Serial Attached SCSI ( SAS ) — последовательный компьютерный интерфейс, разработанный для подключения различных устройств хранения данных, например, жёстких дисков и ленточных накопителей. SAS разработан для замены параллельного интерфейса SCSI и основывается во многом на терминологии и наборах команд SCSI.

SAS обратно совместим с интерфейсом SATA : устройства 3 Гбит/с и 6 Гбит/с SATA могут быть подключены к контроллеру SAS, но не наоборот.

Последняя реализация SAS обеспечивает передачу данных со скоростью до 24 Гбит/с на одну линию, и на момент начала 2021 года встречается только в линейках Kioxia.

Протокол SAS разработан и поддерживается комитетом T10 . Консорциум производителей различного оборудования под названием (SCSITA) занимается продвижением различных технологий, связанных с SCSI, в том числе SAS.

Введение

Типичная система с интерфейсом SAS состоит из следующих компонентов:

Инициаторы ( англ. Initiators )

Инициатор — устройство, которое порождает запросы на обслуживание для целевых устройств и получает подтверждения по мере исполнения запросов. Чаще всего инициатор выполняется в виде СБИС .

Целевые устройства ( англ. Targets )

Целевое устройство содержит логические блоки и целевые порты, которые осуществляют приём запросов на обслуживание, исполняет их; после того, как закончена обработка запроса, инициатору запроса отсылается подтверждение выполнения запроса. Целевое устройство может быть как отдельным жёстким диском, так и целым дисковым массивом.

Подсистема доставки данных ( англ. Service Delivery Subsystem )

Является частью системы ввода-вывода, которая осуществляет передачу данных между инициаторами и целевыми устройствами. Обычно подсистема доставки данных состоит из кабелей, которые соединяют инициатор и целевое устройство. Дополнительно, кроме кабелей, в состав подсистемы доставки данных могут входить расширители SAS.

Расширители (экспандеры) ( англ. Expanders )

Расширители (экспандеры) SAS — устройства, входящие в состав подсистемы доставки данных и позволяющие облегчить передачу данных между устройствами SAS; например, расширитель позволяет подключить несколько целевых устройств SAS к одному порту инициатора. Подключение через расширитель является абсолютно прозрачным для целевых устройств.

Терминология

• Одиночная дифференциальная пара, ведущая от одного устройства к другому (в одном направлении), называется PHY (от physical).
• Пара PHY, образующая дуплексный канал, называется «physical link».
• Один или несколько physical link образуют port. Если порт содержит более одного physical link, то такой порт называется «wide port».
• Каждый port имеет sas_address. Все physical link, анонсирующие один и тот же sas_address, автоматически объединяются в один wide port (например, если у HBA есть 2 4x SAS-интерфейса, то, подключив их все вместе к enclosure, можно получить wide port 8x).

Сравнение SAS и параллельного SCSI

• SAS использует последовательный протокол передачи данных между несколькими устройствами и, таким образом, использует меньшее количество сигнальных линий.
• Интерфейс SCSI использует общую шину. Таким образом, все устройства подключены к одной шине, и с контроллером одновременно может работать только одно устройство. Интерфейс SAS использует соединения точка-точка — каждое устройство соединено с контроллером выделенным каналом.
• В отличие от SCSI, SAS не нуждается в терминации шины пользователем.
• В SCSI имеется проблема, связанная с тем, что время распространения сигнала по разным линиям, составляющим параллельный интерфейс, может различаться. Интерфейс SAS лишён этого недостатка.
• SAS поддерживает большое количество устройств (> 16384), в то время как интерфейс SCSI поддерживает 8, 16, или 32 устройства на шине.
• SAS обеспечивает более высокую пропускную способность (1,5, 3, 6,12 или 24 Гбит/с). Такая пропускная способность может быть обеспечена на каждом соединении инициатор-целевое устройство, в то время как на шине SCSI пропускная способность шины разделена между всеми подключёнными к ней устройствами.
• контроллеры SAS могут поддерживать подключение устройств с интерфейсом SATA , при прямом подключении — с использованием протокола SATA, при подключении через SAS-экспандеры — с использованием туннелирования через протокол STP (SATA Tunneled Protocol).
• SAS, так же, как и параллельный SCSI, использует команды SCSI для управления и обмена данными с целевыми устройствами.

Сравнение SAS и SATA

• SAS имеет частичную совместимость с SATA -устройствами лишь на уровне разъёмов и кабелей для подключения отдельных дисков. Устройства SATA используют другой физический уровень (в том числе разный уровень напряжений ) и другой набор команд ( ATA ). Для подключения SATA-устройства к домену SAS (то есть к SAS-экспандеру) используется специальный протокол STP ( англ. Serial ATA Tunneling Protocol ), описывающий согласование идентификаторов SAS и SATA .
• Устройства SATA 1 и SAS поддерживают тегированные очереди команд TCQ ( англ. Tagged Command Queuing ). В то же время устройства SATA версии 2 поддерживают как TCQ , так и NCQ ( англ. Native Command Queuing ). В современных дисках SAS максимальная глубина очереди равна 256, для дисков SATA — 32.
• Современные диски SAS имеют два физических порта. Это позволяет использовать такие диски в схемах с повышенной отказоустойчивостью, например, в 2-контроллерных системах хранения данных. Для некоторых СХД возможно применение дисков SATA в сочетании с дополнительными SATA-интерпозерами , обеспечивающими двухпортовое подключение .
• Протокол SAS обеспечивает полнодуплексную передачу данных, в то время как SATA работает в полудуплексном режиме .
• С дисками SAS может быть реализована сквозная проверка целостности данных ( англ. End-to-end Data Protection ) .

Инфраструктура SAS

Разъёмы

Как правило, разъёмы SAS значительно меньше разъёмов традиционного интерфейса SCSI, что позволяет использовать разъёмы SAS для подключения компактных накопителей размером 2,5 дюйма.

Существует несколько вариантов разъёмов SAS :

Изображение	Кодовое название	Также известен как	Внешн./внутр.	К-во контактов	К-во линков	Комментарий
	SFF-8482	SAS-разъём	Внутренний		1	Форм-фактор, совместимый с SATA-устройствами. Позволяет подключить SATA-диск к SAS-контроллеру или бэкплейну SAS. Однако диски с интерфейсом SAS не могут быть подключены к контроллеру SATA, так как разъём SFF-8482 имеет «ключ», не позволяющий подключить обычный SATA-кабель. На рисунке изображён разъём кабеля. Для обеспечения совместимости бэкплейнов SAS как с дисками, так и контроллерами SATA используется разъём SFF-8482 со стороны дисков и SATA-разъёмы для подключения контроллера. Кабели с разъёмом SFF-8482 используются для подключения SAS и SATA дисков напрямую к контроллеру.
	SFF-8484	SAS 4x 32-pin	Внутренний	32 (19)	4 (2)	Разъём с высокой плотностью контактов; в стандарте SFF определены разъёмы для подключения 2 или 4 устройств. В настоящее время считается устаревшим. Вместо SFF-8484 используются разъёмы SFF-8087 (мини-SAS) и SFF-8643 (мини-SAS HD).
	SFF-8485					Определяет (расширение стандарта SFF 8484) — последовательное соединение, обычно используемое для управления светодиодной индикацией в бэкплейнах SAS.
	SFF-8470	Разъём типа Infiniband CX4	Внешний	32	4	Внешний разъём с высокой плотностью контактов. В настоящее время считается устаревшим. Вместо SFF-8470 используются разъёмы SFF-8088 (внешний мини-SAS) и SFF-8644 (внешний мини-SAS HD).
	SFF-8087	Внутренний мини-SAS, iPASS	Внутренний	36	4	Внутренний разъём с высокой плотностью контактов.
	SFF-8088	Внешний мини-SAS	Внешний	26	4	Внешний разъём с высокой плотностью контактов. Разработан для SAS-2 (SAS-2) (6 Гбит/с на каждый линк)
	SFF-8643	Внутренний мини-SAS HD	Внутренний	36	4	Внутренний разъём с высокой плотностью контактов. Разработан для SAS-3 (12 Гбит/с на каждый линк)
	SFF-8644	Внешний мини-SAS HD	Внешний	36	4	Внешний разъём с высокой плотностью контактов. Разработан для SAS-3 (12 Гбит/с на каждый линк)

Кабели

Спецификациями SAS 2.1 и 3.0 предусмотрена максимальная длина кабелей для внешних подключений :

• 10 метров для пассивных медных кабелей;
• 25 метров для активных медных кабелей;
• 100 метров для оптических кабелей .

Примечания

Литература

• (неопр.) . Дата обращения: 31 марта 2015. Архивировано из 24 марта 2015 года.

• (неопр.) .

• Bill Bissonette. (англ.) (PDF). T10 (2005). Дата обращения: 9 апреля 2015. (недоступная ссылка)

• Robert Elliott. (англ.) (PDF). Seagate Technology LLC (2006). Дата обращения: 9 апреля 2015.

• Willis Whittington. (англ.) (PDF) 17. (2007). Дата обращения: 8 апреля 2015.

• Anthony Vandewerdt. (англ.) . IBM (21 февраля 2012). Дата обращения: 18 ноября 2015.

• Jim Williams, Martin Petersen. (англ.) (PDF). (2008). Дата обращения: 8 апреля 2015.

• (неопр.) . Дата обращения: 31 марта 2015.

• Bob Hansen. (англ.) (PDF). (2013). Дата обращения: 9 апреля 2015. Архивировано из 14 апреля 2015 года.

• (англ.) . FCI . Дата обращения: 18 ноября 2015. Архивировано из 19 ноября 2015 года.

• (англ.) . SanDisk. Дата обращения: 18 ноября 2015.

Ссылки