硬盤的數據接口 SCSI接口和SAS接口的區別與介紹

2020-03-10 19:23:28

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SAS(Serial Attached SCSI)即串行連接SCSI，是新一代的SCSI技術，和現在流行的Serial ATA(SATA)硬盤相同，都是采用串行技術以獲得更高的傳輸速度，并通過縮短連結線改善內部空間等。SAS是并行SCSI接口之后開發出的全新接口。此接口的設計是為了改善存儲系統的效能、可用性和擴充性，并且提供與SATA硬盤的兼容性。
　　SAS的接口技術可以向下兼容SATA。具體來說，二者的兼容性主要體現在物理層和協議層的兼容。在物理層，SAS接口和SATA接口完全兼容，SATA硬盤可以直接使用在SAS的環境中，從接口標準上而言，SATA是SAS的一個子標準，因此SAS控制器可以直接操控SATA硬盤，但是SAS卻不能直接使用在SATA的環境中，因為SATA控制器并不能對SAS硬盤進行控制；在協議層，SAS由3種類型協議組成，根據連接的不同設備使用相應的協議進行數據傳輸。其中串行SCSI協議(SSP)用于傳輸SCSI命令；SCSI管理協議(SMP)用于對連接設備的維護和管理；SATA通道協議(STP)用于SAS和SATA之間數據的傳輸。因此在這3種協議的配合下，SAS可以和SATA以及部分SCSI設備無縫結合。
　　SAS系統的背板(Backplane)既可以連接具有雙端口、高性能的SAS驅動器，也可以連接高容量、低成本的SATA驅動器。所以SAS驅動器和SATA驅動器可以同時存在于一個存儲系統之中。但需要注意的是，SATA系統并不兼容SAS，所以SAS驅動器不能連接到SATA背板上。由于SAS系統的兼容性，使用戶能夠運用不同接口的硬盤來滿足各類應用在容量上或效能上的需求，因此在擴充存儲系統時擁有更多的彈性，讓存儲設備發揮最大的投資效益。
　　在系統中，每一個SAS端口可以最多可以連接16256個外部設備，并且SAS采取直接的點到點的串行傳輸方式，傳輸的速率高達3Gbps，估計以后會有6Gbps乃至12Gbps的高速接口出現。SAS的接口也做了較大的改進，它同時提供了3.5英寸和2.5英寸的接口，因此能夠適合不同服務器環境的需求。SAS依靠SAS擴展器來連接更多的設備，目前的擴展器以12端口居多，不過根據板卡廠商產品研發計劃顯示，未來會有28、36端口的擴展器引入，來連接SAS設備、主機設備或者其他的SAS擴展器。
　　和傳統并行SCSI接口比較起來，SAS不僅在接口速度上得到顯著提升(現在主流Ultra 320 SCSI速度為320MB/sec，而SAS剛起步速度就達到300MB/sec，未來會達到600MB/sec甚至更多)，而且由于采用了串行線纜，不僅可以實現更長的連接距離，還能夠提高抗干擾能力，并且這種細細的線纜還可以顯著改善機箱內部的散熱情況。
不足
　　SAS目前的不足主要有以下方面：
　　1)硬盤、控制芯片種類少：只有希捷、邁拓以及富士通等為數不多的硬盤廠商推出了SAS接口硬盤，品種太少，其他廠商的SAS硬盤多數處在產品內部測試階段。此外周邊的SAS控制器芯片或者一些SAS轉接卡的種類更是不多，多數集中在LSI以及Adaptec公司手中。
　　2)硬盤價格太貴：比起同容量的Ultra 320 SCSI硬盤，SAS硬盤要貴了一倍還多。一直居高不下的價格直接影響了用戶的采購數量和渠道的消化數量，而無法形成大批量生產的SAS 硬盤，其成本的壓力又會反過來促使價格無法下降。如果用戶想要做個簡單的RAID級別，那么不僅需要購買多塊SAS硬盤，還要購買昂貴的RAID卡，價格基本上和硬盤相當。
　　3)實際傳輸速度變化不大：SAS硬盤的接口速度并不代表數據傳輸速度，受到硬盤機械結構限制，現在SAS硬盤的機械結構和SCSI硬盤幾乎一樣。目前數據傳輸的瓶頸集中在由硬盤內部機械機構和硬盤存儲技術、磁盤轉速所決定的硬盤內部數據傳輸速度，也就是80MBsec左右，SAS硬盤的性能提升不明顯。
　　4)用戶追求成熟、穩定的產品：從現在已經推出的產品來看，SAS硬盤更多的被應用在高端4路服務器上，而4路以上服務器用戶并非一味追求高速度的硬盤接口技術，最吸引他們的應該是成熟、穩定的硬件產品，雖然SAS接口服務器和SCSI接口產品在速度、穩定性上差不多，但目前的技術和產品都還不夠成熟。
　　不過隨著英特爾等主板芯片組制造商、希捷等硬盤制造商以及眾多的服務器制造商的大力推動，SAS的相關產品技術會逐步成熟，價格也會逐步滑落，早晚都會成為服務器硬盤的主流接口。

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