Serial Attached SCSI

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 20. července 2018; kontroly vyžadují 23 úprav .

Serial Attached SCSI ( SAS ) je sériové počítačové rozhraní určené k připojení různých úložných zařízení, jako jsou pevné disky a páskové jednotky. SAS je navržen tak, aby nahradil paralelní rozhraní SCSI a je založen převážně na terminologii SCSI a sadách příkazů.

SAS je zpětně kompatibilní s SATA : Zařízení SATA 3 Gb/s a 6 Gb/s lze připojit k řadiči SAS, ale ne naopak.

Nejnovější implementace SAS poskytuje přenos dat rychlostí až 24 Gb/s na linku a na začátku roku 2021 se nachází pouze na linkách Kioxia.

Protokol SAS vyvíjí a udržuje výbor T10 [1] . Konsorcium výrobců hardwaru s názvem SCSI Trade Association (SCSITA) propaguje různé technologie související s SCSI, včetně SAS.

Úvod

Typický systém rozhraní SAS se skládá z následujících komponent:

Iniciátoři _  _ _ Iniciátor je zařízení, které vytváří požadavky na služby pro cílová zařízení a přijímá potvrzení, jak jsou požadavky prováděny. Nejčastěji se iniciátor provádí ve formě VLSI . Cílová zařízení _  _ Cílové zařízení obsahuje logické bloky a cílové porty, které přijímají servisní požadavky a provádějí je; po ukončení zpracování žádosti je iniciátorovi žádosti zasláno potvrzení žádosti. Cílovým zařízením může být buď jeden pevný disk, nebo celé diskové pole. Subsystém doručování dat _  Je součástí I/O systému, který přenáší data mezi iniciátory a cílovými zařízeními. Typicky se subsystém doručování dat skládá z kabelů, které spojují iniciátor a cílové zařízení. Navíc kromě kabelů může subsystém pro doručování dat zahrnovat extendery SAS. Expandery (expandery) ( ang.  Expanders ) SAS extendery (expandéry) jsou zařízení, která jsou součástí subsystému pro doručování dat a umožňují usnadnit přenos dat mezi zařízeními SAS; například expandér umožňuje připojení více cílových zařízení SAS k jedinému portu iniciátoru. Připojení přes extender je pro cílová zařízení zcela transparentní.

Terminologie

• Jediný diferenciální pár vedoucí z jednoho zařízení do druhého (v jednom směru) se nazývá PHY (z fyzického).
• Dvojice PHY, které tvoří duplexní spojení, se nazývá „fyzické spojení“.
• Jeden nebo více fyzických spojení tvoří port. Pokud port obsahuje více než jednu fyzickou linku, pak se takový port nazývá „široký port“.
• Každý port má sas_address. Všechny fyzické odkazy inzerující stejnou sas_address jsou automaticky sloučeny do jednoho širokého portu (pokud má například HBA 2 4x SAS rozhraní, pak jejich připojením všech dohromady ke krytu získáte široký port 8x).

Srovnání SAS a paralelního SCSI

• SAS používá sériový protokol k přenosu dat mezi více zařízeními, a proto využívá méně signálových linek.
• Rozhraní SCSI používá společnou sběrnici. Všechna zařízení jsou tedy připojena na stejnou sběrnici a s ovladačem může pracovat vždy pouze jedno zařízení. Rozhraní SAS využívá spojení typu point-to-point – každé zařízení je připojeno k ovladači vyhrazeným kanálem.
• Na rozdíl od SCSI, SAS nevyžaduje, aby uživatel ukončil sběrnici.
• SCSI má problém v tom, že doba šíření signálu na různých linkách, které tvoří paralelní rozhraní, se může lišit. Rozhraní SAS tento nedostatek nemá.
• SAS podporuje velký počet zařízení (> 16384), zatímco rozhraní SCSI podporuje 8, 16 nebo 32 zařízení na sběrnici.
• SAS poskytuje vyšší propustnost (1,5, 3, 6,12 nebo 24 Gbps). Taková šířka pásma může být poskytnuta na každém spojení iniciátor-cíl, zatímco na sběrnici SCSI je šířka pásma sběrnice sdílena mezi všemi zařízeními, která jsou k ní připojena.
• Řadiče SAS mohou podporovat připojení zařízení s rozhraním SATA , při přímém připojení - pomocí protokolu SATA, při připojení přes expandéry SAS - pomocí tunelování přes STP (SATA Tunneled Protocol).
• SAS, stejně jako paralelní SCSI, používá příkazy SCSI k ovládání a komunikaci s cílovými zařízeními.

Srovnání SAS a SATA

• SAS má částečnou kompatibilitu se SATA zařízeními pouze na úrovni konektorů a kabelů pro připojení jednotlivých disků. Zařízení SATA používají jinou fyzickou vrstvu (včetně různých úrovní napětí [3] ) a jinou sadu instrukcí ( ATA ). Pro připojení SATA zařízení k SAS doméně (tedy k SAS expandéru) se používá speciální protokol STP ( Serial ATA Tunneling Protocol ) ,  který popisuje sjednávání identifikátorů SAS a SATA [4] .
• Zařízení SATA 1 a SAS podporují fronty tagovaných příkazů TCQ ( anglicky  Tagged Command Queuing ). Zařízení SATA verze 2 zároveň podporují TCQ i NCQ ( Native Command Queuing ) .  U moderních disků SAS je maximální hloubka fronty 256, pro disky SATA je to 32.
• Moderní disky SAS mají dva fyzické porty. To umožňuje použití takových disků ve schématech se zvýšenou odolností proti chybám, například v úložných systémech se 2 řadiči. U některých úložných systémů je možné použít SATA disky v kombinaci s dalšími SATA interposery , které poskytují dvouportové připojení [5] .
• Protokol SAS poskytuje plně duplexní přenos dat, zatímco SATA pracuje v poloduplexním režimu [6] [7] .
• End-to-end Data Protection lze implementovat pomocí disků SAS [ 8 ] . 

Infrastruktura SAS

Konektory

Konektory SAS jsou zpravidla mnohem menší než tradiční konektory SCSI, což umožňuje používat konektory SAS k připojení kompaktních 2,5palcových disků.

Existuje několik možností pro konektory SAS [9] :

obraz	krycí jméno	Také známý jako	Externí/Interní	Počet kontaktů	Počet odkazů	Komentář
	SFF-8482	SAS konektor	Interiér		jeden	Form factor kompatibilní se zařízeními SATA. Umožňuje připojit disk SATA k řadiči SAS nebo propojovací desce SAS. Disky SAS však nelze připojit k řadiči SATA, protože konektor SFF-8482 má „klíč“, který neumožňuje připojení běžného kabelu SATA. Obrázek ukazuje konektor kabelu. Pro zajištění kompatibility SAS backplanes s disky i SATA řadiči je na straně disku použit konektor SFF-8482 a pro připojení řadiče konektory SATA. Kabely s konektorem SFF-8482 slouží k připojení disků SAS a SATA přímo k řadiči.
	SFF-8484	SAS 4x 32-pin	Interiér	32 (19)	4(2)	Konektor s vysokou hustotou kontaktů; standard SFF definuje konektory pro připojení 2 nebo 4 zařízení. V současné době považován za zastaralý. Místo SFF-8484 jsou použity konektory SFF-8087 (mini-SAS) a SFF-8643 (mini-SAS HD).
	SFF-8485					Definuje en:SGPIO (rozšíření standardu SFF 8484), sériové připojení běžně používané k ovládání indikace LED na propojovacích deskách SAS.
	SFF-8470	Typ konektoru Infiniband CX4	Externí	32	čtyři	Externí konektor s vysokou hustotou kontaktů. V současné době považován za zastaralý. Místo SFF-8470 jsou použity konektory SFF-8088 (externí mini-SAS) a SFF-8644 (externí mini-SAS HD).
	SFF-8087	Interní mini-SAS, iPASS	Interiér	36	čtyři	Vnitřní konektor s vysokou hustotou.
	SFF-8088	Externí mini-SAS	Externí	26	čtyři	Externí konektor s vysokou hustotou kontaktů. Navrženo pro SAS-2 (SAS-2) (6 Gb/s na odkaz)
	SFF-8643	Interní mini-SAS HD	Interiér	36	čtyři	Vnitřní konektor s vysokou hustotou. Navrženo pro SAS-3 (12 Gb/s na odkaz)
	SFF-8644	Externí mini-SAS HD	Externí	36	čtyři	Externí konektor s vysokou hustotou kontaktů. Navrženo pro SAS-3 (12 Gb/s na odkaz)

Kabely

Specifikace SAS 2.1 a 3.0 poskytují maximální délky kabelů pro externí připojení [10] :

• 10 metrů pro pasivní měděné kabely;
• 25 metrů pro aktivní měděné kabely;
• 100 metrů pro optické kabely [11] .

Poznámky

1. ↑ T10 .
2. ↑ Porovnání síťového rozhraní úložiště Demartek Archivováno 11. srpna 2019 na Wayback Machine // článek 31. 7. 2019 na demartek.principledtechnologies.com.
3. ↑ Bill Bissonette .
4. ↑ Robert Elliott .
5. ↑ Willis Whittington .
6. ↑ Anthony Vandewerdt .
7. ↑ SanDisk .
8. ↑ Jim Williams, Martin Petersen .
9. ↑ Seagate: Specifikace SFF .
10. ↑ SNIA .
11. ↑ FCI .

Literatura

• Serial Attached SCSI Master Roadmap (nedostupný odkaz) . Datum přístupu: 31. března 2015. Archivováno z originálu 24. března 2015. (neurčitý) 

• Webové stránky výboru T10 . (neurčitý)

• Bill Bissonette. Shrnutí algoritmu SAS-SATA OOB, Rev. 0  (anglicky) (PDF). T10 (2005). Staženo: 9. dubna 2015.  (nedostupný odkaz)

• Robert Elliott. Manuál sériového rozhraní SCSI (SAS), Rev. B  (anglicky) (PDF). Seagate Technology LLC (2006). Staženo: 9. dubna 2015.

• Willis Whittington. Desktop, Nearline & Enterprise Disk Drives  (anglicky) (PDF) 17. SNIA (2007). Staženo: 8. dubna 2015.

• Anthony Vandewerdt. Hádejte mi toto: Kdy disk SAS není disk SAS?  (anglicky) . IBM (21. února 2012). Datum přístupu: 18. listopadu 2015.

• Jim Williams, Martin Petersen. Integrita dat v zásobníku úložiště  (anglicky) (PDF). SNIA (2008). Staženo: 8. dubna 2015.

• Specifikace výboru SFF . Staženo: 31. března 2015. (neurčitý)

• Bob Hansen. Rozšíření konektivity SAS v datovém centru  (anglicky) (PDF)  (odkaz není k dispozici) . SNIA (2013). Získáno 9. dubna 2015. Archivováno z originálu 14. dubna 2015.

• Aktivní optický kabel Mini-SAS HD  (anglicky)  (nedostupný odkaz) . FCI . Získáno 18. listopadu 2015. Archivováno z originálu 19. listopadu 2015.

• Rozdíly mezi SAS a  SATA . SanDisk. Datum přístupu: 18. listopadu 2015.

Odkazy

• Specifikace různých verzí SAS
• SCSI Trade Association
• Celkový přehled SAS

Počítačové sběrnice a rozhraní
Základní pojmy	Adresní sběrnice Datová sběrnice Řídící sběrnice Šířky pásma
Procesory	BSB FSB DMI HyperTransport QPI
Vnitřní	S-100 AGP EISA JE LPC MBus MCA NVLink NuBus PCI PCIe PCI-X Q autobus SBus SMBus VLB autobus XT Zorro II Zorro III
notebooky	expresní karta MXM PC karta
Pohony	ST-506 ESDI ATA eSATA vláknový kanál hippie NVMe SAS SATA SCSI SATA Express
Obvod	1 drát adb I²C IEEE 1284 (LPT) IEEE 1394 (FireWire) PS/2 UART ( RS-232 , RS-485 ) SPI USB herní port
Správa zařízení	IEEE-488 VXI FASTBUS CAMAC Sériový CAMAC SpaceWire
Univerzální	Multibus budoucí autobus InfiniBand Všestranná cesta QuickRing SCI RapidIO VMEbus Thunderbolt (Light Peak) IEEE 1355 Angara
Video rozhraní	VGA DVI zobrazovací port HDMI Blesk USB4
Vestavěné systémy	multidrop autobus Wishbone AMBA