兼容：SATA和SAS的选择

在过去的20年中，并行（Paralle）总线接口在存储市场上占据了主导的地位。但随着CPU时钟频率和内存带宽的不断提升，两种主要的并行总线接口技术ATA和SCSI逐渐显现出不足来。尽管ATA和SCSI均是并行总线接口，但是它们之间却不兼容。无论是接口引脚，连接的数据线还是相应支持的软件均不相同。
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2 _1 H- t% d2 v1 H    IT技术的日益发展，使得并行的总线接口陷入一个进退两难的窘境。一方面，随着硬盘制造技术的成熟，ATA硬盘的单位价格逐渐降低，目前一个100G的硬盘也只不过千元不到的价格；但是另一方面，ATA的技术潜力似乎已经走到尽头，在当今的中大型企业中，ATA现有的传输速率已经逐渐不能满足用户的需求。同时对于SCSI而言，尽管在传输速率和容错性的技术上有着优势，但是它昂贵的价格使得用户望而却步。  
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. K; [2 }3 Z' i. v    对于ATA和SCSI技术，它们还面临着一个相同的问题。由于采用并行总行接口，传输数据和信号的总线是复用的，因此传输速率会受到一定的限制。如果要提高传输的速率，那么传输的数据和信号往往会产生干扰，从而导致错误。  
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SAS 和SATA的诞生  
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3 @5 e$ s( l- ]. A9 y  L    在这种情况下，串行（Serial）总行接口技术就应运而生。串行总线接口技术并不是并行技术的改进，而是一种完全崭新的总线架构。同ATA和SCSI相对应的是SATA（Serial ATA）和SAS（Serial Attached SCSI）两种技术，它们克服了原先并行总线接口技术中的不足。  
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1 W4 k( i( ?8 x- y- i& w    串行总线接口以它串行的数据发送方式得名。在数据传输的过程中，数据线和信号线独立使用，并且传输的时钟频率保持独立，因此同以往的并行总线接口技术相比，串行总线的传输速率是并行的30倍。  
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     SATA的出现扩展了原先的ATA技术，并且业界指定第一代SATA标准的峰值传输速率可达1.5G bps。随着SATA标准的不断完善，传输的速率会不断提高。业界估计，到2004年底，SATA硬盘基本上会取代原先的ATA硬盘，成为桌面PC，入门级服务器和网络存储系统底主要存储介质。   $ O- k, _: S. J0 T

9 Q+ A4 {+ {0 k' }4 q     SAS技术可能读者不太熟悉，它是并行SCSI的改进技术，采用了串行的传输方式。SAS并不针对当今的主流市场，而是定位于高端的服务器市场。在系统中，每一个端口可以最多可以连接16256个外部设备，并且SAS采取直接的点到点的串行传输方式，传输的速率高达3Gbps。SAS的接口也做了较大的改进，它同时提供了3.5英寸和2.5英寸的接口，因此能够适合不同服务器环境的需求。  $ p/ Z2 i$ P% H6 c9 `0 i
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     更重要的一点是，SAS接口和SATA接口完全兼容。这一特性给了整个系统更多的选择空间和适用范围，用户可以根据不同的需求和承受能力，选择SAS和SATA进行组合。  # E$ M6 _" C: S3 i0 p% V
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多层次兼容  3 N& I# n! x! Z& z5 Q9 r: q! Z; I  N7 S1 S
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·物理层  ; ?# G  ~& m. y4 V2 n" ~$ }

/ f1 y, F1 z& t! F    SAS连接接口和SATA接口完全兼容，SATA硬盘可以直接使用在SAS的环境中。从接口标准上而言，SATA是SAS的一个子标准，因此SAS控制器可以直接操控SATA硬盘。但是SAS却不能直接使用在SATA的环境中，因为SATA控制器并不能对SAS硬盘进行控制。  
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     在SAS和SATA这样的关系下，业界已经着手研究一种基于SAS的通用接口，在这种接口下，SAS和SATA可以完全兼容。  & e# f/ [' K$ [# {$ k3 n' \+ `) i
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·协议层  
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    SAS 由3种类型协议组成，根据连接的不同设备使用相应的协议进行数据传输。其中串行SCSI协议（SSP）用于传输SCSI命令；SCSI管理协议（SMP）用于对连接设备的维护和管理；SATA通道协议（STP）用于SAS和SATA之间数据的传输。因此在这3种协议的配合下，SAS可以和SATA和部分SCSI设备无缝结合。  ! b1 p2 }6 [1 V  S

- [/ f) c0 {. g' u" Z( Q兼容的优势  ' G3 @/ {$ c2 ~7 Y: h4 i
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    SAS 和SATA之间兼容性给普通用户，系统构建者和系统管理员带来诸多的好处。  . u% {( U( p/ k) }7 Z1 T
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    对于系统构建者，在以往ATA和SCSI存储设备的选择上会考虑再三，因为不同的选择结果，会导致整个系统不同的架构。随着SATA和SAS的出现，系统构建者就完全没有这个问题。两者的兼容特性，SATA可以方便升级到SAS。这大大节省了以往ATA升级到SCSI的费用。  9 m8 E3 o7 C) W) X
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    对于系统管理员，SAS和SATA的兼容性降低了原先的工作量。以往在安装硬盘时，ATA和SCSI的不同接口标准，需要对每块ATA和SCSI做相应的配置；而且一旦硬盘从系统中移除，管理员也要作出相应的调整。而SAS和SATA由于接口统一并且兼容，管理员并不要对每块硬盘做相应的配置。    e, f8 E& u0 J$ r
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     获益最大的也许是我们普通用户，SAS和SATA的兼容节省了硬盘升级的费用，并且给了用户更多的选择余地。即使今后进行升级，只需购买SAS硬盘即可，整个系统无需改变。  + |8 D+ q/ a9 v' w5 w2 O+ I- ?' z: H" j2 `

! F; O1 N9 `  P4 Q: T总结  3 J" ~- i. `2 u7 z
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    今年的1月20日，SCSI协会（STA）和Serial ATA II工作组达成合作，并且制定了SAS和SATA兼容标准。从目前的市场而言，SATA的产品逐渐增多，取代ATA势在必行；SAS产品也会在2004年上半年推向市场。让我们拭目以待，期待SATA和SAS会有更精彩的表现。