V tomto článku sa pozrieme do budúcnosti SCSI a pozrieme sa na niektoré výhody a nevýhody rozhraní SCSI, SAS a SATA.

V skutočnosti je problém o niečo zložitejší ako len nahradenie SCSI SATA a SAS. Tradičné paralelné SCSI je osvedčené rozhranie, ktoré existuje už dlho. V súčasnosti SCSI ponúka veľmi rýchly prenos dát 320 megabajtov za sekundu (Mbps) pomocou moderného rozhrania Ultra320 SCSI. Okrem toho ponúka SCSI veľký výber funkcie, vrátane Command-Tag Queuing (metóda optimalizácie I/O príkazov na zvýšenie výkonu). Pevné disky SCSI sú spoľahlivé; v krátkej vzdialenosti môžete vytvoriť reťazec 15 zariadení pripojených k prepojeniu SCSI. Vďaka týmto vlastnostiam je SCSI dodnes vynikajúcou voľbou pre vysokovýkonné desktopy a pracovné stanice, vrátane podnikových serverov.

Pevné disky SAS používajú sadu príkazov SCSI a majú rovnakú spoľahlivosť a výkon ako disky SCSI, ale používajú sériovú verziu rozhrania SCSI s rýchlosťou 300 Mb/s. Aj keď je rozhranie SAS o niečo pomalšie ako 320 Mbps SCSI, je schopné podporovať až 128 zariadení na väčšie vzdialenosti ako Ultra320 a môže sa rozšíriť až na 16 000 zariadení na kanál. Pevné disky SAS ponúkajú rovnakú spoľahlivosť a rýchlosť otáčania (10 000 – 15 000) ako disky SCSI.

SATA disky sú trochu iné. Tam, kde sa disky SCSI a SAS zameriavajú na výkon a spoľahlivosť, disky SATA ich obetujú v prospech masívneho zvýšenia kapacity a zníženia nákladov. Napríklad vložený disk SATA tento moment dosiahol kapacitu 1 terabajt (TB). SATA sa používa tam, kde je potrebná maximálna kapacita, napr Rezervovať kópiuúdajov alebo archivácie. SATA teraz ponúka pripojenie point-to-point rýchlosťou až 300 Mbps a ľahko prekonáva tradičné paralelné rozhranie ATA s rýchlosťou 150 Mbps.

Čo sa teda stane s SCSI? Funguje to skvele. Problém tradičného SCSI je, že sa práve blíži ku koncu jeho životnosti. 320 Mb/s paralelné rozhranie SCSI nebude bežať oveľa rýchlejšie na súčasných dĺžkach káblov SCSI. Na porovnanie, SATA disky dosiahnu v blízkej budúcnosti 600 Mb/s, SAS má v pláne dosiahnuť 1200 Mb/s. Disky SATA môžu pracovať aj s rozhraním SAS, takže tieto disky možno v niektorých úložných systémoch používať súčasne. Potenciál zvýšenej škálovateľnosti a výkonu prenosu dát ďaleko prevyšuje SCSI. Ale SCSI tak skoro nezmizne. SCSI uvidíme na malých a stredných serveroch ešte niekoľko rokov. V rámci upgradov hardvéru bude SCSI systematicky nahradené jednotkami SAS/SATA, aby sa dosiahli rýchlejšie a pohodlnejšie pripojenia.

Rozhranie SAS.

Rozhranie SAS alebo Serial Attached SCSI poskytuje konektivitu cez fyzické rozhranie, podobne ako SATA, zariadenia, SCSI riadený súpravou príkazov. Vlastniť spätne kompatibilný so SATA, umožňuje cez toto rozhranie pripojiť akékoľvek zariadenia ovládané sadou príkazov SCSI - nielen pevné disky, ale aj skenery, tlačiarne atď. Oproti SATA poskytuje SAS rozvinutejšiu topológiu, ktorá umožňuje paralelné pripojenie jedného zariadenia cez dva alebo viac kanálov. Podporované sú aj expandéry zbernice, ktoré umožňujú pripojiť viacero zariadení SAS k jednému portu.

Protokol SAS vyvíja a udržiava výbor T10. SAS bol navrhnutý na komunikáciu so zariadeniami, ako sú pevné disky, úložiská optické disky a podobne. SAS používa sériové rozhranie na prácu s priamo pripojenými jednotkami, kompatibilnými s rozhraním SATA. Hoci SAS používa sériové rozhranie na rozdiel od paralelného rozhrania používaného tradičným SCSI, príkazy SCSI sa stále používajú na ovládanie zariadení SAS. Príkazy (obr. 1) odoslané do zariadenia SCSI sú sekvenciou bajtov určitej štruktúry (bloky deskriptora príkazov).

Ryža. jeden.

Niektoré príkazy sú sprevádzané dodatočným „blokom parametrov“, ktorý nasleduje po bloku deskriptora príkazov, ale už sa odovzdáva ako „údaje“.

Typický systém rozhrania SAS pozostáva z nasledujúcich komponentov:

1) Iniciátori. Iniciátor je zariadenie, ktoré vytvára požiadavky na služby pre cieľové zariadenia a prijíma potvrdenia, keď sú požiadavky vykonávané.

2) Cieľové zariadenia. Cieľové zariadenie obsahuje logické bloky a cieľové porty, ktoré prijímajú servisné požiadavky a vykonávajú ich; po ukončení spracovania žiadosti je iniciátorovi žiadosti zaslané potvrdenie žiadosti. Cieľové zariadenie môže byť buď samostatné pevný disk a celé diskové pole.

3) Subsystém doručovania údajov. Je súčasťou I/O systému, ktorý prenáša dáta medzi iniciátormi a cieľovými zariadeniami. Subsystém doručovania údajov sa zvyčajne skladá z káblov, ktoré spájajú iniciátor a cieľové zariadenie. Okrem káblov môže subsystém na doručovanie údajov obsahovať rozširovače SAS.

3.1) Expandery. SAS extendery sú zariadenia, ktoré sú súčasťou subsystému doručovania údajov a umožňujú napríklad uľahčenie prenosu údajov medzi zariadeniami SAS, umožňujúce pripojiť niekoľko cieľových zariadení SAS k jednému portu iniciátora. Pripojenie cez extender je pre cieľové zariadenia úplne transparentné.

SAS podporuje pripojenie zariadení SATA. SAS používa sériový protokol na prenos údajov medzi viacerými zariadeniami, a preto využíva menej signálnych liniek. SAS používa príkazy SCSI na správu a komunikáciu s cieľovými zariadeniami. Rozhranie SAS používa pripojenia typu point-to-point – každé zariadenie je pripojené k ovládaču pomocou vyhradeného kanála. Na rozdiel od SCSI, SAS nevyžaduje, aby užívateľ ukončil zbernicu. Rozhranie SCSI využíva spoločnú zbernicu – všetky zariadenia sú pripojené na rovnakú zbernicu a s radičom môže súčasne pracovať iba jedno zariadenie. V SCSI sa rýchlosť prenosu informácií na rôznych linkách, ktoré tvoria paralelné rozhranie, môže líšiť. Rozhranie SAS tento nedostatok nemá. SAS podporuje veľmi veľký počet zariadení, zatiaľ čo SCSI podporuje 8, 16 alebo 32 zariadení na zbernici. SAS podporuje vysoké dátové rýchlosti (1,5, 3,0 alebo 6,0 Gbps). Takáto rýchlosť sa dá dosiahnuť prenosom informácií o každom spojení, pričom na zbernici SCSI je šírka pásma zbernice rozdelená medzi všetky zariadenia, ktoré sú k nej pripojené.

SATA používa sadu príkazov ATA a podporuje pevné disky a optické jednotky, zatiaľ čo SAS podporuje širší rozsah zariadení vrátane pevných diskov, skenerov a tlačiarní. Zariadenia SATA sú identifikované podľa čísla portu radiča rozhrania SATA, zatiaľ čo zariadenia SAS sú identifikované pomocou identifikátorov WWN (World Wide Name). Zariadenia SATA (verzia 1) nepodporovali fronty príkazov, zatiaľ čo zariadenia SAS podporujú označené fronty príkazov. Zariadenia SATA od verzie 2 podporujú Native Command Queuing (NCQ).

Hardvér SAS komunikuje s cieľovými zariadeniami na niekoľkých nezávislých linkách, čo zvyšuje odolnosť systému voči chybám (rozhranie SATA túto schopnosť nemá). Zároveň rozhranie SATA verzie 2 používa duplikátory portov na dosiahnutie podobnej schopnosti.

SATA sa používa prevažne v nekritických aplikáciách, ako sú domáce počítače. Rozhranie SAS je vďaka svojej spoľahlivosti možné použiť na kritických serveroch. Detekcia chýb a ich spracovanie je oveľa lepšie definované v SAS ako v SATA. SAS sa považuje za nadmnožinu SATA a nekonkuruje mu.

Konektory SAS sú oveľa menšie ako tradičné paralelné konektory SCSI, čo umožňuje použitie konektorov SAS na pripojenie 2,5" kompaktných diskov. SAS podporuje rýchlosti prenosu dát od 3 Gb/s do 10 Gb/s. Existuje niekoľko možností pre konektory SAS:

SFF 8482 je variant kompatibilný s konektorom rozhrania SATA;

SFF 8484 - vnútorný konektor s hustým balením kontaktov; umožňuje pripojiť až 4 zariadenia;

SFF 8470 - husto osadený konektor na pripojenie externých zariadení; umožňuje pripojiť až 4 zariadenia;

SFF 8087 - zmenšený konektor Molex iPASS, obsahuje konektor pre pripojenie až 4 interné zariadenia; podporuje 10 Gbps;

SFF 8088 - redukovaný konektor Molex iPASS, obsahuje konektor pre pripojenie až 4 externých zariadení; podporuje rýchlosť 10 Gbps.

Konektor SFF 8482 umožňuje pripojenie SATA zariadenia k SAS radičom, čo eliminuje potrebu inštalácie ďalšieho SATA radiča len preto, že napríklad potrebujete pripojiť zariadenie na nahrávanie DVD disky. Naopak, zariadenia SAS sa nemôžu pripojiť k rozhraniu SATA a je na nich nainštalovaný konektor, ktorý im zabráni pripojiť sa k rozhraniu SATA.

Čo je to SAS, pozadie Je čas čeliť zjavnému: štandard SCSI, dokonca aj v najmodernejších implementáciách, ako je Ultra320 SCSI, vyčerpal svoje schopnosti. Prinajmenšom ďalšie škálovanie jeho výkonu, ak je to teoreticky možné, bude veľmi drahé. Situácia s týmto vysoko rešpektovaným štandardom vyzerá obzvlášť depresívne na pozadí rýchleho rozvoja celku počítačová technológia a najmä architektúry a topológie úložných systémov.

Dva kľúčové faktory, ktoré tlačia výrobcov na zlepšenie rozhraní pevných diskov, sú rastúci výkon systémov na ukladanie dát s veľkým počtom obsluhovaných transakcií a rýchlosť získavania dát z veľkých knižníc. Samozrejme, „sväté miesto nie je nikdy prázdne“ a vzhľad rozhraní ako optické FCAL alebo sériové SATA do určitej miery umožnil zbaviť sa „úzkych miest“ a diverzifikovať zoznam architektúr úložných systémov. Užívatelia zvyknutí na možnosti SCSI však stále zostávajú fanúšikmi tohto štandardu. Navyše sa do jeho rozvoja investovalo veľa peňazí.

To sú predpoklady pre zrod nového priemyselného štandardu, tzv Serial-Attached SCSI - Wikiwand Serial-Attached SCSI, alebo jednoducho SAV.


Aby sme boli spravodliví, treba poznamenať, že nový štandard neobjavilo sa náhle a okamžite: oficiálnemu oznámeniu technológie SAS, ku ktorému došlo 28. januára 2004, predchádzala seriózna práca vývojového tímu z r. rôznych spoločností a priemyselné skupiny - SCSI Trade Association (STA) a International Committee for Information Technology Standards (INCITS), pod záštitou American National Standards Institute (ANSI). O novom štandarde sa prvýkrát hovorilo v decembri 2001, keď predstavenstvo SCSI Trade Association (STA) odhlasovalo definovanie špecifikácií Serial Attached SCSI. Ďalej, 2. mája 2002 bol vývoj normy presunutý na výbor T10 v INCITS (InterNational Committee for Information Technology Standards), ktorý bol vytvorený špeciálne na podporu, vývoj a propagáciu SAS, a prvý návrh špecifikácií SAS bol zverejnený v polovici -2003.

Takže najdôležitejšia vec, na ktorú sa treba spoľahnúť pri pokuse o formuláciu definície štandardu SAS: Serial-Attached SCSI je logické a prirodzené sériové rozšírenie technológie paralelného rozhrania SCSI používanej na pripojenie periférií k počítačom.
Z tohto, pre začiatok, a odraziť.

Účel SAV

Aby sme určili účel štandardu SAS a jeho miesto medzi modernými periférnymi rozhraniami, pozrime sa na formuláciu uvedenú v „FAQ on Serial Attached SCSI“ na webovej stránke T10.

Rozhranie Serial Attached SCSI je výsledkom logického vývoja moderné rozhrania a navrhnuté na použitie v priemyselných dátových centrách. Štandard SAS sa spolieha na elektrické a fyzické charakteristiky rozhrania Serial ATA, aby poskytoval škálovateľnosť, výkon, spoľahlivosť a spravovateľnosť údajov na serveroch a úložných subsystémoch. Architektonická podobnosť so SATA nebráni SASu mať najžiadanejšie vlastnosti SCSI a zároveň sa zbaviť jeho nevýhod: veľké konektory, krátke dĺžky prepojovacích káblov, obmedzený výkon a adresovanie.

V širšom zmysle je SAS druh full-duplex SATA s podporou dvoch portov, väčšími možnosťami adresovania, zvýšenou spoľahlivosťou, výkonom a logickou kompatibilitou s SCSI. Na druhej strane rozhranie Serial ATA možno považovať za zjednodušenú podmnožinu Serial Attached SCSI na prevádzku v jednoduchých systémoch bez kritických požiadaviek na spoľahlivosť a výkon. Vôbec to neznamená, že Serial Attached SCSI zariadenia nemožno použiť na bežných pracovných staniciach a stolných počítačoch, len je potrebná prítomnosť vhodného hostiteľského adaptéra.

Serial Attached SCSI je v skutočnosti SCSI, ale nie s bežnou paralelnou, ale so sériovou architektúrou point-to-point (point-to-point), s priamym pripojením radiča k diskom. SAS podporuje až 128 jednotiek rôzne druhy a veľkosti spojené spolu tenšími a dlhšími (ako v prípade SCSI) káblami. Zatiaľ čo rozhranie SCSI pretláča dáta cez svoje káble rýchlosťou asi 20 MB/s a prvá generácia poloduplexných SATA – 1,5 GB/s v jednom smere za jednotku času, plne duplexné SAS signalizujúce sériové rozhranie s podporou pre "horúce" pripojenie v Aktuálna implementácia poskytuje výmenu dát rýchlosťou až 3,0 Gb/s na port.

Kľúčový rozdiel medzi SAS a SCSI je schopnosť pripojiť jednotky SAS k dvom rôznym portom súčasne, z ktorých každý predstavuje inú doménu SAS. Viete si predstaviť, ako výrazne to ovplyvňuje spoľahlivosť ukladania údajov a odolnosť voči chybám systému. Okrem toho „prepínacia“ povaha architektúry SAS umožňuje teoreticky pripojiť tisíce jednotiek „kaskádovo“ (až 16 384 jednotiek bez zníženia výkonu!), vďaka čomu je škálovateľnosť takýchto systémov teoreticky neobmedzená. Hlavné rozdiely medzi technológiami SCSI a SAS sú uvedené v tabuľke nižšie.

Špecifikácie konektorov a káblov SAS

Jeden z kľúčové vlastnosti rozhraní SAS pri jeho vývoji bola určená možnosť výrazného zvýšenia rýchlosti výmeny dát. Špecifikácie novej generácie SAS, ktoré sa v súčasnosti vyvíjajú, zahŕňajú rýchlosť prenosu dát až 6,0 GB/s s plnou kompatibilitou s prvou generáciou zariadení SAS. O ďalšej generácii po tomto sa zatiaľ vážne neuvažuje, ale hovorí sa o možnosti dosiahnuť rýchlosť výmeny dát až 12 GB / s.


Pri vývoji konektorov pre zariadenia SAS sa stanovilo sľubné zvýšenie rýchlosti výmeny údajov a súčasne sa zohľadnili skúsenosti s miniaturizáciou, ktoré sú uvedené v špecifikáciách SATA. Špecifickosť konektora spočíva v umiestnení druhého dátového portu, pretože každý z portov zariadenia SAS sa nachádza v rôznych doménach a slúži na organizáciu nezávislých ciest z jedného zariadenia SAS k druhému pre zabezpečenie bezproblémovej prevádzky. Ak jeden z pohonov v reťazci zlyhá, nijako to neovplyvní činnosť iných zariadení. Zrodil sa tak návrh konektora pre periférie s rozhraním SAS, ktorý má v podstate architektonickú podobnosť so 68-pinovými konektormi pre mechaniky s klasickým paralelným rozhraním SCSI alebo SCA-2, no zároveň analogicky s SATA, ktorý podporuje "hot plugging" a spoľahlivý kontakt.

Káblový systém SAS je oveľa kompaktnejší ako paralelná kabeláž ATA a SCSI, čo vedie k menšiemu neporiadku a lepšiemu prúdeniu vzduchu pre komponenty vo vnútri systémovej skrinky. Typická dĺžka káblov rozhrania SAS pre aplikácie ako sú pracovné stanice je menšia ako 1 m, maximálna dĺžka takéhoto kábla môže byť až 8 m. Teoreticky je to porovnateľné s dĺžkou kábla pre rozhranie SCSI, keďže niektoré moderné zariadenia umožňujú spojenie medzi hostiteľským radičom a SCSI - perifériou na vzdialenosť viac ako 8 m. V prípade potreby je však možné vzdialenosť medzi SAS zariadeniami výrazne zväčšiť vďaka tzv. „potrubné čerpacie stanice“.


Zaujímavosťou je, že pri vývoji špecifikácií SAS pracovná skupina okamžite zohľadnila potrebu definovania parametrov konektorov a káblov nielen pre interné, ale aj pre vonkajšie pripojenia, podobne ako v moderných možnostiach SCSI, ako je "server - systém JBOD". V prípade rozhrania SATA bolo prijatie takýchto špecifikácií odložené „až neskôr“ a v dôsledku toho vývoj externého rozhrania SATA stále nie je dokončený.

Z hľadiska externých SAS pripojení bol za základ vzatý návrh Infiniband, kde sú externé konektory a kabeláž navrhnuté pre 4 zariadenia a zároveň poskytujú výkon prvej generácie externých SAS pripojení rýchlosťou 1,2 Gb/s v každom smere , teda až 2400 MB/s full duplex! Súhlasím, viac ako pôsobivé pre externé rozhranie.

Topológia systému SAS

Použitie konfigurácií tried point-to-point umožňuje získať vysokú priepustnosť, avšak odvrátenou stranou mince je organizácia špecifickej topológie, kde interakcia iniciačných (hostiteľských) zariadení a periférií znamená podporu pre viac ako dve zariadenia „vo zväzku“. Počas vývoja štandardu SAS špecifikácia okamžite zahŕňala existenciu lacných expandérov, ktoré vám umožňujú vytvárať systémy s viac ako jedným iniciačným hostiteľom s podporou viac ako jedného periférneho zariadenia.

Ďalším dôležitým cieľom, ktorý si vývojári nového štandardu stanovili, bolo vyhnúť sa klasickému obmedzeniu SCSI, čo znamená, že v jednom reťazci nebude viac ako 16 zariadení. Výsledkom je, že každý systém SAS pri použití vhodného počtu expandérov je schopný podporovať adresovanie až 16256 zariadení v jednej doméne SAS. Nezabudnite na flexibilitu konfigurácie expandérov SAS: ich špecifikácie znamenajú vytvorenie heterogénnych systémov, kde môžu zariadenia SAS aj SATA koexistovať ako periférne jednotky. Súhlasíte, je to veľmi pohodlné, najmä pri formovaní rozpočtové systémy ukladanie údajov alebo zariadení s budúcim škálovaním.



Ilustrácia princípu organizácie domény SAS
maximálna kapacita


Venujte pozornosť vyššie uvedenému obrázku: tmavozelený modul v strede je ten istý expandér-prepínač (fanout expander). Takýto "prepínací" expandér môže byť prítomný v jednej doméne SAS v jedinom množstve a spájať až 128 zariadení SAS. Zariadenia SAS by sa však nemali chápať výlučne pevné disky, pretože tu máme na mysli akúkoľvek možnú kombináciu takzvaných „rozširovačov okrajov“ (rozširovače okrajov, svetlozelené moduly), iniciačných zariadení a samotných pohonov. Periférne expandéry zase môžu podporovať až 128 SAS zariadení, nie je však možné k nim pripojiť viac ako jeden ďalší expandér. Modré moduly v diagrame sú iniciátory (hostia) a hnedé valce sú jednotky SAS alebo SATA.

protokoly SAS

Vytvorenie novej topológie a nových rozhraní viedlo k úplne novej definícii, ako adresovať všetky možné porty v doméne SAS. S paralelným SCSI je samozrejme všetko jednoduchšie, keďže adresovanie všetkých zariadení v doméne je predurčené na hardvérovej úrovni.

Ako výsledok pracovná skupina Pri vývoji protokolu SAS bolo rozhodnuté zvoliť globálne jedinečné 64-bitové názvy - WWN (WorldWide Name) ako identifikátory pre všetky typy zariadení SAS. Opäť nič nové pod slnkom, práve toto adresovanie sa už dlho používa pri pomenovaní zariadení Fibre Channel.


V momente zapnutia si teda všetky zariadenia združené do jedného priestoru SAS navzájom vymenia svoje WWN a až potom sa zo zostavy zariadení SAS stane „zmysluplný“ systém SAS. Pridanie nového zariadenia do systému SAS (v tomto prípade pridanie znamená len „zapojenie za chodu“) alebo jeho odstránenie zo systému vedie k notifikácii, ktorá upozorní všetkých iniciátorov udalosti a umožní vám nastaviť systém na novú konfiguráciu . Expandéry sú zase zodpovedné za vydávanie WWN všetkým zariadeniam SATA v systéme, a to ako pri zapnutí, tak aj pri „horúcom“ pripojení nového zariadenia. Po dokončení procesu inicializácie systému komunikujú zariadenia SATA pomocou protokolov SATA, pre zariadenia SAS sa používa protokol SAS popísaný v iných štandardoch SCSI, ako je SPI (SCSI Parallel Interface).

Ďalej je všetko jednoduchšie: výmena príkazov, údajov, stavov a iných informácií medzi zariadeniami SAS sa uskutočňuje v paketoch, ktorých špecifikácie sú veľmi podobné charakteristikám paketov na výmenu informácií pri práci s paralelnými zariadeniami SCSI alebo Fibre Channel. . Formát dátových paketov SAS, nazývaných „rámce“, je obzvlášť podobný špecifikáciám Fibre Channel: každý z nich pozostáva z blokov deskriptora príkazov – CDB (blok príkazového deskriptora) a ďalších konštrukcií SCSI definovaných inými štandardmi SCSI, ako je napríklad SCSI Primary Command Set alebo príkaz bloku SCSI. Tu je ďalšia výhoda štandardu SAS: použitie protokolu a architektúry podobného SCSI vám umožňuje kombinovať návrhy SAS s inými systémami na ukladanie a spracovanie s architektúrou Infiniband, iSCSI alebo Fibre Channel, čo sú v skutočnosti tiež objekty SCSI.

Protokol SAS obsahuje štyri tradičné vrstvy: fyzickú (fyzická vrstva), komunikačnú (linková vrstva), portovú vrstvu (portová vrstva) a transportnú vrstvu (transportná vrstva). Kombinácia štyroch vrstiev v každom porte SAS znamená, že programy a ovládače používané na prácu s paralelnými portami SCSI možno rovnako dobre použiť na obsluhu portov SAS, len s malými úpravami.



Architektúra SAS


Aplikačné vrstvy, vrátane samotných ovládačov a aplikácií, vytvárajú špecifické úlohy pre transportnú vrstvu, ktorá zase zapuzdruje príkazy, dáta, stavy atď. do rámcov SAS a deleguje ich prenos na vrstvu portov. Transportná vrstva je samozrejme zodpovedná aj za príjem SAS rámcov z vrstvy portov, rozoberanie prijatých rámcov a odovzdávanie obsahu aplikačnej vrstve.

Vrstva portu SAS je zodpovedná za výmenu dátových paketov s komunikačnou vrstvou (linková vrstva) v poradí nadväzovania spojení, ako aj za výber fyzickej vrstvy, s ktorou sa budú pakety prenášať súčasne do viacerých zariadení. Fyzická vrstva SAS sa týka zodpovedajúceho hardvérového prostredia - vysielačov a kódovacích modulov, ktoré sa pripájajú k fyzickému rozhraniu SAS a odosielajú signály cez káblové obvody.





Mimochodom, pripomeniem, že na fyzickej úrovni sú spojenia v prípade sériového rozhrania SAS plne duplexné diferenciálne páry obvodov, ktoré možno aj kombinovať pre zvýšenie výkonu (dobre ako napr. PCI Express) na „široké“ porty. V súlade s tým môže mať každé zariadenie viac ako jeden port a každý z nich môže byť nakonfigurovaný ako "úzky" alebo "široký". Rozhranie hostiteľa a expandéra môže pozostávať z viacerých portov, pričom adresa každého hostiteľa je dostupná pre každého. periférne zariadenie a spočíta sa priepustnosť. Organizácia viacerých dátových ciest vďaka prítomnosti „širokých“ portov znamená paralelné vykonávanie príkazov a zodpovedajúce skrátenie času stráveného čakaním v rade.

Záver

Predkladaný materiál je len stručným úvodom do princípov konštrukcie architektúry rozhrania SAS a vlastností implementácie tohto štandardu. Podrobnejšie zváženie špecifikácií rozhrania si s najväčšou pravdepodobnosťou vyžiada vydanie celej série článkov na túto tému. Je možné, že to tak bude, našťastie začiatok masovej implementácie rozhrania je za dverami a počet aplikovaných otázok na implementáciu systémov SAS bude časom len pribúdať.

Hlavná definícia SAS, na ktorú by sa podľa môjho názoru nemalo zabúdať - nové sériové rozhranie Serial Attached SCSI bolo navrhnuté pre potreby širokej škály úložných systémov na podnikovej úrovni, stále je to však "blízka akcia" rozhranie a nie je v žiadnom prípade navrhnuté tak, aby nahradilo akékoľvek sieťové rozhrania, nie je potrebné „dokupovať“ podobnú implementáciu architektúry „point-to-point“.

Napriek všetkému svojmu „zostreniu“ pre prácu vo veľkých a takmer nekonečne škálovateľných úložných systémoch, rozhranie Serial Attached SCSI znamená plnú kompatibilitu s relatívne lacnými jednotkami Serial ATA, čo vám umožňuje navrhovať celkom dostupné systémy aj v rozsahu malých podnikov. Zároveň podpora 2-portových jednotiek Serial Attached SCSI umožňuje dosiahnuť úrovne výkonu, ktoré sú mimo dosahu dnešných systémov jednotiek SCSI.

Pre tých, ktorí sú pripravení pustiť sa do štúdia funkcií Serial Attached SCSI na vlastnú päsť, uzatvárame zoznam stránok, kde sa nachádzajú vzdelávacie a štandardné dokumenty.

Zdroje webových stránok Adaptec
Zdroje webových stránok Maxtor
Zdroje webových stránok Seagate

T10:

Serial Attached SCSI -
SCSI Architecture Model-3 (SAM-3)
SCSI Primary Commands-3 (SPC-3)
SCSI Block Commands-2 (SBC-2)
SCSI Stream Commands-2 (SSC-2)
SCSI Enclosure Services-2 (SES-2)

Špecifikácie konektorov SAS:

SFF 8482 (interná zadná doska/mechanika)
SFF 8470 (externý 4-široký)
SFF 8223, 8224, 8225 (2,5", 3,5", 5,25" tvarové faktory)
SFF 8484 (interný 4-široký)

Špecifikácie Serial ATA:

Serial ATA II: Rozšírenia na Serial ATA 1.0
Serial ATA II: Multiplikátor portov
Serial ATA II: Výber portu
Serial ATA II: Káble a konektory, zväzok 1

Dodatočné zdroje:

Medzinárodný výbor pre normy informačných technológií
T11 (normy Fibre Channel)
SCSI Trade Association
SNIA (Storage Networking Industry Association)

Vysokovýkonné serverové jednotky pre kritické úlohy sa v IT publikáciách vyskytujú len zriedka. Niet sa čomu čudovať, pretože sa viac zameriavame na masového kupujúceho ako na správcov systému a dodávateľov hardvér servera. Medzitým je testovanie serverových HDD ešte dôležitejšie ako testovanie desktopových, a to z niekoľkých dôvodov. Po prvé, kvôli vyšším nákladom na disky a vyššej citlivosti serverových úloh na výkon. Po masovej distribúcii jednotiek SSD prestali byť rozdiely medzi jednotkami pre stolné počítače veľmi dôležité a na serveri nie je vždy vhodné nahradiť HDD SSD. Z prvého vyplýva nasledujúca okolnosť: HDD pre desktop alebo domáci NAS je možné zvoliť podľa zákl. Technické špecifikácie(objem, otáčky vretena, kapacita dosky). V prípade serverového HDD veľa závisí od optimalizácie firmvéru, ktorá sa prejavuje zložitou záťažou, a preto si vyžaduje špeciálne testy na zachytenie týchto funkcií. Nakoniec pri veľkých mierkach prichádza do úvahy aj taký parameter, akým je pomer výkonu a spotreby disku.

Počas niekoľkých posledných rokov, výber pevné disky firemný účel sa rozhodne zjednodušil. Prestali sa vyrábať modely s rozhraním Fibre Channel a SCSI. Mechaniky sú rozdelené do dvoch tried: modely v 3,5-palcovom prevedení sú obmedzené na rýchlosť otáčania 7200 ot./min., majú rozhranie SAS alebo SATA – na výber a sú určené na ukladanie „studených“ dát (nearline storage). Pohony s rýchlosťou 10 000 – 15 000 ot./min. využívajú rozhranie SAS a z väčšej časti prešli na 2,5-palcový tvarový faktor (SFF – Small Form Factor), ktorý umožňuje zvýšiť počet vretien na jednotku v stojan. Iba HGST má stále disky triedy 15K v 3,5-palcovom formáte s portami Fibre Channel.

Nearline diskom v konfigurácii SATA sa už neustále venujeme, no test diskov SAS / SCSI je prvýkrát zverejnený na 3DNews.

⇡ Účastníci testu

Porovnania sa zúčastnili tieto zariadenia:

  • HGST Ultrastar C10K1800 1,8 TB (HUC101818CS4200);
  • HGST Ultrastar C15K600 600 GB (HUC156060CSS200);
  • Seagate Savvio 10K.6 900 GB (ST900MP0006);
  • Pevný disk Seagate Enterprise Performance 10K v7 1,2 TB (ST1200MM0017);
  • Seagate Enterprise Performance 15K HDD v5 600 GB (ST600MP0035);
  • Toshiba AL13SEB 900 GB (AL13SEB900);
  • Toshiba AL13SXB 600 GB (AL13SXB600N);
  • WD VelociRaptor 1TB (WD1000DHTZ).

Na rozdiel od pevných diskov pre stolné počítače a NAS sa disky SAS od seba až tak nelíšia. Všetci účastníci:

a) sú dostupné v 2,5-palcovom prevedení s hrúbkou 15 mm;

b) mať dva porty SAS na zlepšenie odolnosti voči chybám;

c) pripravený na 24/7 prevádzku v telekomunikačnom stojane;

d) umožniť používateľovi konfigurovať veľkosť sektora na zaznamenávanie ďalších metadát;

e) sú charakterizované rovnakými ukazovateľmi spoľahlivosti (MTBF, počet cyklov parkovania hlavy);

e) sa predávajú s päťročnou zárukou výrobcu.

Na testovanie boli vybrané modely maximálneho objemu v zodpovedajúcich riadkoch. Prezentované sú produkty všetkých spoločností, ktoré dnes vyrábajú HDD, až na jednu výnimku. Vyčerpali sme všetky možnosti, ako získať disk WD Xe na test (okrem jeho kúpy za nemalé peniaze) a nedávno táto značka z firemného webu úplne zmizla západný digitál Zjavne mimo výroby. Výsledkom je, že zo všetkých diskov s rýchlosťou vretena 10-15 000 otáčok za minútu má WD iba VelociRaptor - v skutočnosti derivát WD Xe, ale s rozhraním SATA. Aby mal WD v recenzii aspoň nejaké zastúpenie, do počtu účastníkov sme započítali VelociRaptor. Samozrejme, nemožno to považovať za 100% náhradu diskov SAS, ale veľa serverov beží na diskoch SATA, takže je možné použiť aj VelociRaptor. Navyše, ak sa pozriete na druhú stranu, ktorýkoľvek z diskov pre SAS je možné použiť v pracovnej stanici s príslušným HBA (Host Bus Adapter) namiesto VelociRaptor, čo tiež ospravedlňuje účasť tohto disku v dnešnom teste.

Výrobca HGST HGST Seagate Seagate Seagate Toshiba Toshiba západný digitál
séria Ultrastar C10K1800 Ultrastar C15K600 Savvio 10K.6 Enterprise Performance 10K HDD v7 Pevný disk Seagate Enterprise Performance 15K HDD v5 AL13SEB AL13SXB VelociRaptor
Číslo modelu HUC101818CS4200 HUC156060CSS200 ST900MM0006 ST1200MM0017 ST600MP0035 AL13SEB900 AL13SXB600N WD1000CHTZ/WD1000DHTZ
Form Factor 2,5 palca 2,5 palca 2,5 palca 2,5 palca 2,5 palca 2,5 palca 2,5 palca 3,5/2,5 palca
Rozhranie SAS 12 Gb/s SAS 12 Gb/s SAS 6 Gb/s SAS 6 Gb/s SAS 12 Gb/s SAS 6 Gb/s SAS 6 Gb/s SATA 6 Gb/s
dvojportový Áno Áno Áno Áno Áno Áno Áno nie
Kapacita, GB 1 800 600 900 1 200 600 900 600 1000
Konfigurácia
Otáčky vretena, ot./min 10 520 15 030 10 000 10 000 15 000 10 500 15 000 10 000
Hustota záznamu dát, GB/platňa 450 200 300 300 200 240 ND 334
Počet tanierov/hlavy 4/8 3/6 3/6 4/8 3/6 4/8 ND 3/6
Veľkosť vyrovnávacej pamäte, MB 128 128 64 64 128 64 64 64
Veľkosť sektora, bajty 4096-4224 512-528 512-528 512-528 4096-4224 512-528 512-528 512
Výkon
Max. trvalá rýchlosť sekvenčného čítania, MB/s 247 250 195 195 246 195 228 200
Max. trvalá rýchlosť sekvenčného zápisu, MB/s 247 250 195 195 246 195 228 200
Rýchlosť snímania, čítanie/zápis, MB/s 261 267
Interná rýchlosť prenosu dát, MB/s 1307-2859 1762-3197 1440-2350 1440-2350 ND ND ND ND
Priemerný čas vyhľadávania: čítanie/zápis, ms 3,7/4,4 2,9/3,1 ND ND ND 3,7/4,1 2,7/2,95 ND
Čas hľadania medzi skladbou: čítanie/zápis, ms ND ND ND ND ND 0,2/22 ND ND
Čas hľadania celého ťahu: čítanie/zápis, ms 7,3/7,8 7,3/7,7 ND ND ND ND ND ND
Spoľahlivosť
MTBF (stredný čas medzi poruchami), h 2 000 000 2 000 000 2 000 000 2 000 000 2 000 000 2 000 000 2 000 000 1 400 000
AFR (ročná miera zlyhania), % ND 0,44 0,44 0,44 0,44 ND 0,44 ND
Počet cyklov parkovania hlavy 600 000 600 000 ND ND ND ND 600 000 600 000
fyzicka charakteristika
Spotreba energie: nečinnosť / čítanie a zápis, W 5,4/7,6 5,8/7,5 3,9/7,8 4,6/8,1 5,3/8,7 3,9/ND 5,0/9,0 4,2/5,8
Typická hladina hluku: nečinnosť/vyhľadávanie 34/38 dBA 32/38 dBA 30 dBA / ND 31 dBA / ND 32,5/33,5 dBA 30 dBA / ND 33 dBA / ND 30/37 dBA
Maximálna teplota, °C: disk zapnutý / disk vypnutý 55/70 55/70 60/70 60/70 55/70 55/70 55/70 55/70
Odolnosť voči otrasom: pohon povolený (čítanie) / pohon vypnutý 30 g (2 ms) – záznam / 300 g (2 ms) 25 g (2 ms) / 400 g (2 ms) 25 g (2 ms) / 400 g (2 ms) 25 g (2 ms) / 400 g (2 ms) 100 g (1 ms) / 400 g (2 ms) 100 g (1 ms) / 400 g (2 ms) 30 g (2 ms) / 300 g (2 ms)
Rozmery: L × V × D, mm 101 × 70 × 15 100 × 70 × 15 101 × 70 × 15 101 × 70 × 15 101 × 70 × 15 101 × 70 × 15 101 × 70 × 15 101 x 70 x 15/ 147 x 102 x 26
Hmotnosť, g 220 219 212 204 230 240 230 230/500
Záručná doba, roky 5 5 5 5 5 5 5 5
Priemerná maloobchodná cena, rub.* 161 000 36 000 20 000 26 900 49 600 17 800 24 100 14 000 / 12 600

⇡ Popis účastníkov testu

HGST Ultrastar C10K1800 1,8 TB (HUC101818CS4200)

Toto je najväčší disk v najnovšej 10K zostave HGST. Séria Ultrastar C10K1800 je pozoruhodná v niekoľkých ohľadoch. Modely končiace na S420x dosahujú 450 GB na platňu vďaka vysokej hustote záznamu pri použití sektorového formátovania 4K (natívna alebo 512-bajtová sektorová emulácia). Disk teda pojme až 1,8 TB a rýchlosť sekvenčného čítania / zápisu sa dostala na úroveň triedy HDD 15 tisíc otáčok za minútu.

Zvyšok radu tvoria disky s prirážkou 512 – 528 bajtov, s nižšou vynikajúcou rýchlosťou a až 1,2 TB.

Všetky modely v rade C10K1800 majú takzvanú media cache. Na viacerých miestach na povrchu platní sú zvýraznené oblasti slúžiace ako energeticky nezávislá vyrovnávacia pamäť. Namiesto prenosu údajov do požadovaného sektora ich zapisovacia hlava disku vyprázdni do najbližšej oblasti vyrovnávacej pamäte a keď je disk nečinný, presunie sa na správne miesto.

Mimochodom, toto je najdrahší disk v teste, fantasticky drahý - v priemere 161 000 rubľov v internetových obchodoch v Moskve. A v Amerike je to mimochodom oveľa lacnejšie – 800 dolárov na newegg.com.

HGST Ultrastar C10K1800 1,8 TB (HUC101818CS4200)

HGST Ultrastar C15K600 600 GB (HUC156060CSS200)

Jediná 2,5-palcová hnacia sústava s 15 000 otáčkami za minútu v rade HGST. Disky Ultrastar C15K600 majú súčasne najvyššiu rýchlosť sekvenčného čítania/zápisu a zároveň nízku latenciu. Fyzické formátovanie platní sa vykonáva v sektoroch 512-528 alebo 4096-4224 bajtov (s natívnym prístupom alebo emuláciou 512 bajtov). Test zahŕňa najpriestrannejší model v rade - 600 GB so 4 KB sektormi.

HGST Ultrastar C15K600 600 GB (HUC156060CSS200)

Seagate Savvio 10K.6 900 GB (ST900MP0006)

Ide o pomerne staré disky – predminulú generáciu v porovnaní so súčasnou líniou Enterprise Performance 10K od Seagate. Preto už výkon Savvio 10K.6 nie je na špici triedy. Platne boli naformátované v sektoroch 512-528 bajtov. Tieto disky sú však stále v predaji, majú dobrý objem (až 900 GB) a sú relatívne lacné.

Seagate Savvio 10K.6 900 GB (ST900MP0006)

Seagate Enterprise Performance 10K HDD v7 1,2 TB (ST1200MM0017)

Táto séria sa tiež formálne stala zastaranou v čase vydania testu a ustúpila Enterprise Performance 10K HDD v8. Od Savvio 10K.6 sa tieto disky líšia len zvýšenou kapacitou až do 1,2 TB, čo sa však podarilo zvýšením počtu platní, nie hustoty záznamu, takže v deklarovanom výkone nie je rozdiel oproti predchádzajúcej generácii. Model ST1200MM0017, ktorý sa zúčastňuje testovania, má vstavané šifrovanie.

Pevný disk Seagate Enterprise Performance 10K HDD 1,2 TB (ST1200MM0007)

Seagate Enterprise Performance 15K HDD v5 600 GB (ST600MP0035)

to aktuálna linka Seagate poháňa s rýchlosťou vretena 15 tisíc ot./min. Disky majú sektorové označenia 512-528 alebo 4096-4224 bajtov (natívne alebo s emuláciou 512 bajtov). Testovaný bol disk s maximálnou kapacitou (600 GB) so 4-kilobajtovými sektormi.

Seagate Enterprise Performance 15K HDD 600 GB (ST600MP0035)

Toshiba AL13SEB 900 GB (AL13SEB900)

Podľa hlavných charakteristík ide o analóg Seagate Savvio 10K.6: 10 000 otáčok za minútu, objem až 900 GB, formátovanie podľa sektorov 512-528 bajtov. Toshiba v tejto sérii neponúka disky so zabudovaným šifrovaním.

Toshiba AL13SXB 600 GB (AL13SXB600N)

V tejto sérii diskov s 15 000 otáčkami za minútu sú modely s názvami ako AL13SXB**0N naformátované s veľkosťou sektora 512 – 528 bajtov. Najstaršieho z nich sme zobrali na testovanie. Modely s názvami ako AL13SXB**E* využívajú 4K sektory a podporujú aj 12Gb/s rozhranie SAS. V celej sérii AL13SXB nie je zabudované žiadne šifrovanie.

Toshiba 900 GB (AL13SEB900)

WD VelociRaptor 1TB (WD1000CHTZ/WD1000DHTZ)

Pokiaľ ide o fyzické údaje, VelociRaptor sa len málo líši od svojho prototypu - WD Xe: rovnakých 10 000 otáčok za minútu a takmer rovnaký lineárny výkon. VelociRaptor používa rozdelenie na oddiely Advanced Format (4 KB sektory) a množstvo dostupné pre používateľa je vyššie ako pri podobnom WD Xe (1 TB v prípade staršieho modelu).

Keďže ide o SATA disk, funkčne nejde o úplný analóg diskov SAS. Zabudnúť možno najmä na dvojportovú konektivitu, konfiguráciu veľkosti sektora a vstavané šifrovanie. Okrem toho sú disky SAS zvyčajne spoľahlivejšie, čo je zrejmé pri porovnaní ich tvrdeného MTBF s MTBF VelociRaptor. Z hľadiska výkonu však možno tento disk považovať za serverovú desaťtisícku pre chudobných. Existujú verzie „jašterice“ s adaptérom chladiča na tvarový faktor 3,5 palca (DHTZ), ako aj „nahé“ verzie 2,5 palca (CHTZ).

WD VelociRaptor 1TB (WD1000DHTZ)

⇡ Metodika testovania

Izolované výkonnostné testy

Vykonané pomocou Iometer 1.1.0. Objem a rýchlosť prenosu dát sa udáva v binárnych jednotkách (1 KB = 1024 bajtov). Hranice bloku sú zarovnané so značkou 4 kB.

  1. Sekvenčné čítanie/zápis 128 KB blokových údajov s hĺbkou frontu požiadaviek 256.
  2. Bloky náhodného čítania/zápisu od 512 bajtov do 2 MB s hĺbkou frontu požiadaviek 256.
  3. Zmiešané čítanie/zápis 128 KB blokov s hĺbkou frontu požiadaviek 256. Podiel operácií čítania a zápisu sa pohybuje od 0 do 100 % v 10 % prírastkoch.
  4. Závislosť šírku pásma na dĺžke príkazového frontu. Vykoná sa čítanie blokov s veľkosťou 4 kB, hĺbka frontu požiadaviek sa mení od 1 do 256 v krokoch po mocnine dvoch. Podobný test na písanie blokov sa nevykonáva, pretože. pevné disky sa v tomto parametri nelíšia.
  5. Stabilný čas odozvy. Vykoná sa náhodné čítanie/zápis 512-bajtových blokov s hĺbkou frontu požiadaviek 1. Test pokračuje 10 minút.
  6. Stálosť času odozvy. Vykonáva sa náhodné čítanie/zápis blokov o veľkosti 4 KB s hĺbkou fronty požiadaviek 256. Pre každý segment testu s trvaním 1 s sa zaznamenávajú priemerné a maximálne hodnoty času odozvy, na základe čoho: a) sa vypočítajú priemerné hodnoty oboch ukazovateľov; b) štandardná odchýlka priemerného času odozvy.
  7. Viacvláknové čítanie/zápis. Sú vytvorené štyri vlákna, ktoré vykonávajú sekvenčné čítanie/zápis 64 KB blokov s hĺbkou frontu požiadaviek 1. Vlákna majú prístup k neprekrývajúcim sa 100 GB adresným priestorom, ktoré sú umiestnené blízko seba na disku, počnúc sektorom nula. Meria sa súhrnná priepustnosť všetkých tokov, ako aj každého z nich jednotlivo.

Simulované záťažové testy

Spustite v Iometri 1.1.0. Objem a rýchlosť prenosu dát sa udáva v binárnych jednotkách (1 KB = 1024 bajtov). Hranice bloku sú zarovnané so značkou 4 kB. Hĺbka frontu príkazov je 256.

Veľkosť bloku Podiel všetkých žiadostí Zdieľajte čítanie Zdieľanie s náhodným prístupom
Databáza
8 kB 100% 67% 100%
Súborový server
512 bajtov 10% 80% 100%
1 kB 5% 80% 100%
2 kB 5% 80% 100%
4 kB 60% 80% 100%
8 kB 2% 80% 100%
16 kB 4% 80% 100%
32 kB 4% 80% 100%
64 kB 10% 80% 100%
Pracovná stanica
8 kB 100% 80% 80%
webový server
512 bajtov 22% 100% 100%
1 kB 15% 100% 100%
2 kB 8% 100% 100%
4 kB 23% 100% 100%
8 kB 15% 100% 100%
16 kB 2% 100% 100%
32 kB 6% 100% 100%
64 kB 7% 100% 100%
128 kB 1% 100% 100%
512 kB 1% 100% 100%

skúšobná stolica

Pohony boli pripojené k adaptéru LSI SAS 9211-8i, za čo ďakujeme ruskému zastúpeniu LSI.

⇡ Výkon, základné testy

Sekvenčné čítanie/zápis

  • Pohony s rýchlosťou vretena 15 000 ot./min. vládnu v sekvenčnom teste čítania/zápisu. Táto skupina má však svojho lídra – Seagate Enterprise Performance 15K HDD v5.
  • Ultrastar C10K1800 nie je horší ako disky kategórie 15K vďaka vysokej hustote záznamu.
  • Prezentované desaťtisícovky sa však z hľadiska lineárnej prístupovej rýchlosti líšia len málo.

Bezplatné čítanie

  • 15-tisícovky a v tejto disciplíne dominujú nad svojimi nízkorýchlostnými kolegami.
  • Rozpätie indikátorov v rámci kategórií HDD s rovnakou rýchlosťou vretena je malé. Môžeme vyzdvihnúť iba HGST Ultrastar C15K600 ako formálneho lídra vo svojej skupine a VelociRaptor, ktorý je jednoznačne horší ako jeho náprotivky.

Svojvoľný vstup

    Výsledky testu náhodného zápisu sa ukázali byť menej predvídateľné ako v predchádzajúcom teste, pretože sú určené nielen mechanikou HDD, ale aj povahou využitia vyrovnávacej pamäte.

  • HGST Ultrastar C15K600 predviedol ohromný výkon, pre konkurenčné zariadenia úplne nedosiahnuteľný.
  • Dva zvyšné 15K disky majú tiež veľkú výhodu oproti HDD s nižšími otáčkami vretena.
  • Samotné 10K tvoria homogénnu skupinu, s výnimkou Ultrastar C10K1800. Svoju triedu ďaleko presahuje a je na druhom mieste za pohonom C15K600 od rovnakého výrobcu. Tu je, vychvaľovaná mediálna vyrovnávacia pamäť, v akcii!

Stabilný čas odozvy

  • Aj keď záťaž pokračuje 10 minút, na niektorých diskoch nemusí úplne zaplniť vyrovnávaciu pamäť, takže výsledky zápisu údajov neodrážajú to, na čo je tento test zameraný – latenciu mechaniky disku.
  • Naopak, pri čítaní s dĺžkou fronty jednej inštrukcie buffer nie je pomocníkom. V dôsledku toho sa súperi zoradili v súlade s rýchlosťou otáčania vretena (čím je vyššia, tým rýchlejšia je doba odozvy). Medzi zariadeniami rovnakej kategórie nebol zistený žiadny významný rozdiel.

⇡ Výkon, pokročilá analýza

Zmiešané čítanie/zápis

  • 15K disky sú stále na vrchole, s výnimkou Ultrastar C15K600, ktorý sa pri zmiešanom zaťažení potopil obzvlášť ťažko.
  • Ultrastar C10K1800 opäť vyčnieval medzi svojimi rovesníkmi. Z ďalších desaťtisícoviek si všimneme Toshibu AL13SEB. Všetky sú približne rovnaké pri 100 percentnom čítaní alebo zápise, ale AL13SEB si zachováva najlepší výkon pri zmiešanom pracovnom zaťažení.

Závislosť priepustnosti od dĺžky frontu príkazov

  • Všetky disky môžu ťažiť z dlhého radu príkazov a dosahovať špičkovú priepustnosť pri 64 príkazoch. Iba VelociRaptor je spokojný s radom 32 tímov.

Viacvláknové čítanie

  • Väčšina účastníkov testu rovnomerne rozdeľuje zdroje medzi štyri vlákna. Čo však vedie k celkovému nízkemu výkonu.
  • Toshiba AL13SEB a WD VelociRaptor naopak pri viacvláknovom čítaní obetujú jedno z vlákien, čím zvyšujú rýchlosť prenosu dát v ostatných a celkovú priepustnosť.

Viacvláknové nahrávanie

  • Pri zápise do štyroch prúdov nie je žiadny z diskov prefíkaný: výkon je rovnomerne rozdelený medzi všetky prúdy.
  • Ako vidíte, v tomto teste až tak nezávisí od mechaniky disku. 15K modely od Seagate a Toshiba obsadili prvé miesta, no Ultrastar 15K600 je zjavným outsiderom.

Konzistencia doby odozvy

  • Pri čítaní údajov sa všetky disky vyznačujú výrazným rozdielom medzi priemernou a maximálnou dobou odozvy. Len VelociRaptor vyniká lepším pomerom priemernej a maximálnej doby odozvy.
  • Pri nahrávaní sú špičkové hodnoty času odozvy vyhladené vyrovnávacou pamäťou a líšia sa len málo od priemeru.

  • Účastníci testu sa najviac líšia v rozložení prístupových časov na zápis. Ultrastar C10K1800 má najkonzistentnejší výkon. Toshiba AL13SEB900 má na druhej strane oveľa vyššiu štandardnú odchýlku prístupového času.

Medzi serverovými desaťtisíckami sa disky od seba až tak nelíšia, no formálne najlepšie výsledky dosiahol Seagate Savvio 10K.6. Na druhej strane VelociRaptor vždy zaostáva.

Väčšina desaťtisícoviek je vo svojich hlavných aspektoch podobná, ale stojí za to vyzdvihnúť HGST Ultrastar C10K1800 (HUC101818CS4200), ktorý je horší ako vynaliezavejší kolegovia z triedy 15K iba v náhodnej rýchlosti čítania a zároveň má rekordný objem 1,8 TB. Tieto výhody však neovplyvnili výsledky testov s emulovanými aplikáciami.

Seagate Savvio 10K.6 900 GB (ST900MP0006) a Seagate Enterprise Performance 10K HDD v7 1,2 TB (ST1200MM0007) poskytujú trvalo vysoký výkon bez prekvapení. Toshiba AL13SEB900 si poradila s testami o niečo horšie ako ostatné desaťtisícovky.

WD VelociRaptor 1TB (WD1000DHTZ) možno považovať za „chudák“ vysokovýkonný HDD, ak protokol SAS nie je povinnou položkou v zadávacích podmienkach. Podľa jeho charakteristík ide o typický disk triedy 10K, len v porovnaní so skutočnými serverovými jednotkami je rýchlosť náhodného čítania veľmi neuspokojivá, čo sa prejavilo aj v „emulátoroch“.

#SAS

SAS (Serial Attached SCSI)- sériové rozhranie počítača určené na pripojenie rôzne zariadenia dátové úložiská a páskové jednotky. SAS je navrhnutý tak, aby nahradil paralelné rozhranie SCSI a používa rovnakú sadu príkazov SCSI.

SAS je spätne kompatibilný s SATA: Zariadenia SATA II a SATA 6 Gb/s je možné pripojiť k radiču SAS, ale zariadenia SAS nemožno pripojiť k radiču SATA. Najnovšia implementácia SAS poskytuje prenos dát rýchlosťou až 12 Gb/s na linku. Špecifikácia 24 Gb/s SAS sa očakáva do roku 2017

SAS kombinuje výhody rozhraní SCSI (hĺbkové triedenie príkazového radu, dobrá škálovateľnosť, vysoká odolnosť voči šumu, dlhé maximálne dĺžky káblov) a rozhrania Serial ATA (tenké, flexibilné, lacné káble, možnosť pripojenia za prevádzky, topológia point-to-point, ktorá umožňuje dosiahnuť vyšší výkon v zložitých konfiguráciách) s novými jedinečnými funkciami, ako je pokročilá topológia pripojenia pomocou rozbočovačov nazývaných SAS extendery ( expandéry SAS), prepojenie dvoch kanálov SAS do jedného (oba pre zvýšenie spoľahlivosti a výkonu), práca na jednom disku s rozhraním SAS aj SATA.

V spojení s nový systém adresovanie, to umožňuje pripojiť až 128 zariadení na port a mať až 16256 zariadení na ovládači, bez nutnosti akejkoľvek manipulácie s prepojkami atď. Odstránil sa 2 terabajtový limit priestoru LUN.

Maximálna dĺžka kábla medzi dvoma zariadeniami SAS je 10 m pri použití pasívnych medených káblov.

SAS protokol prenosu dát vlastne znamená tri protokoly naraz - SSP (Serial SCSI Protocol), ktorý zabezpečuje prenos príkazov SCSI, SMP (SCSI Management Protocol), ktorý pracuje s riadiacimi príkazmi SCSI a je zodpovedný napríklad za interakciu s expandérmi SAS a protokolom STP (SATA Tunneled Protocol), ktorý implementuje podporu pre zariadenia SATA.

Vyrobené v tento moment majú interné konektory ako SFF-8643 (môže sa nazývať aj mini SAS HD), ale stále sa môžete stretnúť s konektormi ako SFF-8087 (mini SAS), ktorý má 4 kanály SAS.


Voľba externého rozhrania používa konektor SFF-8644, ale konektor SFF-8088 možno stále nájsť. Podporuje tiež štyri kanály SAS.

Radiče SAS sú plne kompatibilné s diskami SATA a klietkami/základnou doskou SATA– pripojenie sa zvyčajne vykonáva pomocou káblov: . Kábel vyzerá takto:


SFF-8643 -> 4 x SAS/SATA

Zvyčajne SAS koše / backplanes majú SATA konektory na vonkajšej strane a môžete do nich vždy vložiť bežné SATA disky, preto sa (takéto koše) zvyčajne nazývajú SAS / SATA.

Existujú však reverzné verzie takéhoto kábla na pripojenie backplane s internými konektormi SFF-8087 k radiču SAS, ktorý má bežné konektory SATA. Tieto káble nie sú vzájomne zameniteľné.

Jednotky SAS nie je možné pripojiť k radiču SATA ani inštalovať do klietky/základnej dosky SATA.


Na pripojenie diskov SAS k ovládaču s internými konektormi SFF-8643 alebo SFF-8087 bez použitia klietok SAS musíte použiť kábel ako SFF-8643->SFF-8482 alebo SFF-8087->SFF-8482.

Existujúce verzie rozhrania SAS (1.0, 2.0 a 3.0) sú navzájom kompatibilné, to znamená, že disk SAS2.0 možno pripojiť k radiču SAS 3.0 a naopak. Budúca verzia 24 Gb/s bude navyše spätne kompatibilná.

Typy konektorov SAS

Obrázok kódové meno Taktiež známy ako Vonkajšie/
interiéru		 Počet kontaktov Počet zariadení