串行連接SCSI(SAS)
出處:rtosshu 發(fā)布于:2007-06-15 17:31:42
如今,占統(tǒng)治地位的服務(wù)器存儲接口標(biāo)準(zhǔn)(企業(yè)環(huán)境下的SCSI和桌面應(yīng)用中成本低廉的ATA)都依賴于與所連接硬之間的數(shù)據(jù)流的并行傳輸。但是,隨著服務(wù)器被要求滿足越來越先進的系統(tǒng)和應(yīng)用需求,并行技術(shù)的種種問題,如信號扭曲和串音,信號終止限制,電纜和連接器的反射,以及設(shè)備尋址能力等都已成為提高其數(shù)據(jù)吞吐性能的障礙。
SAS與SATA
串行技術(shù) – 包括SAS(串行連接SCSI)和SATA(串行ATA)- 克服了以上障礙,實現(xiàn)了更高的速度、可靠性和擴展性。當(dāng)存儲環(huán)境需要簡化配置或優(yōu)化成本/容量時,專為桌面應(yīng)用而設(shè)計的SATA成為理想選擇,而SAS則能為帶寬要求更高的主流服務(wù)器和企業(yè)級存儲提供所需的高性能、高擴展性和可靠性。SAS滿足了諸如網(wǎng)上購物和銀行交易等事務(wù)性數(shù)據(jù)應(yīng)用環(huán)境中對高頻率和即時、隨機數(shù)據(jù)
SAS地將SCSI的可靠性和強大功能與串行技術(shù)的性能與設(shè)計相結(jié)合,為我們帶來以下關(guān)鍵特征和功能。
性能 — 代產(chǎn)品性能達到3Gbps (300MBps),寬端口合成帶寬,全雙工傳輸,端口集合,命令隊列組合,豐富的SCSI命令功能組可擴展性 — 對物理設(shè)備的尋址范圍寬,長電纜、小接頭,可接入外部存儲系統(tǒng)。
可靠性和可用性 — 點對點連接,通過擴展器實現(xiàn)多服務(wù)器(initiators)并發(fā)訪問,支持雙主動式端口和針對目標(biāo)設(shè)備的冗余路徑。
靈活性 — 與SAS和SATA硬盤在物理和軟件上均兼容,并向下兼容SCSI軟件和中間件。
性能
代SAS的數(shù)據(jù)吞吐能力達到3Gbps,為了緊跟不斷增長的微處理器速度和越來越的應(yīng)用需求,其后續(xù)幾代速度將逐級加大直至12Gbps。另外,SAS采用多路點對點連接,支持容錯性設(shè)計。
SAS的全雙工、點對點設(shè)計實現(xiàn)了多服務(wù)器(initiators)與高性能SAS目標(biāo)設(shè)備之間的同步主動連接。設(shè)備在同一時間內(nèi)能夠以雙方向傳輸數(shù)據(jù),有效地使鏈接的可利用帶寬得到雙倍加強。窄端口允許單路串行鏈接,而寬端口則支持多路鏈接,獲得面向8路SAS或SATA目標(biāo)的合計帶寬,將總帶寬提高到24Gbps(見圖1)。

通過多個PHY的結(jié)合創(chuàng)建寬端口,支持大型SAS拓?fù)渲袑挼娘@著需求。和SCSI一樣,SAS的命令隊列包含256個不同的隊列組合方式,可提供獨特的智能數(shù)據(jù)處理功能,如head-of-queue和out-of-order隊列。這些隊列功能在企業(yè)應(yīng)用中起著關(guān)鍵作用,允許一個系統(tǒng)在接口內(nèi)對命令進行重新組織和優(yōu)化。
由于使用更先進的線纜,SAS更可用于構(gòu)建大型高性能拓?fù)?。SAS摒棄了用于信號傳輸?shù)?8針寬型帶狀線纜和供電電纜,代之以一根長達8米的瘦型4線SAS線纜。這種緊湊式設(shè)計加強了機箱中的空氣流通,并簡化了設(shè)備的熱插拔連接。
靈活性
SAS的關(guān)鍵優(yōu)勢之一在于其背板設(shè)計和協(xié)議接口,允許在同一系統(tǒng)中同時使用SAS和SATA硬盤。雖然這兩種硬盤通常被用于不同應(yīng)用,但許多企業(yè)用戶可能需要兼而用之。這種混合匹配不同類型硬盤的能力將使系統(tǒng)集成商和終用戶都大受裨益。
SATA硬盤專為成本有效性存儲而設(shè)計。為達到經(jīng)濟實用的目的,SATA硬盤采用較低的轉(zhuǎn)速(通常為7200rpm)和平均無故障工作時間(即MTBF-Mean Time Between Failure),因而成本也比較低。因此,此類硬盤傾向于在事務(wù)性處理少、數(shù)據(jù)可用性非關(guān)鍵指標(biāo)的應(yīng)用中被采用。
&nb
由于SATA連接器信號是SAS信號的一個子集,SATA硬盤與SAS控制器是全兼容的 – 包含在SAS中的SATA隧道協(xié)議(STP)可將SATA命令傳遞到SATA硬盤。而且,由于SAS連接器設(shè)計采用單一統(tǒng)一背板,在一個系統(tǒng)使用兩種類型的硬盤就變得極為簡單。這種兼容能力減少了存儲設(shè)計的成本和復(fù)雜性,使設(shè)計選項變得更加多樣化。
SAS-SATA兼容能力還允許系統(tǒng)集成商使用通用連接器和電纜來設(shè)計混合存儲系統(tǒng)。在同一系統(tǒng)中安裝或升級SATA或SAS硬盤簡單到僅需將一種類型的硬盤換成另一種 – SAS背板連接器可同時接納SAS和SATA硬盤。由于SAT
SAS向下兼容前代SCSI軟件和中間件的能力同樣使其可輕松地將原有部件、主機和硬盤融合到新的SAS拓?fù)渲?,無需啟動新的培訓(xùn),花費集成成本,或?qū)υ熊浖M行修正。
擴展性
并行總線的擴展能力由于其共享連接通道而受到限制,即使通過多臺服務(wù)器(initiators)增加總線數(shù)量也無助于擴展這種受限制的能力。SAS則利用擴展器硬件擔(dān)當(dāng)其交換設(shè)備簡化大型外部存儲系統(tǒng)的配置。這種擴展器硬件幫助實現(xiàn)了靈活的存儲拓?fù)洌苫旖?6,256塊SAS/SATA硬盤。SAS擴展器硬件的功能就像一臺用來簡化大型系統(tǒng)配置的交換機。該系統(tǒng)通過化潛伏時間得到擴展,而將帶寬留給增大的工作負(fù)載。
例如,一個扇出型SAS擴展器能夠連接多達128塊設(shè)備,包括以窄鏈或?qū)掓溞问竭B接的服務(wù)器(initiators)、SAS/SATA硬盤和其它SAS邊緣擴展器。這些額外的邊緣擴展器同樣也能連接其它主機和硬盤,提供額外的連接節(jié)點。包含于SAS的SCSI管理協(xié)議(SMP)被用于管理拓?fù)渲械倪@些點對點連接(見圖2)。
可靠性
多主機(initiators)模式長久以來一直被企業(yè)計算環(huán)境所采納,即為多臺主機或主機總線適配器(HBA)-- 或兩者兼而有之 -- 提供硬盤訪問,保證在一臺設(shè)備出現(xiàn)故障時能繼續(xù)訪問數(shù)據(jù)。但是,在并行技術(shù)配置下使用多主機無法消除可阻斷硬盤訪問的單點故障問題。而使用SAS則可利用雙端口化的硬盤來構(gòu)建高可用系統(tǒng),消除任何單點故障。
另外一種利用SAS提高系統(tǒng)容錯能力的途徑是使用擴展器將多個硬盤連接到多臺主機服務(wù)器,以此維持對眾多硬盤的并發(fā)操作。命令向下傳達到一條鏈路,而數(shù)據(jù)通過另一個連接上的鏈路返回,進一步加大了系統(tǒng)的容錯。
利用SAS擴展器的功能,結(jié)合雙端口SAS硬盤和帶雙端口適配器的SATA硬盤,用戶很容易設(shè)計具有容錯能力的冗余系統(tǒng)。2.5英寸雙端口SAS硬盤連同標(biāo)準(zhǔn)的3.5英寸硬盤一起可實現(xiàn)全容錯的系統(tǒng)設(shè)計,在計算密度越來越高的應(yīng)用中從容應(yīng)對全新技術(shù)挑戰(zhàn)。這種可擴展和可靠的連接結(jié)構(gòu)可用于組建支持多節(jié)點集群的企業(yè)級拓?fù)?,實現(xiàn)在關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用中極其重要的自動故障切換和負(fù)載均衡。
結(jié)論
SAS所具有的優(yōu)勢無與倫比。在串行技術(shù)到來之前,系統(tǒng)設(shè)計人員必須在每GB存儲成本和實現(xiàn)每條I/O通道的磁盤可靠性、擴展能力和可用性所需的成本之間小心翼翼地達成某種平衡,而服務(wù)器性能和應(yīng)用需求則無時不在變化。另外,并行接口的限制使用戶只能在不同系統(tǒng)中采用不同類型硬盤,為此付出更多的服務(wù)器、硬盤和支持代價。
現(xiàn)在,由于出現(xiàn)了S
串行連接SCSI是SCSI演變過程中的下一代產(chǎn)品,同時也是I/O接口架構(gòu)的一大顯著進步。SAS的到來將使2004年以后的存儲面貌一新。SAS將幫助用戶實現(xiàn)具有更高靈活性和更大容錯性的存儲拓?fù)湓O(shè)計。
版權(quán)與免責(zé)聲明
凡本網(wǎng)注明“出處:維庫電子市場網(wǎng)”的所有作品,版權(quán)均屬于維庫電子市場網(wǎng),轉(zhuǎn)載請必須注明維庫電子市場網(wǎng),http://www.hbjingang.com,違反者本網(wǎng)將追究相關(guān)法律責(zé)任。
本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其它出處的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點或證實其內(nèi)容的真實性,不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時,必須保留本網(wǎng)注明的作品出處,并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題,請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
- 什么是氫氧燃料電池,氫氧燃料電池的知識介紹2025/8/29 16:58:56
- SQL核心知識點總結(jié)2025/8/11 16:51:36
- 等電位端子箱是什么_等電位端子箱的作用2025/8/1 11:36:41
- 基于PID控制和重復(fù)控制的復(fù)合控制策略2025/7/29 16:58:24
- 什么是樹莓派?一文快速了解樹莓派基礎(chǔ)知識2025/6/18 16:30:52
- 高速PCB信號完整性(SI)設(shè)計核心實操規(guī)范
- 鎖相環(huán)(PLL)中的環(huán)路濾波器:參數(shù)計算與穩(wěn)定性分析
- MOSFET反向恢復(fù)特性對系統(tǒng)的影響
- 電源IC在惡劣環(huán)境中的防護設(shè)計
- 連接器耐腐蝕性能測試方法
- PCB電磁兼容(EMC)設(shè)計與干擾抑制核心實操規(guī)范
- 用于相位噪聲測量的低通濾波器設(shè)計與本振凈化技術(shù)
- MOSFET在高頻開關(guān)中的EMI問題
- 電源IC在便攜式設(shè)備中的設(shè)計要點
- 連接器結(jié)構(gòu)設(shè)計常見問題分析









