Sas-роз'єм: типи, особливості та фото

SAS Serial Attached SCSI заснований на концепції SCSI. Історично склалося так, що протокол SCSI не так часто використовувався в обчисленнях. Він застосовується в основному в серверних системах і в інших областях, таких, як оптоволоконні з`єднання з системами зберігання. SAS, на відміну від SSD, є не носієм даних, а інтерфейсом з`єднання, що надсилає великі обсяги інформації з різними швидкостями передачі. Диски SAS і SATA дуже схожі, відрізняються тільки роз`ємами. Тому потрібно навчиться розрізняти систему зберігання (SSD або HDD) і інтерфейси підключення для цих систем перед тим, як підключити SAS-диск до SATA-роз`єму.

Історія розвитку протоколу

Назва SATA походить від Serial Advanced Technology Attachment і є заміною старого PATA (Parallel ATA), відомого як ATA або IDE. Комп`ютери 80 - х або більш ранніх моделей були укомплектовані дисками з SAS-роз`ємами з "смугами" з 40 контактів, які дозволяли підключати до двох пристроїв - одного головного і іншого підлеглого. Регулювання здійснювалося крихітними перемичками.

Різниця між цими двома технологіями полягає в тому, що спосіб переміщення бітів на дисках SATA є послідовним, а не паралельним, хоча протокол, який використовується для передачі, однаковий в обох випадках. Навіть якщо "мова", якою вони говорять, однакова, передача інформації різна. В одному випадку біти йдуть один за одним (серії), а в іншому - групами по 16 (паралельно).

Крім невеликої різниці між роз`ємами, відмінність між цими двома технологіями полягає в протоколі зв`язку, тому диск SAS безпосередньо не приєднується до контролера, що враховують перед тим, як підключити SAS-диск до SATA-роз`єму. Однією з вимог системи SAS є те, що вона може працювати з підключеними дисками SATA, хоча це призводить до зниження продуктивності при доступі до нього.

Існує тип диска під назвою SAS-NL або Nearline SAS, який має з`єднання SAS між диском і контролером, але механічна частина-це диск SATA. Ідея цих дисків полягає в тому, щоб забезпечити швидкий доступ з мінімальною вартістю, оскільки диски SAS зазвичай дорожчі, ніж SATA.

Інтерфейс Serial Attached SCSI

Інтерфейс SAS є найбільш невідомим для широкої громадськості, оскільки його використання було поширене виключно в області корпоративних сховищ і масових серверів, незважаючи на те, що його розробка схожа і дуже близька до SATA.

Як і у випадку з SATA, інтерфейс SAS прийшов на зміну стандарту SCSI (Small Computer System Interface), присутньому на більшості серверів того часу і став малопотужним для величезного потоку інформації, необхідної для мережевих служб і збільшення кількості приєднаних пристроїв. Поява інтерфейсу SAS дозволило підвищити швидкість передачі інформації і одночасно підключити більшу кількість периферійних елементів.

Інтерфейс SAS у третій версії має пропускну здатність від 3 Гбіт/с в першій версії SAS-1, до 6 Гбіт/с в SAS-2, 12 Гбіт/с в SAS-3 і 24 Гбіт/с для його наступної версії SAS-4.

З більш високою швидкістю передачі даних схема підключення SATA-диска в SAS-роз`ємі подвоює кеш дисків SATA з 64 МБ до 128 МБ. Таким чином буфер завжди готовий до відправки інформації, при цьому іноді застосовуються гібридні системи кешування, в яких, крім традиційних мікросхем кеш-пам`яті, також використовується пам`ять NAND для прискорення відправки інформації.

У блоках SAS дані є найбільш важливими, тому ці диски мають більш досконалі системи захисту від втрати інформації, що робить їх безпечними і надійними. Роз`єми SAS і SATA фізично дуже схожі, хоча є деякі відмінності між ними, і щоб вони не приводили до помилок при підключенні, їх треба враховувати перед тим, як підключити диск SATA в SAS.

Стандарти SCSI

SCSI (інтерфейс малих комп`ютерних систем) - це інтелектуальна шина, керована мікропроцесором, яка дозволяє додавати до комп`ютера до 15 периферійних пристроїв. Це можуть бути жорсткі диски, сканери, принтери та інші периферійні пристрої. Високопродуктивні одиночні плати SCSI мають два контролери і підтримують до 30 периферійних пристроїв на одній платі розширення. Перевага SCSI в тому, що можна підключити кілька елементів до хост-адаптера, використовуючи тільки 1 слот в шині.

SAS-це останній стандарт, який намагається перейти на послідовний інтерфейс з паралельного. Всі стандарти є паралельними інтерфейсами, тобто це кілька проводів і роз`ємів SAS поруч. Це означає, що SAS буде першим несумісним стандартом SCSI, принаймні, коли мова йде про роз`єм.

Він призначений для використання найкращих функцій SCSI, Serial ATA та дисків Fibre Channel, має певну сумісність із SATA лише в одному напрямку. Контролер SAS розпізнає диск SATA, але той не розпізнає диск SAS. Швидкість передачі починається з 3gbps, а стандарт вимагає збільшення до 10Gbps.

Послідовне з`єднання пристроїв

Пристрої SCSI з`єднані послідовно. Зовнішні мають два порти, один-для вхідного кабелю і інший - для вихідного до наступного елементу. Внутрішній пристрій має порт, який підключається до стрічкового дроту з декількома роз`ємами дисків SAS. Деякі карти SCSI вищого класу можуть мати кілька внутрішніх портів.

SCSI має унікальний ідентифікаційний номер. Зазвичай можна встановити ці цифри, натискаючи поворотні перемикачі на зовнішніх пристроях або встановлюючи внутрішню перемичку. Ідентифікатор SCSI визначає їх порядок, який коливається від 7 до 0 і від 15 до 8. За замовчуванням, хост-адаптер має найвищий пріоритет-7. Потрібно завершити роботу пристрою в кінці ланцюга SCSI або встановивши перемикач, або вставивши резисторний модуль у відкритий порт.

Зазвичай хост-адаптери за замовчуванням перериваються. Якщо пристрої підключені як всередині, так і зовні, користувач повинен видалити завершення хост-адаптера та застосувати завершення до кінців обох ланцюгів. Існують адаптери, які дозволяють підключати периферійні пристрої SCSI через паралельний порт. Швидкість передачі даних через паралельний порт значно нижча, ніж у хост-адаптера SCSI, але він забезпечує можливість підключення SCSI до ноутбуків.

Не всі пристрої можуть працювати на паралельному адаптері, деякі мають власні адаптери паралельного порту. В цілому при використанні адаптера SCSI паралельний порт отримає швидкість передачі близько 1 Мбіт/з.

Windows 95, 98, NT, Me, 2000 і XP, а також більшість старих Комп`ютерів Macintosh забезпечують внутрішню підтримку SCSI, а Windows 3.1 і DOS-ні. Нові комп`ютери Macintosh підтримують FireWire, а не SCSI для високопродуктивних інтерфейсів. Щоб встановити SCSI на комп`ютер під управлінням Windows 3.1 або DOS, потрібно додати відповідний драйвер.

Ідеальні Доповнення до інтерфейсів

Сумісність SCSI з SATA забезпечує додаткову гнучкість корпоративного сховища. Оскільки їх накопичувачі можуть ділитися спільною задньою панеллю та розміщуватися в одному корпусі, одна підсистема на основі SAS здатна виконувати широкий спектр завдань корпоративного зберігання: від високодоступного онлайн-сховища до передачі даних з диска на диск, резервне копіювання та зберігання на близькій відстані. Консолідація в меншу кількість більш націоналізованих підсистем може заощадити значну суму коштів і мінімізувати місця Розміщення, що призведе до зниження витрат на обслуговування сховища ІТ.

Крім того, розвиваються організації можуть купувати кабелі SAS, об`єднавчі плати і корпусу для початкового використання з дисками SATA будучи впевненими в тому, що таке обладнання не застаріє, коли їх потреби в сховищі будуть розширюватися, а диски корпоративного класу затребувані. Диски SAS можна просто підключити до існуючих підсистем зберігання.

Терморегулятори внутрішнього роз`єму

Терморегулятори SAS-роз`єму проводиться для правильної передачі даних. SAS замінює старий паралельний SCSI і, як і його попередник, використовує стандартний набір команд SCSI. SAS пропонує опціональну сумісність з SATA версії 2 і вище. Це дозволяє підключати диски SATA до більшості задніх плат SAS або контролерів. Зворотне підключення їх до з`єднувальних плат SATA неможливо. Існує більше шести різних варіантів фізичних роз`ємів. Терморегулятори внутрішнього роз`єму SAS SFF-8482.

Системний інтегратор (SI)

Проблеми, з якими стикаються системні інтегратори (SI) при вивченні того, як взаємодіяти з технологіями і компонентами для того, щоб змусити все працювати разом, вимагають досвіду. PMC-Sierra поставила системного інтегратора (SI) на місце інтерв`юера. Системна розетка SAS сумісна як з роз`ємом SAS HDD, так і з SATA HDD. Однак розетка SATA з друкованою платою (PCB) не прийме штекер SAS HDD.

Пристрій включає кілька різних механічних конфігурацій, таких як:

• конфігурація блейдів з декількома дисками на санчатах;
• конфігурація стійки з декількома дисками на об`єднавчій платі.

Комітет з малого форм-фактора (SFF) в рамках робочої групи зі стандартів визначив кілька роз`ємів дисків SAS для підключення до друкованої плати.

Доступні наступні варіанти: монтаж під прямим кутом, вертикальний монтаж, монтаж на панелі і кабель. Два різних зовнішніх кабелі, 4-сигнальний та 2-сигнальний, були визначені в Комітеті SFF як основні. Сигнальний 4x і розетка для друкованої плати вказані в SFF-8470. Сигнальний 2x і дворядна розетка HSSDC2 вказані в SFF-8424.

Для SAS доступно кілька внутрішніх кабелів. Перший - це 1x SAS/SATA і роз`єм, зазначені в SFF-8482. Другим, доступним для внутрішніх підключень всередині блоку, є чотириканальний, вказаний роз`єм SAS в фото sff-8484.

Диски SAS проти SATA

Слід пам`ятати, що і SATA, і SAS є інтерфейсами підключення, які інтегровані в систему зберігання, зазвичай-HDD. Однак простий факт включення одного з двох інтерфейсів вже обумовлює характеристики і продуктивність цього блоку.

Диски SATA є більш поширеними та доступними. Якщо інтерфейс SAS має велику пропускну здатність, через яку можна одночасно передавати велику кількість даних, було б марнотратно не використовувати його із системами зберігання даних, здатними працювати з більшою швидкістю.

Однією з основних відмінностей між жорсткими дисками, що використовують інтерфейс SAS і SATA, є те, що у випадку SATA вони обертаються зі швидкістю від 5400 до 7200 об/хв на дисках, які вони використовують. Інтерфейс SAS робить це на швидкостях від 10000 до 15000 об / хв, що значно покращує кінцеву продуктивність.

Ще одна основна відмінність, яка спостерігається між блоками SAS і SATA, полягає у високому співвідношенні ціни за гігабайт ємності. Диск SAS з 15 000 об/хв і 900 ГБ може коштувати близько 420 євро (0,466 Євро/ГБ), в той час, як диск SATA з 7200 об/хв і 1 ТБ (1024 ГБ) - близько 45 євро (0,044 €/ГБ).

Не беручи до уваги величезну різницю в ціні, обидві системи дуже рівномірні з точки зору можливостей. Технологія зберігання даних, яка використовується для обох інтерфейсів, побудована на одній базі і дозволяє знаходити диски об`ємом до 12 ТБ з інтерфейсом SATA або SAS.

SATA і SAS використовують повнодуплексні комутовані послідовні з`єднання "точка-точка". Немає необхідності вручну призначати ідентифікатори пристроїв або розривати з`єднання як у випадку рішення Parallel SCSI. І SATA, і SAS забезпечують швидке підключення пристрою, хоча слід бути обережним, щоб уникнути статичного розряду.

Кабелі даних і живлення SATA можуть встановлюватися незалежно або у вигляді з`єднувального роз`єму. Ця остання конфігурація призводить до плутанини з роз`ємом SAS, який виглядає аналогічно з`єднаному у SATA.

Карти розширення Mini-SAS, що підтримують 4 або 8 портів, стають досить популярними для реалізацій RAID (випадковий масив незалежних дисків), які забезпечують як більш високу продуктивність вводу-виводу, так і надмірність компонентів.

Маркування кабелю

Наступна таблиця містить інформацію про маркування кабелю, призначену для відповідності правильному порту компонента, до якого повинен бути підключений кінець кабелю.

Портфель продуктів Mini-SAS HD

Amphenol пропонує mini SAS роз`єм HD з оптичними кабелями для протоколів SAS 2.1 (6G) і SAS 3.0 (12G). Він оснащений спіральним оптичним кабелем діаметром 2,9 мм, що забезпечує просту прокладку його в будь-якому напрямку, а також виходами, в яких можна розмістити або прямий оптоволоконний вихід на задній стороні роз`єму, або прямокутний вихід. Довжина його від 5 до 100 метрів.

Характеристика:

1. Внутрішні і зовнішні роз`єми плати на основі IMLA забезпечують відповідність електричним характеристикам SAS 2.1 і запропонованим 3.0.
2. З`єднувачі 1x1, 1x2 і 1x4 забезпечують гнучкість проектування сімейства продуктів.
3. Всі роз`єми mini SAS HD і конфігурації плати повністю відповідають вимогам 6G і 12G, що дозволяє використовувати однакові номери деталей при збільшенні швидкості системи з 6G до 12G.
4. Металеві клітки на зовнішньому роз`ємі та кабелі забезпечують 360EMI.
5. Одноступінчатий роз`єм типу "голка" і "клітина" забезпечують постійне нанесення на друковану плату.
6. Зовнішні і внутрішні кабельні збірки пропонуються в конфігураціях 4x і 8x з повною відповідністю карті пам`яті EEPROM.
7. Зовнішнє ослаблення натягу кабелю призводить до осьового зусилля.
8. Конструкція кабельної засувки зменшує зусилля вставки кабелю і проблем із сполученням.
9. Гібридні зовнішні кабелі від Mini-SAS HD до Mini-SAS забезпечують зворотну сумісність із застарілим системним обладнанням.

Mini - SAS Amphenol ICC, система з`єднувачів високої щільності, належить до SAS наступного покоління. Вона забезпечує більш високі швидкості передачі даних і більшу пропускну здатність.

Система конекторів Mini-SAS Amphenol ICC забезпечує подвоєну щільність портів поточних конекторів Mini-SAS з опціями портів 1 x 1 (4x), 1 x 2 (8x) і 1 x 4 (16X). Система роз`ємів Mini-SAS HD має дворядний прямокутний роз`єм зі швидкістю передачі даних 12 Гбіт/сек на канал. Кожен порт обробляє 4 смуги даних зі швидкістю до 48 Гбіт/із загальною пропускною здатністю.

Особливості та переваги.

1. Відповідність SFF-8643.
2. Відповідає електричним характеристикам SAS 3.0 (12 Гбіт/сек).
3. Система роз`ємів з кроком 0,75 мм.
4. Покращена цілісність сигналу і мінімізація перехресних перешкод.
5. Усуває необхідність в механічному Ключі.
6. Розпіновка карти виконується легко з існуючим продуктом Mini-SAS.
7. Конструкція запресованого штифта забезпечує однокрокове розміщення на друкованій платі.

Недоліки загального інтерфейсу

Відомі випадки, коли перенесення даних з SAS в SATA був корисний. Наприклад, використання дисків SAS для масового зберігання інформації з низькою доступністю є марнотратним розподілом ресурсів, а об`єднавчі плати SAS дозволять ІТ-менеджерам безперешкодно замінити недорогі диски SATA для таких додатків зберігання даних. Це являє собою розумне і економічно ефективне користування в корпоративному середовищі.

Однак під постійним тиском скорочення ІТ-бюджетів та ентузіазму щодо очевидної переваги SATA у співвідношенні ціна / продуктивність, деякі ІТ-менеджери почали розгортати диски SATA для цілей підприємств, для яких вони абсолютно не підходять. Будь-яка економія, досягнута шляхом вибору SATA замість SAS, може бути швидко стерта за рахунок втрати інформації, часу простою і зниження продуктивності. Диски SATA виходять з ладу в жорстких умовах, для яких SAS спеціально розроблені.

Користувачі не повинні помилятися, хоча послідовні інтерфейси роблять їх схожими. Диски SAS і SATA сильно відрізняються. Приводи SAS розроблені для роботи у важких умовах, і кожен компонент-приводний двигун, шпиндель, привід, магнітні записуючі головки, Керуючі і серво-Процесори, вбудоване програмне забезпечення-спеціально розраховані і виготовлені для стрес-використання.

Диски SATA є вражаючим прикладом розумного проектування для досягнення великої ємності за низьких витрат, але вони не здатні відповідати стандартам продуктивності та надійності, що пред`являються в додатках зберігання даних з високим навантаженням.

Корпоративне сховище даних вступило в нову еру, цільові рішення тепер доступні для задоволення найрізноманітніших потреб: від найсуворіших додатків з високою доступністю до чутливих до вартості сховищ великих обсягів.

Вибір» найкращого " запам`ятовуючого пристрою-це лише питання визначення потреб і оцінка можливостей кожного потенційного рішення. Serial Attached SCSI та Serial SATA мають своє місце на континуумі корпоративного сховища.