SAS硬盘与SAS技术详解.docx

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1、存储领域的磁盘介质是最关键的设备，所有数据和信息都要存放在磁盘介质上。 而数据的读取速度则是由磁盘介质的连接接口决定的。以往我们都是通过SCSI 或者SATA接口及硬盘来完成数据存储工作。不过近些年一个新型技术越来越得 到中小企业甚至是大型企业的青睐。就是SAS技术以及与之相对应的SAS硬盘。 今 天我们就从无到有的来了解下什么是SAS技术以及使用SAS硬盘的优势。一、常见磁盘技术与接口类型优劣：网络存储设备目前大致可分为三大类，即高端、中端和近端（Near-Line）。高端 存储设备主要是光纤通道为主，由于光纤通道传输速度很快，所以高端存储光纤 设备大部分应用于任务级关键数据的大容量实时存储

2、上。中端存储设备主要是SCSI设备，他的历史也很悠久，应用于商业级的关键数据 的大容量存储。近端是近年来新出现的存储领域，其产品主要是串行ATACSerial ATA，缩写为SATA），应用于非关键数据的大容量存储，目的是替代以前使用磁 带的数据备份。光纤通道存储设备的最大优势就是传输速度快，但是他的价格很高，维护起来也 相对麻烦；而SCSI设备存取速度相对比较快，价格位于中等位置，但是他的扩 展性稍微差一点，每个SCSI接口卡最多只能连接15个（单通道）或者30个（双 通道）设备。SATA则是近几年飞速发展的技术，他的最大优势就是价格便宜，而且速度并不 比SCSI接口慢多少，随着技术的发展S

3、ATA的数据读取速度正在接近并赶超SCSI 接口。另外由于SATA的硬盘价格越来越低，容量越来越大，逐渐可以用于数据 备份。因此传统的企业级存储由于考虑到性能和稳定性，以SCSI硬盘和光纤通道为主 要存储平台，ATA则多用于非关键性资料或桌面个人计算机上，不过随着SATA 技术的兴起与SATA设备的成熟，这个模式正在被改变，越来越多的人都开始关 注SATA这种串行数据存储连接方式。二、什么是SAS硬盘技术？（如图1）帝有内SPSASRA1口焯*建混时展器SAS和SATN腹点工作原理二SAS*行连接*i存精技剧提胃低戒本、京性能的杏惘t“O FWI吨卸器置了内函SAS*盘扩g,豪支拈僵用居赏为&

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5、 硬盘技术是并行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，提供与串行ATA（Serial ATA，缩写为SATA） 硬盘的兼容性。SAS的接口技术可以向下兼容SATA。SAS系统的背板（Backplane）既可以连接 具有双端口、高性能的SAS驱动器，也可以连接高容量、低成本的SATA驱动器。 因为SAS驱动器的端口与SATA驱动器的端口形状看上去类似，所以SAS驱动器 和SATA驱动器可以同时存在于一个存储系统之中。但需 要注意的是，SATA系 统并不兼容SAS，所以SAS驱动器不能连接到SATA背板上。由于SAS系统的兼 容性，IT人员能够运

6、用不同接口的硬盘来满足各类应用在容量上或效能上的需 求，因此在扩充存储系统时拥有更多的弹性，让存储设备发挥最大的投资效益。 说白了 SAS接口技术就是使用串行接口的SCSI硬 盘，他和SATA硬盘是兼容的， 我们可以在SAS接口上安装SAS硬盘或者SATA硬盘。（如图2）三、SAS技术的优势：正如前面所说SAS技术与SAS硬盘是在人们希望发挥SATA与SCSI接口共同优势 的基础上诞生的。那么集中两者优势形成的SAS到底在哪些方面存在过人之处 呢？（1）SAS技术降低了磁盘阵列的成本：以往不管使用SCSI接口还是FC光纤接口，当一个厂商生产磁盘阵列柜时需要的 技术是非常高的，成本也很高，因为存

7、储设备厂商目前投入相当多的成本以支持 包 括光纤通道阵列、SATA阵列等不同的存储设备。而SAS硬盘技术具备简化内 部连接设计的优势，可以通过共用组件降低设计成本。这样就可以花更少的钱享 受SCSI接口的性能。（2）串行接口让传输性能提高：（如图3）串行SCSI是点到点的结构，可以建立磁盘到控制器的直接连接。通过点到点技 术可以减少了地址冲突以及菊花链连结的减速，为每个设备提供了专用的信号通 路来保证最大的带宽，并且每个传输通道都是在全双工方式下进行的。总的说来 他的性能要比传统SCSI更高。（3）更好的扩展性能：上面笔者也提到了 SCSI接口的扩展性能一般，最多只能连接15个（单通道）或 者

8、30个（双通道）设备。而经过改良后的SAS接口则大大不同，SAS结构有非 常好的扩展能力，最多可以连接16384个磁盘设备。（4）安装更简单：SAS接口使用更细的电缆搭配更小的连接器，一方面节约了服务器或存储设备的 空间，另一方节省了空间，从而提高了使用SAS硬盘服务器的散热、通风能力。 而传统的SCSI接口使用较大的并行电缆，这会带来部分电子干扰，采用SAS 的电缆结构就不会出现此问题。另外每个SAS电缆有四根电缆，两根输入两根输 出。SAS可以同时进行数据的读写，全双工的数据操作提高数据的吞吐效率。（5）更好的兼容性： 正如上文所说我们在SAS接口卡上安装SATA设备也是可以正常工作的，这

9、样就 让我们的存储系统应用更加灵活，可以根据实际需求选择SAS磁盘或者SATA磁 盘，降低了成本的同时也保证了性能。对于对数据读取速度要求不高的地方可以 使用SATA设备替代SAS设备。总的来说SAS技术是结合了 SATA与SCSI两者的优点而诞生的，同时串行SCSI （SAS）是点到点的结构，因此除了提高性能之外，每个设备连接到指定的数据 通路上提高了带宽，从而为数据传输与存取提供了必要保障。四、实施SAS需要哪些设备？由于SAS技术仅仅是在SCSI基础上对连接接口进行了改进，从并行接口改变成 串行接口。所以在使用和设置上和原来的SCSI存储技术非常类似。和SCSI设备 一样我们需要SAS接

10、口卡和SAS磁盘两部分来组建SAS系统。（1）SAS 接口卡：由于大部分主板都没有提供SAS模块功能，所以我们只能通过SAS接口卡（扩展 卡）来实现SAS系统的搭建。目前LSI Logic和Adaptec两大公司都提供了基于 SAS技术的接口卡，我们购买回来直接安装在主板的插槽上即可。（2）SAS磁盘：（如图4）从大小上来说SAS磁盘主要有两种，一种是2.5英寸的，另一种是3.5英寸的， 具体选择哪个要看我们SAS接口卡上支持哪种。另外磁盘转速基本在10000RPM 到15000RPM之间。日立，富士通，老希捷，老迈拓都生产过SAS磁盘。总结：SAS技术是SCSI与SATA两者的完美结合，在功能上将SCSI比了下去，在兼容 性上又可以与SATA设备正常连接，因此很多存储厂商都认为SAS技术将取 代并 行SCSI。笔者也认为在不久的将来，SAS技术会在中端市场和近端市场有惊人的 表现，未来赶超和取代FC光纤设备也不是没有可能。