SAS 提供了改善的效能
为何SAS能够提供更好的效能??因其技术改进方面有如下的特点:
1,直接支持3.0Gbps,后继的规格更定义至支持12.0Gbps,即所谓的1.2GB/s的通道带宽。
2,点对点的传输:避免共享总线常有的瓶颈效应,点对点的传输可提供端点间固定的带宽。
3,全双工的数据传输:并行的传输接口如PATA和Parallel SCSI都是发送和接收共用一组总线,因此发送和接收不能同时进行,即所谓的半双工。SATA数据传输线虽然由两条传送方向相反的差分信号对组成,发送和接收各走一路,但基于SATA协议规范采用ATA协议,ATA协议只是半双工的,但SAS所采用SCSI协议是全双工的,通过将一路数据所需的流控信息与反向传送的数据混合在一起,从而能在同样的数据线上实现全双工。
Wide Ports :是一项存储接口的新技术,物理链接是SAS中的一个基础概念,一条物理链接包括两对差分信号线,传输方向相反。两个SAS端口之间可以建立起由多个物理链接构成的wide link,相应的端口也被称作wide port,物理链接的数量最高可至四个链接。
SAS使传输的线路减少
在IT设备有限的空间下,在狭小的机箱内,过多与过宽的缆线会造成机箱散热不良,但SAS的serial传输只需要较少的传送线路来传送讯号,缆线的安装配置与硬盘的背板的电路设计相对比较轻易,系统因此会更为稳定。
SAS增加可用性
SAS采用了SATA的物理层设计,增加了第二端口,同时还具备FC的某些特征。与SATA相比,SAS在物理架构上的增强主要包括:
双端口
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SAS的数据帧基于FCP,并在外围设备端添加了第二端口支持,形成符合高可用性要求的双端口——这一点也类似于FC。
可是第二端口怎么实现呢?通过将原本分离的SATA端口和电源插头相连,并将SAS第二端口设置在连接处的背侧,就得到了SAS连接器。第二端口比这块跨接区域略宽,但也只有SATA端口的2/3,因此其7个接脚及间距均明显变窄。与SAS插头的“铁板一块”相对应,SAS插座也“全线贯通”,这样既可以保证SATA设备插入SAS插座,又能避免误将SAS设备插入SATA插座。
SAS的扩展性
连接距离:SAS线缆的最大连接距离的已经提升到8米,甚至透过3个扩展器之后,SAS的最大连接距离能够超过32米,足以应付机内存储设备连接和近距离DAS的要求。
扩展器:SAS的扩展器就是交换机和路由器。扩展器利用可多达128个的PHY连接主机/设备或其他扩展器,组成星形拓扑架构。
SAS“域”的概念:扇出扩展器是SAS域的核心,一个SAS域只能有一个扇出扩展器,它可以随意连接边沿扩展器;一个边沿扩展器只能连接到一个扇出扩展器上,而在没有扇出扩展器的情况下最多仅答应两个边沿扩展器互连;在不超过数目上限的前提下,扩展器可以随意连接发起者/目标设备。也就是说,在一个SAS域中,任意两点之间最多可以有3个扩展器。
高达65535的设备数量:根据SAS每个扩展器能够寻址128个PHY,整个SAS域形成一个物理连接数目可达16K的点对点交换式拓扑架构。
扩展器强大的连接能力不仅可以为设备数量服务,它还可以用多达4个的物理连接组成宽度链接来获得成倍的带宽。以4宽度内部串行附属连接器为例,SATA只能通过4根相互间没有逻辑联系的线缆获得4个独立的SATA链接,SAS却可以得到一个4宽度链接、两个2宽度链接、四个1宽度链接,甚至还能够是一个3宽度链接和一个1宽度链接……性能与灵活度都远胜于SATA。
SATA 的兼容性:SAS支持3种协议,分别是
1. 串行SCSI协议:全双工,让SCSI运行在增强的SATA物理层上;
2. 串行ATA隧道协议:为SATA增加多目标寻址和多发起者访问,以适应SAS环境的需要;
3. 串行治理协议:用于发现和治理扩展器。
扩展器把SATA的点对点连接扩展至SAS的多发起者/多目标,然而SATA协议仅支持单发起者/单目标,STP的任务就是让发起者能够通过扩展器访问SATA目标。STP在发起者与最远的、也就是连接SATA设备的扩展器端口之间建立起一条通路,传输标准的SATA 1.0帧,因此在SATA设备看来,自己连接的就是SATA主机适配器。假如发起者端口识别出与其直接相连的是一台SATA设备,则只使用SATA协议通信。
那么SAS主机控制器端口怎么知道自己连接的是SATA设备还是SAS设备呢?这就要借助于带外信号来识别了。在连接初始化时,主机控制器端口送出OOB慢速脉冲信号,检测目标对COMSAS脉冲的响应情况——假如目标也返回COMSAS脉冲,就是SAS设备,反之即为SATA设备。需要注重的是,由于在SAS协议中发起者和目标是对等的,外围设备也可以主动送出COMSAS脉冲,向主机适配器表明自己的身份。以硬盘为例,能否生成COMSAS脉冲即是辨别SAS与SATA的依据。
STP发起者端口经过OOB协商确认与自己相连的是SATA设备后即进入SATA模式,严格遵循SATA主机适配器的行为规范。STP并不关心SATA FIS的内容,SATA命令排队可以在FIS中传输——前提当然是STP发起者端口和SATA设备必须支持命令排队功能。
传输完成后由SAS主机适配器或扩展器决定是否用STP断开与SATA设备的连接,以后需要时再重新连接。整个过程中该SATA设备始终以为自己通过正常的流控机制直接连在某个SATA主机适配器上,实际情况却是SAS主机适配器进行了SATA“翻译”工作。在Windows操作系统中,这个SAS主机适配器将与使用Miniport驱动程序的SATA主机适配器一样被归类为SCSI控制器。
总结
上述简单介绍了目前市场上的存储技术,每一种都有其优点与缺点,企业应用何种架构要看其所需要的应用为何,费用最高或速度最高并非就能达到最好的效果。