سازگاری پروتکل رابط کنترل کننده Sas و sata. رابط های دیسک سخت: SCSI ، SAS ، Firewire ، IDE ، SATA. تست عملکرد جدا شده

هارد دیسک سرور ، ویژگی های مورد نظر

هارد دیسک با ارزش ترین مؤلفه در هر رایانه ای است. بعلاوه ، اطلاعاتی را که رایانه و کاربر با آن کار می کنند ، ذخیره می کند ، در صورتی که این یک رایانه شخصی باشد. یک شخص ، هر بار که در کامپیوتر بنشیند ، بر این واقعیت حساب می کند که اکنون از طریق صفحه بارگذاری سیستم عامل اجرا خواهد شد و کار با داده های خود را شروع می کند ، که هارد دیسک از اعماق آن خارج می کند. اگر ما در مورد دیسک سخت یا حتی در مورد آرایه ای از آنها به عنوان بخشی از سرور صحبت می کنیم ، ده ها ، صدها و هزاران کاربر از این دست وجود دارند که انتظار دارند دسترسی به داده های شخصی یا کاری را داشته باشند. و تمام کارهای بی سر و صدا یا استراحت و سرگرمی آنها به این دستگاه ها بستگی دارد که دائماً داده ها را در خود ذخیره می کنند. در حال حاضر از این مقایسه مشخص است که درخواست های هارد درایو کلاس خانگی و صنعتی نابرابر است - در حالت اول ، یک کاربر با آن کار می کند ، در دوم - هزاران. معلوم می شود که هارد دیسک دوم باید بسیار بارها قابل اطمینان تر ، سریعتر و با ثبات تر باشد زیرا بسیاری از کاربران با آن کار می کنند ، به آن امیدوار هستند. در این مقاله به انواع هارد دیسک های مورد استفاده در بخش شرکتی و ویژگی های طراحی آنها جهت دستیابی به بالاترین قابلیت اطمینان و کارایی می پردازیم.

درایوهای SAS و SATA - بسیار مشابه و متفاوت هستند

تا همین اواخر ، استانداردهای هارد دیسک های صنعتی و مصرفی تفاوت قابل توجهی با یکدیگر داشتند و ناسازگار بودند - SCSI و IDE ، حالا اوضاع تغییر کرده است - اکثریت قریب به اتفاق بازار هارد دیسک های استاندارد SATA و SAS (Serial Attached SCSI) هستند. اتصال SAS همه کاره است و از نظر فرم سازگار با SATA است. این امر به شما امکان می دهد مستقیماً به سیستم SAS متصل شوید ، هر دو با سرعت بالا ، اما در عین حال با ظرفیت اندک (در زمان این نوشتن - حداکثر 300 گیگابایت) درایوهای SAS ، و همچنین کندتر ، اما بارها پر فشارتر ، SATA را درایو می کند (در زمان این نوشتن ، حداکثر 2 TB) ) بنابراین ، در یک زیر سیستم دیسک ، شما می توانید برنامه های حیاتی را که نیاز به کارایی بالا و دسترسی آنلاین به داده ها دارند ، و برنامه های مقرون به صرفه تر با هزینه کمتر برای هر گیگابایت ترکیب کنید.

این سازگاری با کاهش هزینه های سخت افزاری و طراحی ، هم برای سازندگان backplane و هم برای کاربران نهایی سود می برد.

یعنی هر دو دستگاه SAS و SATA می توانند به اتصالات SAS متصل شوند و فقط دستگاه های SATA می توانند به اتصالات SATA متصل شوند.

SAS و SATA - سرعت بالا و ظرفیت زیاد. چه چیزی را انتخاب کنید؟

دیسک های SAS که جایگزین دیسک های SCSI بودند ، مشخصات اصلی هارد دیسک را به طور کامل به ارث برده اند: سرعت اسپیندل (15000 دور در دقیقه) و استانداردهای حجم (36،74،147 و 300 گیگابایت). با این حال ، خود SAS با SCSI تفاوت قابل توجهی دارد. اجازه دهید نگاهی اجمالی به تفاوت های اصلی و ویژگی ها بیندازیم: رابط SAS از اتصال نقطه به نقطه استفاده می کند - هر دستگاه توسط یک کانال اختصاصی به کنترلر متصل می شود ، بر خلاف آن ، SCSI بر روی یک اتوبوس مشترک کار می کند.

SAS از تعداد زیادی دستگاه پشتیبانی می کند (\u003e 16384) ، در حالی که SCSI از 8 دستگاه ، 16 یا 32 دستگاه در اتوبوس پشتیبانی می کند.

رابط SAS از سرعت انتقال داده بین دستگاهها با سرعت 1.5 پشتیبانی می کند. 3؛ 6 گیگابایت بر ثانیه ، در حالی که سرعت اتوبوس رابط SCSI به هر دستگاه اختصاص نمی یابد ، اما بین آنها تقسیم می شود.

SAS از اتصال دستگاههای SATA کندتر پشتیبانی می کند.

پیکربندی SAS نصب ، نصب بسیار ساده تر است. مقياس چنين سيستمي آسانتر است. علاوه بر این ، درایوهای SAS قابلیت اطمینان دیسک های سخت SCSI را به ارث برده اند.

هنگام انتخاب یک سیستم فرعی دیسک - SAS یا SATA ، شما باید در مورد اینکه چه وظایفی توسط سرور یا ایستگاه کاری انجام خواهد شد ، راهنمایی شوید. برای این کار ، شما باید در مورد سؤالات زیر تصمیم بگیرید:

1. چند درخواست همزمان ، متنوع با دیسک روبرو خواهد شد؟ بزرگ - انتخاب واضح شما - درایوهای SAS. همچنین ، اگر سیستم شما به تعداد زیادی از کاربران خدمت می کند ، SAS را انتخاب کنید.

2. چه مقدار اطلاعات در زیر سیستم دیسک سرور یا ایستگاه کاری شما ذخیره می شود؟ اگر بیش از 1 تا 5 سل باشد - باید به سیستم مبتنی بر هارد دیسک های SATA توجه کنید.

3. بودجه خرید سرور یا ایستگاه کاری چقدر است؟ لازم به یادآوری است که علاوه بر دیسک های SAS ، به کنترلر SAS نیز احتیاج خواهید داشت که باید در نظر گرفته شود.

4- آیا در نتیجه رشد حجم داده ، افزایش بهره وری یا تقویت تحمل گسل سیستم را برنامه ریزی می کنید؟ اگر بله ، پس شما به یک سیستم فرعی دیسک مبتنی بر SAS احتیاج دارید ، مقیاس پذیری و قابلیت اطمینان آن آسان تر است.

5- سرور شما داده های مهم و برنامه های کاربردی را بر عهده خواهد گرفت - انتخاب شما درایوهای SAS است که برای شرایط عملیاتی سنگین طراحی شده است.

یک زیر سیستم قابل اعتماد دیسک ، نه تنها هارد دیسک های با کیفیت بالا از یک تولید کننده مشهور بلکه یک کنترل کننده دیسک خارجی است. در یکی از مقاله های بعدی بحث خواهد شد. درایوهای SATA را در نظر بگیرید که انواع این درایوها چیست و در ساخت سیستمهای سرور از چه مواردی باید استفاده شود.

درایوهای SATA: بخش مصرف کننده و صنعتی

درایوهای SATA که در همه جا مورد استفاده قرار می گیرند ، از لوازم الکترونیکی مصرفی و رایانه های خانگی گرفته تا ایستگاه های کاری با کارایی بالا و سرورها ، در زیرگروه ها متفاوت است ، درایوهایی برای استفاده در لوازم خانگی وجود دارد ، با انتشار گرمای کم ، مصرف برق و در نتیجه کم کارایی ، درایوهای طبقه متوسط \u200b\u200bوجود دارد ، برای رایانه های خانگی و درایوهای سیستم های با کارایی بالا وجود دارد. در این مقاله ما یک کلاس از هارد دیسک های سیستم های عملکردی و سرورها را در نظر خواهیم گرفت.

ویژگی های عملکرد

	درجه سرور HDD	کلاس دسک تاپ HDD
سرعت چرخش	7.200 دور در دقیقه (اسمی)	7.200 دور در دقیقه (اسمی)
اندازه حافظه نهان
زمان تاخیر متوسط	4.20 دقیقه (اسمی)	6.35ms (اسمی)
نرخ باد
خواندن از حافظه نهان (سریال ATA)	حداکثر 3 گیگابایت بر ثانیه	حداکثر 3 گیگابایت بر ثانیه
خصوصیات فیزیکی
ظرفیت پس از قالب بندی	1،000،204 مگابایت	1،000،204 مگابایت
ظرفیت
رابط	SATA 3Gb / s	SATA 3Gb / s
تعداد بخش های در دسترس کاربر	1 953 525 168	1 953 525 168
ابعاد کلی
قد	25.4 میلی متر	25.4 میلی متر
طول	147 میلی متر	147 میلی متر
عرض	101.6 میلی متر	101.6 میلی متر
	0.69 کیلوگرم	0.69 کیلوگرم
مقاومت در برابر ضربه
مقاومت در برابر ضربه در شرایط کار	65G ، 2ms	30G؛ 2 ms
مقاومت در برابر شوک غیر عامل	250G ، 2ms	250G ، 2ms
درجه حرارت
به ترتیب کار	-0 درجه سانتی گراد تا 60 درجه سانتی گراد	-0 درجه سانتی گراد تا 50 درجه سانتی گراد
خراب	-40 درجه سانتیگراد تا 70 درجه سانتی گراد	-40 درجه سانتیگراد تا 70 درجه سانتی گراد
رطوبت
به ترتیب کار		رطوبت نسبی 5-95٪
خراب	رطوبت نسبی 5-95٪	رطوبت نسبی 5-95٪
لرزش
به ترتیب کار
خطی	20-300 هرتز ، 0.75 گرم (0 تا اوج)	22-330 هرتز ، 0.75 گرم (0 تا اوج)
خودسرانه	0.004 گرم در هرتز (10 - 300 هرتز)	0.005 گرم در هرتز (10 - 300 هرتز)
خراب
فرکانس پایین	0.05 گرم در هرتز (10 - 300 هرتز)	0.05 گرم در هرتز (10 - 300 هرتز)
فرکانس بالا		20-500Hz ، 4.0G (0 تا اوج)

جدول مشخصات هارد دیسک های یکی از تولید کنندگان پیشرو را نشان می دهد ، یک ستون حاوی داده های هارد SATA از یک کلاس سرور ، در دیگری هارد دیسک معمولی SATA است.

از جدول می بینیم که دیسک ها نه تنها از نظر ویژگی های عملکرد بلکه در خصوصیات عملکرد نیز تفاوت دارند که به طور مستقیم بر طول عمر و عملکرد موفق هارد دیسک تأثیر می گذارد. لازم به ذکر است که از نظر ظاهری این هارد دیسک ها به طور ناچیز تفاوت دارند. در نظر بگیرید که فناوری ها و ویژگی های امکان انجام این کار را به شما می دهند:

شافت تقویت شده (اسپیندل) هارد دیسک ، که برخی از تولید کنندگان در هر دو انتها آن را ثابت کرده اند ، که باعث کاهش نفوذ لرزش خارجی می شود و به موقعیت دقیق واحد سر در حین انجام خواندن و نوشتن کمک می کند.

استفاده از فن آوری های هوشمند ویژه ای که لرزش خطی و زاویه ای را در نظر می گیرند ، که باعث می شود زمان قرارگیری سر کاهش یابد و عملکرد دیسک ها تا 60٪ افزایش یابد

عملکرد حذف خطاها در زمان کار در آرایه های RAID - از ریزش دیسک های سخت از RAID جلوگیری نمی کند ، که این یک ویژگی بارز هارد دیسک های معمولی است.

تنظیم ارتفاع پرواز سرها همراه با فناوری جلوگیری از تماس با سطح صفحات ، که منجر به افزایش قابل توجهی در طول عمر دیسک می شود.

طیف گسترده ای از عملکردهای خودآزمایی که به شما امکان می دهند پیش بینی کنید لحظه ای که یک هارد دیسک از بین می رود پیش بینی می کنید و در مورد این موضوع به کاربر هشدار می دهید که این امکان را به شما می دهد تا برای ذخیره اطلاعات در درایو پشتیبان وقت داشته باشید.

ویژگی هایی که باعث کاهش سرعت خطاهای غیرقابل بازیابی می شوند و این باعث می شود قابلیت اطمینان دیسک سخت سرور نسبت به هارد دیسک های معمولی افزایش یابد.

با صحبت کردن در مورد جنبه عملی مسئله ، با اطمینان می توان گفت که هارد دیسک های تخصصی در سرورها "خیلی بهتر رفتار می کنند". سرویس فنی بارها و بارها تماس های کمتری برای آرایه های RAID ناپایدار و خرابی دیسک سخت دریافت می کند. پشتیبانی سازنده برای بخش سرور هارد درایوها بسیار سریعتر از هارد دیسک های معمولی است ، به این دلیل که بخش صنعتی اولویت کاری هر تولید کننده سیستم های ذخیره سازی داده است. پس از همه ، در آن است که پیشرفته ترین فن آوری ها استفاده می شوند ، و از اطلاعات شما محافظت می کنند.

آنالوگ دیسک های SAS:

درایوهای سخت از Western Digital VelociRaptor. این درایوهای 10K RPM به رابط 6Gb / s SATA و حافظه نهان 64 مگابایت مجهز شده اند. MTBF این درایوها 1.4 میلیون ساعت است.
جزئیات بیشتر در وب سایت تولید کننده www.wd.com

می توانید یک مونتاژ سرور را بر اساس SAS یا آنالوگ هارد دیسک SAS در شرکت "Status" ما در سن پترزبورگ سفارش دهید ، همچنین می توانید هارد دیسک های SAS را در سن پترزبورگ بخرید یا سفارش دهید:

• با تلفن + 7-812-385-55-66 در سن پترزبورگ تماس بگیرید
• به آدرس بنویسید
• درخواستی را در صفحه "برنامه آنلاین" در وب سایت ما بگذارید

در این مقاله به آنچه شما اجازه می دهد هارد دیسک را به رایانه خود ، یعنی رابط هارد دیسک متصل کنید ، متمرکز می شود. به طور دقیق تر ، در مورد رابط های هارد دیسک ها ، زیرا فن آوری های زیادی برای اتصال این دستگاه ها در کل دوره وجودشان اختراع شده است و وجود استانداردهای فراوان در این زمینه می تواند یک کاربر بی تجربه را گیج کند. با این حال ، در مورد همه چیز به منظور.

رابط های دیسک سخت (یا به طور دقیق ، رابط های ذخیره سازی خارجی ، از آنجا که می توانند نه تنها بلکه انواع دیگری از درایوها ، به عنوان مثال درایوهای نوری) برای تبادل اطلاعات بین این دستگاه های حافظه خارجی و مادربرد طراحی شده اند. رابط های هارد دیسک ، به اندازه پارامترهای فیزیکی درایوها ، بر بسیاری از کاراییها و عملکردهای درایو تأثیر می گذارد. به طور خاص ، رابط های درایوها پارامترهای آنها مانند سرعت تبادل داده بین هارد دیسک و مادربرد ، تعداد دستگاه هایی را که می توان به کامپیوتر وصل کرد ، امکان ایجاد آرایه دیسک ، امکان اتصال داغ ، امکان اتصال داغ ، پشتیبانی از فناوری های NCQ و AHCI و غیره تعیین می کند. ... همچنین به رابط دیسک سخت بستگی دارد که کابل ، سیم یا آداپتور مورد نیاز برای اتصال به مادربرد است.

SCSI - رابط سیستم کوچک رایانه ای

SCSI یکی از قدیمی ترین رابط هایی است که برای اتصال وسایل ذخیره سازی در رایانه های شخصی ایجاد شده است. این استاندارد در اوایل دهه 1980 ظاهر شد. یکی از توسعه دهندگان آن آلن شوگارت بود که به عنوان مخترع درایوهای فلاپی نیز شناخته می شد.

نمای خارجی رابط SCSI در برد و کابل برای اتصال به آن

استاندارد SCSI (به طور سنتی این اختصار با رونویسی روسی به عنوان "افسانه" خوانده می شود) در ابتدا برای استفاده در رایانه های شخصی در نظر گرفته شده بود ، همانطور که از نام خود فرمت مشهود است - واسط سیستم کوچک رایانه ای یا رابط سیستم برای رایانه های کوچک. با این حال این اتفاق افتاد که درایوهای این نوع عمدتا در رایانه های شخصی طبقه بالا و بعداً در سرورها استفاده می شدند. این امر به این دلیل بود که ، با وجود معماری موفق و طیف گسترده ای از دستورات ، اجرای فنی رابط کاربری پیچیده ای بود و از نظر هزینه برای رایانه های دسته جمعی مناسب نبود.

با این حال ، این استاندارد دارای تعدادی قابلیت بود که برای سایر رابط ها در دسترس نیست. به عنوان مثال ، یک کابل رابط سیستم کوچک رایانه ای می تواند حداکثر 12 متر و سرعت انتقال داده ها 640 مگابایت در ثانیه داشته باشد.

مانند رابط IDE بعدی ، SCSI موازی است. این بدان معنی است که رابط از اتوبوس هایی استفاده می کند که اطلاعات را از طریق چندین رسانا حمل می کنند. این ویژگی یکی از عوامل محدود کننده برای توسعه استاندارد بود و بنابراین ، به عنوان جایگزینی آن ، یک سریال پیشرفته تر سریال SAS (از Serial Attached SCSI) تهیه شد.

SAS - سریال متصل SCSI

اینگونه است که رابط SAS دیسک سرور به نظر می رسد

Serial Attached SCSI به عنوان پیشرفت در رابط کاربری سیستم رایانه های کوچک و قدیمی برای اتصال دیسک های سخت توسعه داده شد. علیرغم اینکه Serial Attached SCSI از مزایای اصلی سلف خود استفاده می کند ، با این وجود مزایای بسیاری دارد. در میان آنها موارد زیر است:

• استفاده از اتوبوس مشترک برای همه دستگاه ها.
• پروتکل ارتباط سریال که توسط SAS استفاده می شود ، امکان استفاده از خطوط سیگنال کمتری را می دهد.
• خاتمه اتوبوس لازم نیست.
• تقریباً نامحدود دستگاههای متصل.
• پهنای باند بالاتر (حداکثر 12 گیگابیت بر ثانیه). پیش بینی می شود اجرای آینده پروتکل SAS نرخ داده را تا 24 گیگابایت بر ثانیه پشتیبانی کند.
• امکان اتصال به کنترلر SAS با رابط سریال ATA درایو است.

به طور معمول ، سیستم های Serial Attached SCSI در حدود چندین مؤلفه ساخته می شوند. اجزای اصلی شامل موارد زیر است:

• دستگاه های هدفمند. این گروه شامل درایوهای واقعی یا آرایه های دیسک است.
• آغازگرها ریزچرخه هایی هستند که برای تولید درخواست برای دستگاه های هدف طراحی شده اند.
• سیستم تحویل داده - کابلهایی که دستگاهها و مبتکران هدف را به یکدیگر وصل می کنند

اتصالات سریال Attached SCSI بسته به نوع (خارجی یا داخلی) و نسخه های SAS در شکل ها و اندازه های مختلفی ارائه می شوند. در زیر اتصال داخلی SFF-8482 و اتصال خارجی SFF-8644 طراحی شده برای SAS-3 وجود دارد:

سمت چپ - اتصال داخلی SAS SFF-8482؛ در سمت راست یک اتصال دهنده خارجی SAS SFF-8644 با یک کابل قرار دارد.

برخی از نمونه هایی از ظاهر کابل ها و آداپتورهای SAS: کابل HD-Mini SAS و آداپتور ATA SAS-Serial.

سمت چپ - سیم مینی HD SAS؛ سمت راست - کابل آداپتور SAS to Serial ATA

Firewire - IEEE 1394

امروزه هارد دیسک های آتش نشانی کاملاً متداول هستند. اگرچه می توانید هر نوع وسیله جانبی را از طریق رابط Firewire به رایانه خود متصل کنید ، و نمی توان آن را یک رابط تخصصی در نظر گرفت که به منظور اتصال مستقیم هارد دیسک ها در نظر گرفته شده است ، با این وجود ، Firewire دارای چندین ویژگی است که این کار را برای این منظور بسیار راحت می کند.

FireWire - IEEE 1394 - نمایش لپ تاپ

رابط Firewire در اواسط دهه 1990 توسعه داده شد. آغاز این کار توسط شرکت مشهور اپل گذاشته شد که برای اتصال تجهیزات جانبی ، در درجه اول چندرسانه ای ، نیاز به اتوبوس غیر USB داشت. مشخصاتی که نحوه عملکرد اتوبوس Firewire را توصیف می کند IEEE 1394 نام دارد.

Firewire امروزه یکی از رایج ترین فرمت های اتوبوس خارجی سریال با سرعت بالا است. ویژگی های اصلی استاندارد شامل موارد زیر است:

• دستگاه های داغ وصل.
• معماری اتوبوس باز.
• توپولوژی انعطاف پذیر برای اتصال دستگاهها.
• نرخ انتقال داده به طور گسترده متغیر - از 100 تا 3200 Mbps.
• امکان انتقال داده ها بین دستگاه های بدون کامپیوتر.
• امکان سازماندهی شبکه های محلی با استفاده از اتوبوس.
• انتقال قدرت اتوبوس.
• تعداد زیادی دستگاه متصل (حداکثر 63).

برای اتصال هارد دیسک ها (معمولاً از طریق محفظه های خارجی برای درایوهای سخت) از طریق اتوبوس Firewire ، به طور معمول ، از استاندارد ویژه SBP-2 استفاده می شود ، با استفاده از مجموعه فرمان پروتکل رابط سیستم کوچک کامپیوتر. اتصال دستگاه های Firewire به یک کانکتور USB معمولی امکان پذیر است ، اما این کار به آداپتور ویژه ای نیاز دارد.

IDE - الکترونیک درایو یکپارچه

مخفف اختصاری IDE بدون شک برای بیشتر کاربران رایانه های شخصی آشنا است. استاندارد رابط دیسک سخت IDE توسط سازنده مشهور دیسک سخت Western Digital ساخته شده است. مزیت IDE نسبت به سایر رابط های موجود در آن زمان ، به ویژه ، رابط سیستم کوچک کامپیوترها و همچنین استاندارد ST-506 ، این بود که نیازی به نصب کنترلر دیسک سخت روی مادربرد نبود. استاندارد IDE حاکی از نصب یک کنترلر درایو در مورد درایو بود و تنها آداپتور رابط میزبان برای اتصال درایوهای IDE در مادربرد باقی مانده است.

رابط IDE در مادربرد

این نوآوری با توجه به اینکه فاصله بین کنترلر و درایو خود کاهش می یابد ، عملکرد درایو IDE را بهبود بخشیده است. علاوه بر این ، نصب یک کنترلر IDE در داخل کیس هارد باعث شده تا هم مادربردها و هم خود تولید هارد دیسک ها را تا حدودی ساده کنیم ، زیرا این فناوری از نظر سازماندهی بهینه منطق درایو ، به تولید کنندگان آزادی بخشیده است.

این فناوری جدید در ابتدا با نام Integrated Drive Electronics شناخته شد. پس از آن ، استانداردی که توصیف شده است ، با نام ATA تهیه شد. این نام با افزودن کلمه Attachment از قسمت آخر نام خانواده PC / AT خانواده بدست می آید.

از کابل اختصاصی IDE برای اتصال هارد دیسک یا دستگاه دیگری مانند درایو نوری Integrated Drive Electronics به مادربرد استفاده می شود. از آنجایی که ATA به رابط های موازی (به همین دلیل به آن موازی ATA یا PATA نیز گفته می شود) ، یعنی رابط هایی که امکان انتقال همزمان داده ها از چندین خط را فراهم می کند ، گفته می شود ، کابل دیتای آن دارای تعداد زیادی هادی (معمولاً 40 و در آخرین نسخه های پروتکل) امکان استفاده است. کابل 80 سیم). یک کابل داده معمولی برای این استاندارد صاف و گسترده است ، اما کابل های گرد نیز وجود دارد. کابل برق درایوهای Parallel ATA دارای یک کانکتور 4 پین بوده و به منبع تغذیه کامپیوتر متصل می شود.

موارد زیر نمونه هایی از کابل IDE و کابل داده PATA گرد است:

نمای خارجی کابل رابط: در سمت چپ - صاف ، در سمت راست با یک نوار گرد - PATA یا IDE.

با توجه به ارزان بودن مقایسه درایوهای موازی ATA ، سادگی اجرای رابط کاربری بر روی مادربرد و همچنین سهولت در نصب و پیکربندی دستگاه های PATA برای کاربر ، Integrated Drive Electronics درایوهای طولانی مدت دستگاه های دیگر را از بین می برد و سایر انواع رابط را از بازار درایوهای سخت برای رایانه های شخصی در سطح بودجه استفاده می کند.

با این حال ، استاندارد PATA همچنین دارای معایب متعددی است. اول از همه ، این محدودیتی است که طول کابل داده موازی ATA می تواند داشته باشد - بیش از 0.5 متر نیست ، علاوه بر این ، سازمان موازی رابط ، محدودیت هایی را در حداکثر سرعت انتقال داده اعمال می کند. از استاندارد PATA و بسیاری از ویژگیهای پیشرفته ای که سایر رابط ها دارند ، مانند دستگاه های داغ وصل پشتیبانی نمی کند.

SATA - سریال ATA

رابط SATA در مادربرد

رابط SATA (Serial ATA) ، همانطور که ممکن است از نام آن حدس بزنید ، یک پیشرفت to ATA است. این پیشرفت ، اول از همه ، در تبدیل موازی سنتی ATA (موازی ATA) به یک رابط سریال است. با این حال ، تفاوت بین سریال ATA استاندارد و سنتی محدود به این نیست. علاوه بر تغییر نوع انتقال داده از موازی به سریال ، اتصالات داده و برق نیز تغییر کرده است.

در زیر کابل داده SATA قرار دارد:

کابل داده برای رابط SATA

این امر امکان استفاده از کابل قابل توجهی طولانی تر و افزایش سرعت انتقال داده را فراهم می آورد. با این حال ، روند نزولی این واقعیت بود که دستگاه های PATA ، که قبل از ظهور SATA ، در مقادیر زیادی در بازار حضور داشتند ، امکان اتصال مستقیم کانکتورهای جدید غیرممکن شد. درست است ، بیشتر مادربردهای جدید هنوز اتصالات قدیمی دارند و از دستگاههای قدیمی پشتیبانی می کنند. با این حال ، عملکرد معکوس - اتصال نوع جدید درایو به مادربردهای قدیمی معمولاً مشکلات بسیار بیشتری را ایجاد می کند. برای این عمل ، کاربر معمولاً به آداپتور PATA به Serial ATA احتیاج دارد. آداپتور کابل برق معمولاً در طراحی نسبتاً ساده است.

سریال ATA به آداپتور برق PATA:

در سمت چپ نمای کلی از کابل قرار دارد. در سمت راست ، نمای خارجی اتصالات PATA و Serial ATA بزرگ شده است

با این حال ، پیچیده تر با دستگاهی مانند آداپتور برای اتصال دستگاه رابط سریال به یک رابط موازی موازی. معمولاً آداپتورهایی از این نوع به شکل میکروسیرویچ کوچک ساخته می شوند.

نمای خارجی آداپتور دو طرفه جهانی بین رابط های SATA - IDE

امروزه رابط سریال ATA عملا Parallel ATA را پیوند داده است ، و درایوهای PATA اکنون فقط در رایانه های نسبتاً قدیمی قابل یافتن هستند. ویژگی دیگر استاندارد جدید که محبوبیت گسترده آن را تضمین کرده است ، پشتیبانی است.

نوع آداپتور از IDE به SATA

می توانید کمی بیشتر درباره فناوری NCQ بگویید. مزیت اصلی NCQ این است که به شما امکان می دهد از ایده هایی استفاده کنید که مدت هاست در پروتکل SCSI پیاده سازی شده اند. به طور خاص ، NCQ از سیستمی برای توالی عملیات خواندن و نوشتن که به چند درایو نصب شده در سیستم می آید پشتیبانی می کند. بنابراین ، NCQ می تواند عملکرد دستگاههای ذخیره سازی ، به ویژه آرایه های دیسک سخت را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد.

آداپتور SATA به IDE

برای استفاده از NCQ ، پشتیبانی از فناوری از طرف هارد دیسک و همچنین آداپتور میزبان مادربرد لازم است. تقریباً تمام آداپتورهایی که از AHCI پشتیبانی می کنند از NCQ نیز پشتیبانی می کنند. علاوه بر این ، NCQ توسط برخی از آداپتورهای اختصاصی قدیمی پشتیبانی می شود. همچنین ، برای کار کردن NCQ ، نیاز به پشتیبانی از سیستم عامل دارد.

eSATA - SATA خارجی

بطور جداگانه ، لازم به ذکر است قالب eSATA (SATA خارجی) ، که در زمان خود امیدوار کننده به نظر می رسید ، اما توزیع گسترده ای را دریافت نکرده است. همانطور که ممکن است از نام آن حدس بزنید ، eSATA نوعی سریال ATA است که برای اتصال درایوهای منحصر به فرد خارجی طراحی شده است. استاندارد eSATA اکثر قابلیت های استاندارد ، یعنی دستگاه های خارجی را برای دستگاه های خارجی ارائه می دهد. داخلی سریال ATA ، به ویژه ، همان سیستم سیگنال و فرمان و همان سرعت بالا.

اتصال ESATA در لپ تاپ

با این حال ، eSATA تفاوت هایی با استاندارد اتوبوس داخلی که باعث ایجاد آن شده است. به طور خاص ، eSATA از کابل های داده طولانی تر (حداکثر 2 متر) پشتیبانی می کند و همچنین به درایوهای برق نیز نیاز بیشتری دارد. علاوه بر این ، اتصالات eSATA با اتصالات استاندارد سریال ATA کمی متفاوت است.

در مقایسه با سایر اتوبوس های خارجی مانند USB و Firewire ، eSATA با این وجود یک اشکال اساسی دارد. در حالی که این اتوبوس ها امکان برقراری دستگاه از طریق کابل اتوبوس را فراهم می کنند ، درایو eSATA به کانکتورهای برق ویژه احتیاج دارد. بنابراین ، علی رغم سرعت انتقال داده نسبتاً بالا ، eSATA در حال حاضر به عنوان واسط اتصال درایوهای خارجی بسیار محبوب نیست.

نتیجه

اطلاعات ذخیره شده روی دیسک سخت تا زمانی که توسط پردازنده مرکزی رایانه قابل دسترسی نباشند ، نمی توانند برای کاربر مفید و در دسترس برنامه های کاربردی باشند. رابط های هارد دیسک وسیله ای برای برقراری ارتباط بین این درایوها و مادربرد است. امروزه انواع مختلفی از رابط های هارد دیسک مختلف وجود دارد که هر کدام مزایا ، معایب و ویژگی های خاص خود را دارند. امیدواریم اطلاعات ارائه شده در این مقاله از جهات مختلف برای خواننده مفید باشد ، زیرا انتخاب هارد دیسک مدرن تا حد زیادی نه تنها با توجه به خصوصیات داخلی آن ، از قبیل ظرفیت ، حافظه پنهان ، سرعت دسترسی و چرخش ، بلکه همچنین توسط رابط کاربری تعیین می شود. که طراحی شده است

دومین رابط حافظه خارجی - SCSI (رابط سیستم کوچک رایانه - رابط سیستم برای رایانه های کوچک) توسط ANSI در سال 1986 توسعه داده شد و به تصویب رسید (بعداً آن را SCSI-1 نامید). میزان انتقال داده با استفاده از این رابط موازی 8 بیتی (در سرعت ساعت 5 مگاهرتز اتوبوس) 4 مگابیت در ثانیه در حالت ناهمزمان و 5 مگابایت در ثانیه در حالت همزمان بود. برخلاف رابط IDE / ATA ، رابط SCSI می تواند نه تنها دستگاه های داخلی بلکه خارجی را به هم متصل کند: چاپگر ، اسکنر و غیره. حداکثر تعداد دستگاه های متصل به باس SCSI 8 و حداکثر طول کابل 6 متر بود.

استانداردهای SCSI توسط کمیته T10 INCITS ، یعنی. همان سازمانی که استانداردهای IDE (ATA) را توسعه می دهد. در سال 1996 ، انجمن تجارت SCSI (STA) برای ارتقاء استاندارد SCSI ایجاد شد. این انجمن شامل حدود سی تولید کننده فن آوری رایانه است.

استانداردهای SCSI-2 (1994) و SCSI-3 (1995) یک CCS مشترک (مجموعه دستورات مشترک) را ارائه داده اند - 18 دستور اصلی که برای پشتیبانی از هر دستگاه SCSI مورد نیاز است ، امکان ذخیره سازی در یک دستگاه صف را اضافه کرد. دستورات دریافت شده از رایانه و پردازش آنها مطابق با اولویت های تعیین شده. علاوه بر این ، در این استانداردها ، در کنار اتوبوس 8 بیتی ، اتوبوس 16 بیتی نیز تعریف شده است ، فرکانس ساعت به 20 مگاهرتز و سرعت انتقال داده به 20 مگابایت در ثانیه افزایش می یابد.

توسعه استاندارد SCSI-3 استاندارد های مورد استفاده در حال حاضر Ultra3 SCSI (1999) است که برای آن فرکانس اتوبوس 40 مگاهرتز و سرعت انتقال 160 مگابایت در ثانیه تعریف شده است و Ultra320 SCSI (2002) فرکانس اتوبوس 80 مگاهرتز و سرعت انتقال 320 است مگابایت در ثانیه

تبادل داده با توجه به این استانداردها با استفاده از روش LDVS (همان اتوبوس PCI Express) انجام می شود. حداکثر تعداد دستگاههای قابل اتصال برای Ultra3 SCSI و Ultra320 SCSI 16 و حداکثر طول کابل 12 متر است.

استاندارد Ultra640 SCSI (2003) با فرکانس اتوبوس 160 مگاهرتز و سرعت 640 مگابایت در ثانیه نیز توسعه یافته است ، اما این استاندارد رواج گسترده ای ندارد ، به این دلیل که به دلیل کوچک بودن کابل ، بیش از دو دستگاه نمی توانند به آن متصل شوند. ...

ارتباطات بین دستگاه SCSI و اتوبوس I / O با استفاده از آداپتور مخصوص (کنترلر) SCSI که به یک شکاف PCI وصل شده یا درون مادربرد ساخته شده است ، انجام می شود. علاوه بر آداپتور SCSI (شکل 1.3.8a) که به آن آداپتور میزبان گفته می شود ، هر دستگاه دارای آداپتور داخلی خود است که به آن امکان ارتباط با باس SCSI را می دهد. اگر دستگاه آخرین دستگاه در زنجیره دستگاه های باس SCSI است ، پس از آن دستگاه ویژه ای وصل می شود - یک ترمیناتور به منظور حذف بازتاب سیگنال های منتقل شده از اتوبوس (شکل 1.3.8b).

Ultra3 SCSI و Ultra320 SCSI از دو نوع کانکتور استفاده می کنند: 68 پین (شکل 1.3.8c) و 80 پین (شکل 1.3.8d). نوع دوم کانکتور علاوه بر داده ها و خطوط فرمان ، دارای خطوط برق دستگاه ها نیز می باشد و امکان اتصال "گرم" دستگاه را به رایانه فراهم می کند.

شکل. 1.3.8. دستگاههای SCSI: الف) آداپتور SCSI: 1 - اتصالات اتصال دستگاههای خارجی؛ 2 - اتصال دهنده برای اتصال یک دستگاه داخلی؛ 3 - کنترل کننده SCSI؛

ب) اتوبوس SCSI: 1 - اتصال آداپتور؛ 2 - اتصالات اتصال دستگاهها؛ 3 - پایانه؛ ج) اتصال SCSI با 68 پین؛ د) اتصال SCSI 80 پین

SCSI داده ها را بصورت موازی ، درست مانند IDE (ATA) انتقال می دهد. به همین دلایل IDE (ATA) ، توسعه سریال Attached SCSI (SAS) آغاز شد. رابط کاربری SAS سازگار با SATA است و در عین حال از دستورات SCSI ، قابلیت داغ کردن دستگاه های خارجی و همچنین قابلیت اتصال ، علاوه بر درایوهای سخت و نوری ، سایر دستگاه های جانبی مانند چاپگر یا اسکنر نیز استفاده می کند. اکنون SAS به تدریج در حال جایگزینی SCSI در رایانه ها و لوازم جانبی است.

اولین مشخصات SAS ، SAS 1.0 ، توسط کمیته T10 در سال 2003 منتشر شد. این نرخ انتقال داده ها از 1.5 و 3 گیگابایت بر ثانیه برای اتصال دستگاههای داخل واحد سیستم رایانه با حداکثر طول کابل 1 متر و اتصال خارجی دستگاههای با حداکثر طول کابل 8 متر را تعیین کرد.

در سال 2005 ، مشخصات SAS 1.1 منتشر شد که خطاهای موجود در مشخصات SAS 1.0 را اصلاح کرد.

SAS 2.0 (2009) 6 گیگابیت بر ثانیه اضافه کرد و حداکثر طول کابل را به 10 متر افزایش داد.

تبادل داده در SAS و همچنین در SCSI با استفاده از روش LDVS انجام می شود.

دو جفت سیگنال دیفرانسیل (دریافت و انتقال) یک کانال فیزیکی در SAS تشکیل می دهند. یک یا چند پیوند بدنی نیز به نوبه خود ، پورت را تشکیل می دهد. تعداد پیوندهای بدنی در یک پورت توسط عددی مشخص شده است که به دنبال آن یک "x" است. بنابراین ، تعیین 4x بدین معنی است که پورت شامل 4 کانال (8 جفت سیگنال) است. هر پورت دارای یک آدرس 64 بیتی منحصر به فرد است که توسط سازنده سخت افزار SAS اختصاص داده شده است. یک دستگاه SAS می تواند یک یا چند پورت داشته باشد. یک پورت تنها با یک کانال به نام یک بندر باریک گفته می شود و به یک درگاه با دو یا چند کانال نیز یک پورت گسترده گفته می شود.

بنابراین می توان از دو درگاه با سرعت 3 گیگابایت در ثانیه یا به عنوان دو کانال ارتباطی مجزا با دستگاه های مختلف یا به عنوان یک کانال ارتباطی منفرد با سرعت 6 گیگابایت در ثانیه استفاده کرد. علاوه بر این ، مشخصات SAS 2.0 امکان تقسیم پورت 6 گیگابیت بر ثانیه را به دو لینک 3 گیگابیت بر ثانیه می دهد.

دستگاه های SAS از اتصالات استاندارد شده توسط کمیته فرم کوچک (SFF) استفاده می کنند. این کمیته مشخصات اتصالات مورد استفاده در دستگاه های مختلف را تهیه و آماده می کند. هر کانکتور با پیشوند "SFF-" مشخص می شود ، و به دنبال آن یک عدد کانکتور چهار رقمی از 8 شروع می شود.

اتصالات اصلی مورد استفاده در SATA عبارتند از:

· اتصال SFF-8482 برای اتصال دستگاه داخلی (شکل 1.3.9а)؛

· اتصال SFF-8484 - اتصال 4 برابر برای اتصال دستگاه های داخلی (شکل 1.3.9b)؛

اتصال SFF-8087 - اتصال 4 برابر (miniSAS) برای اتصال دستگاه های داخلی (شکل 1.3.9c)؛

· اتصال SFF-8470 - اتصال 4 برابر برای اتصال دستگاه های خارجی (شکل 1.3.9d)؛

· اتصال SFF-8088 - اتصال 4 برابر (miniSAS) برای اتصال دستگاه های خارجی (شکل 1.3.9e).

رابط SAS از یک مجموعه فرمان پشتیبانی می کند که با مجموعه فرمان SATA سازگار است ، بنابراین می توانید دستگاه های SATA را به باند SAS (به طور معمول با استفاده از اتصال SFF-8482) متصل کنید.

متداول ترین کابل برای اتصال دستگاه های SAS خارجی با اتصالات SFF-8088 در انتهای کابل در شکل نشان داده شده است. 1.3.9f. برای اتصال دستگاه های خارجی از طریق رابط eSATA ، می توانید از یک کابل با یک کانکتور SFF-8088 در یک انتهای و 4 کانکتور eSATA در طرف دیگر استفاده کنید (شکل 1.3.9g).

شکل. 1.3.9 اتصالات SAS: الف) اتصالات نر 29 پین SAS برای دستگاه داخلی (SFF-8482) ب) 32 پین 4X SAS نر اتصال دهنده برای دستگاه های داخلی (SFF-8484). ج) رابط زن مینی SAS 4 پین 4X برای دستگاه های داخلی (SFF-8087)؛ د) 26 پین 4x مرد SAS به دستگاه خارجی (SFF-8470)؛ ه) نر 26X 4X mini-SAS به دستگاه خارجی (SFF-8088)؛ و) کابل SFF-8088 - SFF-8088؛ g) SFF-8088 - کابل 4 eSATA

یک سیستم رابط SAS از اجزای زیر تشکیل شده است:

Initiator - درخواستهای خدماتی را برای دستگاههای هدف تولید می کند و تأییدهایی را برای اجرای درخواستها دریافت می کند (به عنوان میکروسیرکوپی در مادربرد یا روی کارت متصل به اتوبوس مادربرد).

دستگاه هدف - شامل بلوک های منطقی و پورت های هدف است که درخواست خدمات دریافت می کنند و آنها را اجرا می کنند. پس از اتمام پردازش درخواست ، به درخواست کننده تأیید اجرای درخواست ارسال می شود (می تواند هارد دیسک جداگانه یا مجموعه ای از دیسک ها باشد).

· زیر سیستم تحویل داده ها (زیر سیستم تحویل سرویس) - انتقال داده بین مبتدیان و دستگاه های هدف (متشکل از کابل ها و توسعه دهنده های SAS) را انجام می دهد.

· SAS Expander - چندین دستگاه SAS را به یک درگاه آغازگر متصل می کند.

در رایانه های رومیزی ، Expander SAS یک کارت است که به باس PCI Express وصل می شود و حاوی یک کنترل کننده SAS است که به عنوان یک مبتکر عمل می کند ، و همچنین یک یا چند اتصال دهنده داخلی یا خارجی SAS برای دستگاه های SAS یا SATA ( eSATA) (شکل ؟؟؟؟؟ a و شکل ؟؟؟؟؟ ب).

درایوهای SAS (eSATA) را می توان در یک محفظه قرار داد (شکل ؟؟؟؟؟ c). به چنین دستگاهی آرایه دیسک گفته می شود. علاوه بر درایوهای دیسک ، آرایه دیسک حاوی یک برد بسط دهنده داخلی SAS (شکل ؟؟؟؟؟ d) ، یک کانکتور برق و همچنین سوکت اتصال به یک کامپیوتر کنترل (سوکت ورودی) و 1 یا 2 سوکت برای اتصال به یک کامپیوتر دیگر (سوکت های ورودی) ... این اسلاتها به چندین رایانه اجازه می دهند تا داده ها را در درایوهای آرایه دیسک به اشتراک بگذارند.

نمونه ای از اتصال درایوهای eSATA به کامپیوتر با استفاده از کابل نشان داده شده در شکل. 9g و کامپیوترها با استفاده از کابل نشان داده شده در شکل به آرایه دیسک. 9f ، در شکل نشان داده شده است. شکل. ؟؟؟؟؟ د

شکل. ؟؟؟؟؟؟ امکانات SAS: الف) کارت اتصال دو دستگاه داخلی:

1 - کنترل کننده (مبتکر) SAS؛ 2 - سوکت SF-8087؛ ب) کارت اتصال دو دستگاه خارجی: 2 - سوکت SF-8088؛ 1 - کنترل کننده (مبتکر) SAS؛ ج) یک آرایه دیسک برای 15 درایو SAS (eSATA). د) گسترش دهنده آرایه دیسک SAS؛

ه) نمونه ای از استفاده از SAS برای اتصال درایوهای خارجی: 1 - درایوهای eSATA؛ 2 - آرایه دیسک متصل به دو کامپیوتر

اجرای سخت افزار SAS ، مانند گذشته SCSI ، نسبت به اجرای ATA و SATA (eSATA) بر روی رایانه گران تر است. این امر در ابتدا به این دلیل است که معمولاً کنترلر ATA و SATA درون مادربرد ساخته می شود و مادربردهای رومیزی با رابط داخلی SCSI و SAS عملاً در دسترس نیستند ، بنابراین لازم است که یک کارت کنترلر SCSI یا SAS خریداری کنید. دوم اینکه ، دستگاههای SAS از دستگاههای ATA و SATA (eSATA) قدرتمندتر هستند. به عنوان مثال ، درایوهای SAS می توانند دارای دو پورت باشند ، یعنی آنها یا می توانند به دو رایانه متصل شوند ، یا می توانند با استفاده از یک پورت تنها با یک کامپیوتر دو برابر ارتباط برقرار کنند. با این حال ، این منجر به هزینه بالاتر برای درایوهای SAS می شود.

بنابراین ، منطقه اصلی کاربرد SAS ، مانند SCSI ، رایانه های قدرتمند (سرورهای) با افزایش نیازمندی ها برای سرعت تبادل ، قابلیت اطمینان و امنیت داده ها است.

با استفاده از توسعه دهنده ها ، زیر سیستم تحویل داده SAS قابلیت های بیشتری نسبت به سیستم SATA (eSATA) ارائه می دهد. علاوه بر این ، دستگاههای ارزان تر SATA (eSATA) در این زیر سیستم قابل استفاده هستند.

یک سیستم واحد از رایانه های بهم پیوسته ، لوازم جانبی ، توسعه دهنده های SAS و کابل های SAS ، SATA و eSATA دامنه ای نامیده می شوند. حداکثر تعداد برنامه های افزودنی و دستگاه در یک دامنه 16256 است. یک سیستم SAS می تواند از چندین دامنه تشکیل شده باشد ، با یک مبتکر و دستگاه های اختصاصی به دو دامنه مجاور.

دو نوع پسوند وجود دارد که می توانند در یک دامنه مورد استفاده قرار گیرند: توسعه دهنده سوئیچ و پسوند انتهایی.

Expand fanout (شکل ؟؟؟؟؟ a) داده های مسیر را از مبتدیان به دستگاه های هدفمند در دامنه در دامنه SAS جریان می دهد. فقط باید یک سوئیچ بسط دهنده در یک دامنه داشته باشید.

بسط دهنده لبه (شکل ؟؟؟؟؟ b) یا به یک سوئیچ بسط دهنده یا یک بسط دهنده لبه دیگر متصل شده است و برای مسیریابی جریان داده های دستگاه ها و بسط دهنده های متصل به آن استفاده می شود. حداکثر تعداد دستگاههای پشتیبانی شده توسط توسعه دهنده نقطه پایانی 128 است.

دستگاه ها را می توان به یک باند سوئیچ و یک بسط دهنده وصل کرد. اگر از یک سوئیچ expander در دامنه استفاده نشود ، باید تعداد گسترش دهنده های انتهایی بیش از 2 نباشد.

با روشن شدن برق ، تمام دستگاه های موجود در سیستم SAS آدرس های خود را با یکدیگر مبادله می کنند و سیستم به حالت فعال می رود که در آن تبادل دستورات ، بسته های داده و پیام های کنترل انجام می شود. با افزودن دستگاه جدید به سیستم (اتصال داغ) یا قطع اتصال دستگاه ، یک پیام کنترلی ایجاد می شود ، پس از دریافت آن همه توسعه دهنده ها طرح مسیریابی خود را مجدداً بازسازی می کنند و به آغازگرها از تغییر پیکربندی سیستم اطلاع می دهند.

نمونه ای از پیکربندی دامنه SAS در شکل نشان داده شده است. شکل. ؟؟؟؟؟که در.

شکل. ؟؟؟؟؟ استفاده از SAS در سرورها: الف) سوئیچ باند 12 پورت با اسلاتهای SFF-8470 (نمایش جلو و عقب)؛ b) توسعه دهنده انتهای 12 پورت با اسلاتهای SFF-8470 (نمای جلویی و پشتی)؛ ج) نمونه ای از دامنه های SAS:

1 - سرورهای مبتکر با کارتهای توسعه SAS؛ 2 - بسط دهنده های انتهای SAS؛

3 - درایوهای دیسک SAS تک پورت؛ 4 - کلید تعویض کننده SAS؛

5 - درایوهای فلاپی با رابط eSATA؛ 6 - دیسک های دو پورت با رابط SAS؛

7 - آرایه دیسک با بسط داخلی SAS

در سیستم های رایانه ای مدرن ، از رابط های SATA و SAS برای اتصال هارد دیسک های اصلی استفاده می شود. به عنوان یک قاعده ، گزینه اول مناسب ایستگاه های کاری منزل ، گزینه دوم سرور است ، بنابراین فن آوری ها با یکدیگر رقابت نمی کنند و شرایط مختلف را برآورده می کنند. تفاوت قابل توجه در هزینه و فضای ذخیره سازی باعث می شود تا کاربران تعجب کنند که چگونه SAS از SATA متفاوت است و به دنبال خرید و فروش است. بیایید ببینیم معنی دارد یا نه.

SAS (Serial Attached SCSI) یک رابط دستگاه ذخیره سازی سریال است که در اطراف SCSI موازی طراحی شده است تا همان مجموعه دستورالعمل را اجرا کند. در درجه اول در سیستم های سرور استفاده می شود.

ساتا (Serial ATA) یک رابط تبادل داده سریال است که براساس موازی PATA (IDE) ساخته شده است. مورد استفاده در رایانه های خانگی ، دفتر ، رایانه های شخصی و لپ تاپ ها.

اگر در مورد HDD صحبت کنیم ، با وجود ویژگی های فنی مختلف و کانکتورها ، هیچ تفاوت قلبی بین دستگاه ها وجود ندارد. سازگاری یک طرفه به عقب باعث می شود دیسک ها را به صورت یک به یک و از طریق رابط دوم به دیسک سرور وصل کنید.

شایان ذکر است که هر دو گزینه اتصال برای SSD ها واقعی است ، اما تفاوت معنی داری بین SAS و SATA در این حالت در هزینه درایو خواهد بود: اولین مورد می تواند ده برابر گران تر از حجم قابل مقایسه باشد. بنابراین ، امروز چنین راه حل ، اگر غیر معمول نیست ، پس از آن به اندازه کافی متعادل است ، و برای مراکز داده سریع در سطح شرکتی در نظر گرفته شده است.

مقایسه

همانطور که قبلاً می دانیم ، SAS در سرورها ، SATA در سیستمهای خانگی استفاده می شود. در عمل ، این بدان معناست که بسیاری از کاربران به طور همزمان آدرس قبلی را حل می کنند و بسیاری از مشکلات را حل می کنند ، در حالی که دومی توسط یک نفر با آنها برخورد می شود. بر این اساس ، بار سرور بسیار بالاتر است ، بنابراین دیسک ها باید به اندازه کافی دارای تحمل خطا و سریع باشند. پروتکل های SCSI (SSP ، SMP ، STP) که در SAS اجرا می شوند ، اجازه می دهند بیشتر I / O به طور همزمان پردازش شود.

به طور مستقیم برای HDD ، سرعت دسترسی در درجه اول با سرعت چرخش دوک نخ ریسی تعیین می شود. برای سیستم های دسکتاپ و لپ تاپ ها ، 5400 - 7200 RPM لازم و کافی است. بر این اساس ، یافتن یک درایو SATA با 10،000 دور در دقیقه تقریباً غیرممکن است (مگر اینکه به سری WD VelociRaptor طراحی شده ، دوباره ، برای ایستگاه های کاری طراحی شده نگاه کنید) ، و همه چیز فوق کاملاً دست نیافتنی است. SAS HDD حداقل 7200 دور در دقیقه می چرخد \u200b\u200b، 10000 RPM را می توان یک استاندارد در نظر گرفت و 15000 دور در دقیقه حداکثر کافی است.

درایوهای سریال SCSI قابل اطمینان تر و دارای MTBF بالاتر هستند. در عمل ، ثبات بیشتر از طریق عملکرد چک به دست می آید. از طرف دیگر درایوهای SATA هنگامی که داده ها به طور جزئی نوشته شده یا آسیب دیده است ، از "خطاهای خاموش" رنج می برند ، که منجر به ظهور بخش های بد می شود.

مزیت اصلی SAS - دو درگاه دوبلکس ، اجازه می دهد تا یک وسیله از طریق دو کانال به هم متصل شود - همچنین برای تحمل خطا در سیستم کار می کند. در این حالت ، تبادل اطلاعات به طور همزمان از دو جهت انجام می شود و قابلیت اطمینان از طریق تکنیک Multipath I / O تضمین می شود (دو کنترل کننده یکدیگر را بیمه می کنند و بار را به اشتراک می گذارند). صف دستورات مشخص شده تا عمق 256 ساخته شده است .در اکثر درایوهای SATA یک درگاه نیمه دوتایی وجود دارد و عمق صف NCQ بیش از 32 نیست.

رابط SAS استفاده از کابل ها به طول 10 متر را فرض می کند تا 255 دستگاه می توانند از طریق توسعه دهنده ها به یک درگاه متصل شوند. SATA محدود به 1 متر (2M برای eSATA) است و فقط از یک اتصال نقطه به نقطه پشتیبانی می کند.

چشم انداز توسعه بیشتر - تفاوت بین SAS و SATA نیز به شدت احساس می شود. رابط SAS به توان 12 گیگابیت در ثانیه می رسد و تولید کنندگان اعلام کرده اند که پشتیبانی از 24 گیگابایت بر ثانیه را دارند. آخرین نسخه SATA با سرعت 6 گیگابایت بر ثانیه متوقف شده است و از این نظر تکامل نخواهد یافت.

درایوهای SATA از نظر هزینه 1 گیگ دارای برچسب قیمت بسیار جذابی هستند. در سیستمهایی که سرعت دسترسی به داده ها بسیار مهم نیست و مقدار اطلاعات ذخیره شده بسیار زیاد است ، توصیه می شود از آنها استفاده کنید.

جدول

SAS	ساتا
برای سیستمهای سرور	بیشتر برای سیستمهای دسک تاپ و موبایل
از مجموعه دستورات SCSI استفاده می کند	از مجموعه دستورات ATA استفاده می کند
حداقل سرعت اسپیندل HDD 7200 RPM ، حداکثر - 15000 دور در دقیقه	حداقل 5400 دور در دقیقه ، حداکثر 7200 دور در دقیقه
هنگام نوشتن داده از فناوری تأیید چک پشتیبانی می کند	درصد زیادی از خطاها و بخش های بد
دو درگاه دوتایی	یک درگاه نیمه دوتایی
Multipath I / O پشتیبانی می کند	اتصال نقطه به نقطه
صف فرمان تا 256	صف فرمان تا 32
از کابل های تا 10 متر قابل استفاده است	طول کابل بیش از 1 متر نیست
پهنای باند اتوبوس تا 12 گیگابایت بر ثانیه (در آینده - 24 گیگابایت در ثانیه)	توان 6 گیگابیت بر ثانیه (SATA III)
هزینه درایوها ، گاهی اوقات به میزان قابل توجهی بیشتر است	از نظر قیمت در هر گیگ ارزان تر است

در این مقاله به آینده SCSI خواهیم پرداخت و به برخی از مزایا و معایب SCSI ، SAS و SATA می پردازیم.

در حقیقت ، این سوال پیچیده تر از جایگزینی ساده SCSI با SATA و SAS است. SCSI موازی سنتی یک رابط کارآزموده و آزمایش شده است که مدت زمان طولانی است. در حال حاضر ، SCSI با استفاده از رابط مدرن Ultra320 SCSI سرعت انتقال بسیار سریع 320 مگابایت بر ثانیه (Mbps) را ارائه می دهد. علاوه بر این ، SCSI طیف گسترده ای از قابلیت ها را ارائه می دهد ، از جمله دستورات برچسب Command-Tag (روشی برای بهینه سازی دستورات I / O برای افزایش کارایی). هارد دیسک های SCSI قابل اعتماد هستند؛ با مسافتی کوتاه ، شما می توانید تا 15 دستگاه متصل به یک لینک SCSI زنجیر دیزی را زنجیر کنید. این ویژگی ها ، SCSI را به یک انتخاب عالی برای دسک تاپ ها و ایستگاه های کاری تا سرورهای سازمانی تبدیل کرده است.

هارد دیسک های SAS از مجموعه دستورات SCSI استفاده می کنند و از نظر قابلیت اطمینان و کارایی با درایوهای SCSI مشابه هستند ، اما از نسخه سریال رابط SCSI با 300 مگابایت در ثانیه استفاده کنید. اگرچه کمی آهسته تر از 320 مگابایت در ثانیه از SCSI ، رابط SAS قادر به پشتیبانی از 128 دستگاه در مسافت های طولانی تر از Ultra320 است و می تواند تا 16000 دستگاه در هر کانال گسترش یابد. درایوهای سخت SAS قابلیت اطمینان و سرعت چرخشی مشابه (10000-15000) را درایوهای SCSI ارائه می دهند.

درایوهای SATA کمی متفاوت هستند. در حالی که درایوهای SCSI و SAS عملکرد و قابلیت اطمینان را در اولویت قرار می دهند ، درایوهای SATA آنها را به نفع افزایش قابل توجه ظرفیت و صرفه جویی در هزینه ، قربانی می کنند. به عنوان مثال ، درایو SATA اکنون به 1 ترابایت (TB) ظرفیت رسیده است. SATA در جایی مورد نیاز است که حداکثر ظرفیت از قبیل تهیه نسخه پشتیبان از داده ها یا بایگانی سازی استفاده شود. SATA اکنون اتصالات نقطه به نقطه را با سرعت حداکثر 300 مگابیت در ثانیه ارائه می دهد و به راحتی از رابط سنتی موازی ATA با سرعت 150 مگابیت در ثانیه فراتر می رود.

پس چه اتفاقی برای SCSI می افتد؟ عالی کار میکنه مشکل SCSI سنتی این است که تقریباً به پایان عمر خود نزدیک شده است. یک رابط موازی SCSI با سرعت 320 مگابایت در ثانیه قادر به عملکرد قابل توجهی سریع تر در طول کابل های SCSI فعلی نخواهد بود. در مقایسه با این ، درایوهای SATA در آینده نزدیک 600 مگابیت در ثانیه به ثبات خواهند رسید ، SAS قصد دارد 1200 مگابایت در ثانیه را بگیرد. درایوهای SATA همچنین می توانند با رابط SAS کار کنند ، بنابراین می توان از این درایوها به طور همزمان در برخی از سیستم های ذخیره سازی استفاده کرد. پتانسیل افزایش مقیاس پذیری و عملکرد انتقال داده به مراتب بیشتر از SCSI است. اما SCSI به زودی صحنه را ترک نمی کند. تا چند سال دیگر شاهد SCSI در سرورهای کوچک و متوسط \u200b\u200bخواهیم بود. با به روزرسانی سخت افزار ، SCSI به صورت سیستماتیک با درایوهای SAS / SATA برای اتصال سریعتر و آسان تر جایگزین می شود.