Scsi sas sata poređenje. Poređenje SCSI, SAS i SATA interfejsa

SAS interfejs.

SAS ili Serial Attached SCSI interfejs omogućava povezivanje preko fizičkog interfejsa, slično SATA, uređaji, SCSI vođen skupom naredbi. Possessing unatrag kompatibilan sa SATA, omogućava povezivanje svih uređaja kojima upravlja SCSI skup komandi preko ovog interfejsa - ne samo hard diskova, već i skenera, štampača itd. U poređenju sa SATA, SAS pruža razvijeniju topologiju, omogućavajući paralelno povezivanje jednog uređaja preko dva ili više kanala. Podržani su i ekspanderi magistrale koji vam omogućavaju da povežete više SAS uređaja na jedan port.

SAS protokol razvija i održava T10 komitet. SAS je dizajniran da komunicira sa uređajima kao što su čvrsti diskovi, skladište optički diskovi i slično. SAS koristi serijski interfejs za rad sa direktno povezanim diskovima, kompatibilnim sa SATA interfejsom. Iako SAS koristi serijski interfejs za razliku od paralelnog interfejsa koji koristi tradicionalni SCSI, SCSI komande se i dalje koriste za kontrolu SAS uređaja. Naredbe (slika 1) koje se šalju SCSI uređaju su niz bajtova određene strukture (blokovi deskriptora naredbi).

Rice. 1.

Neke komande prati dodatni "blok parametara" koji prati blok deskriptora komande, ali je već proslijeđen kao "podaci".

Tipičan sistem SAS interfejsa sastoji se od sledećih komponenti:

1) Inicijatori. Inicijator je uređaj koji pokreće servisne zahtjeve za ciljne uređaje i prima potvrde kako se zahtjevi izvršavaju.

2) Ciljni uređaji. Ciljni uređaj sadrži logičke blokove i ciljne portove koji primaju servisne zahtjeve i izvršavaju ih; nakon završene obrade zahtjeva, potvrda zahtjeva se šalje inicijatoru zahtjeva. Ciljni uređaj može biti ili jedan tvrdi disk ili čitav niz diskova.

3) Podsistem isporuke podataka. To je dio I/O sistema koji prenosi podatke između inicijatora i ciljnih uređaja. Tipično, podsistem za isporuku podataka sastoji se od kablova koji povezuju inicijator i ciljni uređaj. Dodatno, pored kablova, podsistem za isporuku podataka može uključivati ​​SAS ekstendere.

3.1) Ekspanderi. SAS ekstenderi su uređaji koji su dio podsistema isporuke podataka i omogućavaju olakšavanje prijenosa podataka između SAS uređaja, na primjer, omogućavajući vam da povežete nekoliko ciljnih SAS uređaja na jedan port inicijatora. Povezivanje putem ekstendera potpuno je transparentno za ciljne uređaje.

SAS podržava povezivanje SATA uređaja. SAS koristi serijski protokol za prijenos podataka između više uređaja i stoga koristi manje signalnih linija. SAS koristi SCSI komande za upravljanje i komunikaciju sa ciljnim uređajima. SAS interfejs koristi veze od tačke do tačke - svaki uređaj je povezan sa kontrolerom preko namenskog kanala. Za razliku od SCSI, SAS ne zahtijeva od korisnika da prekine sabirnicu. SCSI sučelje koristi zajedničku magistralu - svi uređaji su povezani na istu magistralu, a samo jedan uređaj može istovremeno raditi s kontrolerom. U SCSI, brzina prijenosa informacija na različitim linijama koje čine paralelni interfejs može varirati. SAS interfejs nema ovaj nedostatak. SAS podržava veoma veliki broj uređaja, dok SCSI podržava 8, 16 ili 32 uređaja na magistrali. SAS podržava visoke brzine prenosa podataka (1,5, 3,0 ili 6,0 Gbps). Takva brzina se može postići prenošenjem informacija o svakoj konekciji, dok je na SCSI magistrali propusni opseg magistrale podijeljen između svih uređaja povezanih na nju.

SATA koristi ATA skup komandi i podržava čvrste diskove i optičke uređaje, dok SAS podržava širi spektar uređaja, uključujući čvrste diskove, skenere i štampače. SATA uređaji se identifikuju po broju porta kontrolera SATA interfejsa, dok su SAS uređaji identifikovani svojim WWN (World Wide Name) identifikatorima. SATA uređaji (verzija 1) nisu podržavali redove naredbi, dok SAS uređaji podržavaju označene redove naredbi. SATA uređaji od verzije 2 podržavaju Native Command Queuing (NCQ).

SAS hardver komunicira sa ciljnim uređajima na nekoliko nezavisnih linija, što povećava toleranciju na greške sistema (SATA interfejs nema ovu mogućnost). U isto vrijeme, SATA verzija 2 sučelje koristi duplikatore portova za postizanje sličnih mogućnosti.

SATA se uglavnom koristi u nekritičnim aplikacijama kao što su kućni računari. SAS sučelje, zbog svoje pouzdanosti, može se koristiti u kritičnim serverima. Otkrivanje grešaka i rukovanje greškama je mnogo bolje definisano u SAS-u nego u SATA-u. SAS se smatra nadskupom SATA i ne konkurira mu.

SAS konektori su mnogo manji od tradicionalnih paralelnih SCSI konektora, što omogućava da se SAS konektori koriste za povezivanje kompaktnih diskova od 2,5 inča. SAS podržava brzine prijenosa podataka od 3 Gb/s do 10 Gb/s. Postoji nekoliko opcija za SAS konektore:

SFF 8482 je varijanta kompatibilna sa SATA interfejs konektorom;

SFF 8484 - unutrašnji konektor sa gustim pakiranjem kontakata; omogućava povezivanje do 4 uređaja;

SFF 8470 - gusto zbijeni konektor za spajanje eksternih uređaja; omogućava povezivanje do 4 uređaja;

SFF 8087 - smanjeni Molex iPASS konektor, sadrži konektor za povezivanje do 4 interna uređaja; podržava 10 Gbps;

SFF 8088 - smanjeni Molex iPASS konektor, sadrži konektor za povezivanje do 4 eksterna uređaja; podržava brzinu od 10 Gbps.

SFF 8482 konektor vam omogućava da povežete SATA uređaje na SAS kontrolere, eliminišući potrebu za instaliranjem dodatnog SATA kontrolera samo zato što je potrebno da povežete uređaj za snimanje, na primer. DVD diskovi. Suprotno tome, SAS uređaji ne mogu da se povežu na SATA interfejs, a na njima je instaliran konektor koji ih sprečava da se povežu na SATA interfejs.

Serial Attached SCSI

Serial Attached SCSI (SAS) - računarski interfejs, dizajniran za komunikaciju s uređajima kao što su tvrdi diskovi i trake. SAS koristi serijski interfejs za rad sa direktno povezanim diskovima (eng. Direct Attached Storage (DAS) uređaji ). SAS je dizajniran da zamijeni paralelni SCSI interfejs i postigne više propusni opseg nego SCSI; istovremeno, SAS je kompatibilan sa SATA interfejsom: 3Gb/s i 6Gb/s SATA uređaji mogu biti povezani na SAS kontroler, ali SAS uređaji ne mogu biti povezani na SATA kontroler. Iako SAS koristi serijski interfejs za razliku od paralelnog interfejsa koji koristi tradicionalni SCSI, SCSI komande se i dalje koriste za kontrolu SAS uređaja. SAS protokol razvija i održava T10 komitet. Trenutna radna verzija SAS specifikacije može se preuzeti s njegove web stranice. SAS podržava prenos informacija brzinama do 6 Gb/s; Očekuje se da će brzine prenosa dostići 12 Gbps do 2012. godine. Sa manjim SAS konektorom, pruža potpunu vezu sa dva porta za 3,5" i 2,5" čvrste diskove (ranije dostupno samo na 3,5" Fibre Channel čvrstim diskovima).

Uvod

Tipičan sistem SAS interfejsa sastoji se od sledećih komponenti:

Inicijatori Inicijatori) Inicijator - uređaj koji generiše servisne zahtjeve za ciljne uređaje i prima potvrde kako se zahtjevi izvršavaju. Najčešće se inicijator izvodi u obliku VLSI. Ciljani uređaji Ciljevi) Ciljni uređaj sadrži logičke blokove i ciljne portove koji primaju servisne zahtjeve i izvršavaju ih; nakon završene obrade zahtjeva, potvrda zahtjeva se šalje inicijatoru zahtjeva. Ciljni uređaj može biti ili jedan tvrdi disk ili čitav niz diskova. Podsistem isporuke podataka Podsistem za isporuku usluga) Je dio I/O sistema koji prenosi podatke između inicijatora i ciljnih uređaja. Tipično, podsistem za isporuku podataka sastoji se od kablova koji povezuju inicijator i ciljni uređaj. Dodatno, pored kablova, podsistem za isporuku podataka može uključivati SAS ekstenderi. Ekstenderi (ekspanderi) (eng. Ekspanderi) Ekspanderi (ekspanderi) SAS - uređaji koji su dio podsistema za isporuku podataka i omogućavaju olakšavanje prijenosa podataka između SAS uređaja; na primjer, ekspander omogućava da se višestruki SAS ciljni uređaji povežu na jedan inicijatorski port. Povezivanje putem ekstendera potpuno je transparentno za ciljne uređaje.

Specifikacije za SAS reguliraju fizičke, podatkovne veze i logičke slojeve sučelja.

Poređenje SAS-a i paralelnog SCSI-ja

  • SAS koristi serijski protokol za prijenos podataka između više uređaja i stoga koristi manje signalnih linija.
  • SCSI interfejs koristi zajedničku magistralu. Dakle, svi uređaji su povezani na istu magistralu, a samo jedan uređaj može istovremeno raditi s kontrolerom. SAS interfejs koristi veze od tačke do tačke - svaki uređaj je povezan sa kontrolerom preko namenskog kanala.
  • Za razliku od SCSI, SAS ne zahtijeva od korisnika da prekine sabirnicu.
  • SCSI ima problem u tome što vrijeme propagacije signala na različitim linijama koje čine paralelni interfejs može varirati. SAS interfejs nema ovaj nedostatak.
  • SAS podržava veliki broj uređaja (> 16384), dok SCSI interfejs podržava 8, 16 ili 32 uređaja na magistrali.
  • SAS pruža veću propusnost (1,5, 3,0 ili 6,0 Gbps). Takav propusni opseg može se obezbijediti na svakoj vezi inicijator-cilj, dok se na SCSI magistrali širi propusni opseg magistrale dijeli između svih uređaja povezanih na nju.
  • SAS kontroleri mogu podržavati povezivanje uređaja sa SATA interfejsom, kada su povezani direktno - koristeći SATA protokol, kada su povezani preko SAS ekspandera - koristeći tuneliranje preko STP-a (SATA Tunneled Protocol).
  • SAS, kao i paralelni SCSI, koristi SCSI komande za kontrolu i komunikaciju sa ciljnim uređajima.

Poređenje SAS i SATA

Konektori

Po pravilu, SAS konektori su mnogo manji od tradicionalnih SCSI konektora, što vam omogućava da koristite SAS konektore za povezivanje kompaktnih 2,5-inčnih diskova.

Postoji nekoliko opcija za SAS konektore:

  • SFF 8482 je varijanta koja je mehanički kompatibilna sa SATA interfejs konektorom. Ovo omogućava povezivanje SATA uređaja na SAS kontrolere. Povezivanje SAS uređaja na SATA interfejs neće raditi, to je sprečeno nepostojanjem posebnog ključa u sredini konektora (pogledajte sliku konektora u tabeli ispod);
  • SFF 8484 - unutrašnji konektor sa gustim pakiranjem kontakata; omogućava povezivanje do 4 uređaja;
  • SFF 8470 - gusto zbijeni konektor za povezivanje eksternih uređaja (ovaj tip konektora se koristi u Infiniband interfejsu, a osim toga, može se koristiti i za povezivanje unutrašnjih uređaja); omogućava povezivanje do 4 uređaja;
  • SFF 8087 - smanjeni Molex iPASS konektor, sadrži konektor za povezivanje do 4 interna uređaja;
  • SFF 8088 - smanjeni Molex iPASS konektor, sadrži konektor za povezivanje do 4 eksterna uređaja;
Slika kodno ime Također poznat kao Eksterni/Interni Broj linija Broj uređaja Komentar
SFF 8482 SAS konektor Enterijer 1 SATA kompatibilni faktor oblika: Omogućava SATA uređajima da se povežu na SAS kontroler ili SAS konektorsku traku, eliminišući potrebu za dodatnim SATA kontrolerom za povezivanje SATA uređaja kao što su DVD snimači. Međutim, SAS čvrsti diskovi se ne mogu povezati na SATA magistralu, jer njihov fizički konektor ima „ključ“ koji ne dozvoljava povezivanje sa SATA magistralom. Konektor prikazan na slici je konektor na "disk" strani interfejsa.
SFF 8484 SAS 4x 32-pinski Enterijer 32 (19) 4 (2) Konektor sa visokom kontaktnom gustinom; SFF standard definira konektore za povezivanje 2 ili 4 uređaja.
SFF 8485 Definira SGPIO (proširenje standarda SFF 8484), serijsku vezu koja se obično koristi za povezivanje LED indikatora.
SFF 8470 Infiniband konektor Eksterni 32 4 Eksterni konektor visoke gustine (može se koristiti i kao unutrašnji konektor).
SFF 8087 Interni mini-SAS Enterijer 4 Molex interni konektor
SFF 8088 Eksterni mini-SAS Eksterni 32 4 Molex iPASS eksterni konektor smanjene širine za do 4 uređaja.

Bilješke

Linkovi

Kompjuterske gume
Osnovni koncepti Adresna sabirnica Sabirnica podataka Upravljačka sabirnica Bandwidths
Procesori BSB FSB DMI HyperTransport QPI
Interni AGP ASUS Media Bus EISA InfiniBand ISA LPC MBus MCA NuBus PCI PCIe PCI-X Q-Bus SBus SMBus VLB VMEbus Zorro III
laptopovi ExpressCard MXM PC kartica
Pogoni ST-506 ESDI ATA eSATA Fiber Channel HIPPI iSCSI SAS SATA SCSI
Periferija 1-Wire ADB I²C IEEE 1284 (LPT) IEEE 1394 (FireWire) Multibus PS/2 RS-232 RS-485 SPI USB port za igre
Universal Futurebus InfiniBand QuickRing SCI RapidIO IEEE-488 Thunderbolt (Light Peak)

Wikimedia Foundation. 2010 .

Wikipedia en Francais

Serial Attached SCSI- Sucesor del SCSI paralelo. Aumenta la velocidad y permite la conexion y desconexion en caliente. Al koristi el mismo konektor que serial ATA dopušta korištenje estos diskoteka, para aplicaciones con menos necesidad de velocidad, ahorrando costes. Los … Enciclopedia Universal

Računarski interfejs za brzu komunikaciju sa USB uređaji skladišta kao što su tvrdi diskovi, SSD uređaji i fleš diskovi. UAS ovisi o USB protokolu i koristi standardne SCSI skupove naredbi. Dizajniran za ... ... Wikipediju

Serial ATA- (SATA, također S ATA/Serial Advanced Technology Attachment) Serial ATA Logo Deutsch Wikipedia

Arhitektura serijske memorije- (SSA) beschreibt eine Methode, um Speichersubsysteme (također Massenspeicher wie Jukeboxen und Disk Arrays) za performanse i Rechner zu koppeln, unutar serverskog sistema ili velikog računala. SSA ist ein mittlerweile überholter Standard und… … Deutsch Wikipedia eBook


Ovaj članak će govoriti o tome što vam omogućava povezivanje HDD kompjuteru, naime, o interfejsu tvrdi disk. Tačnije, o interfejsima tvrdi diskovi, jer je kroz čitav period njihovog postojanja izmišljena velika raznolikost tehnologija za povezivanje ovih uređaja, a obilje standarda u ovoj oblasti može zbuniti neiskusnog korisnika. Međutim, prvo o svemu.

Sučelja tvrdog diska (ili, strogo govoreći, sučelja eksterni diskovi, budući da ne samo da mogu djelovati kao oni, već i drugi tipovi pogona, na primjer, optički diskovi) dizajnirani su za razmjenu informacija između ovih vanjskih memorijskih uređaja i matična ploča. Interfejsi čvrstog diska, ništa manje od fizičkih parametara disk jedinica, utiču na mnoge performanse i performanse drajva. Posebno, sučelja pogona određuju takve parametre kao što je brzina razmjene podataka između njih tvrdi disk i matična ploča, broj uređaja koji se mogu spojiti na računar, mogućnost kreiranja nizova diskova, mogućnost hot-plug-a, podrška za NCQ i AHCI tehnologije itd. Takođe zavisi od interfejsa čvrstog diska koji vam je kabl, kabl ili adapter potreban za povezivanje na matičnu ploču.

SCSI - Sučelje malog računarskog sistema

SCSI interfejs je jedan od najstarijih interfejsa razvijenih za povezivanje drajvova u personalnim računarima. Ovaj standard se pojavio početkom 1980-ih. Jedan od njegovih programera bio je Alan Shugart, također poznat kao izumitelj flopi disk jedinica.

Izgled SCSI interfejsa na ploči i kabla koji se na nju povezuje

SCSI standard (tradicionalno, ova skraćenica se u ruskoj transkripciji čita kao "skazi") prvobitno je bila namenjena za upotrebu u personalnim računarima, o čemu svedoči čak i naziv formata - Small Computer System Interface, ili sistemski interfejs za male računare. Međutim, dogodilo se da skladište ovog tipa korišćeni su uglavnom u vrhunskim personalnim računarima, a kasnije iu serverima. To je bilo zbog činjenice da je, uprkos uspješnoj arhitekturi i širokom spektru komandi, tehnička implementacija interfejsa bila prilično komplikovana i nije odgovarala ceni masovnih računara.

Međutim, ovaj standard je imao niz funkcija koje nisu bile dostupne za druge tipove interfejsa. Na primjer, kabel za povezivanje uređaja Small Computer System Interface može imati maksimalnu dužinu od 12 m i brzinu prijenosa podataka od 640 MB/s.

Kao i IDE interfejs koji se pojavio nešto kasnije, SCSI interfejs je paralelan. To znači da interfejs koristi magistrale koje prenose informacije preko nekoliko provodnika. Ova funkcija je bio jedan od ograničavajućih faktora za razvoj standarda, i stoga je razvijen napredniji, serijski SAS standard (od Serial Attached SCSI) kao njegova zamena.

SAS - Serial Attached SCSI

Ovako izgleda SAS interfejs serverskog diska

Serial Attached SCSI je razvijen kao poboljšanje na prilično starom interfejsu veza krutih Pogoni sa interfejsom sistema malih računara. Uprkos činjenici da serijski priključeni SCSI koristi glavne prednosti svog prethodnika, ipak ima mnogo prednosti. Među njima je vrijedno napomenuti sljedeće:

  • Korištenje zajedničke magistrale od strane svih uređaja.
  • Protokol serijske komunikacije koji koristi SAS omogućava korištenje manjeg broja signalnih linija.
  • Nema potrebe za zaustavljanjem autobusa.
  • Praktično neograničen broj povezanih uređaja.
  • Veća propusnost (do 12 Gbps). Očekuje se da će buduće implementacije SAS protokola podržavati brzine podataka do 24 Gbps.
  • Mogućnost povezivanja drajvova sa Serial ATA interfejsom na SAS kontroler.

Tipično, serijski priključeni SCSI sistemi su izgrađeni od nekoliko komponenti. Glavne komponente uključuju:

  • ciljne uređaje. Ova kategorija uključuje stvarne pogone ili diskove.
  • Inicijatori su čipovi dizajnirani za generiranje zahtjeva za ciljane uređaje.
  • Sistem za dostavu podataka - kablovi koji povezuju ciljne uređaje i inicijatore

Serial Attached SCSI konektori dolaze u različitim oblicima i veličinama, u zavisnosti od tipa (vanjski ili interni) i SAS verzija. Ispod su unutrašnji SFF-8482 konektor i eksterni SFF-8644 konektor dizajniran za SAS-3:

Lijevo - unutrašnji konektor SAS SFF-8482; Sa desne strane je eksterni SAS SFF-8644 konektor sa kablom.

Nekoliko primera izgleda SAS kablova i adaptera: HD-Mini SAS kabl i SAS-Serial ATA adapterski kabl.

Lijevo - HD Mini SAS kabel; Desno - adapterski kabel sa SAS na Serial ATA

Firewire - IEEE 1394

Danas je prilično uobičajeno pronaći čvrste diskove sa Firewire interfejsom. Iako Firewire sučelje može povezati bilo koju vrstu periferije, i to nije namjenski interfejs dizajniran isključivo za povezivanje tvrdih diskova, ali Firewire ima niz karakteristika koje ga čine izuzetno pogodnim za ovu svrhu.

FireWire - IEEE 1394 - pogled na laptop

Firewire sučelje je razvijeno sredinom 1990-ih. Početak razvoja postavila je poznata kompanija Apple, kojoj je bila potrebna sopstvena, drugačija od USB, magistrala za povezivanje periferne opreme, prvenstveno multimedije. Specifikacija koja opisuje rad Firewire magistrale naziva se IEEE 1394.

Firewire je danas jedan od najčešće korišćenih formata serijske sabirnice velike brzine. Glavne karakteristike standarda uključuju:

  • Mogućnost vrućeg povezivanja uređaja.
  • Otvorena arhitektura sabirnice.
  • Fleksibilna topologija za povezivanje uređaja.
  • Brzina prijenosa podataka u velikoj mjeri - od 100 do 3200 Mbps.
  • Mogućnost prijenosa podataka između uređaja bez sudjelovanja računara.
  • Mogućnost organizacije lokalne mreže uz pomoć gume.
  • Prenos snage sabirnice.
  • Veliki broj povezanih uređaja (do 63).

Za povezivanje čvrstih diskova (obično preko eksternih kućišta za čvrste diskove) preko Firewire magistrale, po pravilu se koristi poseban SBP-2 standard koji koristi skup komandi protokola Small Computers System Interface. Moguće je povezati Firewire uređaje na običan USB konektor, ali za to je potreban poseban adapter.

IDE - Integrisana elektronika pogona

Skraćenica IDE je nesumnjivo poznata većini korisnika. personalni računari. IDE standard sučelja tvrdog diska razvio je poznati proizvođač hard diskova, Western Digital. Prednost IDE-a u odnosu na druge interfejse koji su postojali u to vreme, posebno interfejs sistema za male računare, kao i standard ST-506, bila je u tome što nije bilo potrebe za instaliranjem kontrolera hard diska na matičnoj ploči. IDE standard je podrazumevao instaliranje drajv kontrolera na kućište samog drajva, a na matičnoj ploči ostao je samo adapter interfejsa hosta za povezivanje IDE drajvova.

IDE interfejs na matičnoj ploči

Ova inovacija je poboljšala performanse IDE pogona zbog činjenice da je smanjena udaljenost između kontrolera i samog pogona. Osim toga, instalacija IDE kontrolera unutar kućišta tvrdog diska omogućila je donekle pojednostavljenje i matičnih ploča i proizvodnje samih tvrdih diskova, budući da je tehnologija proizvođačima dala slobodu u smislu optimalne organizacije logike rada drajva.

Nova tehnologija se prvobitno zvala Integrated Drive Electronics. Nakon toga je razvijen standard koji ga opisuje, nazvan ATA. Ovo ime dolazi od posljednjeg dijela imena porodice PC/AT računara dodavanjem riječi Attachment.

Namenski IDE kabl se koristi za povezivanje čvrstog diska ili drugog uređaja, kao što je optički uređaj koji podržava tehnologiju Integrated Drive Electronics, na matičnu ploču. Budući da se ATA odnosi na paralelna sučelja (zbog čega se naziva i Parallel ATA ili PATA), odnosno sučelja koja omogućavaju istovremeni prijenos podataka preko nekoliko linija, njegov podatkovni kabel ima veliki broj provodnika (obično 40, a u najnovije verzije protokola, bilo je moguće koristiti kabl sa 80 jezgara). Običan kabl za prenos podataka za ovaj standard ima ravan i širok izgled, ali postoje i okrugli kablovi. Kabl za napajanje za Parallel ATA diskove ima 4-pinski konektor i povezan je sa napajanjem računara.

Slijede primjeri IDE kabla i okruglog PATA kabla za prenos podataka:

Izgled interfejs kabla: levo - ravan, desno u okruglom omotaču - PATA ili IDE.

Zbog relativne jeftinosti Parallel ATA diskova, lakoće implementacije interfejsa na matičnoj ploči i lakoće instaliranja i konfigurisanja PATA uređaja za korisnika, diskovi kao što je Integrated Drive Electronics izbacili su uređaje drugih tipova interfejsa sa tržišta tvrdi diskovi za jeftine personalne računare na duže vreme.

Međutim, PATA standard ima i niz nedostataka. Prije svega, ovo je ograničenje na dužinu koju paralelni ATA podatkovni kabel može imati - ne više od 0,5 m. Osim toga, paralelna organizacija sučelja nameće niz ograničenja na najveća brzina prijenos podataka. Ne podržava PATA standard i mnoge napredne funkcije koje imaju drugi tipovi interfejsa, kao što su uređaji za hot plugging.

SATA - Serial ATA

Pogled na SATA interfejs na matičnoj ploči

SATA (Serial ATA) sučelje, kao što ime kaže, je poboljšanje u odnosu na ATA. Ovo poboljšanje se sastoji, prije svega, u konverziji tradicionalnog paralelnog ATA (Parallel ATA) u serijski interfejs. Međutim, razlike između serijskog ATA standarda i tradicionalnog nisu ograničene na ovo. Pored promene tipa prenosa podataka iz paralelnog u serijski, promenjeni su i konektori za prenos podataka i napajanje.

Ispod je SATA podatkovni kabel:

Data kabl za SATA interfejs

Ovo je omogućilo upotrebu mnogo dužeg kabla i povećanje brzine prenosa podataka. Međutim, mana je bila činjenica da je PATA uređaje, koji su bili prisutni na tržištu u ogromnim količinama prije pojave SATA, postalo nemoguće direktno spojiti na nove konektore. Istina, većina novih matičnih ploča i dalje ima stare konektore i podržava povezivanje starih uređaja. kako god obrnuti rad- povezivanje novog tipa drajva na staru matičnu ploču obično uzrokuje mnogo više problema. Za ovu operaciju korisniku je obično potreban Serial ATA to PATA adapter. Adapter kabla za napajanje obično ima relativno jednostavan dizajn.

Serijski ATA na PATA adapter za napajanje:

lijevo opšti oblik kabel; uvećano na desnoj strani izgled PATA i serijski ATA konektori

Složenija je, međutim, situacija sa uređajem kao što je adapter za povezivanje uređaja sa serijskim interfejsom na konektor za paralelni interfejs. Tipično, ovaj tip adaptera je napravljen u obliku malog mikrokola.

Izgled univerzalnog dvosmjernog adaptera između SATA - IDE interfejsa

Trenutno je serijski ATA interfejs praktično istisnuo Parallel ATA, a PATA diskovi se sada mogu naći uglavnom samo u prilično starim računarima. Još jedna karakteristika novog standarda, koja je osigurala njegovu široku popularnost, bila je podrška za .

Tip adaptera sa IDE na SATA

Možete reći nešto više o NCQ tehnologiji. Glavna prednost NCQ-a je što vam omogućava da koristite ideje koje su dugo implementirane u SCSI protokolu. Konkretno, NCQ podržava sistem za naručivanje operacija čitanja/pisanja koje dolaze na više drajvova instaliranih u sistemu. Stoga NCQ može značajno poboljšati performanse pogona, posebno nizova tvrdih diskova.

Tip adaptera sa SATA na IDE

NCQ zahtijeva tehnološku podršku od tvrdog diska kao i od host adaptera matična ploča. Gotovo svi adapteri koji podržavaju AHCI također podržavaju NCQ. Osim toga, neki stariji vlasnički adapteri također podržavaju NCQ. Takođe, NCQ zahteva njegovu podršku od operativnog sistema da bi radio.

eSATA - Eksterni SATA

Zasebno, vredi pomenuti eSATA (External SATA) format, koji se u to vreme činio obećavajućim, ali nije bio u širokoj upotrebi. Kao što možete pretpostaviti iz imena, eSATA je vrsta serijskog ATA-a dizajniranog za povezivanje isključivo sa eksternim diskovima. eSATA standard nudi većinu karakteristika standarda za eksterne uređaje, tj. interni Serial ATA, posebno, isti sistem signala i komandi i ista velika brzina.

eSATA konektor na laptopu

Međutim, eSATA takođe ima neke razlike u odnosu na standard interne magistrale koji je doveo do njega. Konkretno, eSATA podržava duži kabl za prenos podataka (do 2m) i takođe ima veće zahteve za snagom skladištenja podataka. Osim toga, eSATA konektori se donekle razlikuju od standardnih serijskih ATA konektora.

Međutim, u poređenju sa drugim eksternim sabirnicama kao što su USB i Firewire, eSATA ima jedan značajan nedostatak. Ako ove magistrale dozvoljavaju napajanje uređaja preko samog kabla sabirnice, tada su za eSATA disk potrebni posebni konektori za napajanje. Stoga, uprkos relativno visokoj brzini prenosa podataka, eSATA trenutno nije previše popularan kao interfejs za povezivanje eksternih diskova.

Zaključak

Informacije pohranjene na tvrdom disku ne mogu postati korisne korisniku i dostupne aplikativni programi dok ne dobije pristup CPU kompjuter. Interfejsi tvrdog diska pružaju način komunikacije između ovih diskova i matične ploče. Danas ih ima mnogo razne vrste sučelja tvrdih diskova, od kojih svaki ima svoje prednosti, nedostatke i karakteristične karakteristike. Nadamo se da će informacije iz ovog članka biti korisne čitaocu u mnogim aspektima, jer izbor modernog tvrdog diska uvelike je određen ne samo njegovim unutrašnjim karakteristikama, kao što su kapacitet, keš memorija, pristup i brzina rotacije, već takođe po interfejsu za koji je razvijen.

Zašto SAS?

Serial Attached SCSI interfejs nije samo serijska implementacija SCSI protokola. Radi mnogo više od pukog prenosa SCSI funkcija kao što je TCQ (Tagged Command Queuing) preko novog konektora. Ako želimo najveću jednostavnost, onda bismo koristili Serial ATA (SATA) interfejs, koji je jednostavna tačka-tačka veza između hosta i krajnjeg uređaja kao što je čvrsti disk.

Ali SAS je zasnovan na objektnom modelu koji definira "SAS domenu" - sistem isporuke podataka koji može uključivati ​​opcionalne ekspandere (ekpander) i SAS krajnje uređaje, kao što su tvrdi diskovi i host adapteri (host bus adapteri, HBA). Od SATA, SAS uređaji mogu imati više portova, od kojih svaki može koristiti više fizičkih konekcija za pružanje bržih (širih) SAS konekcija, više inicijatora može pristupiti bilo kojem cilju, a dužina kabla može biti do osam metara (za prvu generaciju SAS) u odnosu na jedan metar za SATA. Jasno je da ovo pruža mnoge mogućnosti za kreiranje visokih performansi ili redundantnih rješenja za pohranu. Osim toga, SAS podržava SATA Tunneling Protocol (STP), koji vam omogućava da povežete SATA uređaje na SAS kontroler .

Druga generacija SAS standarda povećava brzinu veze sa 3 na 6 Gb/s. Ovo povećanje brzine je vrlo važno za složena okruženja gdje su potrebne visoke performanse zbog velike brzine skladištenja. Nova verzija SAS takođe ima za cilj smanjenje složenosti kabliranja kao i broja priključaka po Gb/s propusnog opsega povećanjem moguće dužine kablova i poboljšanjem performansi ekspandera (zoniranje i auto-detekcija). U nastavku ćemo detaljno govoriti o ovim promjenama.

SAS brzina do 6 Gb/s

Kako bi prednosti SAS-a bile više široka publika, SCSI Trade Association (SCSI TA) je predstavila tutorijal o SAS tehnologiji na Svjetskoj konferenciji Storage Networking ranije ove godine u Orlandu, Florida, SAD. Takozvani SAS Plugfest, koji je demonstrirao 6Gb/s SAS rad, kompatibilnost i karakteristike, održan je još ranije u novembru 2008. LSI i Seagate su bili prvi koji su predstavili 6Gb/s SAS hardver na tržištu, ali bi i drugi proizvođači uskoro trebali da sustignu. U našem članku ćemo pogledati trenutno stanje SAS tehnologije i neke nove uređaje.

Funkcije i osnove SAS-a

Osnove SAS-a

Za razliku od SATA, SAS interfejs radi na bazi punog dupleksa, obezbeđujući punu propusnost u oba smera. Kao što je ranije spomenuto, SAS veze se uvijek uspostavljaju putem fizičke veze, koristeći jedinstvene adrese uređaja. Nasuprot tome, SATA može adresirati samo brojeve portova.

Svaka SAS adresa može sadržati više interfejsa fizičkog sloja (PHY), omogućavajući šire veze putem InfiniBand (SFF-8470) ili mini-SAS kablova (SFF-8087 i -8088). Tipično, četiri SAS sučelja sa po jednim PHY svakim se kombinuju u jedno široko SAS sučelje koje je već povezano sa SAS uređajem. Komunikacija se također može odvijati preko ekspandera, koji više djeluju kao prekidači nego kao SAS uređaji.

Funkcije kao što je zoniranje sada omogućavaju administratorima da povežu određene SAS uređaje sa inicijatorima. Ovdje će vam dobro doći povećana propusnost od 6Gb/s SAS-a, jer će četverostruka veza sada imati dvostruko veću brzinu. Konačno, SAS uređaji mogu čak imati više SAS adresa. Pošto SAS disk jedinice mogu koristiti dva porta, sa jednim PHY na svakom, disk može imati dvije SAS adrese.

Veze i interfejsi

Kliknite na sliku za uvećanje.

SAS veze se adresiraju preko SAS portova koristeći SSP (Serial SCSI Protocol), ali komunikacija na donjem sloju od PHY do PHY se obavlja pomoću jedne ili više fizičkih veza iz razloga propusnosti. SAS koristi 8/10-bitno kodiranje za pretvaranje 8 bitova podataka u prijenos od 10 znakova u svrhu oporavka vremena, DC balansa i detekcije grešaka. Ovo rezultira efektivnom propusnošću od 300 MB/s za način prijenosa od 3 Gb/s i 600 MB/s za veze od 6 Gb/s. Fibre Channel, Gigabit Ethernet, FireWire i drugi rade u sličnoj shemi kodiranja.

SAS i SATA interfejsi za napajanje i podatke su veoma slični jedni drugima. Ali ako SAS ima interfejse za podatke i napajanje kombinovano u jedno fizičko sučelje (SFF-8482 na strani uređaja), tada su za SATA potrebna dva odvojena kabla. Razmak između pinova za napajanje i podataka (pogledajte ilustraciju iznad) je zatvoren u slučaju SAS-a, što ne dozvoljava povezivanje SAS uređaja sa SATA kontrolerom.

S druge strane, SATA uređaji mogu dobro raditi na SAS infrastrukturi zahvaljujući STP-u, ili u izvornom načinu rada ako se ne koriste ekspanderi. STP dodaje dodatno kašnjenje ekspanderima jer trebaju uspostaviti vezu, koja je sporija od direktne SATA veze. Međutim, kašnjenja su i dalje veoma mala.

Domeni, ekspanderi

SAS domeni se mogu predstaviti kao strukture stabla poput kompleksa Ethernet mreže. SAS ekspanderi mogu raditi sa velikim brojem SAS uređaja, ali koriste princip komutacije kola, a ne uobičajenu komutaciju paketa. Neki ekspanderi sadrže SAS uređaje, drugi ne.

SAS 1.1 prepoznaje rubne ekspandere, koji omogućavaju SAS inicijatoru da komunicira sa do 128 dodatnih SAS adresa. U domenu SAS 1.1 mogu se koristiti samo dva ekspandera rubova. Međutim, jedan fanout ekspander može povezati do 128 rubnih ekspandera, uvelike povećavajući infrastrukturni kapacitet vašeg SAS rješenja.

Kliknite na sliku za uvećanje.

U poređenju sa SATA, SAS interfejs može izgledati komplikovano: različiti inicijatori pristupaju ciljnim uređajima preko ekspandera, što uključuje postavljanje odgovarajućih ruta. SAS 2.0 pojednostavljuje i poboljšava rutiranje.

Imajte na umu da SAS ne dozvoljava petlje ili više puta. Sve veze moraju biti od tačke do tačke i isključive, ali sama arhitektura veze se dobro skalira.

Nove karakteristike SAS 2.0: ekspanderi, performanse


SAS 1.0/1.1
Funkcija Zadržava zastarelu SCSI podršku
Kompatibilan sa SATA 		Kompatibilan sa 3Gbps
Poboljšana brzina i signalizacija
Upravljanje zonama
Poboljšana skalabilnost
Karakteristike skladištenja RAID 6
Small Form Factor
HPC
SAS diskovi velikog kapaciteta
Ultra320 SCSI zamjena
Izbor: SATA ili SAS
Blade serveri 		RAS (zaštita podataka)
sigurnost (FDE)
Podrška za klastere
Podrška za veće topologije
SSD
Virtuelizacija
Eksterna pohrana
Veličina 4K sektora
Brzina prijenosa podataka i propusni opseg kabla 4 x 3Gbps (1,2GB/s) 4 x 6 Gb/s (2,4 GB/s)
tip kabla Bakar Bakar
Dužina kabla 8 m 10 m

Zone proširenja i automatska konfiguracija

Granični (ivični) i ekspanzivni (fanout) ekspanderi su praktično ostali u istoriji. Ovo se često pripisuje ažuriranjima u SAS 2.0, ali razlog su zapravo SAS zone uvedene u 2.0, koje uklanjaju razdvajanje između rubnih i ekspanzijskih ekspandera. Naravno, zone se obično implementiraju posebno za svakog proizvođača, a ne kao pojedinačni industrijski standard.

Zapravo, sada se nekoliko zona može smjestiti na jednu infrastrukturu za dostavu informacija. To znači da različiti inicijatori mogu pristupiti ciljevima pohrane (skladišta) kroz isti SAS ekspander. Segmentacija domena se vrši kroz zone, pristup se vrši na ekskluzivan način.

Više od 20 godina, sučelje paralelne magistrale je najčešći komunikacijski protokol za većinu digitalnih sistema za pohranu podataka. Ali kako je rasla potreba za propusnošću i fleksibilnošću sistema, postali su očigledni nedostaci dvije najčešće tehnologije paralelnog interfejsa, SCSI i ATA. Nedostatak kompatibilnosti između paralelnih SCSI i ATA interfejsa - različitih konektora, kablova i komandnih skupova koji se koriste - povećava troškove održavanja sistema, naučno istraživanje i razvoj, obuka i kvalifikacija novih proizvoda.

Do danas su paralelne tehnologije i dalje zadovoljavajuće za korisnike modernih korporativni sistemi u smislu performansi, ali rastući zahtjevi za većim brzinama, boljim integritetom prijenosa podataka, manjim fizičkim veličinama i više standardizacije dovode u pitanje sposobnost paralelnog sučelja da ekonomično drži korak sa brzo rastućim performansama procesora i brzinom pogona. tvrdi diskovi. Osim toga, u okruženju štednje, preduzećima postaje sve teže prikupiti sredstva za razvoj i održavanje raznih konektora. zadnje ploče serverske šasije i eksterne diskove, testiranje kompatibilnosti heterogenog interfejsa i inventar heterogenih veza za I/O operacije.

Upotreba paralelnih interfejsa takođe dolazi sa nizom drugih problema. Paralelni prijenos podataka preko širokog kabla podložan je preslušavanju, što može stvoriti dodatni šum i greške u signalu - da biste izbjegli ovu zamku, morate smanjiti brzinu signala ili ograničiti dužinu kabela, ili oboje. Završetak paralelnih signala je također povezan s određenim poteškoćama - morate prekinuti svaku liniju posebno, obično posljednji pogon izvodi ovu operaciju kako bi spriječio refleksiju signala na kraju kabla. Konačno, veliki kablovi i konektori koji se koriste u paralelnim interfejsima čine ove tehnologije neprikladnim za nove kompaktne računarske sisteme.

Predstavljamo SAS i SATA

Serijske tehnologije kao što su Serial ATA (SATA) i Serial Attached SCSI (SAS) prevazilaze arhitektonska ograničenja tradicionalnih paralelnih interfejsa. Ove nove tehnologije dobile su ime po načinu prenosa signala, kada se sve informacije prenose sekvencijalno (engleski serijski), u jednom toku, za razliku od više tokova koji se koriste u paralelnim tehnologijama. Glavna prednost serijskog sučelja je da kada se podaci prenose u jednom toku, oni se kreću mnogo brže nego kada se koristi paralelni interfejs.

Serijske tehnologije kombinuju mnogo bitova podataka u pakete, a zatim ih prenose preko kabla brzinom do 30 puta većom od paralelnih interfejsa.

SATA proširuje mogućnosti tradicionalne ATA tehnologije omogućavajući prijenos podataka između disk jedinica brzinom od 1,5 GB u sekundi ili više. Zbog niske cijene po gigabajtu diskovnog kapaciteta, SATA će i dalje biti dominantni disk interfejs u desktop računarima, serverima početnog nivoa i sistemima za mrežno skladištenje podataka, gdje je cijena jedno od glavnih razmatranja.

SAS tehnologija, nasljednik paralelnog SCSI sučelja, nadovezuje se na dokazanu visoku funkcionalnost svog prethodnika i obećava da će značajno proširiti mogućnosti savremeni sistemi skladištenje podataka u cijelom preduzeću. SAS ima niz prednosti koje nisu dostupne kod tradicionalnih rješenja za pohranu podataka. Konkretno, SAS omogućava povezivanje do 16.256 uređaja na jedan port i pruža pouzdanu serijsku vezu od tačke do tačke pri brzinama do 3 Gb/s.

Osim toga, manji SAS konektor pruža potpunu vezu sa dva porta za 3,5" i 2,5" čvrste diskove (ranije dostupno samo na 3,5" Fibre Channel čvrstim diskovima). Ovo je veoma korisna funkcija gde je potrebno da stavite mnogo redundantnih drajvova u kompaktan sistem, kao što je blade server niskog profila.

SAS poboljšava adresiranje pogona i povezivanje s hardverskim ekspanderima koji omogućavaju povezivanje velikog broja diskova na jedan ili više host kontrolera. Svaki ekspander pruža veze za do 128 fizičkih uređaja, koji mogu biti drugi host kontroleri, drugi SAS ekspanderi ili disk jedinice. Ova šema se dobro skalira i omogućava vam da kreirate topologije na nivou preduzeća koje lako podržavaju klasterisanje sa više čvorova za automatski oporavak sistema u slučaju kvara i za balansiranje opterećenja.

Jedna od najvećih prednosti nove serijske tehnologije je da će SAS interfejs takođe biti kompatibilan sa isplativijim SATA diskovima, omogućavajući dizajnerima sistema da koriste obe vrste disk jedinica u istom sistemu bez dodatnih troškova podrške za dva različita interfejsa. Dakle, SAS interfejs, koji predstavlja sledeću generaciju SCSI tehnologije, prevazilazi postojeća ograničenja paralelnih tehnologija u pogledu performansi, skalabilnosti i dostupnosti podataka.

Više nivoa kompatibilnosti

Fizička kompatibilnost

SAS konektor je univerzalan i kompatibilan sa SATA-om. Ovo omogućava da se i SAS i SATA diskovi direktno povežu na SAS sistem, što omogućava da se sistem koristi ili za kritične aplikacije koje zahtevaju visoke performanse i brz pristup podacima, ili za isplativije aplikacije sa nižom cenom po gigabajta.

SATA skup naredbi je podskup SAS skupa naredbi, koji obezbjeđuje kompatibilnost između SATA uređaja i SAS kontrolera. Međutim, SAS diskovi ne mogu raditi sa SATA kontrolerom, pa su opremljeni posebnim ključevima na konektorima kako bi se eliminisala mogućnost neispravnog povezivanja.

Pored toga, slični fizički parametri SAS i SATA interfejsa omogućavaju novu univerzalnu SAS pozadinu koja podržava i SAS i SATA diskove. Kao rezultat toga, nema potrebe za korištenjem dvije različite pozadinske ploče za SCSI i ATA diskove. Ova interoperabilnost koristi i proizvođačima stražnjih ploča i krajnjim korisnicima smanjenjem hardverskih i inženjerskih troškova.

Kompatibilnost nivoa protokola

SAS tehnologija uključuje tri vrste protokola, od kojih se svaki koristi za prijenos podataka različite vrste preko serijskog sučelja, ovisno o tome kojem uređaju se pristupa. Prvi je serijski SCSI protokol (Serial SCSI Protocol SSP), koji prenosi SCSI komande, drugi je SCSI Management Protocol (SMP), koji prenosi kontrolne informacije do ekspandera. Treći, SATA tunelirani protokol STP, uspostavlja vezu koja omogućava prijenos SATA komandi. Koristeći ova tri protokola, SAS interfejs je u potpunosti kompatibilan sa postojećim SCSI aplikacijama, softverom za upravljanje i SATA uređajima.

Ova arhitektura sa više protokola, u kombinaciji sa fizičkom kompatibilnošću SAS i SATA konektora, čini SAS tehnologiju univerzalnom vezom između SAS i SATA uređaja.

Prednosti kompatibilnosti

Kompatibilnost između SAS-a i SATA-a donosi brojne prednosti dizajnerima sistema, graditeljima i krajnjim korisnicima.

Dizajneri sistema mogu koristiti iste pozadinske ploče, konektore i kablovske veze zbog SAS i SATA kompatibilnosti. Nadogradnja sistema sa SATA na SAS je zapravo zamjena disk jedinica. Nasuprot tome, za korisnike tradicionalnih paralelnih interfejsa, prelazak sa ATA na SCSI znači promenu zadnjih panela, konektora, kablova i drajvova. Ostale isplative prednosti interoperabilnosti serijskih tehnologija uključuju pojednostavljenu sertifikaciju i upravljanje imovinom.

VAR prodavci i graditelji sistema mogu brzo i lako rekonfigurisati prilagođene sisteme jednostavnim instaliranjem odgovarajućeg disk drajva u sistem. Nema potrebe da radite sa nekompatibilnim tehnologijama i koristite posebne konektore i različite kablovske veze. Štaviše, dodatna fleksibilnost u odabiru najboljeg omjera cijene i učinka omogućit će VAR preprodavcima i graditeljima sistema da bolje razlikuju svoje proizvode.

Za krajnje korisnike, SATA i SAS kompatibilnost znači novi nivo fleksibilnosti kada je u pitanju izbor najboljeg omjera cijene i performansi. SATA diskovi će postati najbolje rješenje za jeftine servere i sisteme za skladištenje podataka, dok SAS diskovi obezbeđuju maksimalne performanse, pouzdanost i kompatibilnost sa upravljačkim softverom. Može se nadograditi sa SATA diskova na SAS diskove bez kupovine novi sistem uvelike pojednostavljuje proces odlučivanja o kupovini, štiti investiciju u sistem i smanjuje ukupne troškove vlasništva.

Zajednički razvoj SAS i SATA protokola

20. januara 2003. SCSI Trade Association (STA) i Radna grupa Radna grupa Serial ATA (SATA) II najavila je saradnju kako bi osigurala da SAS tehnologija bude kompatibilna sa SATA diskovima na nivou sistema.

Saradnja dvije organizacije, kao i zajednički napori dobavljača skladišta i odbora za standarde, usmjereni su na razvoj još preciznijih smjernica za interoperabilnost koje će pomoći dizajnerima sistema, IT profesionalcima i krajnjim korisnicima da implementiraju još više. fino podešavanje svojih sistema kako bi postigli optimalne performanse i pouzdanost i smanjili ukupne troškove vlasništva.

SATA 1.0 specifikacija je odobrena 2001. godine, a danas su na tržištu SATA proizvodi raznih proizvođača. Specifikacija SAS 1.0 odobrena je početkom 2003. godine, a prvi proizvodi bi trebali doći na tržište u prvoj polovini 2004. godine.



Učitavanje...
Top