SAS的概述、主要優(yōu)點(diǎn)以及未來功能

如今，大多數(shù)組織認(rèn)為他們每天收集和捕獲的數(shù)據(jù)是他們業(yè)務(wù)的生命線。并把它看作是他們多年來必須保存的資產(chǎn)(不僅是法律，監(jiān)管，盡職調(diào)查或合規(guī)原因)，而且主要是提取有價(jià)值的情報(bào)，從而實(shí)現(xiàn)更好的商業(yè)決策、改進(jìn)組織流程、先進(jìn)的技術(shù)，以及最大的盈利能力。為了獲得這種價(jià)值和智慧，數(shù)據(jù)必須易于訪問，以便企業(yè)可以實(shí)時(shí)處理數(shù)據(jù)，并保證它的安全性和可用性。

用戶以新的方式連接到數(shù)據(jù)中心，這是由移動(dòng)設(shè)備的廣泛可用性推動(dòng)的。互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用越來越廣泛，照片、視頻、音頻流，以及社交網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)繼續(xù)呈指數(shù)增長。臺(tái)式電腦、筆記本電腦、智能手機(jī)、平板電腦等設(shè)備產(chǎn)生了當(dāng)今大部分的數(shù)據(jù)，但未來的數(shù)據(jù)將來自自動(dòng)駕駛的車輛、工廠機(jī)器人、機(jī)器傳感器、無人駕駛飛機(jī)、監(jiān)視系統(tǒng)、醫(yī)療設(shè)備、可穿戴顯示器等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。這加大了對(duì)基于云計(jì)算的數(shù)據(jù)中心和高效存儲(chǔ)基礎(chǔ)設(shè)施的市場(chǎng)需求。

存儲(chǔ)設(shè)備(如固態(tài)硬盤、機(jī)械硬盤和磁帶)廣泛部署在數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器和存儲(chǔ)系統(tǒng)中。為了在整個(gè)企業(yè)中快速、高效和可靠地傳輸數(shù)據(jù)，采用基于SAS(序列串接SCSI)的存儲(chǔ)設(shè)備是理想的選擇。這種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)互連協(xié)議串行傳輸數(shù)據(jù)，支持多路徑I/O并提供比原始并行協(xié)議更快的數(shù)據(jù)吞吐量。其接口、基礎(chǔ)設(shè)施，以及命令集定義明確，穩(wěn)健可靠。

全球頂級(jí)存儲(chǔ)產(chǎn)品制造商繼續(xù)部署基于閃存的SAS SSD硬盤，因?yàn)镾AS提供了與其他主動(dòng)存儲(chǔ)協(xié)議不同的優(yōu)勢(shì)和功能，而有關(guān)SAS即將消亡的傳言有些言過其實(shí)。

SAS概述

SAS是一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)串行存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)器互連協(xié)議，它建立在上世紀(jì)80年代中期所取代的固態(tài)并行SCSI接口上。這是當(dāng)今存儲(chǔ)應(yīng)用程序中的標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)器接口。如表1所示，SAS的發(fā)展是由指定協(xié)議從一個(gè)位置成功移動(dòng)到另一個(gè)位置的數(shù)據(jù)量所決定的。下一代SAS將具有與SAS 2和SAS 3版本的向后兼容性。

SAS接口是由國際信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)(INCITS)的T10技術(shù)委員會(huì)開發(fā)和維護(hù)的。

SAS的主要優(yōu)點(diǎn)

SAS接口通常將主機(jī)總線適配器(HBA)或獨(dú)立磁盤冗余陣列(RAID)卡連接到一組企業(yè)SSD或HDD硬盤，從而收集、保存、保護(hù)數(shù)據(jù)，同時(shí)確保在需要時(shí)可用。RAID可以將數(shù)據(jù)從一個(gè)存儲(chǔ)硬盤鏡像到另一個(gè)存儲(chǔ)硬盤，或者將其分散在多個(gè)硬盤上。如果電源中斷或系統(tǒng)故障影響SAS硬盤運(yùn)行，則可將新的SAS硬盤插入發(fā)生故障的硬盤附近的機(jī)箱中。 RAID陣列將數(shù)據(jù)復(fù)制到備用硬盤，同時(shí)更換發(fā)生故障的硬盤。然后使用RAID算法和奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)重新組合數(shù)據(jù)，重新構(gòu)建新的硬盤驅(qū)動(dòng)器。這種數(shù)據(jù)冗余級(jí)別對(duì)于IT專業(yè)人員來說是一個(gè)主要的好處。

單個(gè)SAS HBA卡最多可以在一個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)中使用HDD硬盤或SSD硬盤的組合，最多可以支持24個(gè)硬盤。 SAS RAID卡可以支持相同數(shù)量的硬盤，以及大量的RAID級(jí)別硬盤，以獲得更好的性能和數(shù)據(jù)保護(hù)。通過將SSD硬盤性能和HDD硬盤容量相結(jié)合，數(shù)據(jù)中心可以更好地利用存儲(chǔ)資源。

SAS協(xié)議還通過雙端口功能支持高可用性，在單個(gè)主機(jī)中啟用兩條物理數(shù)據(jù)路徑。兩個(gè)控制器可以同時(shí)訪問同一個(gè)SAS硬盤。如果數(shù)據(jù)路徑丟失，則可用的數(shù)據(jù)路徑繼續(xù)運(yùn)行，就好像沒有發(fā)生故障一樣，從而對(duì)服務(wù)質(zhì)量(QoS)的影響降到最小。為了支持使用TB容量硬盤的124 JBOD配置，使用雙端口和RAID是非常明智的。目前只有SAS硬盤才能夠提供成熟的雙端口功能。

如果SAS硬盤出現(xiàn)故障，用戶可以進(jìn)行熱插拔，可以輕松維護(hù)此存儲(chǔ)設(shè)備，而無需使節(jié)點(diǎn)(服務(wù)器)脫機(jī)。此外，由于HDD硬盤和SSD硬盤采用相同的SAS接口，因此用戶可以輕松地將基于SAS的HDD硬盤和SSD硬盤組合在同一個(gè)存儲(chǔ)機(jī)柜中。

能源效率是基于SAS存儲(chǔ)設(shè)備的又一個(gè)好處。一些SAS固態(tài)硬盤具有可選的選項(xiàng)，如果性能要求較低，可以降低功率。用戶有時(shí)可能無法充分利用其存儲(chǔ)系統(tǒng)中的SAS SSD硬盤性能;在這些情況下，SAS協(xié)議使他們能夠降低功率以及發(fā)揮硬盤的全部性能潛力。例如，西部數(shù)據(jù)公司在其最新的基于SAS的Ultrastar SS300 SSD硬盤系列中支持9W、11W、14W電源選項(xiàng)。

SAS的未來功能

3D NAND(垂直堆疊存儲(chǔ)器單元)閃存與2D NAND閃存相比，在相同的物理空間中可以提供更高的存儲(chǔ)密度。在2D NAND體系結(jié)構(gòu)中，U.2(2.5英寸)規(guī)格支持高達(dá)8TB的存儲(chǔ)容量。在3D NAND架構(gòu)中，其存儲(chǔ)容量更大，以便使未來的容量達(dá)到60TB或更高。從性能角度來看，3D NAND架構(gòu)中的每個(gè)存儲(chǔ)單元之間的空間比2D NAND中還要大，使存儲(chǔ)設(shè)備能夠更好地寫入數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)單元的空間越大，就越會(huì)減少運(yùn)行噪聲和相互之間干擾，從而以更高的可靠性提供數(shù)據(jù)。

隨著SSD硬盤達(dá)到12Gbps SAS的性能，業(yè)界正在計(jì)劃推出下一代SAS Gen4版本，使SSD廠能夠提供24 Gbps的數(shù)據(jù)吞吐量(預(yù)計(jì)2019/2020)。此版本也將向后兼容6 Gbps Gen2和12 Gbps Gen3，可以更好地保護(hù)客戶的初始SAS SSD硬盤投資。

結(jié)語

IT部門必須管理企業(yè)中快速增長的數(shù)據(jù)。一些企業(yè)已經(jīng)實(shí)施了數(shù)據(jù)中心整合項(xiàng)目，以降低成本和功耗，同時(shí)提高性能、安全性和運(yùn)營效率。在評(píng)估他們的數(shù)據(jù)訪問和存儲(chǔ)挑戰(zhàn)時(shí)，基于SAS的基礎(chǔ)架構(gòu)和設(shè)備定義明確、穩(wěn)定、現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證和可靠。在高帶寬和經(jīng)過驗(yàn)證的企業(yè)能力的驅(qū)動(dòng)下，采用SAS協(xié)議的硬盤至少在未來10年內(nèi)還不會(huì)被淘汰。