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 (一)什么是SAS

    SAS(Serial Attached SCS)即串行SCSI技能,是一种通道毗连技能,它综合了并行SCSI和串行毗连技能(如FC、SSA、IEEE1394等)的好处,以串行通讯协议为协议底子架构,接纳SCSI-3扩展指令集,并兼容SATA设置装备摆设,是多条理的存储设置装备摆设毗连协议栈。
     2001年11月26日,Compaq、IBM、LSI Logic、Maxtor和Seagate宣布建立Serial Attached SCSI事情组,目的是将并行SCSI与SATA的好处相联合,界说一个新型串行点对点的企业级存储设置装备摆设接口。同年12月,SCSI贸易协会董事会分歧决议采取Serial Attached SCSI并尽力支持该技能的开展和推行。2002年1月16日SCSI贸易协会年会时期,两边的市场和贸易开展团队在休斯顿敲定了互助的细节,即由SCSI贸易协会卖力Serial Attached SCSI 规格的市场需求和产业推行,到2月4日正式公布时,事情组的成员数目曾经因Dell等公司的参加而到达了20个之多。
     SAS版本有1.0、1.1、2.0和计划中的3.0,它们的次要区别在端口授输率,1.0和1.1都是3Gbps,2.0是6Gbps,3.0是12Gbps,别的2.0是向下兼容1.1/1.0的。现在SAS2.0曾经开端普遍使用。

(二)SAS与别的磁盘通道毗连技能的比力

     以后次要的磁盘通道技能包罗:并行SCSI、FC-AL、SATA和SAS,从下表中可以看出,SAS联合了SATA、SCSI及FC的好处:
 

    最早的JBOD磁盘柜接纳并行SCSI与办事器毗连,从上表可知,FC-AL接纳的下令集也是SCSI,并且与并行SCSI的相比毗连间隔长、容错才能强(双端口双环路)、设置装备摆设间同等、全双工和串接数量多,这也是晚期存储硬盘之间的毗连从SCSI转向FC-AL的缘故原由。
     但与SAS技能相比,FC-AL仅剩毗连间隔这一项占有上风(10公里的毗连间隔对硬盘来说好像也意义不大),在拓扑布局、可用带宽和本钱等方面处于分明优势,因而SAS技能渐渐替换FC-AL,成为专业存储设置装备摆设中的硬盘毗连技能。
     SAS2.0不但具有现在磁盘通道技能内里的最高端口速率6Gbps,并且还具有精良的扩展性。经过接纳通道兼并技能,SAS还支持将多个phy合入一个port,可提供高达几十Gb的通道带宽,好比常用的4*SAS宽端口,带宽可达24Gb(SAS 2.0);SAS的互换构架支持多个设置装备摆设的扩展,一个SAS域实际上最多可接16128个设置装备摆设,同时SAS设置装备摆设支持24×7的多线程设计,可满意多义务的使用;SAS设置装备摆设基于现在存储范畴最成熟的SCSI技能,在物理接口上可向下兼容SATA,这使得SAS通道技能具有普遍的实用范畴和精良兼容性。
     SAS作为磁盘通道技能,在接口带宽、事情功能、可扩展性、组网使用、牢靠性等方面,有着突出的上风,可以支持SAS和SATA,很利便地满意差别性价比的存储需求,是具有高功能、高牢靠和高扩展性的办理方案。
   

(三)SAS的紧张特征一:互换构架

     要理解SAS的构架,先弄清几个观点:
     SAS Phy:一个phy便是一个transceiver,每个phy都有一个SAS addresss,和一个独一的identifier;
     SAS Port:一个port包括一个或一组phy,每个SAS PORT有一个独一的SAS地点,统一个Port中的一切phy共用一个address,即一个port只要一个SAS address;
     SAS device:一个SAS device可以包罗一个或多个SAS port,device里的每个phy有一个独立的identifier;

     End device:是一种SAS device,SAS物理毗连的末了设置装备摆设,比方HBA卡、Disk driver都是end device;
     Expander device:包罗Edge expander device和Fanout expander device
     Fanout expander device:起中心互换作用,既可以间接毗连到end device,也可以毗连到edge expander device;
     Edge expander device:一样平常用于毗连fanout expander device和end device,也可以毗连别的的edge expander device,一个edge expander set中只能包括128个SAS address。

      Domain:即整个SAS互换构架,由SAS device和SAS expander device构成,此中Device又区分为Initiator和Target,它们可以间接对接起来,也可以颠末Expander举行毗连,Expander起到通道互换大概端口扩展的作用,如下图所示:

图3. SAS互换构架表示图

     每一个SAS initiator port和SAS target port都有一个独自的SAS address,expander device也有本人独自的一个SAS address,SAS的互换比力复杂,间接用port的SAS address作为互换路由表的内容,没有任何转换历程,一样平常的互换办法有如下三种:

     实际上,每个“Edge Expander Set”可以支持128个port,每个SAS Domain可以有128 个“Edge Expander Set”,如许每个SAS Domain中最多可以有128 x 128 = 16384 个port。固然,这并不是说每个SAS Domain可以毗连16384 个磁盘和SAS适配器,由于“Fanout Expander”与“Edge Expander”相毗连时,会占用一局部port。假如128 个“Edge Expander”所有毗连到“Fanout Expander”,外部互联至多要占用256个port。也便是说,一个SAS域实际上可以毗连16384 - 256 = 16128个SAS End Device。比拟光纤环路127 个device的下限,16128 这个数字仍旧黑白常可观的。

(四)SAS的紧张特征二:宽端口技能

      SAS port可依据利用状况差别,分为窄端口和宽端口,窄端口是指只包括一个SAS phy的端口,宽端口包括N个SAS phy,这些phy共用一个SAS地点,N的取值一样平常在2~8之间。

 

图4. SAS port表示图

 

      一个宽端口和对端端口创建wide link,经过将几个物理链接捆绑起来,提供一个更高带宽的SAS通路,如 4*SAS宽端口带宽可达24 Gbps(6Gbps SAS)。
宽端口在利用中,一样平常有两种方法:
    a) 一个N-wide port和另一个N-wide port间接毗连,N个phy同时毗连创建一个N-wide link,好比常用的两个4*SAS宽端口经过线缆间接对接;
    b) 一个N-wide port接到多个narrow port大概M-wide port,辨别创建起多条毗连,好比一个4*SAS的端口,可以辨别接到4个窄端口,也可以接到2个2*SAS的宽端口,还可以接到2个窄端口和一个2*SAS宽端口。

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