从并行SCSI到串行SCSI

SCSI (Small Computer System Interface) 常常称为并行 SCSI,它的历史差不多有 30 年了,已经很难满足当今 IT 环境的需求。因此,开发了串行连接 SCSI (Serial Attached SCSI,SAS) 来克服 SCSI 固有的局限性。本文主要介绍这两种接口之间的差异,说明 SAS 的优点。

简介

SCSI (Small Computer System Interface) 是一组用于在计算机和外部设备之间进行物理连接和传输数据的标准。这些标准定义命令、协议、电子接口和光学接口。SCSI 通常用在硬盘和磁带设备上,但是也可以用于许多其他设备,比如扫描仪、CD 和 DVD 驱动器。

SCSI(常常称为并行 SCSI)基于总线技术。它的历史差不多有 30 年了,已经很难满足当今 IT 环境的需求。例如,它的最高数据传输速度只有 320 MB/sec (Ultra320 SCSI),而且在共享的总线上连接的设备越多,性能就越差。企业 IT 需求日益复杂,SCSI 越来越不能满足需要了。

开发 Serial Attached SCSI (SAS) 的目的是满足传统的并行 SCSI 无法满足的 I/O 和直接连接存储需求。它提供与 SCSI 的逻辑兼容性,同时提供优于 SCSI 的可靠性、性能和可管理性。与并行 SCSI 一样,SAS 是一种用于在硬盘和磁带驱动器等计算机存储设备之间传输数据的技术。但是,SCSI 是多支路的,而 SAS 是点对点协议,支持比并行 SCSI 高得多的数据传输速度。它使用标准的 SCSI 命令集与 SAS 端设备交互。

SAS 协议由 International Committee for Information Technology Standards (INCITS) 的 T10 技术委员会开发和维护。

组件

典型的 SAS 系统由以下四个基本组件组成:

  • 发起者(Initiator)
  • 目标 (Target)
  • 服务交付子系统 (Service Delivery Subsystem)
  • 扩展器 (Expander)

发起者向目标设备发送设备服务和任务管理请求,并从目标设备接收对请求的响应。发起者可以是主板上的组件或附加的主机总线适配器。

目标包含逻辑单元和目标端口。它接收并处理设备服务和任务管理请求,然后向发送这些请求的发起者返回响应。目标设备可以是硬盘或磁盘阵列系统。

服务交付系统 (SDS) 是 I/O 系统的一部分。它在发起者和目标之间来回传输信息。一般情况下,SDS 由连接发起者和目标的线缆组成,可能包含扩展器。

扩展器是 SDS 的组成部分。它们协助 SAS 设备之间的通信。它们还帮助把多个 SAS 设备连接到单一发起者端口。

 

并行 SCSI 与 SAS

下表说明 SAS 和 SCSI 接口之间的主要差异:

并行 SCSI 与 SAS

并行 SCSI SAS
体系结构 并行,所有设备都连接到共享的总线。 串行,点对点,单独的信号路径。使用端口扩展器1执行散布(fan-out)。
性能 最大速度 320 MB/sec (Ultra320 SCSI)。性能随着连接共享总线的设备增加而衰退。跨整个多支路总线分享速度。 3.0 GB/sec,计划增加到 12.0 GB/sec。即使增加更多设备,性能也维持不变。
可伸缩性 每条线缆上的设备数受到每条通道上 SCSI ID 数(8、16 或 32)的限制。 最多 128 个设备。通过使用散布扩展器,可支持 16,384 个设备。
兼容性 与其他所有驱动器接口都不兼容。 与串行 ATA (SATA) 兼容。
最大线缆长度 总长度 12 米。可以使用 SCSI 中继器突破此限制,但是中继器比较贵。 每个单独的连接 8 米;整个域可以布置数千英尺的线缆。
线缆形式因素 过多的线缆会增加成本。 紧凑的连接器和线缆可以节省空间和成本。
热插拔功能 未优化。应该谨慎。 支持。
设备标识 手工设置;用户必须确保总线上没有 ID 号冲突。 在生产设备时设置全世界范围内惟一的 ID,可以惟一地标识设备;不需要用户操作。
终结 手工设置;用户必须确保正确地安装终结器。 单独的信号路径使设备在默认情况下包含终结;不需要用户操作。

1端口扩展器本质上是具有强大的处理器的交换机。

结束语

从最终用户的角度来看,SAS 提供企业级的健壮性,能够保护对兼容的 SCSI 软件和应用程序的投资。另外,因为它与 SATA (Serial Advanced Technology Attachment) 兼容,SAS 允许在 SAS 系统中使用直接连接存储设备。因为它基于串行接口,所以 SAS 允许增加设备支持。

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