Serial Attached SCSI

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 20. juli 2018; checks kræver 23 redigeringer .

Serial Attached SCSI ( SAS ) er en seriel computergrænseflade designet til at forbinde forskellige lagerenheder såsom harddiske og båndstationer. SAS er designet til at erstatte det parallelle SCSI -interface og er i vid udstrækning baseret på SCSI-terminologi og kommandosæt.

SAS er bagudkompatibel med SATA : 3 Gb/s og 6 Gb/s SATA-enheder kan tilsluttes en SAS-controller, men ikke omvendt.

Den seneste implementering af SAS giver dataoverførsel med hastigheder op til 24 Gb/s pr. linje, og i begyndelsen af ​​2021 findes den kun i Kioxia-linjer.

SAS-protokollen er udviklet og vedligeholdt af T10 [1] udvalget . Et konsortium af hardwareproducenter kaldet SCSI Trade Association (SCSITA) promoverer forskellige teknologier relateret til SCSI, herunder SAS.

Introduktion

Et typisk SAS-interfacesystem består af følgende komponenter:

Initiativtagere _  _ _ En initiator er en enhed, der afgiver serviceanmodninger for målenheder og modtager bekræftelser, når anmodninger udføres. Oftest udføres initiatoren i form af VLSI . Målret mod enheder _  _ Målenheden indeholder logiske blokke og målporte, der modtager serviceanmodninger og udfører dem; efter at behandlingen af ​​anmodningen er afsluttet, sendes en bekræftelse af anmodningen til initiativtageren af ​​anmodningen. Målenheden kan enten være en enkelt harddisk eller et helt diskarray. Dataleveringsundersystem _  _ _ Det er en del af I/O-systemet, der overfører data mellem initiatorer og målenheder. Typisk består dataleveringsundersystemet af kabler, der forbinder initiatoren og målenheden. Derudover kan dataleveringsundersystemet ud over kabler omfatte SAS-forlængere. Expanders (expanders) ( eng.  Expanders ) SAS extendere (expanders) er enheder, der er en del af dataleveringsundersystemet og gør det muligt at lette dataoverførsel mellem SAS-enheder; for eksempel tillader en expander at forbinde flere SAS-målenheder til en enkelt initiatorport. Tilslutning gennem en forlænger er fuldstændig gennemsigtig for målenheder.

Terminologi

• Et enkelt differentialpar, der fører fra en enhed til en anden (i én retning) kaldes PHY (fra fysisk).
• Parret af PHY'er, der danner et duplex-link, kaldes et "fysisk link".
• Et eller flere fysiske links danner en port. Hvis en port indeholder mere end én fysisk forbindelse, kaldes en sådan port en "wide port".
• Hver port har en sas_address. Alle fysiske links, der reklamerer for den samme sas_address, kombineres automatisk til én bred port (hvis f.eks. HBA har 2 4x SAS-grænseflader, kan du ved at forbinde dem alle sammen til kabinettet få en bred port 8x).

Sammenligning af SAS og parallel SCSI

• SAS bruger en seriel protokol til at overføre data mellem flere enheder og bruger dermed færre signallinjer.
• SCSI-grænsefladen bruger en fælles bus. Alle enheder er således forbundet til den samme bus, og kun én enhed kan arbejde med controlleren ad gangen. SAS-interfacet bruger punkt-til-punkt-forbindelser - hver enhed er forbundet til controlleren via en dedikeret kanal.
• I modsætning til SCSI kræver SAS ikke, at brugeren skal afslutte bussen.
• SCSI har et problem ved, at udbredelsestiden for signalet på de forskellige linjer, der udgør den parallelle grænseflade, kan variere. SAS-grænsefladen har ikke denne mangel.
• SAS understøtter et stort antal enheder (> 16384), mens SCSI-grænsefladen understøtter 8, 16 eller 32 enheder på bussen.
• SAS giver højere gennemløb (1,5, 3, 6,12 eller 24 Gbps). En sådan båndbredde kan tilvejebringes på hver initiator-målforbindelse, mens busbåndbredden på en SCSI-bus deles mellem alle enheder, der er tilsluttet den.
• SAS-controllere kan understøtte tilslutning af enheder med SATA -interface , når de er tilsluttet direkte - ved hjælp af SATA-protokollen, når de er tilsluttet via SAS-udvidelser - ved hjælp af tunneling via STP (SATA Tunneled Protocol).
• SAS bruger ligesom parallel SCSI SCSI-kommandoer til at styre og kommunikere med målenheder.

Sammenligning af SAS og SATA

• SAS har kun delvis kompatibilitet med SATA -enheder på niveau med stik og kabler til tilslutning af individuelle drev. SATA-enheder bruger et andet fysisk lag (herunder forskellige spændingsniveauer [3] ) og et andet instruktionssæt ( ATA ). For at forbinde en SATA-enhed til et SAS-domæne (det vil sige til en SAS-expander) bruges en speciel STP ( Serial ATA Tunneling Protocol ) protokol ,  som beskriver forhandlingen af ​​SAS- og SATA-identifikatorer [4] .
• SATA 1- og SAS-enheder understøtter mærkede kommandokøer TCQ ( engelsk  tagged Command Queuing ). Samtidig understøtter SATA version 2-enheder både TCQ og NCQ ( Native Command Queuing ) .  I moderne SAS-drev er den maksimale kødybde 256, for SATA-drev er den 32.
• Moderne SAS-drev har to fysiske porte. Dette gør det muligt at bruge sådanne diske i ordninger med øget fejltolerance, for eksempel i 2-controller-lagersystemer. For nogle lagersystemer er det muligt at bruge SATA-drev i kombination med yderligere SATA-interposere , der giver en to-ports forbindelse [5] .
• SAS-protokollen giver fuld-dupleks dataoverførsel, mens SATA fungerer i halv-dupleks-tilstand [6] [7] .
• End-to-end databeskyttelse kan implementeres med SAS-diske [ 8 ] . 

SAS infrastruktur

Forbindelser

Som regel er SAS-stik meget mindre end traditionelle SCSI-stik, hvilket giver dig mulighed for at bruge SAS-stik til at forbinde kompakte 2,5-tommers drev.

Der er flere muligheder for SAS-stik [9] :

Billede	kodenavn	Også kendt som	Ekstern/Intern	Antal kontakter	Antal links	Kommentar
	SFF-8482	SAS stik	Interiør		en	Formfaktor kompatibel med SATA-enheder. Giver dig mulighed for at tilslutte et SATA-drev til en SAS-controller eller SAS-backplane. SAS-drev kan dog ikke tilsluttes en SATA-controller, da SFF-8482-stikket har en "nøgle", der ikke tillader dig at tilslutte et almindeligt SATA-kabel. Figuren viser kabelstikket. For at sikre kompatibilitet af SAS-backplanes med både diske og SATA-controllere, bruges et SFF-8482-stik på disksiden og SATA-stik til tilslutning af controlleren. Kabler med SFF-8482-stik bruges til at forbinde SAS- og SATA-drev direkte til controlleren.
	SFF-8484	SAS 4x 32-benet	Interiør	32 (19)	4(2)	Stik med høj kontakttæthed; SFF-standarden definerer stik til tilslutning af 2 eller 4 enheder. Anses i øjeblikket for at være forældet. I stedet for SFF-8484 bruges SFF-8087 (mini-SAS) og SFF-8643 (mini-SAS HD) stik.
	SFF-8485					Definerer en:SGPIO (en udvidelse til SFF 8484-standarden), en seriel forbindelse, der almindeligvis bruges til at styre LED-indikation i SAS-bagplan.
	SFF-8470	Stik type Infiniband CX4	Ekstern	32	fire	Eksternt stik med høj kontakttæthed. Anses i øjeblikket for at være forældet. I stedet for SFF-8470 bruges SFF-8088 (ekstern mini-SAS) og SFF-8644 (ekstern mini-SAS HD) stik.
	SFF-8087	Intern mini-SAS, iPASS	Interiør	36	fire	Internt stik med høj tæthed.
	SFF-8088	Ekstern mini-SAS	Ekstern	26	fire	Eksternt stik med høj kontakttæthed. Designet til SAS-2 (SAS-2) (6 Gb/s pr. link)
	SFF-8643	Intern mini-SAS HD	Interiør	36	fire	Internt stik med høj tæthed. Designet til SAS-3 (12 Gb/s pr. link)
	SFF-8644	Ekstern mini-SAS HD	Ekstern	36	fire	Eksternt stik med høj kontakttæthed. Designet til SAS-3 (12 Gb/s pr. link)

Kabler

SAS 2.1 og 3.0 specifikationer giver maksimale kabellængder for eksterne forbindelser [10] :

• 10 meter til passive kobberkabler;
• 25 meter for aktive kobberkabler;
• 100 meter for optiske kabler [11] .

Noter

1. ↑ T10 .
2. ↑ Sammenligning af Demartek Storage Networking Interface Arkiveret 11. august 2019 på Wayback Machine // 7/31/2019 artikel på demartek.principledtechnologies.com.
3. ↑ Bill Bissonette .
4. ↑ Robert Elliott .
5. ↑ Willis Whittington .
6. ↑ Anthony Vandewerdt .
7. ↑ SanDisk .
8. ↑ Jim Williams, Martin Petersen .
9. ↑ Seagate: SFF-specifikationer .
10. ↑ SNIA .
11. ↑ FCI .

Litteratur

• Serial Attached SCSI Master Roadmap (utilgængeligt link) . Dato for adgang: 31. marts 2015. Arkiveret fra originalen 24. marts 2015. (ubestemt) 

• T10 udvalgets hjemmeside . (ubestemt)

• Bill Bissonette. Resumé af SAS-SATA OOB-algoritmen, Rev. 0  (engelsk) (PDF). T10 (2005). Hentet: 9. april 2015.  (ikke tilgængeligt link)

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

• Willis Whittington. Desktop-, Nearline- og Enterprise-diskdrev  (engelsk) (PDF) 17. SNIA (2007). Hentet: 8. april 2015.

• Anthony Vandewerdt. Forklar mig dette: Hvornår er et SAS-drev ikke et SAS-drev?  (engelsk) . IBM (21. februar 2012). Dato for adgang: 18. november 2015.

• Jim Williams, Martin Petersen. Dataintegritet i lagerstakken  (engelsk) (PDF). SNIA (2008). Hentet: 8. april 2015.

• SFF-udvalgsspecifikationer . Hentet: 31. marts 2015. (ubestemt)

• Bob Hansen. Udvidelse af SAS-forbindelse i datacenteret  (engelsk) (PDF)  (link ikke tilgængeligt) . SNIA (2013). Hentet 9. april 2015. Arkiveret fra originalen 14. april 2015.

• Mini-SAS HD Active Optical Cable  (engelsk)  (ikke tilgængeligt link) . FCI . Hentet 18. november 2015. Arkiveret fra originalen 19. november 2015.

• Forskelle mellem SAS og  SATA . SanDisk. Dato for adgang: 18. november 2015.

Links

• Specifikationer for forskellige SAS-versioner
• SCSI Trade Association
• Generel oversigt over SAS

Computerbusser og interfaces
Basale koncepter	Adressebus Data bus Kontrol bus Båndbredder
Processorer	BSB FSB DMI HyperTransport QPI
Indre	S-100 AGP EISA ER EN LPC MBus MCA NVLink NuBus PCI PCIe PCI-X Q bus SBus SMBus VLB XT bus Zorro II Zorro III
bærbare computere	ekspres kort MXM PC kort
Kører	ST-506 ESDI VED EN eSATA fiberkanal hippie NVMe SAS SATA SCSI SATA Express
Periferi	1 ledning adb I²C IEEE 1284 (LPT) IEEE 1394 (FireWire) PS/2 UART ( RS-232 , RS-485 ) SPI USB spilport
Udstyrsstyring	IEEE-488 VXI FASTBUS CAMAC Seriel CAMAC SpaceWire
Universel	Multibus fremtidige bus InfiniBand Omni-Path QuickRing SCI RapidIO VMEbus Thunderbolt (Light Peak) IEEE 1355 Angara
Video interfaces	VGA DVI display port HDMI lyn USB4
Indlejrede systemer	multidrop bus Ønskeben AMBA