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SAS硬盘驱动器正在逐步替代SCSI磁盘阵列

Watchstor.com  佚名丨2009-11-13 10:16 标签:HBA 硬盘/SSD 服务器配件 硬盘 

SAS硬盘驱动器的出现已经有一段时间了。大家对它都不是很陌生,很多厂商都开始推出自己的SAS硬盘驱动器,这也预示着它将会渐渐的取代SCSI磁盘阵列的地位,成为中高端存储设备的首选。

信号传输串行的延伸

传统以并行传输信号方式运行的总线架构,在往高速、高带宽的发展上遭遇了难以解决的瓶颈。并行传输总线带宽的提高主要通过信号线与接脚的增加来实现,这除了导致复杂度与成本上升外,随着总线工作频率的提高,要维持信号的同步与时序控制也越来越难,串扰(crosstalk)、信号偏移(skew)等问题迫使信号线距离越来越短,以致妨碍设备的连接使用。

种种问题显示并行传输的发展已难以为继,因此新一代传输通道开始走向串行信号传输,如专为高带宽环境发展的光纤信道仲裁环路(Fibre Channel Arbitrated Loop,FCAL)与InfiniBand接口,即是典型的串行传输通道,其它像是PCI从PCI-X转向PCI-E,ATA走向SATA也都是从并行到串行的转向。

发展已有26年的SCSI界面也未能抵挡这股串行的潮流。传统并行传输的SCSI接口从1981年提出的SASI(后来的SCSI-1)开始,一路发展到2000年公布的Ultra320 SCSI后,也同样面临带宽难以持续增长的问题。虽然SCSI商业协会和ANSI T10技术委员会曾试图制定Ultra640,但很快就难以为继,各主要厂商纷纷放弃难以实用化的Ultra640,改为投入到更有潜力的SAS硬盘驱动器。

SAS的带宽与连接能力优势

虽然FCAL也能满足高速传输的需要,且FCAL硬盘在价格上也已降到与Ultra320/160硬盘相当的程度,但FC适配卡、缆线等相关设备的昂贵使其不适合作为并行SCSI的替代者。因此SAS工作小组走了一条快捷方式,把成熟的SCSI指令集嫁接到Serial ATA(SATA)的物理层上,并吸收了一些FC的特点推出了SAS规格。

并行传输SCSI的指令集已发展了20多年,十分成熟、完整,而SATA的优势则在于更进步的串行传输,且有大量厂商支持,有整体成本的优势,于是结合两者之长的SAS,便迅速获得业界的支持以及SCSI商业协会的承认,成为并行SCSI的后继者。

相较于并行SCSI,SAS硬盘驱动器有几个明显优势:

1、 高带宽:第一代3Gb/s的SAS可达到300MB/s带宽,虽然这数字低于Ultra320 SCSI的320MB/s,但并行SCSI是采用各设备共享带宽的总线连接,而SAS则是每个设备独享带宽的点对点连接,还可通过宽端口(wide port)连接方式倍增带宽,在一个连接端口聚合4条SAS通道达到1200MB/s带宽。

2、 连接能力强:每条SAS通道可连接128组设备,一个SAS域最大可达16384组设备,相较下每条并行SCSI总线只能连接16组设备。虽然SAS的点对点连接距离小于并行SCSI,但通过扩展器(Expander)仍可满足多数环境下的连接需求。

3、 容错能力高:具有与FCAL相似的双端口(dual port)连接与多连接路径设计,可提高容错能力。

而与FCAL相较,SAS硬盘驱动器也有优势:

1、 可相容SATA:由于SAS借用了SATA的物理规格,且通过SAS规范中的SATA管道协议(STP)的沟通,能使SATA设备兼容于SAS环境。

2、 连接的拓扑结构更有效率:SAS硬盘驱动器可通过以类似交换机方式运行的扩展器,形成星形拓扑,设备连接的灵活性与可用性均优于环路式的FCAL。不过后来FC亦发展了采星形拓扑的交换集线器连接,解决了环路结构的问题。

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