SAS - Serial Attached SCSI

SAS - Serial Attached SCSI
Serial Attached SCSI, kurz SAS, ist eine Massenspeicher-Schnittstelle, die SCSI-Kommandos über eine serielle Schnittstelle transportiert, die mit SATA Ähnlichkeiten hat. In der ersten Generation unterstützt SAS eine Bruttodatenrate von 3 GBit/s. Mit SAS 2 wurde die Datenrate auf 6 GBit/s verdoppelt. Mit SAS 3 bzw. SAS 12G sind 12 GBit/s vorgesehen.

Hinweis: Die in Servern und Storage-Systemen weit verbreitete Anschlusstechnik Serial Attached SCSI (SAS) ist nur noch selten zu finden. Sie wurde von PCIe bzw. NVMe abgelöst.

Übersicht: SAS

Schnittstelle Bezeichnung Transferrate Reichweite Geräteanzahl Einführung
Serial Attached SCSI (SAS) SAS 3 GBit/s 300 MByte/s 1 m 16.384 2004
Serial Attached SCSI 2 (SAS 2) SAS 6G 6 GBit/s 600 MByte/s 1 m 16.384 2007
Serial Attached SCSI 3 (SAS 3) SAS 12G 12 GBit/s 1.200 MByte/s 1 m 16.384 2010

Wie funktioniert SAS?

Durch eine reine Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zwischen Host-Adapter und Laufwerk entfällt die Konfiguration und erleichtert die Verkabelung. Alle SAS-Komponenten haben eine eigene feste Adresse. Für die Umsetzung des bestehenden SCSI-Protokolls ist das Serial SCSI Protocol (SSP) zuständig. Es sorgt für die Kommunikation zwischen SAS-Controller und SAS-Gerät.

SATA + SCSI = SAS

Um die Schnittstellen-Geschwindigkeit von Massenspeicher (Festplatten) weiter steigern zu können, ist man von parallelen auf serielle Schnittstellen umgestiegen.

  • Von ATA auf SATA.
  • Von Centronics/Parallel auf USB.

Auch SCSI musste diesem Trend folgen, um mit SATA mithalten zu können. Zwar stehen iSCSI und Fibre Chanel als Konkurrenzen da. Doch diese beiden Massenspeicher-Schnittstellen eignen sich eher um größere Strecken zwischen Server und RAID-Arrays zu überbrücken. Deshalb ist man dazu übergegangen für SCSI eine serielle Schnittstelle zu entwickeln.
SAS arbeitet im Prinzip wie SATA, das um SCSI-Kommandos und eine höhere Zuverlässigkeit erweitert wurde.

SAS-Festplatten haben gegenüber SATA-Laufwerken viele Vorteile. So unterstützt SAS Native Command Queuing (NCQ) mit bis zu 256 Kommandos. Durch geschicktes umsortieren der Kommandos werden die Lesekopf-Bewegungen und so die Latenzzeiten minimiert. Bei SATA gibt es das auch, aber nur für 32 Kommandos.
SAS verwendet die gleichen Stecker, wie SATA. Die SAS-Laufwerke sind von vorne herein Hotplug-fähig. Außerdem liegen die Signalpegel bei SATA bei ± 250 mV. Bei SAS betragen sie ± 1,2 V. Dadurch ist die Störanfälligkeit geringer und es können längere Kabel für SAS verwendet werden.

Dual-Porting

Dual-Porting
SAS-Laufwerke lassen sich an mehreren Hosts anschließen. Dazu hat fast jede SAS-Festplatte einen zweiten Port für Dual-Porting.

Parallelbetrieb von SAS- und SATA-Laufwerken

Parallelbetrieb von SAS- und SATA-Laufwerken
An einem SAS-Hostadapter lassen sich SAS- und SATA-Laufwerke parallel betreiben. An einem SATA-Hostadapter funktioniert das aber nicht. Nur der SAS-Standard sieht eine Protokoll-Erweiterung vor, mit der sich SAS- und SATA-Geräte in einem gemischten Speichersystem betreiben lassen. Zum Beispiel SAS mit seiner hohen Geschwindigkeit (hohe Plattendrehzahl) für Anwendungen und SATA-Platten als günstiger Speicher fürs Backup.
Der SAS-Hostadapter kann SAS- und SATA-Geräte voneinander unterscheiden und spricht SATA-Geräte mit dem SATA-Tunneling-Protocol (STP) an. Das STP verpackt SATA-Kommandos in eigene Datenpakete.

Netzwerk-Struktur für größere Speichersysteme

Netzwerk-Struktur für größere Speichersysteme
Prinzipiell ist SAS, wie SATA auch, eine Punkt-zu-Punkt-Schnittstelle. Doch mit dem SCSI Management Protocol (SMP) lassen sich an einer SAS-Schnittstelle mit mehreren Punkt-zu-Punkt-Verbindungen mehrere Laufwerke zusammenschalten. Ein Expander, ein elektronischer Umschalter, teilt einen SAS-Kanal auf mehrere Ports auf. Wie ein Switch in einem Netzwerk koordiniert der Expander den Datenverkehr und schaltet die Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zum Zielport. Jeder Expander kann bis zu 128-SAS-Adressen verwalten. In einem SAS-System lassen sich bis zu 16.384 (128 x 128) Geräte verwalten.

Jetzt kann man auch verstehen, warum SAS 12G mit 12 GBit/s Sinn ergibt? Denn diese Datenrate brauchen einzelne Festplatten nicht. Aber, wenn man mehrere davon an einem SAS-Expander betreibt, dann profitiert jede einzelne Festplatte vom schnelleren Interface.

Übersicht: Schnittstellen für Festplatten und Wechselspeicher-Laufwerke

Weitere verwandte Themen:

Teilen:

Computertechnik-Fibel

Die Computertechnik-Fibel, das Computer-Buch

Das will ich haben!