SAS技术发展历史和相应技术剖析

日期: 2008-01-17 来源:TechTarget中国

  Parallel SCSI 和 Parallel ATA 二十多年前,Parallel SCSI 和 Parallel ATA标准问世时,兼容性根本不是问题。大家都以是非二元论来看这两种界面的角色,没有人预期,大家会需要它们在共同的应用上交互作业。SCSI主要是在企业级用户中应用; ATA主要应用在桌上型电脑。为了满足两种不同的应用要求,两种界面应用了截然不同的,而且完全不兼容的技术。前者自备指令集、CPU占用率低、稳定、多任务、带宽大,而后者简单、成本低。

  Parallel SCSI

  运用一条并行结构的线缆,这条缆线最多可级连16个外围设备;另外还有一个定址架构,可让主机控制器选择级连设备中的任何一个,并与之通讯。缆线长度最多可以达到12米,让界面容纳内接式(在服务器机壳内)和外接式(JBOD或机架)硬盘。SCSI通讯协定支持的指令集适用于自订应用、进阶错误复原和效能最佳化等等复杂的企业硬盘管理作业。

  Parallel ATA

  Parallel ATA适用于成本敏感的桌上型电脑任务,要求在两个外围设备之间具有点对点界面,这个界面既不支持也不要求定址架构(基本的master/slave排列就已足够)。它只处理内接式硬盘,因为它的缆线长度短(1米),与外接式存储设备不相容。ATA的通讯协定是以注册为主,因此既简单又便宜,其指令集也一样。

  然而经过了二十年的科技发展,计算机硬件产业CPU速度与内存带宽的惊人成长,使得原本的parallel ATA,SCSI已渐渐无法满足计算机的需求,而另一方面网络的快速成长,刺激了市场对在线/移动式存储解决方案的爆炸性需求,这些存储解决方案以高可用性和可靠性提供资料。传统的“直连存储”(DAS)模型因存储区域网络(SAN)和网络附加存储(NAS)环境而扩大。SCSI不断获得速度上的提升,但就Parallel架构而言,传统数据和信号的总线共用,高传输速率必须克服信号的互相干扰,因此在效能和扩充性潜力上均受到限制。因此PATA到ATA133规格,Parallel SCSI到Ultra 320规格便不能再往上提升。

  当光纤通道问世时,因其具有惊人的传输量和扩充性,在高端的在线应用很快就取代了Parallel SCSI,成为大型企业关键任务资料的主要存储解决方案。然而对于中型企业而言,光纤通道产品高得惊人的成本,让他们无力负担,所以许多中型企业一面继续使用SCSI来处理其关键任务,一面研究其它方法,将他们大量的非关键、不经常存取的资料从在线SCSI副系统移到成本较低的近线作业系统。磁盘密度继续快速成长之际,具备内接ATA硬盘的低廉服务器就成为可行的近线存储解决方案。等到低成本、高容量的Serial ATA硬盘问世,就表示近线存储的弹性和效能均已提高。SATA以低成本提供必备的高容量,而且不象Parallel界面在扩充性方面受到限制。现在,企业存储连续性在高端(光纤通道)和低端(SATA)应用上都有强大的解决方案,但是中型解决方案的进度则明显落后。Parallel SCSI已达到开发潜力的极限,这时显然需要新的解决方案。

  SAS 的出现

  Serial Attached SCSI(SAS)是取代Parallel SCSI的下一代企业级存储界面技术,与Parallel SCSI相比,利用Serial架构做资料传输的SAS,不论在扩充性、效能、可靠性和灵活性等方面,都比Parallel SCSI具有更优异的表现。同时SAS亦提供了SATA硬盘的兼容性,为需要的企业用户,提供了理想的解决方案。

  Serial ATA (SATA)硬盘成本较低,相对于ATA来看,可提供更好的品质及优秀的效能,这些优点开始吸引IT管理者考虑以SATA解决方案用于非关键性的资料近线存储、备份及恢复,并且SATA硬盘提供的存取速度(在适当的容量下)远比磁带快得多。

  SAS拥有Parallel SCSI经过验证的优点—-稳定的可靠性、丰富和成熟的指令集,同时使用新的串连架构,取得了惊人的传输量(3.0Gbits/sec)和显著的扩充性(利用扩充设备,最多可扩充到16348项设备)。因为Serial Attached SCSI是在Serial ATA 1.0标准制定之后开始发展的,存储业界大都选择将是否兼容SATA作为SAS标准的一个关键要素。企业存储连续性现在已提供了多种解决方案,以满足每一个层次的存储需求。

  Infortrend的SAS阵列系统(EonStor S12F-R/G1420)考虑了不同类型的用户需求,提供了高速的传输性能、稳定的冗余性及高可靠性的资料保护,来满足客户的需求。Infortrend的技术总监Michael Schnapp指出SAS提供的高效能、高扩展性及高稳定性将取代现阶段的SCSI技术,来满足未来数字环境下传输大量资料的需求。

  解决方案

  传统上资料储存只有两种类型,那就是在线(online)和离线(offline)储存,近来则引进了一个新的运用——近线(near line)作业,这个概念日益风行,原因是它意识到资料是有所谓的生命周期的,在这个生命周期中,企业对可存取性和安全性的需求不尽相同。企业存储不适于用是非简单二分法来管理资料,而是该有一个完整连续性的管理,让资料可以在其价值和关键性改变时被轻易地转移存储。

 

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