SAS介面Barracuda ES.2是企業儲存新選擇

SAS介面簡介
SAS(Serial Attached SCSI)簡單的說就是採用串列傳輸資料的SCSI介面,實際上當然不是只有訊號傳輸方式的改變而已。傳統的 SCSI與IDE都是採用並列方式傳輸資料,這種方式對控制端與裝置端都簡單,但是在傳輸速度向上提升之後,問題就出現了,因並列之故頻率較高時,各資料線容易有競速、干擾等問題出現。想要更高速的傳輸能力,使用較少線數並改用高速串列方式來傳遞資料是比較好的方式。大家可以從IDE轉換到SATA時,就可以看到其好處,不僅連接排線精簡,速度也拉高了。傳統的並列SCSI同樣有這些問題,雖然有Ultra320/640的速度,其排線長度卻受到很大的限制,SAS的出現就是為了提供更高速的效能。

硬碟上SAS的連接器

SATA連接器,可以看出二者的差異

SAS的傳輸率有幾個規格,分別是1.5/3/6Gb,3Gb是現在的主流規格。SAS制定時,有一個很特別的設計,那就是SAS控制卡可以連接一般SATA硬碟!換句話說,同一個SAS控制器,可以連接標準SAS與SATAT碟,事實上就資料傳輸線而言,二者幾乎是完全相同。在SAS規格中,支援 SATA是其中的標準之一,不管任何家的SAS控制器都可以連接SATA硬碟。傳統SCSI裝置採用菊鍊式串接方式,而SAS則採用點對點,與SATA類似,傳輸線的長度也比並列式排式長多了。在裝置數的部分,SAS控制器可連接的裝置數(16,384)遠遠超過傳統的SCSI,更可使用擴充器的方式,連接更多的裝置數量。另外SAS也不需要像SCSI要安裝終端電阻。

可將SATA連接線轉換成SAS介面的連接器

就技術面來看,SAS架構是由六層所構成,分別是:

  1. Physical Layer:定義連接器、連接線的規格
  2. PHY Layer:定義傳輸訊號,如10b/8b
  3. Link Layer:掌控相互連結及傳輸資料,或說是連結管理,三種協定框架(Frame)的傳輸
  4. Port Layer:即連接埠管理,與PHY相關聯,並且控制連接與否及選擇傳輸資料的PHY
  5. Transport Layer:定義三種傳輸協定框架
  6. Application Layer:應用層,提供SCSI、ATA及管理軟體之用

至於三種傳輸協定分別為:

  • Serial SCSI Protocol(SSP):支援SAS硬碟
  • Serial ATA Protocal(STP):支援SATA硬碟
  • Serial Management Protocol(SMP):管理SAS擴充器(Expander)

前面提到SAS與SCSI的差異性,那有延用的部分嗎?答案是他們都使用SCSI命令集。至於與類似的SATA間有何差異?

  • 大部分的SAS硬碟支援TCQ(Tagged Command Queuing),新一代的SATA硬碟則支援NCQ(Native Command Queuing)。
  • 理論上SAS除了可以連接硬碟、光碟之外,應該還能連接掃瞄器、印表機、磁帶機等不同裝置,但是SATA主要支援
    硬碟與光碟機。
  • SAS採用SCSI命令來做為錯誤回復與報造,其功能性較SATA/ATA使用的SMART佳。
  • SAS採用電壓較高的訊號,傳輸(Tx)的電壓為800-1600mV,接收(Rx)的電壓275-1600mV,SATA則為Tx 400-600mV,Rx 325-600mV。因此當SAS控制器同時連接SAS與SATA硬碟時,將全部採用SATA的電壓。也因為SAS的訊訊電壓較高,其傳輸線的長度可達到8公尺,而SATA就僅1公尺。

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