Scsi sas sata comparatie. Comparație între interfețele SCSI, SAS și SATA

interfata SAS.

Interfața SAS sau Serial Attached SCSI oferă conectivitate printr-o interfață fizică, similar cu SATA, dispozitive, SCSI comandat de set de comenzi. posedând compatibil cu SATA, face posibilă conectarea oricăror dispozitive controlate de setul de comandă SCSI prin această interfață - nu numai hard disk-uri, ci și scanere, imprimante etc. În comparație cu SATA, SAS oferă o topologie mai dezvoltată, permițând conectarea paralelă a unui dispozitiv peste două sau mai multe canale. De asemenea, sunt acceptate extensii de magistrală, permițându-vă să conectați mai multe dispozitive SAS la un singur port.

Protocolul SAS este dezvoltat și menținut de comitetul T10. SAS a fost conceput pentru a comunica cu dispozitive precum hard disk-uri, stocare discuri opticeși altele asemenea. SAS folosește o interfață serială pentru a lucra cu unități atașate direct, compatibile cu interfața SATA. Deși SAS utilizează o interfață serială spre deosebire de interfața paralelă utilizată de SCSI tradițional, comenzile SCSI sunt încă folosite pentru a controla dispozitivele SAS. Comenzile (Fig. 1) trimise către dispozitivul SCSI sunt o secvență de octeți ai unei anumite structuri (blocuri descriptori de comandă).

Orez. 1.

Unele comenzi sunt însoțite de un „bloc de parametri” suplimentar care urmează blocului descriptor de comandă, dar este deja transmis ca „date”.

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

1) Inițiatori. Un inițiator este un dispozitiv care generează cereri de servicii pentru dispozitivele țintă și primește confirmări pe măsură ce solicitările sunt executate.

2) Dispozitive țintă. Dispozitivul țintă conține blocuri logice și porturi țintă care primesc solicitări de servicii și le execută; după finalizarea procesării cererii, se transmite inițiatorului cererii o confirmare a executării cererii. Dispozitivul țintă poate fi fie un singur hard disk, fie o întreagă matrice de discuri.

3) 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.

3.1) Expansoare. Extensoarele SAS sunt dispozitive care fac parte din subsistemul de livrare a datelor și fac posibilă facilitarea transferurilor de date între dispozitive SAS, de exemplu, permițându-vă să conectați mai multe dispozitive SAS țintă la un port al inițiatorului. Conectarea printr-un extender este complet transparentă pentru dispozitivele țintă.

SAS acceptă conectarea dispozitivelor SATA. SAS folosește un protocol serial pentru a transfera date între mai multe dispozitive și astfel utilizează mai puține linii de semnal. SAS utilizează comenzi SCSI pentru a gestiona și comunica cu dispozitivele țintă. 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. Interfața SCSI utilizează o magistrală comună - toate dispozitivele sunt conectate la aceeași magistrală și doar un dispozitiv poate funcționa cu controlerul la un moment dat. În SCSI, viteza de transfer de informații pe diferite linii care alcătuiesc o interfață paralelă poate varia. Interfața SAS nu are acest neajuns. SAS acceptă un număr foarte mare de dispozitive, în timp ce SCSI acceptă 8, 16 sau 32 de dispozitive pe magistrală. SAS acceptă rate mari de date (1,5, 3,0 sau 6,0 Gbps). O astfel de viteză poate fi atinsă prin transferul de informații pe fiecare conexiune, în timp ce pe magistrala SCSI, lățimea de bandă a magistralei este împărțită între toate dispozitivele conectate la aceasta.

SATA folosește setul de comenzi ATA și acceptă hard disk-uri și unități optice, în timp ce SAS acceptă o gamă mai largă de dispozitive, inclusiv hard disk-uri, scanere și imprimante. Dispozitivele SATA sunt identificate prin numărul portului controlerului de interfață SATA, în timp ce dispozitivele SAS sunt identificate prin identificatorii lor WWN (World Wide Name). Dispozitivele SATA (versiunea 1) nu acceptau cozi de comenzi, în timp ce dispozitivele SAS acceptă cozi de comenzi etichetate. Dispozitivele SATA începând cu versiunea 2 acceptă Native Command Queuing (NCQ).

Hardware-ul SAS comunică cu dispozitivele țintă pe mai multe linii independente, ceea ce crește toleranța la erori a sistemului (interfața SATA nu are această capacitate). În același timp, interfața SATA versiunea 2 utilizează duplicatoare de porturi pentru a obține o capacitate similară.

SATA este utilizat predominant în aplicații necritice, cum ar fi computerele de acasă. Interfața SAS, datorită fiabilității sale, poate fi utilizată în servere critice. Detectarea erorilor și gestionarea erorilor sunt mult mai bine definite în SAS decât în ​​SATA. SAS este considerat un superset al SATA și nu concurează cu acesta.

Conectorii SAS sunt mult mai mici decât conectorii SCSI paraleli tradiționali, permițând folosirea conectorilor SAS pentru a conecta unități compacte de 2,5". SAS acceptă rate de transfer de date de la 3 Gb/s la 10 Gb/s. Există mai multe opțiuni pentru conectorii SAS:

SFF 8482 este o variantă compatibilă cu conectorul de interfață SATA;

SFF 8484 - conector intern cu ambalaj dens de contacte; vă permite să conectați până la 4 dispozitive;

SFF 8470 - conector dens pentru conectare dispozitive externe; vă permite să conectați până la 4 dispozitive;

SFF 8087 - conector Molex iPASS redus, contine un conector pentru conectarea a pana la 4 dispozitive interne; suportă 10 Gbps;

SFF 8088 - conector Molex iPASS redus, contine un conector pentru conectarea a pana la 4 dispozitive externe; acceptă viteza de 10 Gbps.

Conectorul SFF 8482 vă permite să conectați dispozitive SATA la controlere SAS, eliminând nevoia de a instala un controler SATA suplimentar doar pentru că trebuie să conectați un dispozitiv pentru înregistrare, de exemplu. discuri DVD. În schimb, dispozitivele SAS nu se pot conecta la interfața SATA, iar pe ele este instalat un conector pentru a le împiedica să se conecteze la interfața SATA.

SCSI atașat în serie

SCSI atașat în serie (SAS) - interfata calculatorului, conceput pentru a comunica cu dispozitive precum hard disk-uri și unități de bandă. SAS folosește o interfață serială pentru a lucra cu unități atașate direct (ing. Dispozitive de stocare atașată direct (DAS). ). SAS este proiectat să înlocuiască interfața SCSI paralelă și să obțină mai mult lățime de bandă decât SCSI; în același timp, SAS este compatibil cu interfața SATA: dispozitivele SATA de 3Gb/s și 6Gb/s pot fi conectate la controlerul SAS, dar dispozitivele SAS nu pot fi conectate la controlerul SATA. Deși SAS utilizează o interfață serială spre deosebire de interfața paralelă utilizată de SCSI tradițional, comenzile SCSI sunt încă folosite pentru a controla dispozitivele SAS. Protocolul SAS este dezvoltat și menținut de comitetul T10. Versiunea curentă de lucru a specificației SAS poate fi descărcată de pe site-ul său. SAS acceptă transferul de informații la viteze de până la 6 Gb/s; Vitezele de transmisie sunt de așteptat să atingă 12 Gbps până în 2012. Cu un conector SAS mai mic, oferă conectivitate completă cu două porturi atât pentru hard disk-uri de 3,5" cât și pentru 2,5" (disponibil anterior numai pe hard disk-urile Fibre Channel de 3,5").

Introducere

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

Inițiatorii Inițiatori) Inițiator - un dispozitiv care generează cereri de servicii pentru dispozitivele țintăși primește confirmări pe măsură ce solicitările sunt executate. Cel mai adesea, inițiatorul este efectuat sub formă de VLSI. Dispozitivele vizate Ținte) Dispozitivul țintă conține blocuri logice și porturi țintă care primesc solicitări de servicii și le execută; după finalizarea procesării cererii, se transmite inițiatorului cererii o confirmare a executării cererii. Dispozitivul țintă poate fi fie un singur hard disk, fie o întreagă matrice de discuri. Subsistemul de livrare a datelor Subsistemul de livrare a serviciilor) 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 Extensoare SAS. Extendere (expanders) (ing. Expansoare) Expanders (expanders) SAS - 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.

Specificațiile pentru SAS reglementează straturile fizice, de legătură de date și logice ale interfeței.

Comparație între SAS și Parallel SCSI

  • 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 debit mai mare (1,5, 3,0 sau 6,0 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, când sunt conectate prin expandoare SAS - folosind tunel 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

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:

  • SFF 8482 este o variantă compatibilă mecanic cu conectorul de interfață SATA. Acest lucru face posibilă conectarea dispozitivelor SATA la controlere SAS. Conectarea unui dispozitiv SAS la interfața SATA nu va funcționa, acest lucru este împiedicat de absența unei decupări speciale a cheii în mijlocul conectorului (vezi imaginea conectorului din tabelul de mai jos);
  • SFF 8484 - conector intern cu ambalaj dens de contacte; vă permite să conectați până la 4 dispozitive;
  • SFF 8470 - un conector dens pentru conectarea dispozitivelor externe (acest tip de conector este utilizat în interfața Infiniband și, în plus, poate fi folosit pentru a conecta dispozitive interne); vă permite să conectați până la 4 dispozitive;
  • SFF 8087 - conector Molex iPASS redus, contine un conector pentru conectarea a pana la 4 dispozitive interne;
  • SFF 8088 - conector Molex iPASS redus, contine un conector pentru conectarea a pana la 4 dispozitive externe;
Imagine nume de cod De asemenea cunoscut ca si Extern intern Numărul de linii Numărul de dispozitive Un comentariu
SFF 8482 conector SAS Interior 1 Factor de formă compatibil SATA: Permite dispozitivelor SATA să se conecteze la un controler SAS sau la o bară de conector SAS, eliminând necesitatea unui controler SATA suplimentar pentru a conecta dispozitive SATA, cum ar fi recorderele DVD. Cu toate acestea, hard disk-urile SAS nu pot fi conectate la magistrala SATA, deoarece conectorul lor fizic are o „cheie” care nu permite conectarea la magistrala SATA. Conectorul prezentat în figură este conectorul de pe partea „disc” a interfeței.
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.
SFF 8485 Definește SGPIO (o extensie a standardului SFF 8484), o conexiune serială folosită în mod obișnuit pentru a conecta indicatoarele LED.
SFF 8470 Conector Infiniband Extern 32 4 Conector extern de înaltă densitate (poate fi folosit și ca conector intern).
SFF 8087 Mini-SAS intern Interior 4 Conector intern Molex
SFF 8088 Mini-SAS extern Extern 32 4 Conector extern Molex iPASS cu lățime redusă pentru până la 4 dispozitive.

Note

Legături

Anvelope pentru computer
Noțiuni de bază Magistrală de adrese Magistrală de date Magistrală de control Lățimi de bandă
Procesoare BSB FSB DMI HyperTransport QPI
Intern AGP ASUS Media Bus EISA InfiniBand ISA LPC MBus MCA NuBus PCI PCIe PCI-X Q-Bus SMBus SMBus VLB VMEbus Zorro III
laptopuri ExpressCard MXM PC Card
Unități ST-506 ESDI ATA eSATA Fibre Channel HIPPI iSCSI SAS SATA SCSI
Periferie 1-Wire ADB I²C IEEE 1284 (LPT) IEEE 1394 (FireWire) Multibus PS/2 RS-232 RS-485 SPI USB Port de joc
universal Futurebus InfiniBand QuickRing SCI RapidIO IEEE-488 Thunderbolt (Light Peak)

Fundația Wikimedia. 2010 .

Wikipedia în franceză

SCSI atașat în serie- Sucesor al SCSI paralel. Aumenta la viteza și permite conexiunea și desconexión în cald. Utilizați același conector care serial ATA permite utilizarea acestor discoteci, pentru aplicații cu mai puțină necesitate de viteză, economisind costuri. Los... Enciclopedia Universal

Interfață computer pentru comunicare de mare viteză cu dispozitive USB stocare, cum ar fi hard disk-uri, unități cu stare solidăși unități flash. UAS depinde de protocolul USB și utilizează seturi standard de comenzi SCSI. Conceput pentru ...... Wikipedia

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

Arhitectura de stocare în serie- (SSA) beschreibt eine Methode, um Speichersubsysteme (de asemenea Massenspeicher wie Jukeboxen und Disk Arrays) hochperformant an Rechner zu koppeln, insbesondere an Server Systeme or Großcomputer. SSA este un standard mittlerweile überholter și… … Wikipedia germană carte electronică


Acest articol va discuta ce vă permite să vă conectați HDD la computer, și anume, despre interfață hard disk. Mai exact, despre interfețe hard disk-uri, deoarece o mare varietate de tehnologii pentru conectarea acestor dispozitive au fost inventate pe toată perioada existenței lor, iar abundența standardelor în acest domeniu poate deruta un utilizator neexperimentat. Cu toate acestea, primul lucru.

Interfețe pentru hard disk (sau, strict vorbind, interfețe unități externe, deoarece nu numai că pot acționa ca acestea, ci și alte tipuri de unități, de exemplu, unitățile de disc optice) sunt concepute pentru a face schimb de informații între aceste dispozitive de memorie externe și placa de baza. Interfețele hard diskului, nu mai puțin decât parametrii fizici ai unităților, afectează multe dintre performanța și performanța unității. În special, interfețele de acționare determină parametri precum viteza schimbului de date între hard diskși placa de bază, numărul de dispozitive care pot fi conectate la computer, capacitatea de a crea matrice de discuri, capacitatea de conectare la cald, suport pentru tehnologiile NCQ și AHCI etc. Depinde și de interfața hard disk-ului de ce cablu, cablu sau adaptor aveți nevoie pentru a-l conecta la placa de bază.

SCSI - Small Computer System Interface

Interfața SCSI este una dintre cele mai vechi interfețe dezvoltate pentru conectarea unităților în computerele personale. Acest standard a apărut la începutul anilor 1980. Unul dintre dezvoltatorii săi a fost Alan Shugart, cunoscut și ca inventatorul unităților de dischetă.

Aspectul interfeței SCSI pe placă și cablul care se conectează la aceasta

Standardul SCSI (în mod tradițional, această abreviere este citită în transcrierea rusă ca „skazi”) a fost inițial destinat utilizării în computere personale, așa cum demonstrează chiar și numele formatului - Small Computer System Interface, sau interfata sistemului pentru calculatoare mici. Cu toate acestea, sa întâmplat ca stocarea de acest tip au fost folosite în principal în computere personale de top, iar mai târziu în servere. Acest lucru s-a datorat faptului că, în ciuda arhitecturii de succes și a unei game largi de comenzi, implementarea tehnică a interfeței a fost destul de complicată și nu era potrivită pentru costul computerelor de masă.

Cu toate acestea, acest standard avea o serie de caracteristici care nu sunt disponibile pentru alte tipuri de interfețe. De exemplu, un cablu pentru conectarea dispozitivelor Small Computer System Interface poate avea o lungime maximă de 12 m și o rată de transfer de date de 640 MB/s.

La fel ca interfața IDE care a apărut puțin mai târziu, interfața SCSI este paralelă. Aceasta înseamnă că interfața folosește magistrale care transmit informații prin mai mulți conductori. Această caracteristică a fost unul dintre factorii limitativi pentru dezvoltarea standardului și, prin urmare, un standard SAS serial mai avansat (de la Serial Attached SCSI) a fost dezvoltat ca înlocuitor.

SAS - Serial Attached SCSI

Așa arată interfața SAS a discului serverului

Serial Attached SCSI a fost dezvoltat ca o îmbunătățire a unei interfețe destul de vechi conexiune de rigid Unități de interfață de sistem pentru computere mici. În ciuda faptului că Serial Attached SCSI folosește principalele avantaje ale predecesorului său, are totuși multe avantaje. Dintre acestea, merită remarcate următoarele:

  • Utilizarea unei magistrale comune de către toate dispozitivele.
  • Protocolul de comunicație serială utilizat de SAS permite utilizarea mai puține linii de semnal.
  • Nu este nevoie de terminarea autobuzului.
  • Număr practic nelimitat de dispozitive conectate.
  • Lățime de bandă mai mare (până la 12 Gbps). Implementările viitoare ale protocolului SAS sunt de așteptat să accepte rate de date de până la 24 Gbps.
  • Abilitatea de a conecta unități cu interfață Serial ATA la controlerul SAS.

De obicei, sistemele Serial Attached SCSI sunt construite din mai multe componente. Componentele principale includ:

  • dispozitivele țintă. Această categorie include unitățile reale sau matricele de discuri.
  • Inițiatorii sunt cipuri concepute pentru a genera cereri către dispozitivele țintă.
  • Sistem de livrare a datelor - cabluri care conectează dispozitivele țintă și inițiatorii

Conectorii SCSI atașați în serie vin într-o varietate de forme și dimensiuni, în funcție de tip (extern sau intern) și de versiunile SAS. Mai jos sunt conectorul intern SFF-8482 și conectorul extern SFF-8644 proiectat pentru SAS-3:

Stânga - conector intern SAS SFF-8482; În dreapta este un conector extern SAS SFF-8644 cu un cablu.

Câteva exemple de apariție a cablurilor și adaptoarelor SAS: cablul HD-Mini SAS și cablul adaptor SAS-Serial ATA.

Stânga - cablu HD Mini SAS; Dreapta - cablu adaptor de la SAS la Serial ATA

Firewire - IEEE 1394

Astăzi, este destul de obișnuit să găsiți hard disk-uri cu o interfață Firewire. Deși interfața Firewire poate conecta orice tip de periferice, și nu este o interfață dedicată concepută exclusiv pentru conectarea hard disk-urilor, dar Firewire are o serie de caracteristici care îl fac extrem de convenabil în acest scop.

FireWire - IEEE 1394 - vizualizare laptop

Interfața Firewire a fost dezvoltată la mijlocul anilor 1990. Începutul dezvoltării a fost pus de cunoscuta companie Apple, care avea nevoie de o magistrală proprie, diferită de USB, pentru conectarea echipamentelor periferice, în primul rând multimedia. Specificația care descrie funcționarea magistralei Firewire se numește IEEE 1394.

Firewire este unul dintre cele mai frecvent utilizate formate de magistrală serial front-end de mare viteză astăzi. Principalele caracteristici ale standardului includ:

  • Abilitatea de a conecta dispozitive la cald.
  • Arhitectură deschisă de autobuz.
  • Topologie flexibilă pentru conectarea dispozitivelor.
  • Rata de transfer de date variabilă - de la 100 la 3200 Mbps.
  • Abilitatea de a transfera date între dispozitive fără participarea unui computer.
  • Posibilitate de organizare rețele locale cu ajutorul unei anvelope.
  • Transmisia puterii autobuzului.
  • Un număr mare de dispozitive conectate (până la 63).

Pentru a conecta hard disk-uri (de obicei prin carcase de hard disk extern) prin magistrala Firewire, de regulă, se utilizează un standard special SBP-2, care utilizează setul de comenzi de protocol Small Computers System Interface. Este posibil să conectați dispozitive Firewire la un conector USB obișnuit, dar acest lucru necesită un adaptor special.

IDE - Integrated Drive Electronics

Abrevierea IDE este, fără îndoială, cunoscută de majoritatea utilizatorilor. calculatoare personale. Standardul de interfață pentru hard disk IDE a fost dezvoltat de un cunoscut producător de hard disk, Western Digital. Avantajul IDE față de alte interfețe care existau la acel moment, în special, interfața de sistem Small Computers, precum și standardul ST-506, a fost că nu era nevoie să instalați un controler de hard disk pe placa de bază. Standardul IDE însemna instalarea controlerului unității pe carcasa unității în sine, iar pe placa de bază rămânea doar adaptorul de interfață gazdă pentru conectarea unităților IDE.

Interfață IDE pe placa de bază

Această inovație a îmbunătățit performanța unității IDE datorită faptului că distanța dintre controler și unitatea în sine a fost redusă. În plus, instalarea unui controler IDE în interiorul carcasei hard diskului a făcut posibilă simplificarea oarecum atât a plăcilor de bază, cât și a producției de hard disk-uri în sine, deoarece tehnologia le-a oferit producătorilor libertate în ceea ce privește organizarea optimă a logicii de funcționare a unității.

Noua tehnologie a fost inițial numită Integrated Drive Electronics. Ulterior, a fost dezvoltat un standard care îl descrie, numit ATA. Acest nume provine din ultima parte a numelui familiei de calculatoare PC/AT prin adăugarea cuvântului Atașament.

Un cablu IDE dedicat este utilizat pentru a conecta un hard disk sau alt dispozitiv, cum ar fi o unitate optică care acceptă tehnologia Integrated Drive Electronics, la placa de bază. Întrucât ATA se referă la interfețe paralele (de aceea este numită și Parallel ATA sau PATA), adică interfețe care asigură transferul simultan de date pe mai multe linii, cablul său de date are un număr mare de conductori (de obicei 40, iar în ultimele versiuni protocol, a fost posibil să se utilizeze un cablu cu 80 de fire). Cablu de date obișnuit pt acest standard are un aspect plat si larg, dar exista si cabluri rotunde. Cablul de alimentare pentru unitățile Parallel ATA are un conector cu 4 pini și este conectat la sursa de alimentare a computerului.

Următoarele sunt exemple de cablu IDE și cablu de date rotund PATA:

Aspectul cablului de interfață: în stânga - plat, în dreapta într-o manta rotundă - PATA sau IDE.

Datorită relativ ieftinității unităților Parallel ATA, ușurinței implementării unei interfețe pe placa de bază și ușurinței instalării și configurării dispozitivelor PATA pentru utilizator, unitățile precum Integrated Drive Electronics au eliminat dispozitivele de alte tipuri de interfețe de pe piața de hard disk-uri pentru computere personale de gamă inferioară pentru o lungă perioadă de timp.

Cu toate acestea, standardul PATA are și o serie de dezavantaje. În primul rând, aceasta este o limitare a lungimii pe care o poate avea un cablu de date Parallel ATA - nu mai mult de 0,5 m. În plus, organizarea paralelă a interfeței impune o serie de restricții asupra viteza maxima transmiterea datelor. Nu acceptă standardul PATA și multe caracteristici avansate pe care le au alte tipuri de interfețe, cum ar fi dispozitivele de conectare la cald.

SATA - Serial ATA

Vedere a interfeței SATA de pe placa de bază

Interfața SATA (Serial ATA), după cum sugerează și numele, este o îmbunătățire a ATA. Această îmbunătățire constă, în primul rând, în conversia tradiționalului ATA paralel (Parallel ATA) într-o interfață serială. Cu toate acestea, diferențele dintre standardul Serial ATA și cel tradițional nu se limitează la asta. Pe lângă schimbarea tipului de transfer de date din paralel în serie, s-au schimbat și conectorii pentru transferul de date și alimentarea cu energie.

Mai jos este cablul de date SATA:

Cablu de date pentru interfata SATA

Acest lucru a făcut posibilă utilizarea unui cablu mult mai lung și creșterea ratei de transfer de date. Cu toate acestea, dezavantajul a fost faptul că dispozitivele PATA, care erau prezente pe piață în cantități uriașe înainte de apariția SATA, au devenit imposibil de conectat direct la noii conectori. Adevărat, majoritatea plăcilor de bază noi au încă conectorii vechi și acceptă conectarea dispozitivelor vechi. in orice caz operare inversă- conectarea unui nou tip de unitate la o placa de baza veche cauzeaza de obicei mult mai multe probleme. Pentru această operațiune, utilizatorul necesită de obicei un adaptor Serial ATA la PATA. Adaptorul cablului de alimentare are de obicei un design relativ simplu.

Adaptor de alimentare Serial ATA la PATA:

Stânga forma generala cablu; mărită în dreapta aspect Conectori PATA și Serial ATA

Mai complicată este însă situația cu un dispozitiv precum un adaptor pentru conectarea unui dispozitiv de interfață serială la un conector de interfață paralelă. De obicei, acest tip de adaptor este realizat sub forma unui mic microcircuit.

Apariția unui adaptor bidirecțional universal între interfețele SATA - IDE

În prezent, interfața Serial ATA a înlocuit practic Parallel ATA, iar unitățile PATA pot fi găsite acum în principal doar pe computere destul de vechi. O altă caracteristică a noului standard, care i-a asigurat popularitatea largă, a fost suportul pentru .

Tip de adaptor de la IDE la SATA

Puteți spune puțin mai multe despre tehnologia NCQ. Principalul avantaj al NCQ este că vă permite să utilizați idei care au fost de multă vreme implementate în protocolul SCSI. În special, NCQ acceptă un sistem pentru comandarea operațiunilor de citire/scriere care vin pe mai multe unități instalate în sistem. Astfel, NCQ poate îmbunătăți semnificativ performanța unităților, în special a matricelor de hard disk.

Tip de adaptor de la SATA la IDE

NCQ necesită suport tehnologic de la hard disk, precum și de la adaptorul gazdă placa de baza. Aproape toate adaptoarele care acceptă AHCI acceptă și NCQ. În plus, unele adaptoare proprietare mai vechi acceptă și NCQ. De asemenea, NCQ necesită suport din partea sistemului de operare pentru a funcționa.

eSATA - SATA extern

Separat, merită menționat formatul eSATA (External SATA), care părea promițător la acea vreme, dar nu era folosit pe scară largă. După cum ați putea ghici din nume, eSATA este un tip de Serial ATA conceput pentru a se conecta exclusiv la unități externe. Standardul eSATA oferă majoritatea caracteristicilor standardului pentru dispozitive externe, de exemplu. Serial ATA intern, în special, același sistem de semnale și comenzi și aceeași viteză mare.

conector eSATA pe un laptop

Cu toate acestea, eSATA are și unele diferențe față de standardul de magistrală intern care a dat naștere acestuia. În special, eSATA acceptă un cablu de date mai lung (până la 2 m) și are, de asemenea, cerințe mai mari de putere de stocare. În plus, conectorii eSATA sunt oarecum diferiți de conectorii Serial ATA standard.

Cu toate acestea, în comparație cu alte magistrale externe, cum ar fi USB și Firewire, eSATA are un dezavantaj semnificativ. Dacă aceste magistrale permit ca dispozitivul să fie alimentat prin cablul de magistrală în sine, atunci unitatea eSATA necesită conectori speciali de alimentare. Prin urmare, în ciuda ratei de transfer de date relativ ridicate, eSATA nu este în prezent foarte popular ca interfață pentru conectarea unităților externe.

Concluzie

Informațiile stocate pe hard disk nu pot deveni utile utilizatorului și accesibile acestuia programe de aplicație până când va avea acces CPU calculator. Interfețele hard disk oferă un mijloc de comunicare între aceste unități și placa de bază. Astăzi sunt multe tipuri variate interfețe ale hard disk-urilor, fiecare dintre ele având propriile sale avantaje, dezavantaje și caracteristici. Sperăm că informațiile furnizate în acest articol vor fi utile cititorului în multe privințe, deoarece alegerea unui hard disk modern este în mare măsură determinată nu numai de caracteristicile sale interne, cum ar fi capacitatea, memoria cache, viteza de acces și rotație, dar şi prin interfaţa pentru care a fost dezvoltat.

De ce SAS?

Interfața Serial Attached SCSI nu este doar o implementare în serie a protocolului SCSI. Face mult mai mult decât doar portarea caracteristicilor SCSI precum TCQ (Tagged Command Queuing) prin noul conector. Dacă am dori cea mai mare simplitate, atunci am folosi interfața Serial ATA (SATA), care este o simplă conexiune punct la punct între o gazdă și un dispozitiv final, cum ar fi un hard disk.

Dar SAS se bazează pe un model de obiecte care definește un „domeniu SAS” - un sistem de livrare a datelor care poate include expandoare opționale (expander) și dispozitive finale SAS, cum ar fi hard disk-uri și adaptoare gazdă (adaptoare magistrală gazdă, HBA). De la SATA, dispozitivele SAS pot avea mai multe porturi, fiecare dintre acestea putând folosi mai multe conexiuni fizice pentru a oferi conexiuni SAS mai rapide (mai largi), mai mulți inițiatori pot accesa orice țintă dată, iar lungimea cablului poate fi de până la opt metri (pentru prima generație de SAS) față de un metru pentru SATA. Este clar că acest lucru oferă multe oportunități pentru crearea de soluții de stocare de înaltă performanță sau redundante. În plus, SAS acceptă SATA Tunneling Protocol (STP), care vă permite să conectați dispozitive SATA la controlerul SAS .

Standardul SAS de a doua generație mărește viteza conexiunii de la 3 la 6 Gb/s. Această creștere a vitezei este foarte importantă pentru mediile complexe în care este necesară o performanță ridicată datorită stocării de mare viteză. O noua versiune SAS urmărește, de asemenea, să reducă complexitatea cablajului, precum și numărul de conexiuni pe Gb/s de lățime de bandă prin creșterea lungimii posibile a cablurilor și îmbunătățirea performanței extensiilor (zonare și auto-detecție). Mai jos vom vorbi despre aceste schimbări în detaliu.

Viteză SAS de până la 6 Gb/s

Pentru a aduce beneficiile SAS la mai mult audienta larga, SCSI Trade Association (SCSI TA) a prezentat un tutorial despre tehnologia SAS la Conferința Mondială Storage Networking la începutul acestui an din Orlando, Florida, SUA. Așa-numitul SAS Plugfest, care a demonstrat funcționarea, compatibilitatea și caracteristicile SAS de 6 Gb/s, a avut loc chiar mai devreme, în noiembrie 2008. LSI și Seagate au fost primii care au introdus pe piață hardware compatibil SAS de 6 Gb/s, dar și alți furnizori ar trebui să ajungă din urmă în curând. În articolul nostru, vom arunca o privire asupra stării actuale a tehnologiei SAS și a unor dispozitive noi.

Funcțiile și elementele de bază ale SAS

Fundamentele SAS

Spre deosebire de SATA, interfața SAS funcționează pe o bază full duplex, oferind lățime de bandă completă în ambele direcții. După cum am menționat mai devreme, conexiunile SAS sunt întotdeauna stabilite prin conexiuni fizice, folosind adrese unice ale dispozitivului. În schimb, SATA poate adresa doar numere de porturi.

Fiecare adresă SAS poate conține mai multe interfețe de nivel fizic (PHY), permițând conexiuni mai largi prin InfiniBand (SFF-8470) sau cabluri mini-SAS (SFF-8087 și -8088). De obicei, patru interfețe SAS cu câte un PHY fiecare sunt combinate într-o interfață SAS largă care este deja conectată la dispozitivul SAS. Comunicarea poate fi realizată și prin expandoare, care acționează mai mult ca comutatoare decât ca dispozitive SAS.

Funcții precum zonarea permit acum administratorilor să asocieze anumite dispozitive SAS cu inițiatori. Aici va fi utilă debitul crescut de SAS de 6 Gb/s, deoarece o conexiune cu patru benzi va avea acum o viteză de două ori mai mare. În cele din urmă, dispozitivele SAS pot avea chiar mai multe adrese SAS. Deoarece unitățile SAS pot folosi două porturi, cu câte un PHY pe fiecare, unitatea poate avea două adrese SAS.

Conexiuni și interfețe

Click pe poza pentru marire.

Conexiunile SAS sunt adresate prin porturile SAS folosind SSP (Serial SCSI Protocol), dar comunicarea la nivelul inferior de la PHY la PHY se realizează folosind una sau mai multe conexiuni fizice din motive de lățime de bandă. SAS folosește codificarea pe 8/10 biți pentru a converti 8 biți de date în transmisii de 10 caractere în scopul recuperării temporizării, echilibrului DC și detectării erorilor. Acest lucru are ca rezultat un debit efectiv de 300 MB/s pentru modul de transfer de 3 Gb/s și 600 MB/s pentru conexiuni de 6 Gb/s. Fibre Channel, Gigabit Ethernet, FireWire și altele funcționează într-o schemă de codare similară.

Interfețele de alimentare și de date SAS și SATA sunt foarte asemănătoare între ele. Dar dacă SAS are interfețe de date și de alimentare combinate într-o singură interfață fizică (SFF-8482 pe partea dispozitivului), atunci SATA necesită două cabluri separate. Distanța dintre pinii de alimentare și de date (vezi ilustrația de mai sus) este închisă în cazul SAS, care nu permite conectarea unui dispozitiv SAS la un controler SATA.

Pe de altă parte, dispozitivele SATA pot funcționa bine pe o infrastructură SAS datorită STP sau în modul nativ dacă nu sunt utilizate expandoare. STP adaugă latență suplimentară expansoarelor, deoarece acestea trebuie să stabilească o conexiune, care este mai lentă decât o conexiune SATA directă. Cu toate acestea, întârzierile sunt încă foarte mici.

Domenii, expansoare

Domeniile SAS pot fi reprezentate ca structuri de arbore precum complexe Rețele Ethernet. Expansoarele SAS pot funcționa cu un număr mare de dispozitive SAS, dar folosesc principiul comutării circuitelor, mai degrabă decât comutarea mai comună de pachete. Unele extensii conțin dispozitive SAS, altele nu.

SAS 1.1 recunoaște expansoarele de margine, care permit unui inițiator SAS să comunice cu până la 128 de adrese SAS suplimentare. Într-un domeniu SAS 1.1, pot fi utilizate doar două expansoare de margine. Cu toate acestea, un singur expander de tip fanout poate conecta până la 128 de expansoare de margine, crescând considerabil capacitatea de infrastructură a soluției dumneavoastră SAS.

Click pe poza pentru marire.

În comparație cu SATA, interfața SAS poate părea complicată: diferiți inițiatori accesează dispozitivele țintă prin expandere, ceea ce presupune așezarea rutelor corespunzătoare. SAS 2.0 simplifică și îmbunătățește rutarea.

Rețineți că SAS nu permite bucle sau căi multiple. Toate conexiunile trebuie să fie punct-la-punct și exclusive, dar arhitectura conexiunii în sine se scalează bine.

Noi caracteristici SAS 2.0: Expanders, Performanță


SAS 1.0/1.1
Funcţie Păstrează suportul SCSI vechi
Compatibil cu SATA 		Compatibil cu 3Gbps
Viteză și semnalizare îmbunătățite
Managementul zonei
Scalabilitate îmbunătățită
Caracteristici de stocare RAID 6
Factor de formă mic
HPC
Unități SAS de mare capacitate
Înlocuire Ultra320 SCSI
Alegere: SATA sau SAS
Servere blade 		RAS (protecția datelor)
Siguranță (FDE)
Suport pentru clustere
Suport pentru topologii mai mari
SSD
Virtualizare
Stocare externă
Dimensiunea sectorului 4K
Rata de transfer de date și lățimea de bandă a cablului 4 x 3 Gbps (1,2 GB/s) 4 x 6 Gb/s (2,4 GB/s)
tip cablu Cupru Cupru
Lungimea cablului 8 m 10 m

Zone de extindere și configurare automată

Expansoarele de graniță (margine) și extinse (fanout) au rămas practic în istorie. Acest lucru este adesea atribuit actualizărilor din SAS 2.0, dar motivul este de fapt zonele SAS introduse în 2.0, care elimină separarea dintre expansoarele de margine și extensie. Desigur, zonele sunt de obicei implementate special pentru fiecare producător, și nu ca un singur standard industrial.

De fapt, acum mai multe zone pot fi localizate pe o singură infrastructură de livrare a informațiilor. Aceasta înseamnă că diferiți inițiatori pot accesa ținte de stocare (stocuri) prin același expander SAS. Segmentarea domeniilor se face prin zone, accesul se face exclusiv.

De peste 20 de ani, interfața magistrală paralelă a fost cel mai comun protocol de comunicare pentru majoritatea sistemelor de stocare digitală. Dar pe măsură ce nevoia de lățime de bandă și flexibilitate a sistemului a crescut, deficiențele celor mai comune două tehnologii de interfață paralelă, SCSI și ATA, au devenit evidente. Lipsa compatibilității între interfețele SCSI și ATA paralele - diferiți conectori, cabluri și seturi de comenzi utilizate - crește costul întreținerii sistemelor, cercetare științificăși dezvoltarea, instruirea și calificarea de noi produse.

Până în prezent, tehnologiile paralele sunt încă satisfăcătoare pentru utilizatorii modern sisteme corporativeîn ceea ce privește performanța, dar cerințele tot mai mari pentru viteze mai mari, integritate mai bună a transferului de date, dimensiuni fizice mai mici și mai multă standardizare pun sub semnul întrebării capacitatea interfeței paralele de a ține pasul eficient din punct de vedere al costurilor cu creșterea rapidă a performanței procesorului și a vitezei unității. hard disk-uri. În plus, într-un mediu de austeritate, devine din ce în ce mai dificil pentru companii să strângă fonduri pentru a dezvolta și întreține o varietate de conectori. panourile din spateșasiu de server și matrice de discuri externe, testare de compatibilitate cu interfețe eterogene și inventar de conexiuni eterogene pentru operațiunile I/O.

Utilizarea interfețelor paralele vine și cu o serie de alte probleme. Transmisia de date în paralel printr-un cablu larg este supusă diafoniei, ceea ce poate crea zgomot suplimentar și erori de semnal - pentru a evita această capcană, trebuie să reduceți viteza semnalului sau să limitați lungimea cablului sau ambele. Terminarea semnalelor paralele este, de asemenea, asociată cu anumite dificultăți - trebuie să terminați fiecare linie separat, de obicei ultima unitate efectuează această operație pentru a preveni reflectarea semnalului la capătul cablului. În cele din urmă, cablurile și conectorii mari utilizați în interfețele paralele fac ca aceste tehnologii să nu fie adecvate pentru noile sisteme de calcul compacte.

Vă prezentăm SAS și SATA

Tehnologiile seriale precum Serial ATA (SATA) și Serial Attached SCSI (SAS) depășesc limitările arhitecturale ale interfețelor paralele tradiționale. Aceste noi tehnologii și-au primit numele de la metoda de transmitere a semnalului, când toate informațiile sunt transmise secvenţial (serial englezesc), într-un singur flux, spre deosebire de fluxurile multiple care sunt utilizate în tehnologiile paralele. Principalul avantaj al interfeței seriale este că atunci când datele sunt transferate într-un singur flux, se mișcă mult mai rapid decât atunci când se utilizează o interfață paralelă.

Tehnologiile seriale combină mulți biți de date în pachete și apoi le transferă printr-un cablu la viteze de până la 30 de ori mai rapide decât interfețele paralele.

SATA extinde capacitățile tehnologiei tradiționale ATA, permițând transferul de date între unități de disc la viteze de 1,5 GB pe secundă sau mai mult. Datorită costului său scăzut pe gigabyte de capacitate de disc, SATA va continua să fie interfața de disc dominantă în PC-urile desktop, serverele entry-level și sistemele de stocare în rețea, unde costul este unul dintre principalele considerații.

Tehnologia SAS, succesorul interfeței SCSI paralele, se bazează pe funcționalitatea ridicată dovedită a predecesorului său și promite să extindă semnificativ capacitățile sisteme moderne stocarea datelor la nivelul întregii întreprinderi. SAS are o serie de avantaje care nu sunt disponibile cu soluțiile tradiționale de stocare. În special, SAS permite conectarea a până la 16.256 de dispozitive la un singur port și oferă o conexiune serială punct-la-punct fiabilă la viteze de până la 3 Gb/s.

În plus, conectorul SAS mai mic oferă conectivitate completă cu două porturi atât pentru hard disk-uri de 3,5" cât și pentru 2,5" (disponibil anterior doar pe hard disk-urile Fibre Channel de 3,5"). Aceasta este foarte caracteristică utilă unde trebuie să încadrezi o mulțime de unități redundante într-un sistem compact, cum ar fi un server blade cu profil redus.

SAS îmbunătățește adresarea și conectivitatea unităților cu extensii hardware care permit conectarea unui număr mare de unități la unul sau mai multe controlere gazdă. Fiecare expander oferă conexiuni pentru până la 128 de dispozitive fizice, care pot fi alte controlere gazdă, alte expandoare SAS sau unități de disc. Această schemă se scalează bine și vă permite să creați topologii la scară întreprindere care acceptă cu ușurință clusteringul cu mai multe noduri pentru recuperarea automată a sistemului în caz de defecțiune și pentru echilibrarea sarcinii.

Unul dintre cele mai mari beneficii ale noii tehnologii seriale este că interfața SAS va fi compatibilă și cu unități SATA mai rentabile, permițând proiectanților de sisteme să folosească ambele tipuri de unități în același sistem fără costul suplimentar al suportării a două interfețe diferite. Astfel, interfața SAS, reprezentând următoarea generație de tehnologie SCSI, depășește limitările existente ale tehnologiilor paralele în ceea ce privește performanța, scalabilitatea și disponibilitatea datelor.

Mai multe niveluri de compatibilitate

Compatibilitate fizică

Conectorul SAS este universal și compatibil cu SATA. Acest lucru permite atât unităților SAS, cât și SATA să fie conectate direct la un sistem SAS, permițând astfel ca sistemul să fie utilizat fie pentru aplicații critice care necesită performanță ridicată și acces rapid la date, fie pentru aplicații mai rentabile, cu un cost per gigabyte.

Setul de comenzi SATA este un subset al setului de comenzi SAS, care oferă compatibilitate între dispozitivele SATA și controlerele SAS. Cu toate acestea, unitățile SAS nu pot funcționa cu un controler SATA, așa că sunt prevăzute cu chei speciale pe conectori pentru a elimina posibilitatea unei conexiuni incorecte.

În plus, parametrii fizici similari ai interfețelor SAS și SATA permit un nou backplane universal SAS care acceptă atât unitățile SAS, cât și SATA. Ca rezultat, nu este nevoie să folosiți două plăci de spate diferite pentru unitățile SCSI și ATA. Această interoperabilitate aduce beneficii atât producătorilor de plăci din spate, cât și utilizatorilor finali prin reducerea costurilor hardware și de inginerie.

Compatibilitate la nivel de protocol

Tehnologia SAS include trei tipuri de protocoale, fiecare dintre ele fiind folosit pentru a transfera date tipuri diferite printr-o interfață serială, în funcție de dispozitivul care este accesat. Primul este protocolul serial SCSI (Serial SCSI Protocol SSP), care transmite comenzi SCSI, al doilea este SCSI Management Protocol (SMP), care transmite informații de control către expansoare. Al treilea, SATA Tunneled Protocol STP, stabilește o conexiune care permite transmiterea comenzilor SATA. Folosind aceste trei protocoale, interfața SAS este pe deplin compatibilă cu aplicațiile SCSI existente, software-ul de management și dispozitivele SATA.

Această arhitectură multi-protocol, combinată cu compatibilitatea fizică a conectorilor SAS și SATA, face din tehnologia SAS legătura universală între dispozitivele SAS și SATA.

Beneficii de compatibilitate

Compatibilitatea dintre SAS și SATA aduce o serie de beneficii pentru proiectanții de sisteme, constructori și utilizatorii finali.

Proiectanții de sistem pot folosi aceleași plăci din spate, conectori și conexiuni prin cablu datorită compatibilității SAS și SATA. Actualizarea sistemului de la SATA la SAS este de fapt o înlocuire a unităților de disc. În schimb, pentru utilizatorii de interfețe paralele tradiționale, trecerea de la ATA la SCSI înseamnă schimbarea panourilor din spate, conectori, cabluri și unități. Alte beneficii de interoperabilitate rentabile ale tehnologiilor seriale includ certificarea simplificată și managementul activelor.

Revânzătorii VAR și constructorii de sisteme pot reconfigura rapid și ușor sistemele personalizate prin simpla instalare a unității de disc corespunzătoare în sistem. Nu este nevoie să lucrați cu tehnologii incompatibile și să folosiți conectori speciali și diferite conexiuni prin cablu. În plus, flexibilitatea adăugată în alegerea celui mai bun raport preț/performanță va permite revânzătorilor VAR și constructorilor de sisteme să-și diferențieze mai bine produsele.

Pentru utilizatorii finali, compatibilitatea SATA și SAS înseamnă un nou nivel de flexibilitate atunci când vine vorba de alegerea celui mai bun raport preț/performanță. Unitățile SATA vor deveni cea mai bună soluție pentru servere și sisteme de stocare cu costuri reduse, în timp ce unitățile SAS oferă performanță maximă, fiabilitate și compatibilitate cu software-ul de control. Upgradabil de la unități SATA la unități SAS fără a fi nevoie să cumpărați sistem nou simplifică foarte mult procesul de decizie de cumpărare, protejează investiția în sistem și reduce costul total de proprietate.

Dezvoltarea în comun a protocoalelor SAS și SATA

La 20 ianuarie 2003, SCSI Trade Association (STA) și Grup de lucru Grupul de lucru Serial ATA (SATA) II a anunțat o colaborare pentru a se asigura că tehnologia SAS este compatibilă cu unitățile de disc SATA la nivel de sistem.

Colaborarea celor două organizații, precum și eforturile comune ale furnizorilor de stocare și ale comitetelor de standarde, vizează dezvoltarea unor linii directoare de interoperabilitate și mai precise, care să ajute proiectanții de sisteme, profesioniștii IT și utilizatorii finali să implementeze și mai mult. reglaj fin sistemelor lor pentru a obține performanță și fiabilitate optime și pentru a reduce costul total de proprietate.

Specificația SATA 1.0 a fost aprobată în 2001, iar produsele SATA de la diverși producători sunt astăzi pe piață. Specificația SAS 1.0 a fost aprobată la începutul anului 2003, iar primele produse ar trebui să apară pe piață în prima jumătate a anului 2004.



Se încarcă...
Top