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你知道什麼是SAS 硬碟嗎?(Serial attached SCSI)串行連接 SCSI

序列連線SCSI(SAS)是序列協定,用於將資料從電腦存儲裝置,如硬碟機和磁帶磁碟機和一個點至點。
SAS的設計,以取代舊平行SCSI(發音為「scuzzy」)的匯流排技術,最早出現在20世紀80年代中期。
SAS,它的前身一樣,使用標準的SCSI指令集。第二代SATA硬碟,SAS提供向後相容性。
3 Gbit / s的SATA磁碟機可被連線到SAS 背板,但SAS磁碟機不能連線到SATA背板
T10技術委員會訊息技術標準國際委員會(INCITS)的開發和維護的SAS協定SCSI貿易協會(SCSITA)推出的技術。

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Serial attached SCSI簡介
一個典型的序列連線SCSI系統內含以下基本組成部分:
發起者:裝置發起裝置服務和任務管理處理請求的目的裝置,並接收從其他目的裝置相同的請求的響應。引發劑可在主板上的板載元件,(作為的情況下,許多面向伺服器的主板),或作為一個附加的主機匯流排配接器。
一個目的:一個裝置包括邏輯單元和目的連接埠接收裝置服務和任務管理請求進行處理,並將響應傳送同樣的請求發起裝置。甲目的裝置可以是硬碟或磁碟陣列系統。
一個服務子系統:該部分的I / O系統的啟動器和目的之間傳輸訊息。通常情況下,啟動器和目的帶或不帶延伸器和背板的電纜連線構成一個服務子系統。
延伸:裝置的服務子系統的組成部分和促進SAS裝置之間的通信。延伸多個SAS終端裝置的方便連線到一個單一的啟動器連接埠。

Serial attached SCSI 標識和尋址:

甲SAS功能變數的SAS版本的一個SCSI功能變數的,它由一組SAS裝置,由裝置的提供服務的子系統彼此連通。每個SAS連接埠的SAS功能變數有一個SCSI連接埠標識符,唯一地識別連接埠的SAS功能變數內。它被配置給由裝置製造商,如乙太網裝置的MAC位址,以及通常是世界各地的獨特。SAS裝置使用這些連接埠標識符,以解決彼此的通信。
此外,每個SAS裝置都有一個SCSI裝置名稱,標識SAS裝置在世界上唯一。一個不經常看到的名字,因為這些裝置的連接埠標識符傾向於充分識別裝置。
為了便於比較,在並行SCSI,SCSI ID是的連接埠標識符和裝置名稱。在光纖通道連接埠標識符是一個的WWPN和裝置名稱,是一個WWNN。
在SAS,SCSI連接埠標識符和SCSI裝置名稱的SAS位址的形式,這是一個64位的值,通常在NAA IEEE註冊的格式。人們有時所說的SAS位址的全球名稱或WWN,因為它本質上是同樣的事情,一個WWN在光纖通道。

Serial attached SCSI與並行SCSI的比較:
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SAS匯流排操作點至點,而SCSI匯流排是多點。
每個SAS裝置連線的引發劑的私人鏈路,除非使用膨脹。
如果一個啟動器連線到一個目的,也沒有機會爭的並行SCSI,甚至這種情況可能會導致爭用。
SAS有沒有終止的問題,並不需要像並行SCSI的終止包。
SAS消除時鐘歪斜。
SAS可通過使用延伸到65,535台裝置,而並行SCSI有8個或16個裝置在單個通道上的限制。
SAS容許更高的傳輸速度比並行SCSI標準(3或6 Gbit / s的)。SAS達到這樣的速度下上每個啟動目的連線,從而獲得更高的吞吐量,而並行SCSI的速度在整個多點匯流排。
SAS控制器可以連線到SATA裝置,可直接使用原生SATA協定或通過SAS延伸器連線使用SATA隧道協定(STP)。
SAS和並行SCSI使用SCSI指令集。

SAS和SATA的比較:
SAS和SATA之間有什麼生理上的差異。
系統識別SATA裝置的連接埠號連線到主機匯流排配接器或通用唯一標識符(UUID), ​​而SAS裝置的唯一標識,其全球名稱(WWN)。
SAS協定提供了一個SAS功能變數的多個啟動器,而SATA有沒有類似的規定。
大多數SAS磁碟機提供標示指令佇列,而大多數較新的SATA磁碟機提供本機指令排隊,每一種都有其優點和缺點。
SATA使用一個指令集,是基於的並行ATA指令集,然後超出該組內含的功能,如本機指令排隊,熱插拔,以及TRIM。SAS使用SCSI指令集。基本ATA指令直接訪問存儲。但是SCSI指令可以通過ATAPI隧道的裝置,如CD / DVD磁碟機。
SAS硬體容許多路徑I / O裝置,同時SATA(SATA 3Gb / s的)不按照規範,SATA 3Gb / s傳輸使用的連接埠倍增器,實現連接埠延伸。一些連接埠倍增器製造商已經實施了多路徑I / O連線埠倍增器硬體。
SATA銷售作為一種通用的並行ATA的繼任者,並已成為常見的消費市場,而更昂貴的SAS針對關鍵伺服器應用程式。
SAS的錯誤恢復和錯誤報告使用SCSI指令有更多的功能比SATA磁碟機所使用的ATA SMART指令。
SAS使用的信號電壓較高(800-1600 ,275-1600毫伏mV的TX,RX)比SATA(400~600 mV的TX,325-600毫伏RX)。較高的電壓提供(以及其他功能)使用SAS在伺服器背板的能力。
由於其較高的信號電壓,SAS可以使用電纜長達10米(33英尺)長,,而SATA 1米(3.3英尺)或2米(6.6英尺)的eSATA電纜長度的限制。

Serial attached SCSI特性:
技術細節
序列連線SCSI標準定義了幾個層(順序為從最高到最低):
應用
運輸
連接埠
連結
PHY
物理
序列連線SCSI內含三個傳輸協定:
序列SCSI協定(SSP) - 指令層次的溝通與SCSI裝置。
序列ATA隧道協定(STP) - 指令層次的溝通與SATA裝置。
序列管理協定(SMP) - 管理SAS織物。
SAS 鏈路層和PHY層,定義了自己的獨特的協定。
在物理層中,SAS標準定義了連線器和電壓電平。SAS佈線和信令的物理特性是相容的,並已鬆散追蹤雖然SAS,SATA,本6 Gbit / s速率,定義了更嚴格的物理信令規範以及旨在以容許更長更寬容許差分電壓擺幅佈線。雖然SAS-1.0/SAS-1.1通過物理信號特徵的SATA 1.5 Gbit / s和3 Gbit / s的速率,SAS-2.0開發的6 Gbit / s的物理速率,導致同等的SATA速度的發展。根據SCSI貿易協會預計,12 Gbit / s的,按照6 Gbit / s的在2013年SAS 3.0規範。[ 2 ] [ 3 ]此外,SCSI快遞將充分利用PCI Express的基礎設施直接連線SCSI裝置[ 4 ]更通用介面。

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Serial attached SCSI (SAS層體系結構):
SAS體系結構由六層:
物理層:
定義了電氣及物理特性
差分信號傳輸
三種類型的連線器:
8482 - SFF SATA相容
SFF 8484 - 最多四個裝置
SFF 8470 -外部連線器(InfiniBand的連線器),最多四個裝置
PHY層:
8b/10b資料編碼
鏈路起始化,速度協商和復位序列
連結能力協商(SAS-2)
鏈路層:
時鐘速度的差距符合的原語的插入和刪除
原始編碼
資料加擾,從而降低EMI
建立和拆除本機之間的連線SAS目的和啟動器
建立和拆除隧道連線到SAS延伸器之間的連線SAS的發起者和SATA的目的
電源管理(建議為SAS-2.1)
港口層:
結合多個相同的位址,寬連接埠的PHY
傳輸層:
包括三個運輸協定:
序列SCSI協定(SSP):指令層次的溝通與SCSI裝置
序列ATA隧道協定(STP):指令層次的溝通與SATA裝置
序列管理協定(SMP):管理SAS布的
應用層

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拓撲
引發劑可直接連線到一個目的,通過一個或多個PHY的(這樣的連線被稱為一個連接埠,它是否使用一個或多個PHY,儘管該術語有時寬連接埠用於一個多-PHY連線)。

SAS延伸器
被稱為延伸序列連線SCSI(SAS延伸器)的組成部分,有利於大量的SAS裝置之間的通信。延伸包括兩個或更多的外部膨脹機連接埠。
每個延伸器裝置包括至少一個SAS管理協定進行管理的目的連接埠,並且可能包括SAS裝置本身。
例如,膨脹可內含序列SCSI協定訪問外圍裝置的目的連接埠。一種膨脹的介面的一SAS發起者和目的是沒有必要的,但容許一個單一的引發劑與多個SAS / SATA目的通信。
一個有用的比喻:一個可以把一個延伸,類似於在網路容許多個系統使用一個單一的交換機連接埠連線到網路交換機。
SAS 1定義了兩種不同類型的延伸;然而,SAS 2.0標準已經下降了兩者之間的區別,因為它造成不必要的拓撲限制,沒有實現的好處:
一個邊緣延伸容許最多到255的SAS位址進行通信,容許SAS發起者與這些額外的裝置進行通信。邊緣延伸器可以直接路由表和減法路由。(這些路由機制對於一個簡短的討論)。
沒有一個扇出延伸器,你可以使用在最邊緣延伸您的送貨子系統(因為你將這些邊緣延伸的路由連接埠連線消減一起,和您無法連線更多的延伸)。
為了解決這個瓶頸,您可以使用扇出延伸器。
一個扇出延伸器可連線多達255台的邊緣延伸,被稱為邊緣延伸器裝置集,容許更SAS裝置加以解決。
的減法路由的每一個邊緣延伸器的連接埠將被連線到扇出延伸器的phy層(phys)。
扇出延伸器不能做減法路由,它只能正向消減請求路由到連線的邊緣延伸。
直接路由容許一台裝置識別裝置直接連線到它。路由表識別裝置連線到自己的物理層裝置的連線到膨脹。
使用時,你是不是能夠找到的裝置支行屬於減法路由。這將請求傳遞到一個完全不同的分支。
延伸的存在使得更複雜的互連拓撲結構。延伸協助鏈路切換(如相對於分組交換)末端裝置(引發劑或目的)。
他們可能可以直接定位的端部的搬移裝置(當末端裝置連線到它上面),通過路由表(終端裝置ID的映射和膨脹機的鏈路應該被切換到下游路由實現這一ID),或這些方法的失敗時,通過減法路由:鏈路路由單一延伸器連線到一個減法路由連接埠。
如果沒有連線到一個減法連接埠的膨脹,末端裝置不能達到。
沒有消減作為扇出延伸器PHY的配置和可延伸器連線到任何數量的其他延伸。延伸與消減PHY的連線到其他兩個延伸最大時,在這種情況下,它們必須連線到一個延伸,通過減法連接埠和非減法連接埠,通過其他。
SAS-1.1拓撲內建與延伸器通常會包括一個根節點與一個例外情況是在SAS功能變數中的拓撲結構包括兩個延伸連線通過減法減法連接埠。
如果它存在,根節點是通過減法連接埠還沒有連線到另一個膨脹的膨脹。因此,如果存在一個扇出延伸器在配置上,它必須是功能變數的根節點。根節點包括所有終端裝置連線到功能變數的路由。
請注意,終端到終端的分區表到路由表和新規則在SAS 2.0的出現,更複雜的拓撲結構建立在SAS-2.0規則將不包括一個單獨的根節點。


近線SAS:
近線 SAS或NL-SAS磁碟機,企業級SATA磁碟機,SAS介面,頭,媒體,和傳統的典型的經典SAS磁碟機完全有能力SAS介面企業級SATA磁碟機的轉速。
像戴爾,EMC,富士通,IBM的系統和存儲提供者提供的這些磁碟的SAN陣列,NAS解決專案,系統和伺服器系統。
它們的特點相比,SATA以下優點:[ 6 ]
雙連接埠,容許冗餘路徑
將裝置連線到多台電腦上的能力
完整的SCSI指令集
更快的介面相比,SATA,高達20%,沒有序列ATA隧道協定(STP)的開銷
無需SATA 插入器卡(SATA插轉卡都需要高可用性的SATA磁碟機)

SAS必備品有三件:
SAS硬碟跟一般主機板的SATA插槽並不相容,而且需要再買一張SAS擴充卡,所以對於一般玩家來說,換裝SAS硬碟算是略顯麻煩與花錢的一件事。
但是經過幾年之後,SAS介面已經在伺服器端普及,連帶讓擴充卡的價格下降,加上網路拍賣常有OEM產品低價拋售,已經為某些經濟考量的玩家,築出一條可行的道路。

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一般個人電腦如果要安裝SAS硬碟,必須採買三件必要的零組件:
SAS硬碟、SAS擴充卡、SAS連接排線。
簡單來說,可以先依照需求決定硬碟機種,再依照硬碟數量與磁碟陣列功能挑選SAS介面卡,最後再依照SAS硬碟與介面卡的接頭種類,購買適合的連接排線。
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