??? 在過去的20年中，并行（Paralle）總線接口在存儲市場上占據(jù)了主導(dǎo)的地位。但隨著CPU時(shí)鐘頻率和內(nèi)存帶寬的不斷提升，兩種主要的并行總線接口技術(shù)ATA和SCSI逐漸顯現(xiàn)出不足來。盡管ATA和SCSI均是并行總線接口，但是它們之間卻不兼容。無論是接口引腳，連接的數(shù)據(jù)線還是相應(yīng)支持的軟件均不相同。

??? IT技術(shù)的日益發(fā)展，使得并行的總線接口陷入一個(gè)進(jìn)退兩難的窘境。一方面，隨著硬盤制造技術(shù)的成熟，ATA硬盤的單位價(jià)格逐漸降低，目前一個(gè)100G的硬盤也只不過千元不到的價(jià)格；但是另一方面，ATA的技術(shù)潛力似乎已經(jīng)走到盡頭，在當(dāng)今的中大型企業(yè)中，ATA現(xiàn)有的傳輸速率已經(jīng)逐漸不能滿足用戶的需求。同時(shí)對于SCSI而言，盡管在傳輸速率和容錯性的技術(shù)上有著優(yōu)勢，但是它昂貴的價(jià)格使得用戶望而卻步。

??? 對于ATA和SCSI技術(shù)，它們還面臨著一個(gè)相同的問題。由于采用并行總行接口，傳輸數(shù)據(jù)和信號的總線是復(fù)用的，因此傳輸速率會受到一定的限制。如果要提高傳輸?shù)乃俾?#xff0c;那么傳輸?shù)臄?shù)據(jù)和信號往往會產(chǎn)生干擾，從而導(dǎo)致錯誤。

SAS 和SATA的誕生

??? 在這種情況下，串行（Serial）總行接口技術(shù)就應(yīng)運(yùn)而生。串行總線接口技術(shù)并不是并行技術(shù)的改進(jìn)，而是一種完全嶄新的總線架構(gòu)。同ATA和SCSI相對應(yīng)的是SATA（Serial ATA）和SAS（Serial Attached SCSI）兩種技術(shù)，它們克服了原先并行總線接口技術(shù)中的不足。

??? 串行總線接口以它串行的數(shù)據(jù)發(fā)送方式得名。在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中，數(shù)據(jù)線和信號線獨(dú)立使用，并且傳輸?shù)臅r(shí)鐘頻率保持獨(dú)立，因此同以往的并行總線接口技術(shù)相比，串行總線的傳輸速率是并行的30倍。

???? SATA的出現(xiàn)擴(kuò)展了原先的ATA技術(shù)，并且業(yè)界指定第一代SATA標(biāo)準(zhǔn)的峰值傳輸速率可達(dá)1.5G bps。隨著SATA標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善，傳輸?shù)乃俾蕰粩嗵岣摺I(yè)界估計(jì)，到2004年底，SATA硬盤基本上會取代原先的ATA硬盤，成為桌面PC，入門級服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)底主要存儲介質(zhì)。

???? SAS技術(shù)可能讀者不太熟悉，它是并行SCSI的改進(jìn)技術(shù)，采用了串行的傳輸方式。SAS并不針對當(dāng)今的主流市場，而是定位于高端的服務(wù)器市場。在系統(tǒng)中，每一個(gè)端口可以最多可以連接16256個(gè)外部設(shè)備，并且SAS采取直接的點(diǎn)到點(diǎn)的串行傳輸方式，傳輸?shù)乃俾矢哌_(dá)3Gbps。SAS的接口也做了較大的改進(jìn)，它同時(shí)提供了3.5英寸和2.5英寸的接口，因此能夠適合不同服務(wù)器環(huán)境的需求。

???? 更重要的一點(diǎn)是，SAS接口和SATA接口完全兼容。這一特性給了整個(gè)系統(tǒng)更多的選擇空間和適用范圍，用戶可以根據(jù)不同的需求和承受能力，選擇SAS和SATA進(jìn)行組合。

多層次兼容

·物理層

??? SAS連接接口和SATA接口完全兼容，SATA硬盤可以直接使用在SAS的環(huán)境中。從接口標(biāo)準(zhǔn)上而言，SATA是SAS的一個(gè)子標(biāo)準(zhǔn)，因此SAS控制器可以直接操控SATA硬盤。但是SAS卻不能直接使用在SATA的環(huán)境中，因?yàn)镾ATA控制器并不能對SAS硬盤進(jìn)行控制。

???? 在SAS和SATA這樣的關(guān)系下，業(yè)界已經(jīng)著手研究一種基于SAS的通用接口，在這種接口下，SAS和SATA可以完全兼容。

·協(xié)議層

??? SAS 由3種類型協(xié)議組成，根據(jù)連接的不同設(shè)備使用相應(yīng)的協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。其中串行SCSI協(xié)議（SSP）用于傳輸SCSI命令；SCSI管理協(xié)議（SMP）用于對連接設(shè)備的維護(hù)和管理；SATA通道協(xié)議（STP）用于SAS和SATA之間數(shù)據(jù)的傳輸。因此在這3種協(xié)議的配合下，SAS可以和SATA和部分 SCSI設(shè)備無縫結(jié)合。

兼容的優(yōu)勢

??? SAS 和SATA之間兼容性給普通用戶，系統(tǒng)構(gòu)建者和系統(tǒng)管理員帶來諸多的好處。

??? 對于系統(tǒng)構(gòu)建者，在以往ATA和SCSI存儲設(shè)備的選擇上會考慮再三，因?yàn)椴煌倪x擇結(jié)果，會導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)不同的架構(gòu)。隨著SATA和SAS的出現(xiàn)，系統(tǒng)構(gòu)建者就完全沒有這個(gè)問題。兩者的兼容特性，SATA可以方便升級到SAS。這大大節(jié)省了以往ATA升級到SCSI的費(fèi)用。

??? 對于系統(tǒng)管理員，SAS和SATA的兼容性降低了原先的工作量。以往在安裝硬盤時(shí)，ATA和SCSI的不同接口標(biāo)準(zhǔn)，需要對每塊ATA和SCSI做相應(yīng)的配置；而且一旦硬盤從系統(tǒng)中移除，管理員也要作出相應(yīng)的調(diào)整。而SAS和SATA由于接口統(tǒng)一并且兼容，管理員并不要對每塊硬盤做相應(yīng)的配置。

???? 獲益最大的也許是我們普通用戶，SAS和SATA的兼容節(jié)省了硬盤升級的費(fèi)用，并且給了用戶更多的選擇余地。即使今后進(jìn)行升級，只需購買SAS硬盤即可，整個(gè)系統(tǒng)無需改變。

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　隨著數(shù)據(jù)中心對于存儲的要求與日俱增以及薩班斯-奧克斯利法案 (Sarbanes Oxley) 與 HIPAA 等法規(guī)的相繼出臺，我們必須能夠穩(wěn)定可靠地定期備份與存取大量關(guān)鍵業(yè)務(wù)信息。IT 經(jīng)理為尋求能以更低成本提供更高容量，同時(shí)又不犧牲可靠性或數(shù)據(jù)可用性的存儲解決方案而寢食難安。

　　為了滿足上述要求，近線企業(yè)磁盤陣列系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，其在陣列前端上保持了光纖通道 (FC) 基礎(chǔ)局端以適應(yīng)現(xiàn)有SAN，同時(shí)采用串行連接 SCSI (SAS) 與串行 ATA (SATA) 驅(qū)動的混合設(shè)計(jì)而擯棄了更昂貴的 FC 驅(qū)動器。這種混合技術(shù)系統(tǒng)不僅能夠降低成本，同時(shí)還確保了 FC 存儲系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的可用性、可管理性、數(shù)據(jù)完整性與功能性不受影響。基于 SATA 的存儲解決方案能夠理想地滿足 “輔助存儲”的特定工作負(fù)荷、容量以及成本要求，而基于 SAS 的存儲解決方案則能提供與當(dāng)前FC存儲解決方案不相上下的高性能與高可靠性。

　　SAS 的優(yōu)勢

　　SAS 與并行 SCSI 及 FC 相比具有諸多優(yōu)勢。SAS 能夠滿足事務(wù)處理應(yīng)用對于高頻率、即時(shí)隨機(jī)數(shù)據(jù)存取的要求，而這以前通常是由 FC 來實(shí)現(xiàn)的。SAS 還將并行 SCSI 業(yè)經(jīng)驗(yàn)證的可靠性及功能性與串行技術(shù)的性能及設(shè)計(jì)優(yōu)勢融為一體，實(shí)現(xiàn)了高性能、高靈活性、可擴(kuò)展性、可靠性以及可用性。另外，SAS 最大的優(yōu)勢或許在于其背板設(shè)計(jì)和協(xié)議接口允許在同一系統(tǒng)中采用 SAS 與SATA 兩種驅(qū)動器。能夠混合和匹配相關(guān)應(yīng)用所需要的不同驅(qū)動器類型無論對集成商還是用戶來說都是一種優(yōu)勢。

　　SAS 與 SATA 的兼容能力還允許系統(tǒng)集成商使用通用連接器及線纜來設(shè)計(jì)混合存儲系統(tǒng)。SAS 向下兼容前代 SCSI 軟件及中間件的能力同樣使其可輕松將原有組件、主機(jī)以及驅(qū)動器融合到新的 SAS 拓?fù)渲?#xff0c;無需啟動新的培訓(xùn)，花費(fèi)集成成本，或?qū)υ熊浖M(jìn)行修正。

　　SAS 還為物理設(shè)備提供了大地址范圍、采用小連接器的長距離電纜以及與外部存儲系統(tǒng)的連接性。SAS 擴(kuò)展器硬件的功能就像一臺用來簡化大型外部存儲系統(tǒng)的交換機(jī)。該系統(tǒng)能夠以最小時(shí)延輕松得到擴(kuò)展，而將帶寬留給增大的工作負(fù)載。擴(kuò)展器能夠?qū)崿F(xiàn)了高度靈活的存儲拓?fù)?#xff0c;最多可混接 16256 個(gè) SAS/SATA 驅(qū)動器。

　　對雙端口磁盤驅(qū)動器的需求

　　SAS 支持眾多配置，從而可為多主機(jī)和/或主機(jī)總線適配器提供磁盤驅(qū)動器存取，并在系統(tǒng)故障情況下可確保持續(xù)磁盤存取。借助 SAS，雙端口器件可用于創(chuàng)建不存在單點(diǎn)故障的高可用性系統(tǒng)。由于可以利用擴(kuò)展器將多個(gè)器件連接到多主機(jī) (initiator)，因此利用 SAS 還可以提高容錯能力。SAS 擴(kuò)展器通過與雙端口驅(qū)動器結(jié)合使用或采用插轉(zhuǎn)卡增加 SATA 驅(qū)動器的雙端口功能，不僅可以簡化冗余系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，而且還可實(shí)現(xiàn)極高的容錯能力與高可用性。

　　SAS 背板連接器具有SAS 端口 1與 SAS 端口 2兩個(gè)信號群以及電源路徑。SATA 背板連接器看起來與 SAS 連接器大同小異，但是其僅提供一個(gè)信號端口并且具有一個(gè)與 SATA 磁盤驅(qū)動器連接器的槽口相匹配的電鍵。SAS 背板連接器拋棄了此電鍵，轉(zhuǎn)而采用針對第二個(gè) SAS端口的信號(見下圖)。由于不存在上述電鍵，SAS 背板連接器可以同時(shí)接納 SAS 和 SATA 磁盤驅(qū)動器，而SATA背板連接器僅接納 SATA 磁盤驅(qū)動器。

　　由于 SATA 驅(qū)動器僅提供一個(gè)端口，因此需要一個(gè)插轉(zhuǎn)卡，以支持 SATA 驅(qū)動器的雙端口功能。

　　插轉(zhuǎn)卡可通過雙主動多路復(fù)用器芯片來實(shí)現(xiàn)。該芯片支持驅(qū)動器側(cè)與單端口 SATA 驅(qū)動器相連的 SATA 連接器以及插入 SAS 背板或中間背板的 SAS 連接器，從而為擴(kuò)展器提供 2 個(gè) SAS/STP 兼容的端口。這樣，插轉(zhuǎn)卡可提供 2 個(gè)從上游 SAS 擴(kuò)展器接入每個(gè)單端口SATA HDD 的獨(dú)立物理端口，從而通過兩條獨(dú)立路徑實(shí)現(xiàn)了高可用性環(huán)境所要求的冗余性。

　　利用雙主動多路復(fù)用器，兩臺主機(jī)均可通過各自的 SATA 接口獨(dú)立訪問單個(gè) SATA 存儲設(shè)備 。此時(shí)，LSI 雙主動多路復(fù)用器可以使單端口 SATA 驅(qū)動器模擬雙端口 SAS 功能。LSI 雙主動多路復(fù)用器提供無縫雙主機(jī)支持，幾乎無任何開關(guān)延遲，同時(shí)還可透明地支持本機(jī)命令排序 (NCQ) 等增強(qiáng)型 SATA 驅(qū)動器功能。上述雙端口 SAS 仿真可以從故障切換、集群和高可用性方面簡化存儲管理軟件。

　　基于 SAS 的存儲系統(tǒng)將并行 SCSI 業(yè)經(jīng)驗(yàn)證的可靠性及功能性與串行存儲技術(shù)的性能及設(shè)計(jì)優(yōu)勢融為一體，實(shí)現(xiàn)了高性能、靈活性、可擴(kuò)展性、可靠性與可用性。由于 SAS 系統(tǒng)具有 SATA 串行傳輸接口，因此 SAS 可在同一陣列中提供混合 SAS 與 SATA 驅(qū)動器的靈活性，從而能夠滿足新一代企業(yè)存儲需求。利用基于雙主動多路復(fù)用器技術(shù)的插轉(zhuǎn)卡為 SATA 驅(qū)動器提供雙端口功能可以在低成本的近線存儲應(yīng)用中為基于 SAS 的系統(tǒng)提供一種成本更低、容量更高的選擇。因此，眾多基于 SAS 的新存儲陣列設(shè)計(jì)將采用雙主動復(fù)用器，作為企業(yè) SATA 驅(qū)動器連接的首選架構(gòu)。

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/mywebname/archive/2009/04/13/1435110.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的SATA盘与SAS盘的区别的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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