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。SAS的接口技术可以向下兼容SATA。具体来说,二者的兼容性主要体现在物理层和协议层的兼容。在物理层,SAS接口和SATA接口完全兼容,SATA硬盘可以直接使用在SAS的环境中,从接口标准上而言,SATA是SAS的一个子标准,因此SAS控制器可以直接操控SATA硬盘,但是SAS却不能直接使用在SATA的环境中,因为SATA控制器并不能对SAS硬盘进行控制;在协议层,SAS由3种类型协议组成,根据连接的不同设备使用相应的协议进行数据传输。其中串行SCSI协议(SSP)用于传输SCSI命令;SCSI管理协议(SMP)用于对连接设备的维护和管理;SATA通道协议(STP)用于SAS和SATA之间数据的传输。因此在这3种协议的配合下,SAS可以和SATA以及部分SCSI设备无缝结合。
SAS的连接器在SATA的基础上发展而来,通过巧妙的设计增加了一个数据端口,在确保兼容SATA的前提下完成了双端口这一看似“不可能的任务”。
SAS硬盘驱动器的双端口连接器(上-中)与SATA硬盘驱动器的连接器(下)对比
众所周知,SATA硬盘驱动器的SATA端口和电源供应是分离的,两个连接器之间有大约2个(SATA或电源)引脚宽度的间隙。SAS的做法是将二者连为一体,第二端口就位于这个4~5个SATA信号引脚宽度的“桥”的背面。虽然空间利用得很充分,可毕竟也要布置7个信号引脚,所以从端口(Secondary Port,SAS②)和主端口(Primary Port,SAS①)的“个头”在上面的实物对比图中看起来就像武大郎和武松一样差别明显——当然,仅是针对宽度而言,引脚定义及传递信号的能力是没有区别的。
SAS(上)和SATA(下)硬盘驱动器的连接器在这个投影方向上的主要区别是有无隔断,前者的轮廓包容了后者,使它们共用SAS线缆连接器成为可能
由于SAS硬盘驱动器的接口连接器只是比SATA(加电源)多出来一个从端口,而没有减少什么,所以SAS线缆连接器很自然地就能兼容SATA硬盘驱动器,反之(SATA线缆配SAS硬盘驱动器)则因受到从端口的阻隔而行不通。这种设计能够避免SATA HBA/RAID卡(不支持后者所需的STP协议)访问SAS硬盘驱动器,从而满足了“防呆”的要求。
SAS线缆既可以连接SAS硬盘驱动器(左),也能够连接SATA硬盘驱动器(右)——注意红色箭头所指处缺口的有无,以及硬盘驱动器接口连接器上引脚数量的差异
如上图所示,将主端口、从端口和电源供应融为一体的SAS线缆连接器(共29个引脚),与SAS硬盘驱动器的接口连接器一同由SFF Committee制订的SFF-8482规范(非屏蔽双端口串行附加连接器)定义,也被称为“SAS样式连接器”;与之相对应,原来用于连接SATA硬盘驱动器的信号电缆,其连接器只有7个数据引脚,被称为“SATA样式连接器”。SAS样式连接器的好处当然是用起来方便,但在连接SAS硬盘驱动器时,却也有个潜在的问题。
两个HBA/RAID卡连接同一SAS硬盘驱动器的拓扑图和某种具体的实现方法
SAS样式连接器所属的SAS线缆,其另一头如果直接连在主机端HBA/RAID卡的SAS端口连接器上,那么,由于HBA/RAID卡上的每一个端口都是单端口,而且SAS规范不允许SAS硬盘驱动器的两个端口连接到同一HBA/RAID卡(双端口设计不是为了增加带宽,而是高可用性和容灾的需要),因此,这个SAS样式连接器实际上只有主端口是有效的,但它却同时占据了从端口,反而使双端口形同虚设。
ADP-4000上的SAS样式连接器,用来连接SAS硬盘驱动器
所以,若想要双端口发挥作用,SAS样式连接器通常应该出现在磁盘背板上,接纳SAS硬盘驱动器的插入,而另一侧可以是一对SATA样式连接器(分别对应SAS样式连接器的主、从端口),迎接来自两个HBA/RAID卡上的SAS线缆,实现高可用性。
CS Electronics出品的ADP-4000 SAS热插拔背板适配器,可以把它当作一个“迷你背板”
正因如此,某些SAS HBA/RAID卡配套的SAS线缆,在设备一端用的不是SAS样式连接器,而是利于实现双端口的SATA样式连接器。然而,前面已经介绍过,SATA样式连接器不能插入SAS硬盘驱动器。在这种情况下,可以使用上图所示的SAS-SATA适配器:一端为SAS样式连接器,用来插入SAS硬盘驱动器;另一端(也就是面对我们的)有两个分主、从的SATA样式连接器,对应SAS硬盘驱动器的两个端口,采用SATA样式连接器的SAS线缆插入标有“主信号”(Signal-Primary)的连接器,便可通过SAS硬盘驱动器的主端口访问,反之(Signal-Secondary)亦然。如果两个连接器分别连上两个SAS HBA/RAID卡,还能组成高可用性配置。
SATA的全称是Serial Advanced Technology Attachment(串行高级技术附件,一种基于行业标准的串行硬件驱动器接口),是由Intel、IBM、Dell、APT、Maxtor和Seagate公司共同提出的硬盘接口规范。2001年,由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、迈拓这几大厂商组成的Serial ATA委员会正式确立了Serial ATA 1.0规范,在当年的IDF Fall 大会上,Seagate宣布了Serial ATA 1.0标准,正式宣告了SATA规范的确立。
SSD是摒弃传统磁介质,采用电子存储介质进行数据存储和读取的一种技术,突破了传统机械硬盘的性能瓶颈,拥有极高的存储性能,被认为是存储技术发展的未来新星。
PCIe接口的极速固态硬盘 Matador PCI-e SSD 产品 。固态硬盘的存储介质分为两种,一种是采用闪存(FLASH芯片)作为存储介质,另外一种是采用DRAM作为存储介质。