SAS接口

存儲領域的磁盤介質是最關鍵的設備，所有數據和信息都要存放在磁盤介質上。而數據的讀取速度則是由磁盤介質的連接接口決定的。以往我們都是通過SCSI或者SATA接口及硬盤來完成數據存儲工作。正因為SATA技術的飛速發展以及多方面的優勢，才會讓更多的人考慮能否存在一種方式可以將SATA與SCSI兩者相結合，這樣就可以同時發揮兩者的優勢了。在這種情況下SAS應運而生。

SAS由3種類型協議組成，根據連接的不同設備使用相應的協議進行數據傳輸。

1.串行SCSI協議 (SSP) —用於和SCSI設備溝通。

2.串行ATA通道協議 (STP) —用於和SATA設備溝通。

3.SCSI管理協議 (SMP) —用於對SAS設備的維護和管理。

第一代SAS為數組中的每個驅動器提供 3.0 Gbps（3000 Mbps）的傳輸速率。

第二代SAS為數組中的每個驅動器提供 6.0 Gbps（6000 Mbps）的傳輸速率。

SAS的接口技術可以向下兼容SATA。SAS系統的背板(Backplane)既可以連接具有雙端口、高性能的SAS驅動器，也可以連接高容量、低成本的SATA驅動器。因為SAS驅動器的端口與SATA驅動器的端口形狀看上去類似，所以SAS驅動器和SATA驅動器可以同時存在於一個存儲系統之中。但需要注意的是，SATA系統並不兼容SAS，所以SAS驅動器不能連接到SATA背板上。由於SAS系統的兼容性，IT人員能夠運用不同接口的硬盤來滿足各類應用在容量上或效能上的需求，因此在擴充存儲系統時擁有更多的彈性，讓存儲設備發揮最大的投資效益。説白了SAS接口技術就是使用串行接口的SCSI硬盤，他和SATA硬盤是兼容的，我們可以在SAS接口上安裝SAS硬盤或者SATA硬盤。

SAS接口比普通SCSI接口小很多，並支持2.5英寸的硬盤。SAS採取直接的點對點序列式傳輸方式，傳輸速率最高可達3Gbps。

根據使用環境的不同，sas連接器與線纜分為外部鏈接器和內部連接器兩種。外部連接器支持4個物理連接(16根數據線)，線纜的物理連接數目則在1 w-4個之間;內部連接器支持2個物理連接(雙端口)，巧針電源接口也做在一起(共29針)，線纜的物理連接數目為1個或2個(雙端口)。背板作為一種特殊的內部連接方式，支持2個物理連接(雙端口)並提供電源接口。各種連接器和背板規範由SFF協會(Small Form Factor Committee, SFF)制定。 ^[1] 

內部鏈接器上的端口與並行SCSI有很大區別，跟SATA磁盤的端口兼容。SAS磁盤與SATA磁盤接口的唯一區別是SAS磁盤還有第二個冗餘端口，而SATA磁盤則只有一個端口。SAS的數據幀基於FCP，並在外圍設備端添加了第二端口支持，形成符合高可用性要求的雙端口(Dual Port)一一這一點也類似於FC。 ^[1] 

網絡存儲設備大致可分為三大類，即高端中端和近端(Near-Line)。高端存儲設備主要是光纖通道為主，由於光纖通道傳輸速度很快，所以高端存儲光纖設備大部分應用於任務級關鍵數據的大容量實時存儲上。中端存儲設備主要是SCSI設備，他的歷史也很悠久，應用於商業級的關鍵數據的大容量存儲。縮寫為（SATA），應用於非關鍵數據的大容量存儲，目的是替代以前使用磁帶的數據備份。

光纖通道存儲設備的最大優勢就是傳輸速度快，但是他的價格很高，維護起來也相對麻煩;而SCSI設備存取速度相對比較快，價格位於中等位置，但是他的擴展性稍微差一點，每個SCSI接口卡最多隻能連接15個(單通道)或者30個(雙通道)設備。SATA則是飛速發展的技術，他的最大優勢就是價格便宜，而且速度並不比SCSI接口慢多少，隨着技術的發展SATA的數據讀取速度正在接近並趕超SCSI接口。另外由於SATA的硬盤價格越來越低，容量越來越大，逐漸可以用於數據備份。

因此傳統的企業級存儲由於考慮到性能和穩定性，以SCSI硬盤和光纖通道為主要存儲平台，SATA則多用於非關鍵性資料或桌面個人計算機上，不過隨着SATA技術的興起與SATA設備的成熟，這個模式正在被改變，越來越多的人都開始關注SATA這種串行數據存儲連接方式。

以往不管使用SCSI接口還是FC光纖接口，當一個廠商生產磁盤陣列櫃時需要的技術是非常高的，成本也很高，可以通過共用組件降低設計成本。這樣就可以花更少的錢享受SCSI接口的性能。

串行SCSI是點到點的結構，可以建立磁盤到控制器的直接連接。通過點到點技術可以減少了地址衝突以及菊花鏈連結的減速，為每個設備提供了專用的信號通路來保證最大的帶寬，並且每個傳輸通道都是在全雙工方式下進行的。總的説來他的性能要比傳統SCSI更高。

上面筆者也提到了SCSI接口的擴展性能一般，最多隻能連接15個(單通道)或者30個(雙通道)設備。而經過改良後的SAS接口則大大不同，SAS結構有非常好的擴展能力，最多可以連接16384個磁盤設備。

SAS接口使用更細的電纜搭配更小的連接器，一方面節約了服務器或存儲設備的空間，另一方節省了空間，從而提高了使用SAS硬盤服務器的散熱、通風能力。而傳統的SCSI接口使用較大的並行電纜，這會帶來部分電子干擾，採用SAS的電纜結構就不會出現此問題。另外每個SAS電纜有四根電纜，兩根輸入兩根輸出。SAS可以同時進行數據的讀寫，全雙工的數據操作提高數據的吞吐效率。

正如上文所説我們在SAS接口卡上安裝SATA設備也是可以正常工作的，這樣就讓我們的存儲系統應用更加靈活，可以根據實際需求選擇SAS磁盤或者SATA磁盤，降低了成本的同時也保證了性能。對於對數據讀取速度要求不高的地方可以使用SATA設備替代SAS設備。

總的來説SAS技術是結合了SATA與SCSI兩者的優點而誕生的，同時串行SCSI(SAS)是點到點的結構，因此除了提高性能之外，每個設備連接到指定的數據通路上提高了帶寬，從而為數據傳輸與存取提供了必要保障。