sas硬盤（采用SCSI技術的硬盤）

sas硬盤（采用SCSI技術的硬盤）

sas硬盤 （采用SCSI技術的硬盤） 次瀏覽 | 2022.09.01 09:14:57 更新 來源 ：互聯網 精選百科 本文由作者推薦 sas硬盤采用SCSI技術的硬盤

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硬盤專為高性能、高可靠性應用而設計的。SAS硬盤工作于更高的轉速（10,000到15,000 rpm），配備旋轉震動補償以保證數據準確度，具有高可靠性。SAS硬盤將被使用于數據量大，數據可用性極為關鍵的應用中。

中文名

sas硬盤

英文名

Serial Attached SCSI

又名

串行連接SCSI（服務器硬盤）

技術

新一代的SCSI技術

目的

獲得更高的傳輸速度

作用

改善存儲系統的效能

與SCSI對比

SAS將SCSI的可靠性和強大功能與串行技術的性能與優秀設計相結合，帶來以下關鍵特征和功能：

第一代產品性能達到3Gbps，寬端口合成帶寬，全雙工傳輸，端口集合，高級命令隊列組合，豐富的SCSI命令功能組

對物理設備的尋址范圍寬，長電纜、小接頭，可接入外部存儲系統，點對點連接，通過擴展器實現多服務器（initiators）并發訪問，支持雙主動式端口和針對目標設備的冗馀路徑，與SAS和SATA硬盤在物理和軟件上均兼容，并向下兼容SCSI軟件和中間件

此前主流的桌面磁盤和服務器磁盤都是采用3.5英寸設計，而SAS硬盤除了具有傳統的3.5英寸規格之外，還采用了2.5英寸的縮小版，這樣可以在機架式服務器有限的空間內安裝更多的磁盤以擴充存儲系統的容量，也能夠為其他配件騰出更大的空間，以便通風散熱，在2U高度內使用 8個2.5英寸的SAS硬盤位已經成為大多數OEM服務器廠商的選擇。

SAS硬盤

第一代SAS的數據吞吐能力達到3Gbps，為了緊跟不斷增長的微處理器速度和越來越高級的應用需求，其后續幾代速度將逐級加大直至12Gbps。另外，SAS采用多路點對點連接，支持容錯性設計。

SAS的全雙工、點對點設計實現了多服務器（initiators）與高性能SAS目標設備之間的同步主動連接。設備在同一時間內能夠以雙方向傳輸數據，有效地使鏈接的可利用帶寬得到雙倍加強。窄端口允許單路串行鏈接，而寬端口則支持多路鏈接，獲得面向8路SAS或SATA目標的合計帶寬，將總帶寬提高到24Gbps。[1]

通過多個PHY的結合創建寬端口，支持大型SAS拓撲中對帶寬的顯著需求。

和SCSI一樣，SAS的高級命令隊列包含256個不同的隊列組合方式，可提供獨特的智能數據處理功能，如head-of-queue和out-of-order隊列。這些隊列功能在企業應用中起著關鍵作用，允許一個系統在接口內對命令進行重新組織和優化。

由于使用更先進的線纜，SAS更可用于構建大型高性能拓撲。SAS摒棄了用于信號傳輸的68針寬型帶狀線纜和供電電纜，代之以一根長達8米的瘦型4線SAS線纜。這種緊湊式設計加強了機箱中的空氣流通，并簡化了設備的熱插拔連接。

SAS的關鍵優勢之一在于其，允許在同一系統中同時使用SAS和SATA硬盤。雖然這兩種硬盤通常被用于不同應用，但許多企業用戶可能需要兼而用之。這種混合匹配不同類型硬盤的能力將使系統集成商和最終用戶都大受裨益。

SATA硬盤專為成本有效性存儲而設計。為達到經濟實用的目的，SATA硬盤采用較低的轉速（通常為7200rpm）和平均無故障工作時間（即MTBF－Mean Time Between Failure），因而成本也比較低。因此，此類硬盤傾向于在事務性處理少、數據可用性非關鍵指標的應用中被采用。

另一方面，SAS硬盤則是專為高性能、高可靠性應用而設計的。SAS硬盤工作于更高的轉速（10,000到15,000 rpm），配備旋轉震動補償以保證數據準確度，因此具有更高的可靠性。SAS硬盤將被使用于數據量大，數據可用性極為關鍵的應用中。

由于SATA連接器信號是SAS信號的一個子集，SATA硬盤與SAS控制器是全兼容的 - 包含在SAS中的SATA隧道協議（STP）可將SATA命令傳遞到SATA硬盤。而且，由于SAS連接器設計采用單一統一背板，在一個系統使用兩種類型的硬盤就變得極為簡單。這種兼容能力減少了存儲設計的成本和復雜性，使設計選項變得更加多樣化。

SAS-SATA兼容能力還允許系統集成商使用通用連接器和電纜來設計混合存儲系統。在同一系統中安裝或升級SATA或SAS硬盤簡單到僅需將一種類型的硬盤換成另一種 - SAS背板連接器可同時接納SAS和SATA硬盤。由于SATA背板連接器只能連接SATA硬盤，因此，帶SAS連接器的背板將具備更好的設計靈活性。

SAS向下兼容前代SCSI軟件和中間件的能力同樣使其可輕松地將原有部件、主機和硬盤融合到新的SAS拓撲中，無需啟動新的培訓，花費集成成本，或對原有軟件進行修正。

SAS硬盤

并行總線的擴展能力由于其共享連接通道而受到限制，即使通過多臺服務器（initiators）增加總線數量也無助于擴展這種受限制的能力。SAS則利用擴展器硬件擔當其交換設備簡化大型外部存儲系統的配置。這種擴展器硬件幫助實現了靈活的存儲拓撲，最大可混接16,256塊SAS/SATA硬盤。SAS擴展器硬件的功能就像一臺用來簡化大型系統配置的交換機。該系統通過最小化潛伏時間得到擴展，而將帶寬留給增大的工作負載。

例如，一個扇出型SAS擴展器能夠連接多達128塊設備，包括以窄鏈或寬鏈形式連接的服務器（initiators）、SAS/SATA硬盤和其它SAS邊緣擴展器。這些額外的邊緣擴展器同樣也能連接其它主機和硬盤，提供額外的連接節點。包含于SAS的SCSI管理協議(SMP)被用于管理拓撲中的這些點對點連接。

多主機（initiators）模式長久以來一直被企業計算環境所采納，即為多臺主機或主機總線適配器（HBA）-- 或兩者兼而有之 -- 提供硬盤訪問，保證在一臺設備出現故障時能繼續訪問數據。但是，在并行技術配置下使用多主機無法消除可阻斷硬盤訪問的單點故障問題。而使用SAS則可利用雙端口化的硬盤來構建高可用系統，消除任何單點故障。

另外一種利用SAS提高系統容錯能力的途徑是使用擴展器將多個硬盤連接到多臺主機服務器，以此維持對眾多硬盤的并發操作。命令向下傳達到一條鏈路，而數據通過另一個連接上的鏈路返回，進一步加大了系統的容錯性。

利用SAS擴展器的功能，結合雙端口SAS硬盤和帶雙端口適配器的SATA硬盤，用戶很容易設計具有最大容錯能力的冗馀系統。2.5英寸雙端口SAS硬盤連同標準的3.5英寸硬盤一起可實現全容錯的系統設計，在計算密度越來越高的應用中從容應對全新技術挑戰。這種可擴展和可靠的連接結構可用于組建支持多節點集群的企業級拓撲，實現在關鍵任務應用中極其重要的自動故障切換和負載均衡。

相關評論

SAS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，SAS硬盤的機械結構和SCSI硬盤幾乎一樣。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80MBc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。

主流產品

（已經被希捷收購）

Maxtor是第一個正式出貨SAS硬盤的美國制造商，Maxtor的首款串行連接SCSI（Serial Attached SCSI，SAS）硬盤已經進入OEM渠道，其中兩款型號分別為Atlas 10K V，Atlas 15K II的3.5英寸硬盤已經開始銷售，分別搭配8MB和16MB的緩存，支持標準1.5Gb/s SATA界面以及3.0Gb/s SAS界面，產品定位針對于專業存儲以及企業級用戶。

SAS硬盤

Atlas 15K II的設計能力達到140萬小時平均故障間隔時間(MTTF)的可靠等級，轉速為15,000 RPM;此外它提供每秒98 MB的最大持續數據傳輸率，以及3.0毫秒的平均搜尋時間。同時包括一個16 MB ECC保護的緩存。

希捷硬盤在服務器市場一向擁有較大的影響力和很高的市場占有率，該品牌的SAS硬盤主要是Cheetah 15k.4和Savvio 10K.1。

作為定位于追求性能和性價比的企業用戶儲存產品，Cheetah 15k.4在采用了SAS接口以后，IOPS(I/O per cond，每秒I/O數)有了新的提高，而且儲存可靠性也有不少改進。具有更高的性價比，可以算的上是一款非常適合企業級用戶使用的3.5英寸硬盤儲存器，這款產品的容量為37GB(最大容量為147GB)，具體型號為ST336754SS。產品提供高達15000RPM的轉速，內建8MB數據緩存，平均搜尋時間為3.5毫秒，無論是在性能和可靠性上，這款產品都是希捷有史以來速度最快、發熱量最低、噪聲最小以及最可靠的企業級硬盤。

Savvio 10K.1作為希捷公司的第一款2.5英寸企業級硬盤，能為用戶提供傳輸速率更快、儲存密度更高的硬盤產品。再搭配上希捷公司提供的點到點SCSI接口、full-duplex體系結構、緊湊型連接器，使得用戶采用Savvio 10K.1硬盤作為存儲設備，總體成本更低，并能為用戶節省寶貴的服務器內的空間。

Ultrastar 15K147系列的產品平均搜尋時間為3.3毫秒，平均潛伏周期2毫秒，馬達轉速15，000rpm，內置16MB容量的緩存，它最大支持多達16， 384個連接;此系列分別提供36GB，73GB，147GB三種不同容量版本，分別使用了2、3、5片玻璃盤片，每種容量都有Ultra320SCSI和2Gb/s FCAL(FibreChannel-ArbitratedLoop，光纖通道仲裁環路)兩種接口的型號，這是日立唯一一款應用了磁頭載入/載出技術的企業級硬盤，這種技術可以把硬盤綜合損壞因素降至最低。它主要被用于關鍵任務計算環境，比如在線業務處理、高強度數據庫查詢以及其他多用戶應用等方面都非常實用。

參考資料