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2018-11-28 12:40

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服务器硬盘SAS与SATA区别介绍

SAS(Serial Attached SCSI)即串行连接SCSI,是新一代的SCSI技术,和现在流行的Serial ATA(SATA)硬盘相同,都是采用串行技术以获得更高的传输速度,并通过缩短连结线改善内部空间等。SAS是并行SCSI接口之后开发出的全新接口。此接口的设计是为了改善存储系统的效能、可用性和扩充性,并且提供与SATA硬盘的兼容性。能为带宽要求更高的主流服务器和企业级存储提供所需的高性能、高扩展性和可靠性。SAS满足了诸如网上购物和银行交易等事务性数据应用环境中对高频率和即时、随机数据存取的需求。

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设计尺寸

此前主流的桌面磁盘和服务器磁盘都是采用3.5英寸设计,而SAS硬盘除了具有传统的3.5英寸规格之外,还采用了2.5英寸的缩小版,这样可以在机架式服务器有限的空间内安装更多的磁盘以扩充存储系统的容量,也能够为其他配件腾出更大的空间,以便通风散热,在2U高度内使用 16个 2.5英寸的SAS硬盘位已经成为大多数OEM服务器厂商的选择。

性能

第一代SAS的数据吞吐能力达到3Gbps,为了紧跟不断增长的微处理器速度和越来越高级的应用需求,其后续几代速度将逐级加大直至12Gbps。另外,SAS采用多路点对点连接,支持容错性设计。 

SAS的全双工、点对点设计实现了多服务器(initiators)与高性能SAS目标设备之间的同步主动连接。设备在同一时间内能够以双方向传输数据,有效地使链接的可利用带宽得到双倍加强。窄端口允许单路串行链接,而宽端口则支持多路链接,获得面向8路SAS或SATA目标的合计带宽,将总带宽提高到24Gbps。

由于使用更先进的线缆,SAS更可用于构建大型高性能拓扑。SAS采用瘦型4线SAS线缆。这种紧凑式设计加强了机箱中的空气流通,并简化了设备的热插拔连接。 

灵活性

SAS的关键优势之一在于其背板设计和协议接口,允许在同一系统中同时使用SAS和SATA硬盘。虽然这两种硬盘通常被用于不同应用,但许多企业用户可能需要兼而用之。这种混合匹配不同类型硬盘的能力将使系统集成商和最终用户都大受裨益。 

SATA硬盘专为成本有效性存储而设计,此类硬盘倾向于在事务性处理少、数据可用性非关键指标的应用中被采用。 

另一方面,SAS硬盘则是专为高性能、高可靠性应用而设计的。SAS硬盘工作于更高的转速(10,000到15,000 rpm),配备旋转震动补偿以保证数据准确度,因此具有更高的可靠性。SAS硬盘将被使用于数据量大,数据可用性极为关键的应用中。 

由于SATA连接器信号是SAS信号的一个子集,SATA硬盘与SAS控制器是全兼容的。这种兼容能力减少了存储设计的成本和复杂性,使设计选项变得更加多样化。 

SAS-SATA兼容能力还允许系统集成商使用通用连接器和电缆来设计混合存储系统。SAS背板连接器可同时接纳SAS和SATA硬盘,具有更好的设计灵活性。  

 

扩展性

并行总线的扩展能力由于其共享连接通道而受到限制,即使通过多台服务器(initiators)增加总线数量也无助于扩展这种受限制的能力。SAS则利用扩展器硬件担当其交换设备简化大型外部存储系统的配置。这种扩展器硬件帮助实现了灵活的存储拓扑,最大可混接16,256块SAS/SATA硬盘。SAS扩展器硬件的功能就像一台用来简化大型系统配置的交换机。该系统通过最小化潜伏时间得到扩展,而将带宽留给增大的工作负载。 

例如,一个扇出型SAS扩展器能够连接多达128块设备,包括以窄链或宽链形式连接的服务器(initiators)、SAS/SATA硬盘和其它SAS边缘扩展器。这些额外的边缘扩展器同样也能连接其它主机和硬盘,提供额外的连接节点。包含于SAS的SCSI管理协议(SMP)被用于管理拓扑中的这些点对点连接。

可靠性

多主机(initiators)模式长久以来一直被企业计算环境所采纳,即为多台主机或主机总线适配器(HBA)-- 或两者兼而有之 -- 提供硬盘访问,保证在一台设备出现故障时能继续访问数据。但是,在并行技术配置下使用多主机无法消除可阻断硬盘访问的单点故障问题。而使用SAS则可利用双端口化的硬盘来构建高可用系统,消除任何单点故障。 

另外一种利用SAS提高系统容错能力的途径是使用扩展器将多个硬盘连接到多台主机服务器,以此维持对众多硬盘的并发操作。命令向下传达到一条链路,而数据通过另一个连接上的链路返回,进一步加大了系统的容错性。 

利用SAS扩展器的功能,结合双端口SAS硬盘和带双端口适配器的SATA硬盘,用户很容易设计具有最大容错能力的冗余系统。2.5英寸双端口SAS硬盘连同标准的3.5英寸硬盘一起可实现全容错的系统设计,在计算密度越来越高的应用中从容应对全新技术挑战。这种可扩展和可靠的连接结构可用于组建支持多节点集群的企业级拓扑,实现在关键任务应用中极其重要的自动故障切换和负载均衡。

SATA和SAS之间的另一个关键的不同是:费用。和ATA及SCSI相类似,SATA和SAS磁盘在价格上差别很大。SATA磁盘费用低廉,而SAS磁盘则并不便宜。不过,对于防攻击存储和附加存储功能,很多企业在数据中心使用SAS,从前面介绍的情况看,这样做也是有道理的。

即使SATA和SAS之间仍然有一些相似之处,但是比较数据中心的原性能的话,SAS无疑是赢家。而SATA和SAS是非常互补的技术。SATA对于桌面电脑或者对于短线存储来说特别合适,对于小型企业的内部存储需求来说也非常适用。另一方面,SAS则是接过了SCSI的大旗,在企业领域内发展良好。

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