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SCSI conectado en serie

En informática , SCSI conectado en serie ( SAS ) es un protocolo serie punto a punto que mueve datos hacia y desde dispositivos de almacenamiento de computadora , como unidades de disco duro y unidades de cinta . SAS reemplaza la antigua tecnología de bus Parallel SCSI (Parallel Small Computer System Interface, generalmente pronunciada "scuzzy" o "sexy" [3] [4] ) que apareció por primera vez a mediados de la década de 1980. SAS, al igual que su predecesor, utiliza el conjunto de comandos SCSI estándar . SAS ofrece compatibilidad opcional con Serial ATA (SATA), versiones 2 y posteriores. Esto permite la conexión de unidades SATA a la mayoría de los controladores o backplanes SAS. No es posible lo contrario, conectar unidades SAS a placas posteriores SATA. [5]

El comité técnico T10 del Comité Internacional de Estándares de Tecnología de la Información (INCITS) desarrolla y mantiene el protocolo SAS; La Asociación Comercial SCSI (SCSITA) promueve la tecnología.

Introducción

Servidores de almacenamiento que albergan 24 unidades de disco duro SAS por servidor

Un sistema SCSI conectado en serie típico consta de los siguientes componentes básicos:

  1. Un iniciador : un dispositivo que origina solicitudes de servicio de dispositivo y administración de tareas para ser procesadas por un dispositivo de destino y recibe respuestas para las mismas solicitudes de otros dispositivos de destino. Los iniciadores pueden proporcionarse como un componente integrado en la placa base (como es el caso de muchas placas base orientadas a servidores) o como un adaptador de bus host adicional .
  2. Un objetivo : un dispositivo que contiene unidades lógicas y puertos de destino que recibe solicitudes de administración de tareas y servicios del dispositivo para su procesamiento y envía respuestas para las mismas solicitudes a los dispositivos iniciadores. Un dispositivo de destino podría ser una unidad de disco duro o un sistema de matriz de discos .
  3. Un subsistema de prestación de servicios : la parte de un sistema de E/S que transmite información entre un iniciador y un destino. Normalmente, los cables que conectan un iniciador y un objetivo con o sin expansores y placas posteriores constituyen un subsistema de prestación de servicios.
  4. Expansores : dispositivos que forman parte de un subsistema de prestación de servicios y facilitan la comunicación entre dispositivos SAS. Los expansores facilitan la conexión de múltiples dispositivos finales SAS a un único puerto iniciador. [6]

Historia

Identificación y direccionamiento

Un dominio SAS es la versión SAS de un dominio SCSI; consta de un conjunto de dispositivos SAS que se comunican entre sí mediante un subsistema de prestación de servicios. Cada puerto SAS en un dominio SAS tiene un identificador de puerto SCSI que identifica el puerto de forma única dentro del dominio SAS, el nombre mundial . La asigna el fabricante del dispositivo, como la dirección MAC de un dispositivo Ethernet , y normalmente también es única en todo el mundo. Los dispositivos SAS utilizan estos identificadores de puerto para dirigir las comunicaciones entre sí.

Además, cada dispositivo SAS tiene un nombre de dispositivo SCSI, que identifica el dispositivo SAS de forma única en el mundo. No es frecuente ver estos nombres de dispositivos porque los identificadores de puerto tienden a identificar el dispositivo suficientemente.

A modo de comparación, en SCSI paralelo, el ID SCSI es el identificador del puerto y el nombre del dispositivo. En Fibre Channel , el identificador de puerto es WWPN y el nombre del dispositivo es WWNN.

En SAS, tanto los identificadores de puerto SCSI como los nombres de dispositivos SCSI toman la forma de una dirección SAS , que es un valor de 64 bits, normalmente en el formato registrado NAA IEEE. A veces, por confusión, la gente se refiere a un identificador de puerto SCSI como la dirección SAS de un dispositivo. A veces la gente llama a una dirección SAS nombre mundial o WWN, porque es esencialmente lo mismo que un WWN en Fibre Channel. Para un dispositivo expansor SAS, el identificador del puerto SCSI y el nombre del dispositivo SCSI son la misma dirección SAS.

Comparación con SCSI paralelo

Comparación con SATA

Hay poca diferencia física entre SAS y SATA. [12]

Características

Detalles técnicos

El estándar SCSI conectado en serie define varias capas (en orden de mayor a menor): aplicación, transporte, puerto, enlace, PHY y física. SCSI conectado en serie consta de tres protocolos de transporte:

Para las capas Link y PHY , SAS define su propio protocolo único.

En la capa física , el estándar SAS define conectores y niveles de voltaje. Las características físicas del cableado y la señalización de SAS son compatibles y han seguido vagamente las de SATA hasta la velocidad de 6 Gbit/s, aunque SAS define especificaciones de señalización física más rigurosas, así como una oscilación de voltaje diferencial más amplia permitida destinada a permitir un cableado más largo. . Mientras que SAS-1.0 y SAS-1.1 adoptaron las características de señalización física de SATA a una velocidad de 3 Gbit/s con codificación 8b/10b , el desarrollo de SAS-2.0 de una velocidad física de 6 Gbit/s condujo al desarrollo de una velocidad SATA equivalente. En 2013, le siguieron 12 Gbit/s en la especificación SAS-3. [14] Está previsto que SAS-4 introduzca señalización de 22,5 Gbit/s con un esquema de codificación 128b/150b más eficiente para lograr una velocidad de datos utilizable de 2.400 MB/s manteniendo la compatibilidad con 6 y 12 Gbit/s. [15]

Además, SCSI Express aprovecha la infraestructura PCI Express para conectar directamente dispositivos SCSI a través de una interfaz más universal. [dieciséis]

Arquitectura

La arquitectura de las capas SAS.

La arquitectura SAS consta de seis capas:

Topología

Un iniciador puede conectarse directamente a un objetivo a través de uno o más PHY (dicha conexión se denomina puerto ya sea que utilice uno o más PHY, aunque el término puerto amplio a veces se usa para una conexión multi-PHY).

Expansores SAS

Los componentes conocidos como expansores SCSI conectados en serie (expansores SAS) facilitan la comunicación entre una gran cantidad de dispositivos SAS. Los expansores contienen dos o más puertos de expansor externos. Cada dispositivo expansor contiene al menos un puerto de destino del protocolo de administración SAS para la administración y puede contener dispositivos SAS. Por ejemplo, un expansor puede incluir un puerto de destino del protocolo SCSI serie para acceder a un dispositivo periférico. No es necesario un expansor para interconectar un iniciador y un destino SAS, pero permite que un único iniciador se comunique con más destinos SAS/SATA. Una analogía útil: se puede considerar un expansor como algo similar a un conmutador de red en una red, que conecta varios sistemas mediante un único puerto de conmutador.

SAS 1 definió dos tipos de expansor; sin embargo, el estándar SAS-2.0 eliminó la distinción entre los dos, ya que creó limitaciones topológicas innecesarias sin ningún beneficio obtenido:

El enrutamiento directo permite que un dispositivo identifique los dispositivos conectados directamente a él. El enrutamiento de tabla identifica los dispositivos conectados a los expansores conectados a la propia PHY de un dispositivo. El enrutamiento sustractivo se utiliza cuando no puede encontrar los dispositivos en la subrama a la que pertenece. Esto pasa la solicitud a una sucursal completamente diferente.

Existen expansores para permitir topologías de interconexión más complejas. Los expansores ayudan en la conmutación de enlaces (a diferencia de la conmutación de paquetes) de dispositivos finales (iniciadores o destinos). Pueden ubicar un dispositivo final directamente (cuando el dispositivo final está conectado a él), a través de una tabla de enrutamiento (una asignación de ID de dispositivos finales y el expansor al que se debe cambiar el enlace en sentido descendente para enrutar hacia esa ID), o cuando esos métodos fallan, mediante enrutamiento sustractivo: el enlace se enruta a un único expansor conectado a un puerto de enrutamiento sustractivo. Si no hay ningún expansor conectado a un puerto sustractivo, no se podrá acceder al dispositivo final.

Los expansores sin PHY configurados como sustractivos actúan como expansores en abanico y pueden conectarse a cualquier número de otros expansores. Los expansores con PHY sustractivos solo pueden conectarse a otros dos expansores como máximo y, en ese caso, deben conectarse a un expansor a través de un puerto sustractivo y al otro a través de un puerto no sustractivo.

Las topologías SAS-1.1 creadas con expansores generalmente contienen un nodo raíz en un dominio SAS, con la excepción de las topologías que contienen dos expansores conectados a través de un puerto sustractivo a sustractivo. Si existe, el nodo raíz es el expansor, que no está conectado a otro expansor a través de un puerto sustractivo. Por lo tanto, si existe un expansor de distribución en la configuración, debe ser el nodo raíz del dominio. El nodo raíz contiene rutas para todos los dispositivos finales conectados al dominio. Tenga en cuenta que con la llegada de SAS-2.0 del enrutamiento de tabla a tabla y las nuevas reglas para la zonificación de un extremo a otro, las topologías más complejas basadas en las reglas de SAS-2.0 no contienen un único nodo raíz.

Conectores

Los conectores SAS son mucho más pequeños que los conectores SCSI paralelos tradicionales . Normalmente, SAS-3 proporciona velocidades de transferencia de datos puntuales de hasta 12 Gbit/s. [18] Actualmente, SAS-4 está disponible con hasta 24 Gbps; con SAS-5 en desarrollo, según T10.

El conector SAS físico viene en varias variantes diferentes: [19]

Nearline SAS

Las unidades Nearline SAS (abreviadas como NL-SAS y, a veces, llamadas SAS de línea media ) tienen una interfaz SAS, pero el cabezal, los medios y la velocidad de rotación de las unidades SATA tradicionales de clase empresarial, por lo que cuestan menos que otras unidades SAS. En comparación con SATA, las unidades NL-SAS tienen los siguientes beneficios: [57] : 20 

Ver también

Referencias

  1. ^ "Diferencias entre SAS y SATA".
  2. ^ ab "Se completó el desarrollo de la especificación de almacenamiento de datos SAS 24G; la SCSI Trade Association destaca la tecnología en la Cumbre de memoria flash 2017". Asociación de Comercio SCSI. 2017-08-07.
  3. ^ Thompson, Robert Bruce; Thompson, Barbara Fritchman (24 de julio de 2003). Hardware de PC en pocas palabras: una referencia rápida de escritorio. "O'Reilly Media, Inc.". pag. 422.ISBN _ 978-0-596-55234-3.
  4. ^ Corporación NCR (1990). "Scsi: comprensión de la interfaz del sistema informático pequeño ". Universidad de Virginia: Prentice Hall. pag. 5.ISBN _ 9780137968558.
  5. ^ "SAS y SATA: compatibilidad incomparable" . Consultado el 5 de agosto de 2013 .
  6. ^ "Arquitectura SAS". ibm . Consultado el 14 de enero de 2016 .
  7. ^ ab "Hoja de ruta maestra SCSI conectada en serie". Asociación de Comercio SCSI. 2015-10-14 . Consultado el 26 de febrero de 2016 .
  8. ^ "Borrador SCSI conectado en serie - 4 (SAS-4)" (PDF) . T10. 2016-05-11 . Consultado el 15 de mayo de 2016 .
  9. ^ "SCSI conectado en serie - 5 (SAS-5)" (PDF) . t10.org . T10/BSR INCITS 561. 2019-02-22 . Consultado el 17 de enero de 2024 .
  10. ^ DEFINICIÓN: SCSI conectado en serie (SAS)
  11. ^ "Redundancia en redes de almacenamiento empresarial utilizando configuraciones SAS de doble dominio". Compañía de desarrollo Hewlett-Packard. Mayo de 2008. Archivado desde el original (PDF) el 10 de enero de 2016 . Consultado el 10 de enero de 2016 .
  12. ^ abcdefgh "Discos duros SATA vs SAS en servidores dedicados". Steadfast.net . Firme. Archivado desde el original el 29 de junio de 2013 . Consultado el 5 de agosto de 2013 .
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enlaces externos