Parallel SCSI

　　運(yùn)用一條并行結(jié)構(gòu)的線纜，這條纜線最多可級(jí)連16個(gè)外圍設(shè)備;另外還有一個(gè)尋址架構(gòu)，可讓主機(jī)控制器選擇級(jí)連設(shè)備中的任何一個(gè)，并與之通訊。纜線長度最多可以達(dá)到12米，讓界面容納內(nèi)接式(在服務(wù)器機(jī)殼內(nèi))和外接式(JBOD或機(jī)架)硬盤。SCSI通訊協(xié)定支持的指令集適用于自訂應(yīng)用、進(jìn)階錯(cuò)誤復(fù)原和效能最佳化等等復(fù)雜的企業(yè)硬盤管理作業(yè)。

 

　　Parallel ATA

　　Parallel ATA適用于成本敏感的桌上型電腦任務(wù)，要求在兩個(gè)外圍設(shè)備之間具有點(diǎn)對(duì)點(diǎn)界面，這個(gè)界面既不支持也不要求尋址架構(gòu)(基本的master/slave排列就已足夠)。它只處理內(nèi)接式硬盤，因?yàn)樗�的纜線長度短(1米)，與外接式存儲(chǔ)設(shè)備不相容。ATA的通訊協(xié)定是以注冊(cè)為主，因此既簡單又便宜，其指令集也一樣。

　　然而經(jīng)過了二十年的科技發(fā)展，計(jì)算機(jī)硬件產(chǎn)業(yè)CPU速度與內(nèi)存帶寬的驚人成長，使得原本的parallel ATA，SCSI已漸漸無法滿足計(jì)算機(jī)的需求，而另一方面網(wǎng)絡(luò)的快速成長，刺激了市場(chǎng)對(duì)在線/移動(dòng)式存儲(chǔ)解決方案的爆炸性需求，這些存儲(chǔ)解決方案以高可用性和可靠性提供資料。傳統(tǒng)的“直連存儲(chǔ)”(DAS)模型因存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(SAN)和網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)(NAS)環(huán)境而擴(kuò)大。SCSI不斷獲得速度上的提升，但就Parallel架構(gòu)而言，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)和信號(hào)的總線共享，高傳輸速率必須克服信號(hào)的互相干擾，因此在效能和擴(kuò)充性潛力上均受到限制。因此PATA到ATA133規(guī)格，Parallel SCSI到Ultra 320規(guī)格便不能再往上提升。

 

　　當(dāng)光纖通道問世時(shí)，因其具有驚人的傳輸量和擴(kuò)充性，在高端的在線應(yīng)用很快就取代了Parallel SCSI，成為大型企業(yè)關(guān)鍵任務(wù)資料的主要存儲(chǔ)解決方案。然而對(duì)于中型企業(yè)而言，光纖通道產(chǎn)品高得驚人的成本，讓他們無力負(fù)擔(dān)，所以許多中型企業(yè)一面繼續(xù)使用SCSI來處理其關(guān)鍵任務(wù)，一面研究其它方法，將他們大量的非關(guān)鍵、不經(jīng)常存取的資料從在線SCSI副系統(tǒng)移到成本較低的近線作業(yè)系統(tǒng)。磁盤密度繼續(xù)快速成長之際，具備內(nèi)接ATA硬盤的低廉服務(wù)器就成為可行的近線存儲(chǔ)解決方案。等到低成本、高容量的Serial ATA硬盤問世，就表示近線存儲(chǔ)的彈性和效能均已提高。SATA以低成本提供必備的高容量，而且不象Parallel界面在擴(kuò)充性方面受到限制。現(xiàn)在，企業(yè)存儲(chǔ)連續(xù)性在高端(光纖通道)和低端(SATA)應(yīng)用上都有強(qiáng)大的解決方案，但是中型解決方案的進(jìn)度則明顯落后。Parallel SCSI已達(dá)到開發(fā)潛力的極限，這時(shí)顯然需要新的解決方案。 

 

    SAS 的出現(xiàn)

　　Serial Attached SCSI(SAS)是取代Parallel SCSI的下一代企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)界面技術(shù)，與Parallel SCSI相比，利用Serial架構(gòu)做資料傳輸?shù)腟AS，不論在擴(kuò)充性、效能、可靠性和靈活性等方面，都比Parallel SCSI具有更優(yōu)異的表現(xiàn)。同時(shí)SAS亦提供了SATA硬盤的兼容性，為需要的企業(yè)用戶，提供了理想的解決方案。

　　Serial ATA (SATA)硬盤成本較低，相對(duì)于ATA來看，可提供更好的品質(zhì)及優(yōu)秀的效能，這些優(yōu)點(diǎn)開始吸引IT管理者考慮以SATA解決方案用于非關(guān)鍵性的資料近線存儲(chǔ)、備份及恢復(fù)，并且SATA硬盤提供的存取速度(在適當(dāng)?shù)娜萘肯?遠(yuǎn)比磁帶快得多。

　　SAS擁有Parallel SCSI經(jīng)過驗(yàn)證的優(yōu)點(diǎn)----穩(wěn)定的可靠性、豐富和成熟的指令集，同時(shí)使用新的串連架構(gòu)，取得了驚人的傳輸量(3.0Gbits/sec)和顯著的擴(kuò)充性(利用擴(kuò)充設(shè)備，最多可擴(kuò)充到16348項(xiàng)設(shè)備)。因?yàn)镾erial Attached SCSI是在Serial ATA 1.0標(biāo)準(zhǔn)制定之后開始發(fā)展的，存儲(chǔ)業(yè)界大都選擇將是否兼容SATA作為SAS標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)關(guān)鍵要素。企業(yè)存儲(chǔ)連續(xù)性現(xiàn)在已提供了多種解決方案，以滿足每一個(gè)層次的存儲(chǔ)需求。

　　Infortrend的SAS陣列系統(tǒng)(EonStor S12F-R/G1420)考慮了不同類型的用戶需求，提供了高速的傳輸性能、穩(wěn)定的冗余性及高可靠性的資料保護(hù)，來滿足客戶的需求。Infortrend的技術(shù)總監(jiān)Michael Schnapp指出SAS提供的高效能、高擴(kuò)展性及高穩(wěn)定性將取代現(xiàn)階段的SCSI技術(shù)，來滿足未來數(shù)字環(huán)境下傳輸大量資料的需求。 

 

    SAS 技術(shù)剖析

　　A) SAS 提供了改善的效能：

　　為何SAS能夠提供更好的效能？？因其技術(shù)改進(jìn)方面有如下的特點(diǎn)：

　　1,直接支持3.0Gbps(300MB/s)，后繼的規(guī)格更定義至支持12.0Gbps,即所謂的1.2GB/s的通道帶寬。

　　2,點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳輸：避免共享總線常有的瓶頸效應(yīng)，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳輸可提供端點(diǎn)間固定的帶寬。

　　3,全雙工的數(shù)據(jù)傳輸：并行的傳輸接口如PATA和Parallel SCSI都是發(fā)送和接收共用一組總線，因此發(fā)送和接收不能同時(shí)進(jìn)行，即所謂的半雙工。SATA數(shù)據(jù)傳輸線雖然由兩條傳送方向相反的差分信號(hào)對(duì)（LVDS，共4根）組成，發(fā)送（Tx）和接收（Rx）各走一路，但基于SATA協(xié)議規(guī)范采用ATA協(xié)議，ATA協(xié)議只是半雙工的，但SAS所采用SCSI協(xié)議是全雙工的，通過將一路數(shù)據(jù)所需的流控信息與反向傳送的數(shù)據(jù)混合在一起，從而能在同樣的數(shù)據(jù)線上實(shí)現(xiàn)全雙工。

　　Wide Ports(寬端口) ：是一項(xiàng)存儲(chǔ)接口的新技術(shù)，物理鏈接是SAS中的一個(gè)基礎(chǔ)概念，一條物理鏈接包括兩對(duì)差分信號(hào)線(Tx和Rx，即一條SATA線纜)，傳輸方向相反。兩個(gè)SAS端口之間可以建立起由多個(gè)物理鏈接構(gòu)成的wide link(寬鏈接)，相應(yīng)的端口也被稱作wide port(寬端口)，物理鏈接的數(shù)量最高可至四個(gè)鏈接。

 

　　B) SAS使傳輸?shù)木�路減少：

　　在IT設(shè)備有限的空間下，在狹小的機(jī)箱內(nèi)，過多與過寬的纜線會(huì)造成機(jī)箱散熱不良，但SAS的serial傳輸只需要較少的傳送線路來傳送訊號(hào)，纜線的安裝配置與硬盤的背板的電路設(shè)計(jì)相對(duì)比較容易，系統(tǒng)因此會(huì)更為穩(wěn)定。 

 

    C) SAS增加可用性：

　　SAS采用了SATA的物理層（包括連接器、線纜）設(shè)計(jì)，增加了第二端口，同時(shí)還具備FC的某些特征。與SATA相比，SAS在物理架構(gòu)上的增強(qiáng)主要包括：

　　雙端口

　　SAS的數(shù)據(jù)幀基于FCP(FC Protocol)，并在外圍設(shè)備端添加了第二端口支持，形成符合高可用性要求的雙端口(dual port)——這一點(diǎn)也類似于FC。

　　可是第二端口怎么實(shí)現(xiàn)呢？通過將原本分離的SATA端口和電源插頭相連，并將SAS第二端口設(shè)置在連接處的背側(cè)，就得到了SAS連接器。第二端口比這塊跨接區(qū)域略寬，但也只有SATA端口（也即SAS第一端口）的2/3，因此其7個(gè)接腳及間距均明顯變窄。與SAS插頭的“鐵板一塊”相對(duì)應(yīng)，SAS插座也“全線貫通”（SATA插座在SAS第二端口的位置有一突起），這樣既可以保證SATA設(shè)備插入SAS插座，又能避免誤將SAS設(shè)備插入SATA插座。