kanal.
Till skillnad från SCSI kräver SAS inte att användaren avslutar bussen.
SCSI har ett problem genom att utbredningstiden för signalen på de olika linjerna som utgör det parallella gränssnittet kan variera. SAS-gränssnittet har inte denna brist.
SAS stöder ett stort antal enheter (> 16384), medan SCSI-gränssnittet stöder 8, 16 eller 32 enheter på bussen.
SAS ger högre genomströmning (1,5, 3, 6,12 eller 24 Gbps). Sådan bandbredd kan tillhandahållas på varje initiator-målanslutning, medan på en SCSI-buss delas bussbandbredden mellan alla enheter som är anslutna till den.
SAS-kontroller kan stödja anslutning av enheter med SATA -gränssnitt , när de är anslutna direkt - med SATA-protokollet, när de är anslutna via SAS-expanderar - med tunnling via STP (SATA Tunneled Protocol).
SAS, liksom parallell SCSI, använder SCSI-kommandon för att styra och kommunicera med målenheter.

Jämförelse av SAS och SATA

SAS har delvis kompatibilitet med SATA - enheter endast på nivån för kontakter och kablar för anslutning av enskilda enheter. SATA-enheter använder ett annat fysiskt lager (inklusive olika spänningsnivåer [3] ) och en annan instruktionsuppsättning ( ATA ). För att ansluta en SATA-enhet till en SAS-domän (det vill säga till en SAS-expander) används ett speciellt STP-protokoll ( Serial ATA Tunneling Protocol ) som beskriver förhandlingen av SAS- och SATA-identifierare [4] .
SATA 1- och SAS-enheter stöder taggade kommandoköer TCQ ( Engelska Tagged Command Queuing ). Samtidigt stöder SATA version 2-enheter både TCQ och NCQ ( Native Command Queuing ) . I moderna SAS-enheter är det maximala ködjupet 256, för SATA-enheter är det 32.
Moderna SAS-enheter har två fysiska portar. Detta gör det möjligt att använda sådana diskar i system med ökad feltolerans, till exempel i lagringssystem med 2 kontroller. För vissa lagringssystem är det möjligt att använda SATA-enheter i kombination med ytterligare SATA-interposers som ger en anslutning med två portar [5] .
SAS-protokollet ger full duplex dataöverföring, medan SATA fungerar i halvduplexläge [6] [7] .
End-to-end dataskydd kan implementeras med SAS-diskar [ 8 ] .

SAS infrastruktur

Anslutningar

Som regel är SAS-kontakter mycket mindre än traditionella SCSI-kontakter, vilket gör att du kan använda SAS-kontakter för att ansluta kompakta 2,5-tumsenheter.

Det finns flera alternativ för SAS-kontakter [9] :

kodnamn	Också känd som	Extern intern	Antal kontakter	Antal länkar	Kommentar
SFF-8482	SAS-kontakt	Interiör		ett	Formfaktor kompatibel med SATA-enheter. Låter dig ansluta en SATA-enhet till en SAS-kontroller eller SAS-bakplan. SAS-enheter kan dock inte anslutas till en SATA-kontroller, eftersom SFF-8482-kontakten har en "nyckel" som inte tillåter att du kopplar en vanlig SATA-kabel. Bilden visar kabelanslutningen. För att säkerställa kompatibilitet hos SAS-bakplan med både diskar och SATA-kontroller, används en SFF-8482-kontakt på disksidan och SATA-kontakter för att ansluta styrenheten. Kablar med SFF-8482-kontakt används för att ansluta SAS- och SATA-enheter direkt till styrenheten.
SFF-8484	SAS 4x 32-stift	Interiör	32 (19)	4(2)	Kontakt med hög kontaktdensitet; SFF-standarden definierar kontakter för anslutning av 2 eller 4 enheter. Anses för närvarande föråldrad. Istället för SFF-8484 används SFF-8087 (mini-SAS) och SFF-8643 (mini-SAS HD) kontakter.
SFF-8485					Definierar en:SGPIO (en förlängning av SFF 8484-standarden), en seriell anslutning som vanligtvis används för att styra LED-indikering i SAS-bakplan.
SFF-8470	Kontakttyp Infiniband CX4	Extern	32	fyra	Extern kontakt med hög kontaktdensitet. Anses för närvarande föråldrad. Istället för SFF-8470 används SFF-8088 (extern mini-SAS) och SFF-8644 (extern mini-SAS HD) kontakter.
SFF-8087	Intern mini-SAS, iPASS	Interiör	36	fyra	Intern kontakt med hög densitet.
SFF-8088	Extern mini-SAS	Extern	26	fyra	Extern kontakt med hög kontaktdensitet. Designad för SAS-2 (SAS-2) (6 Gb/s per länk)
SFF-8643	Intern mini-SAS HD	Interiör	36	fyra	Intern kontakt med hög densitet. Designad för SAS-3 (12 Gb/s per länk)
SFF-8644	Extern mini-SAS HD	Extern	36	fyra	Extern kontakt med hög kontaktdensitet. Designad för SAS-3 (12 Gb/s per länk)

Kablar

SAS 2.1 och 3.0 specifikationer ger maximal kabellängd för externa anslutningar [10] :

10 meter för passiva kopparkablar;
25 meter för aktiva kopparkablar;
100 meter för optiska kablar [11] .

Anteckningar

↑ T10 .
↑ Demartek Storage Networking Interface Comparison Arkiverad 11 augusti 2019 på Wayback Machine // 7/31/2019 artikel på demartek.principledtechnologies.com.
↑ Bill Bissonette .
↑ Robert Elliott .
↑ Willis Whittington .
↑ Anthony Vandewerdt .
↑ SanDisk .
↑ Jim Williams, Martin Petersen .
↑ Seagate: SFF-specifikationer .
↑ SNIA .
↑ FCI .

Litteratur

Serial Attached SCSI Master Roadmap (inte tillgänglig länk) . Datum för åtkomst: 31 mars 2015. Arkiverad från originalet 24 mars 2015. (obestämd)

T10-kommitténs hemsida . (obestämd)

Bill Bissonette. Sammanfattning av SAS-SATA OOB Algorithm, Rev. 0 (engelska) (PDF). T10 (2005). Hämtad: 9 april 2015. (inte tillgänglig länk)

Robert Elliott. Serial Attached SCSI (SAS) Interface Manual, Rev. B (engelska) (PDF). Seagate Technology LLC (2006). Hämtad: 9 april 2015.

Willis Whittington. Desktop, Nearline & Enterprise Disk Drives (engelska) (PDF) 17. SNIA (2007). Hämtad: 8 april 2015.

Anthony Vandewerdt. Förklara mig detta: När är en SAS-enhet inte en SAS-enhet? (engelska) . IBM (21 februari 2012). Tillträdesdatum: 18 november 2015.

Jim Williams, Martin Petersen. Dataintegritet i lagringsstacken (engelska) (PDF). SNIA (2008). Hämtad: 8 april 2015.

SFF-kommitténs specifikationer . Hämtad: 31 mars 2015. (obestämd)

Bob Hansen. Utöka SAS-anslutningen i datacentret (engelska) (PDF) (länk ej tillgänglig) . SNIA (2013). Hämtad 9 april 2015. Arkiverad från originalet 14 april 2015.

Mini-SAS HD Active Optical Cable (engelska) (inte tillgänglig länk) . FCI . Hämtad 18 november 2015. Arkiverad från originalet 19 november 2015.

Skillnader mellan SAS och SATA . SanDisk. Tillträdesdatum: 18 november 2015.

Länkar

Datorbussar och gränssnitt
Grundläggande koncept	Adressbuss Databuss Styrbuss Bandbredder
Processorer	BSB FSB DMI HyperTransport QPI
Inre	S-100 AGP EISA ÄR EN LPC MBus MCA NV länk NuBus PCI PCIe PCI-X Q buss SBus SMBus VLB XT buss Zorro II Zorro III
Anteckningsböcker	expresskort MXM PC-kort
Driver	ST-506 ESDI ATA eSATA fiberkanal hippie NVMe SAS SATA SCSI SATA Express
Periferi	1 tråd adb I²C IEEE 1284 (LPT) IEEE 1394 (FireWire) PS/2 UART ( RS-232 , RS-485 ) SPI USB spelport
Utrustningshantering	IEEE-488 VXI FASTBUS CAMAC Seriell CAMAC SpaceWire
Universell	Multibuss framtida buss InfiniBand Omni-Path QuickRing SCI RapidIO VMEbus Thunderbolt (Light Peak) IEEE 1355 Angara
Videogränssnitt	VGA DVI displayport HDMI Blixt USB4
Inbyggda system	multidrop buss Wishbone AMBA