SAS

SAS是新一代的SCSI技術，和現在流行的Serial ATA(SATA)硬碟相同，都是採用串列技術以獲得更高的傳輸速度，並通過縮短連結線改善內部空間等。SAS是并行SCSI介面之後開發出的全新介面。此介面的設計是為了改善存儲系統的效能、可用性和擴充性，提供與串列ATA (Serial ATA，縮寫為SATA)硬碟的兼容性。

SAS的介面不僅看起來和SATA類似，而且可以向下兼容SATA標準。即SAS系統的背板(Backpanel)既可以連接具有雙埠、高性能的SAS驅動器，也可以連接高容量、低成本的SATA驅動器。由此SAS驅動器和SATA驅動器可以同時存在於一個存儲系統之中。但需要注意的是，SATA系統並不兼容SAS，所以SAS驅動器不能連接到SATA背板上。由於SAS系統的兼容性，IT人員能夠運用不同介面的硬碟來滿足各類應用在容量上或效能上的需求，因此在擴充存儲系統時擁有更多的彈性，讓存儲設備發揮最大的投資效益。

SAS技術還有簡化內部連接設計的優勢，存儲設備廠商目前投入相當多的成本以支持包括光纖通道陣列、SATA陣列等不同的存儲設備，而SAS連接技術將可以通過共用組件降低設計成本。

串列SCSI是點到點的結構，可以建立磁碟到控制器的直接連接。具有以下特點：

1、更好的性能：

點到點的技術減少了地址衝突以及菊花鏈連結的減速；

為每個設備提供了專用的信號通路來保證最大的帶寬；

全雙工方式下的數據操作保證最有效的數據吞吐量；

2、簡便的線纜連結：

更細的電纜搭配更小的連接器；

3、更好的擴展性：

可以同時連結更多的磁碟設備。

由於串列SCSI（SAS）是點到點的結構，因此除了提高性能之外，每個設備連接到指定的數據通路上提高了帶寬。SAS的電纜結構節省了空間，從而提高了使用SAS硬碟伺服器的散熱、通風能力。一般情況下，較大的并行電纜會帶來電子干擾，SAS的電纜結構可以解決這個問題。此外SAS結構有非常好的擴展能力，最多可以連接16384個磁碟設備。

串列SCSI（SAS）硬碟使用與S-ATA相同的介面，但是使用較多的信號，因此SAS硬碟不能與S-ATA硬碟控制器連結。SAS是通用介面，支持SAS和S-ATA，SAS控制器可以支持SAS和SATA磁碟。S-ATA使用SAS控制器的信號子集，因此SAS控制器支持S-ATA硬碟。

初期的SAS硬碟使用2.5英寸封裝，這樣可以使機架伺服器支持更多的硬碟，現在已經有廠商推出標準3.5英寸的SAS硬碟；初期產品的轉速是10000RPM，而現在15000RPM的產品也已經問世。SAS硬碟與相同轉速的SCSI硬碟相比有相同或者更好的性能。串列介面減少了線纜的尺寸，允許更快的傳輸速度，SAS硬碟傳輸數據可以達到3.0Gbit/sec。

每個SAS電纜有4根電纜，2根輸入2根輸出。SAS可以同時進行數據的讀寫，全雙工的數據操作提高數據的吞吐效率。

2001年11月26日，Compaq、IBM、LSI邏輯、Maxtor和Seagate聯合宣布成立SAS工作組。

在2003年的CEBIT大會上，惠普和希捷早已推出了SAS界面的硬碟樣品。當時，英特爾和Emulex也表示，將計劃開發支持SAS和SATA界面的處理器。去年11月，Adaptec也推出了SAS控制器出樣，新品的平均數據帶寬為3Gbps，峰值帶寬達5Gbps。

未來，第二代和第三代的SAS界面將提供6－12Gbps的數據帶寬，並支持HostRAID。

現在開發SAS架構的存儲設備企業包括希捷、前邁拓、LSI Logic和Adaptec等。

在新一代以SAS為基礎的應用結構下，SAS與SATA企業用硬碟是彼此能夠截長補短非常理想的儲存組件。SAS硬碟是為需求量較大及具備關鍵性處理任務的應用裝置所設計的產品，而SATA硬碟則適合於近線儲存及其它對於儲存需求量較小的中小型企業所應用。

預計今年，低端的存儲系統將由SATA取代SCSI硬碟，而高、中端的外部存儲系統將大部分採用光纖通道。但存儲系統價格的迅速下滑等因素卻讓業界對SAS硬碟的態度大幅改變。在產品價格快速下降的趨勢下，存儲設備廠商勢必通過更具有成本優勢的技術製造存儲設備，而SAS硬碟正是符合這種需求的產品。另外，SAS系統和SATA系統的兼容性，以及I-SCSI連接標準的實行，也都會推動SAS系統的發展。

由於企業市場一向對新技術較為保守，也許SAS技術的普及不會像SATA技術那樣迅速，但是這也只是時間問題。前邁拓公司預計，到2009年將有三分之二的外部存儲設備採用SAS技術，以連接SAS或SATA硬碟。

SAS硬碟應用

存儲設備的反應速度，除了各環節間的配合與操作系統的影響之外，硬碟的反應速度其實具有關鍵性的地位。企業級的工作站或存儲設備，一般來說，都採用光纖通道（Fibre Channel，FC）與SCSI硬碟作為內部的存儲媒體。但是隨著SCSI硬碟在擴增性上的限制，SAS（Serial Attached SCSI）硬碟嶄露頭角。由於伺服器廠商有越來越多採用SAS硬碟作為內部的存儲媒體，那麼在存儲市場里，SAS硬碟是否會成為FC硬碟的勁敵？NetApp表示小型負載的應用可以採用SAS硬碟，可兼具預算與效能的考慮。

既然SAS硬碟比較適合小型負載的應用，那麼哪些應用為小型負載的狀況呢？NetApp解釋，例如在1,000人以下的電子郵件系統，或者規模不大的ERP、CRM系統，很多國內中小企業就相當適合。而像是大型的ERP、CRM系統，或是在線實時交易系統等，因為傳輸量大，反應速度需要實時快速，所以還是應當採用更高端的光纖通道硬碟。

串列連接SCSI (Serial Attached SCSI，縮寫為SAS) SAS是新一代的SCSI技術，和現在流行的Serial ATA(SATA)硬碟相同，都是採用串列技術以獲得更高的傳輸速度，並通過縮短連結線改善內部空間等。 SAS是并行SCSI介面之後開發出的全新介面。此介面的設計是為了改善存儲系統的效能、可用性和擴充性，提供與串列ATA (Serial ATA，縮寫為SATA)硬碟的兼容性。 SAS的介面技術可以向下兼容SATA。SAS系統的背板(Backplane)既可以連接具有雙埠、高性能的SAS驅動器，也可以連接高容量、低成本的SATA驅動器。因為SAS驅動器的埠與SATA驅動器的埠形狀看上去類似，所以SAS驅動器和SATA驅動器可以同時存在於一個存儲系統之中。但需要注意的是，SATA系統並不兼容SAS，所以SAS驅動器不能連接到SATA背板上。由於SAS系統的兼容性，IT人員能夠運用不同介面的硬碟來滿足各類應用在容量上或效能上的需求，因此在擴充存儲系統時擁有更多的彈性，讓存儲設備發揮最大的投資效益。

SAS的介面技術可以向下兼容SATA。具體來說，二者的兼容性主要體現在物理層和協議層的兼容。在物理層，SAS介面和SATA介面完全兼容，SATA 硬碟可以直接使用在SAS的環境中，從介面標準上而言，SATA是SAS的一個子標準，因此SAS控制器可以直接操控SATA硬碟，但是SAS卻不能直接使用在SATA的環境中，因為SATA控制器並不能對SAS硬碟進行控制；在協議層，SAS由3種類型協議組成，根據連接的不同設備使用相應的協議進行數據傳輸。其中串列SCSI協議(SSP)用於傳輸SCSI命令；SCSI管理協議(SMP)用於對連接設備的維護和管理；SATA通道協議(STP)用於 SAS和SATA之間數據的傳輸。因此在這3種協議的配合下，SAS可以和SATA以及部分SCSI設備無縫結合。

徠SAS系統的背板(Backplane)既可以連接具有雙埠、高性能的SAS驅動器，也可以連接高容量、低成本的SATA驅動器。所以SAS驅動器和 SATA驅動器可以同時存在於一個存儲系統之中。但需要注意的是，SATA系統並不兼容SAS，所以SAS驅動器不能連接到SATA背板上。由於SAS系統的兼容性，使用戶能夠運用不同介面的硬碟來滿足各類應用在容量上或效能上的需求，因此在擴充存儲系統時擁有更多的彈性，讓存儲設備發揮最大的投資效益。

在系統中，每一個SAS埠可以最多可以連接16256個外部設備，並且SAS採取直接的點到點的串列傳輸方式，傳輸的速率高達3Gbps，估計以後會有 6Gbps乃至12Gbps的高速介面出現。SAS的介面也做了較大的改進，它同時提供了3.5英寸和2.5英寸的介面，因此能夠適合不同伺服器環境的需求。SAS依靠SAS擴展器來連接更多的設備，目前的擴展器以12埠居多，不過根據板卡廠商產品研發計劃顯示，未來會有28、36埠的擴展器引入，來連接SAS設備、主機設備或者其他的SAS擴展器。

和傳統并行SCSI介面比較起來，SAS不僅在介面速度上得到顯著提升(現在主流Ultra 320 SCSI速度為320MB/sec，而SAS才剛起步速度就達到300MB/sec，未來會達到600MB/sec甚至更多)，而且由於採用了串列線纜，不僅可以實現更長的連接距離，還能夠提高抗干擾能力，並且這種細細的線纜還可以顯著改善機箱內部的散熱情況。

SAS目前的不足主要有以下方面：

1)硬碟、控制晶元種類少：只有希捷、邁拓以及富士通等為數不多的硬碟廠商推出了SAS介面硬碟，品種太少，其他廠商的SAS硬碟多數處在產品內部測試階段。此外周邊的SAS控制器晶元或者一些SAS轉接卡的種類更是不多，多數集中在LSI以及Adaptec公司手中。

2)硬碟價格太貴：比起同容量的Ultra 320 SCSI硬碟，SAS硬碟要貴了一倍還多。一直居高不下的價格直接影響了用戶的採購數量和渠道的消化數量，而無法形成大批量生產的SAS 硬碟，其成本的壓力又會反過來促使價格無法下降。如果用戶想要做個簡單的RAID級別，那麼不僅需要購買多塊SAS硬碟，還要購買昂貴的RAID卡，價格基本上和硬碟相當。

3)實際傳輸速度變化不大：SAS硬碟的介面速度並不代表數據傳輸速度，受到硬碟機械結構限制，現在SAS硬碟的機械結構和SCSI硬碟幾乎一樣。目前數據傳輸的瓶頸集中在由硬碟內部機械機構和硬碟存儲技術、磁碟轉速所決定的硬碟內部數據傳輸速度，也就是80MBsec左右，SAS硬碟的性能提升不明顯。

4)用戶追求成熟、穩定的產品：從現在已經推出的產品來看，SAS硬碟更多的被應用在高端4路伺服器上，而4路以上伺服器用戶並非一味追求高速度的硬碟介面技術，最吸引他們的應該是成熟、穩定的硬體產品，雖然SAS介面伺服器和SCSI介面產品在速度、穩定性上差不多，但目前的技術和產品都還不夠成熟。

不過隨著英特爾等主板晶元組製造商、希捷等硬碟製造商以及眾多的伺服器製造商的大力推動，SAS的相關產品技術會逐步成熟，價格也會逐步滑落，早晚都會成為伺服器硬碟的主流介面。

總結：

作為一種新的存儲介面技術，SAS不僅在功能上可與Fibre Channel媲美，還具有兼容SATA的能力，因而被業界公認為取代并行SCSI的不二之選。據唯實數工程師介紹，SAS的優勢主要體現在：靈活性，可以兼容SATA，為用戶節省投資；擴展性，一個SAS域最多可以直連16384個設備；性能卓越，點對點的架構使性能隨埠數量增加而提高；更合理的電纜設計，在高密度環境中提供更有效的散熱。衡量一種技術的優劣通常有4個基本指標，即性能、可靠性、可擴展性和成本。回顧串列磁碟技術的發展歷史，從光纖通道，到SATA，再到SAS，幾種技術各有所長。光纖通道最早出現的串列化存儲技術，可以滿足高性能、高可靠和高擴展性的存儲需要，但是價格居高不下；SATA硬碟成本倒是降下來了，但主要是用於近線存儲和非關鍵性應用，畢竟在性能等方面差強人意；SAS應該算是個全才，可以支持SAS和SATA磁碟，很方便地滿足不同性價比的存儲需求，是具有高性能、高可靠和高擴展性的解決方案。