SAS 6 Гб/с: направление к увеличению внешних запоминающих устройств

sas_23_01_2010

Последовательный интерфейс SCSI (SAS) сделал значительные шаги в течение прошлых нескольких лет, например, замещение параллельного SCSI. Фактически, SAS сейчас является доминирующим интерфейсом систем хранения данных, предлагаемым серверными вендорами по всему миру.

Благодаря способности поддерживать и SAS, и SATA диски, он двигается вперед в качестве приоритетного интерфейса внешних запоминающих устройств как в JBOD, так и во внешних компонентах системы RAID. Кроме того, SAS начинает проникновение в сегмент, в котором до настоящего времени доминировал стандарт Fibre Channel, хост-соединение уже совместимых с SAS внешних систем хранения данных.

Serial Attached SCSI (SAS) — компьютерный интерфейс, разработанный для обмена данными с такими устройствами, как жёсткие диски, накопители на оптическом диске и т. д. SAS использует последовательный интерфейс для работы с непосредственно подключаемыми накопителями (англ. Direct Attached Storage (DAS) devices).

SAS разработан для замены параллельного интерфейса SCSI и позволяет достичь более высокой пропускной способности, чем SCSI; в то же время SAS совместим с интерфейсом SATA. Хотя SAS использует последовательный интерфейс в отличие от параллельного интерфейса, используемого традиционным SCSI, для управления SAS-устройствами по-прежнему используются команды SCSI.

Протокол SAS разработан и поддерживается комитетом T10. Текущую рабочую версию спецификации SAS можно скачать с его сайта http://www.t10.org/ftp/t10/drafts/sas2/sas2r05a.pdf.

SAS поддерживает передачу информации со скоростью до 3 Гбит/с. Ожидается, что к 2010-2011 году скорость передачи достигнет 10 Гбит/с. Благодаря уменьшенному разъему SAS обеспечивает полное двухпортовое подключение как для 3,5-дюймовых, так и для 2,5-дюймовых дисковых накопителей (раньше эта функция была доступна только для 3,5-дюймовых дисковых накопителей с интерфейсом Fibre Channel).
Источник: http://ru.wikipedia.org/wiki/Serial_Attached_SCSI#cite_note-0

Совпадение возросшего интереса и принятие SAS —это необходимость следовать современным трендам на рынке, таким как виртуализация, улучшенная масштабируемость и управляемость, устойчивость информации к сбоям. Ассоциация SCSI Trade (STA) и технический комитет ANSI T10 определили новые характеристики технических требований к SAS-2 для наилучшего положения 6Гб/с SAS и соединения с внешними системами хранения данных.

Новый экспандер возможностей для масштабируемости в enterprise
Сегодня SAS поддерживает адресуемость вне параллельных возможностей SCSI и способен соединяться с множеством серверов и тысячами запоминающими устройствами. Масштабируемость этого уровня требует, чтобы запоминающие устройства и/или компоненты систем были установлены последовательно или зонированы для операций с множеством хостов в виртуализированных серверных системах. Возможность создавать различные операционные домены для обоих бассейнов запоминающих устройств, коллективных и отдельных, осуществляется с помощью так называемого экспандера зон SAS. Вендоры внедряли 3-х гигабитный SAS экспандер по зонирующим схемам, что, в некоторых случаях, было уникальным вариантом для каждого вендора и необязательно совпадало с зонирующими схемами других вендоров. Новые возможности интерфейса часто представляются рынку в такой манере и несмотря на то, что достаточно поддерживаются, в итоге направляются к стандарту. Зонирующий экспандер был стандартизирован в технических характеристиках SAS — 2 и принят как требование к 6-ти гигабитному SAS экспандеру. Такая стандартизация зонирования улучшает способности SAS эффективно поддерживать комплекс сетевых топологий среди многочисленных вендоров, увеличивая количество поддерживаемых зон со 128 до 256.

Непредвиденный рост объёма дата-центров требует гибкой архитектуры. С тех пор, когда SAS был, прежде всего, предназначен для замещения параллельного SCSI, существовал недостаток эффективных средств для инициализации крупных конфигураций дисковых накопителей. Благодаря более активному процессу обнаружения SAS топологии от хост-контроллера к экспандеру и обеспечению дополнительной гибкой маршрутизации, сейчас 6-ти гигабитный SAS сокращает обмен сообщениями во время обнаружения, сокращая время инсталляции. Такая эффективность обеспечивает системных строителей функциональностью обмена сообщениями, инициализирует и устанавливает масштаб, увеличивая объём поярусных решений.

Увеличение производительности, удлинение кабелей
Ключевой элемент движения к 6-ти гигабитному SAS — это желание сохранить дистанцию и совместимость, обеспеченную средой 3-х гигабитного SAS, при дублировании скорости передачи данных. Так как SAS находит свой путь к запоминающему устройству типа Enterprise, расстояние кабеля становится более важным для дата-центров Scale out. Блок DFE (Decision Feedback Equalizer) и объединенная цепочка последовательности являются инновацией SAS- 2, которая позволяет SAS удваивать свою производительность и поддерживать совместимость с внедрениями первого поколения. Введение блока DFE позволяет SAS иметь кабельную сеть до 10 м со скоростью 6 Гб/с, обеспечивая большую гибкость во внедрении системы. Эти новые характеристики позволяют SAS поддерживать скорость пропускной способности, предлагаемой серверами PCI Express 2.0. Улучшение пропускной способности позволяет добавлять большее количество дисков к высокопроизводительным каналам связи SAS без подключения дополнительных хост-адаптеров или портов. В некоторых случаях это имеет эффект высвобождения слотов PCI Express для расширения потребностей других систем и сокращения загруженности кабелей.

sas_23_01_2010_1

strong>Кабель. Укрепление соединения.

sas_23_01_2010_2

Когда возник первый 3-гигабитный SAS, самым удобным внешним кабельным решением был коннектор InfiniBand. В конце концов, индустрия потребовала более массивных кабельных решений, и появился малый форм-фактор (SFF) мини коннектора SAS.

6-ти гигабитный SAS исключает стиль соединения InfiniBand, что минимизирует кабельные опции и улучшает интеграцию посредством объединения мини коннектора SAS

sas_23_01_2010_3

для внутреннего(SFF- 8087) и

sas_23_01_2010_4

внешнего (SFF- 8088) соединения.

Целостность информации уровня Enterprise
Общепризнано, что схемы защиты информации, используемые параллельным SCSI были неполными, так как они не защищали целостность поля команд. Впоследствии была принята модель защиты информации T10 для SAS, которая позволяет защищать информацию и команды от слоёв приложений, от хост и запоминающей системы до диска. Эта характеристика, обычно именуемая Data Integrity Field, была принята в SAS 1.1. Такая схема уже была внедрена во многие решения 4G Fibre Channel и станет, скорее всего, требованием к решениям 6-ти гигабитных SAS. Обычно индустрия поддерживает самые важные требования корпораций.

Гибкость SAS позволяет создавать инфраструктуру, которая имеет эффективный уровень системы с высоким коэффициентом готовности и near line решений хранения данных. Благодаря продвижению 6-ти гигабитного SAS со своей топологией сред, улучшенным управлением систем хранения данных и пропускной способностью, расширятся возможности сервисных программ, и произойдет замещение параллельного SCSI. Происходящие инновации в технологии SAS станут важным этапом в создании энергоэффективного виртуализированного сервера и безопасных решений хранения данных.

Александр Семенов, по материалам компании LSI

Orphus system