Cavi e connettori SAS vs SATA

SAS e SATA sono due interfacce di storage seriali che condividono la stessa forma del connettore dati a 7 pin ma differiscono per velocità, segnalazione, lunghezza del cavo e ciò con cui possono comunicare. SATA è l’interfaccia consumer e nearline: 1,5 Gbps (SATA I), 3 Gbps (SATA II) e 6 Gbps (SATA III), con un cavo dati a 7 pin limitato a 1 m (3,3 ft) e eSATA a 2 m (6,6 ft). SAS è l’interfaccia enterprise: SAS-1 a 3 Gbps, SAS-2 a 6 Gbps, SAS-3 a 12 Gbps e SAS-4 a 22,5 Gbps (commercializzata come 24G SAS), con connettori multi-corsia e backplane. La regola pratica è la compatibilità unidirezionale: un controller o backplane SAS accetta unità SATA, ma un controller SATA non può gestire unità SAS.

Che cosa è ciascuna interfaccia

SATA è un collegamento point-to-point: una porta host, un’unità, un cavo dati a 7 pin e un connettore di alimentazione separato a 15 pin. È definito da SATA-IO ed è ciò che utilizza quasi ogni unità desktop e laptop.

SAS è definito sotto T10 ed è anch’esso point-to-point sul lato unità, ma il lato host è di solito una porta multi-corsia che si dirama verso diverse unità attraverso un backplane o un cavo breakout. Le unità SAS hanno un connettore dual-port (SFF-8482) che include i pin di alimentazione, quindi un’unità SAS in un backplane non necessita di un cavo di alimentazione separato.

Entrambi usano la stessa disposizione fisica dei contatti dati a 7 pin, motivo per cui un’unità SATA si inserisce in un backplane SAS. Il contrario non funziona: un’unità SAS non ha un controller SATA con cui negoziare.

Velocità e cosa significano in pratica

Queste sono velocità di collegamento, non velocità di trasferimento sostenute. Un’unità SATA III con piatti rotanti non saturerà 6 Gbps; l’interfaccia è lì per il burst e per gli SSD. Un SSD SAS-3 può utilizzare molto di più del suo collegamento a 12 Gbps rispetto a quanto possa fare un’unità SAS meccanica.

SAS supporta anche porte wide: quattro corsie unite in un unico collegamento logico. Una porta SAS-3 a quattro corsie è quattro corsie a 12 Gbps, motivo per cui backplane e host bus adapter usano i connettori multi-corsia di seguito.

La famiglia di connettori SAS

I connettori sono la parte che le persone sbagliano, perché diversi sembrano simili e solo alcuni sono intercambiabili.

SFF-8482

Il connettore lato unità su un’unità SAS. Combina la sezione dati a 7 pin e la sezione di alimentazione in un unico guscio, ed è codificato in modo che un’unità SAS si inserisca solo in un backplane SAS. Un’unità SATA ha connettori dati e alimentazione separati e si adatta alla posizione compatibile SATA di un backplane SAS.

SFF-8087

Mini-SAS interno, quattro corsie in un connettore. Questo è il classico connettore lato host su controller e backplane SAS più vecchi. Una singola porta SFF-8087 trasporta le corsie equivalenti a quattro unità.

SFF-8088

Mini-SAS esterno, quattro corsie, con un guscio a scatto per i cavi che escono dal telaio verso un disk shelf.

SFF-8643

Mini-SAS HD interno, quattro corsie, più piccolo di SFF-8087 e utilizzato su controller e backplane SAS-3 (12 Gbps). Non è meccanicamente compatibile con SFF-8087.

SFF-8644

Mini-SAS HD esterno, quattro corsie, la controparte esterna di SFF-8643 per shelf a 12 Gbps.

Cavi breakout: forward e reverse

Un cavo breakout divide una porta a quattro corsie in quattro connessioni per singola unità. Esistono due tipi, e non sono intercambiabili.

Un cavo breakout forward prende una porta multi-corsia lato host (SFF-8087 o SFF-8643) e la dirama in quattro connettori individuali per unità SAS o SATA. Questo è ciò che si usa per collegare quattro unità direttamente a un controller senza un backplane.

Un cavo breakout reverse fa l’opposto: prende quattro porte host individuali e le combina in un unico connettore multi-corsia, tipicamente per alimentare un backplane da quattro porte controller separate. Il cablaggio interno è diverso, quindi un cavo forward usato al contrario non funzionerà e può cablare male le corsie.

Se stai lavorando anche con hardware SCSI parallelo più vecchio, le regole di terminazione e connettore sono nuovamente diverse; vedi Cavi, connettori e terminatori SCSI per quella famiglia.

Lunghezza del cavo e integrità del segnale

SATA è quello corto. Il cavo dati a 7 pin è specificato fino a 1 m (3,3 ft), e eSATA fino a 2 m (6,6 ft). Cavi SATA passivi più lunghi esistono sul mercato ma sono fuori specifica e sono una causa comune di unità che si disconnettono o mostrano errori sotto carico.

SAS arriva più lontano perché è progettato per backplane e shelf. Il cablaggio SAS interno è breve per natura, ma i collegamenti SAS esterni e le piste del backplane sono progettati per la segnalazione differenziale e l’impedenza del connettore. Non sostituire un cavo SATA per un collegamento SAS, e non estendere un collegamento SAS con una prolunga SATA passiva.

Per confronto, USB ha le sue regole di lunghezza che sono spesso confuse con il cablaggio di storage; USB 3.0, 3.1, 3.2 e USB4: velocità e nomi decodificati le spiega separatamente.

Compatibilità: cosa funziona con cosa

Un backplane SAS con un’unità SATA installata è comune in home lab e piccoli server. L’unità funziona alla sua velocità SATA, e l’expander SAS gestisce il resto. Ciò che non puoi fare è mettere un’unità SAS su una porta SATA semplice: il controller non ha supporto al protocollo SAS e l’unità non verrà rilevata.

Le unità SAS sono anche dual-port. In un enclosure a doppio controller, entrambi i controller possono vedere l’unità, che è una caratteristica di ridondanza che SATA non ha.

Cosa va storto

Usare un cavo SATA dove è richiesto SAS. I connettori possono sembrare simili, ma un cavo dati SATA non è classificato per il collegamento SAS e il fermo e la codifica differiscono. Usa il cavo SFF-8087 o SFF-8643 corretto per la porta.

Mescolare cavi breakout forward e reverse. Sono cablati diversamente. Un cavo forward non alimenterà un backplane da quattro porte host, e un cavo reverse non diramerà una singola porta verso quattro unità. Controlla il numero di parte, non la forma.

Superare 1 m con SATA. Il limite di 1 m (3,3 ft) per il cavo dati a 7 pin è un limite di integrità del segnale, non un suggerimento. Se hai bisogno di più portata, usa eSATA fino a 2 m (6,6 ft) o passa a un backplane SAS.

Presumere che un’unità SAS funzioni su una porta SATA. Non funzionerà. Il controller deve parlare SAS. Questo è l’errore di compatibilità più comune.

Dimenticare l’alimentazione sulle unità SAS. Un’unità SAS in un backplane riceve alimentazione attraverso il connettore SFF-8482. Un’unità SAS collegata con un cavo breakout a un controller nudo necessita comunque della propria connessione di alimentazione; il cavo breakout trasporta solo dati.

Ignorare l’expander. Un expander SAS consente a una porta host di indirizzare molte unità, ma aggiunge uno strato che deve essere compatibile con il controller e il backplane. Se le unità scompaiono quando l’expander è nel percorso, testa prima l’unità direttamente sul controller.

Scegliere i cavi per una build

Abbina il cavo alla porta, non all’unità. Identifica prima il connettore host: SFF-8087 e SFF-8643 sono interni, SFF-8088 e SFF-8644 sono esterni. Poi decidi se hai bisogno di un cavo multi-corsia diretto a un backplane o di un cavo breakout per unità individuali. Per un breakout, conferma forward o reverse con la documentazione del controller.

Per le unità stesse, SATA III a 6 Gbps è l’attuale standard desktop e nearline, mentre SAS-3 a 12 Gbps e SAS-4 a 22,5 Gbps coprono SSD enterprise e backplane ad alta densità. Il cavo è la parte più economica della build e il punto di guasto più comune quando è quello sbagliato.