Kable i złącza SAS vs SATA

SAS i SATA to dwa szeregowe interfejsy pamięci masowej, które mają ten sam kształt 7-pinowego złącza danych, ale różnią się prędkością, sygnalizacją, długością kabla i tym, z czym mogą się komunikować. SATA to interfejs konsumencki i nearline: 1,5 Gbps (SATA I), 3 Gbps (SATA II) i 6 Gbps (SATA III), z 7-pinowym kablem danych ograniczonym do 1 m (3,3 ft), a eSATA do 2 m (6,6 ft). SAS to interfejs klasy enterprise: SAS-1 przy 3 Gbps, SAS-2 przy 6 Gbps, SAS-3 przy 12 Gbps i SAS-4 przy 22,5 Gbps (marketingowo 24G SAS), z wielopasmowymi złączami i backplane’ami. Praktyczna zasada to jednostronna zgodność: kontroler SAS lub backplane akceptuje dyski SATA, ale kontroler SATA nie obsługuje dysków SAS.

Czym jest każdy z interfejsów

SATA to łącze punkt-punkt: jeden port hosta, jeden dysk, jeden 7-pinowy kabel danych i osobne 15-pinowe złącze zasilania. Jest definiowany przez SATA-IO i stosowany w niemal każdym dysku desktopowym i laptopowym.

SAS jest zdefiniowany w ramach T10 i również jest punkt-punkt po stronie dysku, ale strona hosta to zwykle port wielopasmowy, który rozgałęzia się do kilku dysków przez backplane lub kabel breakout. Dyski SAS mają dwuportowe złącze (SFF-8482), które zawiera piny zasilania, więc dysk SAS w backplane nie potrzebuje osobnego kabla zasilającego.

Oba używają tego samego fizycznego układu 7-pinowych styków danych, dlatego dysk SATA pasuje do backplane SAS. Odwrotnie to nie działa: dysk SAS nie ma kontrolera SATA, z którym mógłby się negocjować.

Prędkości i co oznaczają w praktyce

To są prędkości łącza, a nie trwałe prędkości transferu. Dysk SATA III z talerzami obrotowymi nie nasyci 6 Gbps; interfejs jest tam dla burstu i dla dysków SSD. Dysk SSD SAS-3 może wykorzystać znacznie więcej ze swojego łącza 12 Gbps niż mechaniczny dysk SAS.

SAS obsługuje również porty szerokie: cztery pasma połączone w jedno logiczne łącze. Czteropasmowy port SAS-3 to cztery pasma 12 Gbps, dlatego backplane’y i host bus adaptery używają wielopasmowych złączy opisanych poniżej.

Rodzina złączy SAS

Złącza to część, którą ludzie mylą, ponieważ kilka wygląda podobnie, a tylko niektóre są wymienne.

SFF-8482

Złącze po stronie dysku w dysku SAS. Łączy 7-pinową sekcję danych i sekcję zasilania w jednej obudowie i jest kluczowane tak, że dysk SAS pasuje tylko do backplane SAS. Dysk SATA ma osobne złącze danych i zasilania i pasuje do pozycji zgodnej z SATA w backplane SAS.

SFF-8087

Wewnętrzny mini-SAS, cztery pasma w jednym złączu. To klasyczne złącze po stronie hosta w starszych kontrolerach SAS i backplane’ach. Pojedynczy port SFF-8087 przenosi pasma dla czterech dysków.

SFF-8088

Zewnętrzny mini-SAS, cztery pasma, z zatrzaskową obudową dla kabli wychodzących z obudowy do półki dyskowej.

SFF-8643

Wewnętrzny mini-SAS HD, cztery pasma, mniejszy niż SFF-8087 i używany w kontrolerach i backplane’ach SAS-3 (12 Gbps). Nie jest mechanicznie zgodny z SFF-8087.

SFF-8644

Zewnętrzny mini-SAS HD, cztery pasma, zewnętrzny odpowiednik SFF-8643 dla półek 12 Gbps.

Kable breakout: forward i reverse

Kabel breakout rozdziela jeden czteropasmowy port na cztery pojedyncze połączenia dysków. Istnieją dwa rodzaje i nie są wymienne.

Kabel breakout forward bierze wielopasmowy port po stronie hosta (SFF-8087 lub SFF-8643) i rozgałęzia go na cztery pojedyncze złącza dysków SAS lub SATA. Tego używasz, aby podłączyć cztery dyski bezpośrednio do kontrolera bez backplane.

Kabel breakout reverse robi odwrotnie: bierze cztery pojedyncze porty hosta i łączy je w jedno wielopasmowe złącze, zwykle aby zasilić backplane z czterech osobnych portów kontrolera. Okablowanie wewnątrz jest inne, więc kabel forward użyty w odwrotną stronę nie zadziała i może błędnie połączyć pasma.

Jeśli pracujesz również ze starszym sprzętem równoległym SCSI, zasady terminacji i złączy są zupełnie inne; zobacz Kable, złącza i terminatory SCSI dla tej rodziny.

Długość kabla i integralność sygnału

SATA jest tym krótkim. 7-pinowy kabel danych jest specyfikowany do 1 m (3,3 ft), a eSATA do 2 m (6,6 ft). Dłuższe pasywne kable SATA istnieją na rynku, ale są poza specyfikacją i są częstą przyczyną wypadania dysków lub błędów pod obciążeniem.

SAS działa dalej, ponieważ jest zaprojektowany do backplane’ów i półek. Wewnętrzne okablowanie SAS jest z natury krótkie, ale zewnętrzne łącza SAS i ścieżki backplane są zaprojektowane pod sygnalizację różnicową i impedancję złącza. Nie zastępuj kabla SAS kablem SATA i nie przedłużaj łącza SAS pasywnym przedłużaczem SATA.

Dla porównania, USB ma własne zasady długości, które są często mylone z okablowaniem pamięci masowej; USB 3.0, 3.1, 3.2 i USB4: prędkości i nazwy wyjaśnione wyjaśnia je osobno.

Zgodność: co działa z czym

Backplane SAS z zainstalowanym dyskiem SATA jest powszechny w domowych laboratoriach i małych serwerach. Dysk działa z własną prędkością SATA, a expander SAS obsługuje resztę. Nie można natomiast podłączyć dysku SAS do zwykłego portu SATA: kontroler nie obsługuje protokołu SAS i dysk nie zostanie wykryty.

Dyski SAS są również dwuportowe. W obudowie z dwoma kontrolerami oba kontrolery widzą dysk, co jest funkcją redundancji, której SATA nie ma.

Co idzie nie tak

Używanie kabla SATA tam, gdzie wymagany jest SAS. Złącza mogą wyglądać podobnie, ale kabel danych SATA nie jest przystosowany do łącza SAS, a zatrzask i kluczowanie się różnią. Użyj właściwego kabla SFF-8087 lub SFF-8643 dla danego portu.

Mieszanie kabli breakout forward i reverse. Mają różne okablowanie. Kabel forward nie zasili backplane z czterech portów hosta, a kabel reverse nie rozdzieli jednego portu na cztery dyski. Sprawdź numer części, a nie kształt.

Prowadzenie SATA powyżej 1 m. Limit 1 m (3,3 ft) dla 7-pinowego kabla danych to limit integralności sygnału, a nie sugestia. Jeśli potrzebujesz większego zasięgu, użyj eSATA do 2 m (6,6 ft) lub przejdź na backplane SAS.

Zakładanie, że dysk SAS zadziała na porcie SATA. Nie zadziała. Kontroler musi obsługiwać SAS. To najczęstszy błąd zgodności.

Zapominanie o zasilaniu dysków SAS. Dysk SAS w backplane otrzymuje zasilanie przez złącze SFF-8482. Dysk SAS podłączony kablem breakout do gołego kontrolera nadal potrzebuje własnego połączenia zasilania; kabel breakout przenosi tylko dane.

Ignorowanie expandera. Expander SAS pozwala jednemu portowi hosta zaadresować wiele dysków, ale dodaje warstwę, która musi być zgodna z kontrolerem i backplane. Jeśli dyski znikają, gdy expander jest na ścieżce, najpierw przetestuj dysk bezpośrednio na kontrolerze.

Wybór kabli do budowy

Dopasuj kabel do portu, a nie do dysku. Najpierw zidentyfikuj złącze hosta: SFF-8087 i SFF-8643 są wewnętrzne, SFF-8088 i SFF-8644 są zewnętrzne. Następnie zdecyduj, czy potrzebujesz prostego kabla wielopasmowego do backplane, czy kabla breakout do pojedynczych dysków. W przypadku breakout potwierdź forward lub reverse w dokumentacji kontrolera.

Jeśli chodzi o same dyski, SATA III przy 6 Gbps to obecny standard desktopowy i nearline, podczas gdy SAS-3 przy 12 Gbps i SAS-4 przy 22,5 Gbps obejmują dyski SSD enterprise i backplane’y o wysokiej gęstości. Kabel to najtańsza część zestawu i najczęstszy punkt awarii, gdy jest niewłaściwy.