AlegsaOnline.com

Serial Attached SCSI (SAS): definícia, fungovanie a kompatibilita

SAS: definícia, fungovanie a kompatibilita — prehľad rýchleho sériového SCSI, rozdiely so SATA, výhody pre servery a dátové centrá, praktické nasadenie a kompatibilita.

Autor: Leandro Alegsa

03-04-2026

Serial Attached SCSI (SAS) je technológia určená na prenos dát do a z počítačových úložných zariadení, ako sú pevné disky a páskové jednotky. Je to sériový protokol typu bod-bod, ktorý nahrádza paralelný SCSI. SCSI sa prvýkrát objavil v polovici 80. rokov minulého storočia v podnikových dátových centrách. SAS používa štandardnú sadu príkazov SCSI. V súčasnosti je o niečo pomalší ako konečná implementácia paralelného SCSI, ale v roku 2009 zdvojnásobí svoju súčasnú rýchlosť na 6 Gbit/s. To umožní oveľa vyššiu rýchlosť prenosu dát. Protokol je "smerom nadol" kompatibilný s diskami SATA druhej generácie. Tieto disky možno pripojiť k základným doskám (radičom) SAS, ale disky SAS nemožno pripojiť k základným doskám SATA.

Protokol SAS vyvíja a udržiava technický výbor T10 Medzinárodného výboru pre normy informačných technológií (INCITS) a podporuje ho obchodná asociácia SCSI (SCSITA).

Ako SAS funguje

SAS je založený na bod‑povrchovom (point-to-point) pripojení medzi radičom (host bus adapter – HBA alebo RAID radičom) a úložným zariadením. Každé zariadenie má vlastný link, čo eliminuje kolízie zdieľaného paralelného zbernice a zlepšuje spoľahlivosť a latenciu. SAS podporuje plno-duplexnú komunikáciu (súčasný prenos dát v oboch smeroch), pokročilé mechanizmy pre opravu chýb a kontrolu integrity dát a používa príkazy definované v sade SCSI, čo zabezpečuje bohaté funkcie pre enterprise nasadenia (napríklad natívna podpora pre NCQ, príkazy na správu a diagnostiku).

Kompatibilita so SATA

Jednou z kľúčových výhod SAS je spätná (downward) kompatibilita so SATA. To znamená, že SATA disk možno pripojiť k SAS radiču — v praxi sa to často využíva pri kombinovaní lacnejších SATA diskov pre archiváciu a rýchlejších SAS diskov pre operačné úložiská na jednej SAS backplane. Naopak, SAS disky sú navrhnuté s funkciami (napríklad viacportovosťou a pokročilou správou prístupu), ktoré nie sú podporované SATA radičmi, preto SAS disky nemožno pripojiť k čistému SATA radiču.

Výhody a bežné použitie

Vysoká spoľahlivosť: SAS zariadenia sú určené pre nepretržitú prevádzku v dátových centrách, s vyššími MTBF a lepším manažmentom chýb.
Výkon: lepšie latencie a stabilnejší throughput vďaka bod‑povrchovej topológii a full‑duplex prenosu.
Redundancia a dostupnosť: SAS disky často podporujú dual‑port (dva nezávislé porty), čo umožňuje multipathing, failover a vyššiu dostupnosť v serveroch a úložiskách.
Škálovateľnosť: SAS expandery umožňujú pripojiť veľký počet diskov k menšiemu počtu radičov, čo uľahčuje budovanie rozšíriteľných polí úložiska.
Nasadenie: bežne sa používa v serveroch, enterprise úložiskách (SAN/NAS riešenia), páskových knižniciach a iných profesionálnych systémoch, kde sú kritické výkon a spoľahlivosť.

Vývoj rýchlostí a verzie

SAS sa postupne vyvíjal a zavádzal vyššie prenosové rýchlosti:

SAS-1: typicky 3 Gbit/s na linku
SAS-2: 6 Gbit/s na linku (predstavený okolo roku 2009)
SAS-3: 12 Gbit/s na linku
SAS-4: vyššie prenosy (napr. radiče a zariadenia s ešte vyššími rýchlosťami v GBit triede), pričom každá verzia priniesla nielen vyššiu šírku pásma, ale aj lepšiu signalizáciu a funkcionalitu pre enterprise použitie

V praxi sa agregovaný výkon systému odvíja aj od počtu lane (kanálov), konfigurácie radiča a diskov a od použitia expandérov alebo RAID polí.

Konektory, expandery a konfigurácie

SAS používa špecializované konektory pre interné a externé pripojenie. Pre jednoduché systémy sú bežné interné konektory a pre väčšie úložiská sa používajú expandery, ktoré umožňujú pripojiť stovky diskov k niekoľkým radičom. Mini‑SAS a jeho varianty sú rozšírené v serverových riešeniach a backplane dizajnoch. Expandery tiež poskytujú možnosti multipath routovania a redundancie v prípade zlyhania cesty.

Prevádzkové vlastnosti a správa

SAS zariadenia bežne podporujú funkcie ako hot‑swap (vyťahovanie a vkladanie diskov za chodu), diagnostiku SMART (rozšírenú pre enterprise prostredia), priemyselné štandardy správy a často aj pokročilé bezpečnostné funkcie. Správa SAS polí môže byť realizovaná prostredníctvom radičov, softvérových nástrojov a systémov na úrovni operačného systému alebo špecializovaného firmware.

Zhrnutie

SAS je robustný, výkonný a škálovateľný úložný protokol určený pre náročné podnikové prostredia. Vďaka spätnej kompatibilite so SATA, podpore expandérov, dual‑port diskov a progresívnemu nárastu rýchlostí zostáva štandardom pre servery a dátové centrá, kde sú kľúčové spoľahlivosť a dostupnosť dát.

SAS (Serial Attached SCSI) vs paralelné SCSI

Zbernica SAS je bod-bod, zatiaľ čo zbernica SCSI je viacbodová. Každé zariadenie SAS je pripojené vyhradeným spojením k iniciátoru, pokiaľ sa nepoužíva expandér. Ak je jeden iniciátor pripojený k jednému cieľu, neexistuje žiadna príležitosť na konflikt; pri paralelnom SCSI by aj táto situácia mohla spôsobiť konflikt.
SAS nemá problémy s ukončením a nevyžaduje si terminátory ako paralelný SCSI.
SAS eliminuje sklon hodín.
SAS podporuje až 16 384 zariadení pomocou expandérov, zatiaľ čo paralelné SCSI je obmedzené na 8, 16 alebo 32 zariadení (vrátane radiča SCSI) na jednom kanáli.
SAS podporuje vyššiu prenosovú rýchlosť (1,5 alebo 3,0 Gbit/s) ako väčšina paralelných štandardov SCSI. Rýchlosť sa realizuje na každom spojení iniciátor-cieľ, preto je vyššia priepustnosť, zatiaľ čo v paralelnom SCSI sa rýchlosť zdieľa na celej viacvstupovej zbernici.
Podľa normy musia radiče SAS podporovať zariadenia SATA.
SAS aj paralelný SCSI používajú sadu príkazov SCSI.

Konektory

Zariadenia SATA sú jednoznačne identifikované číslom portu pripojeného k adaptéru hostiteľskej zbernice, zatiaľ čo zariadenia SAS sú jednoznačne identifikované svojím celosvetovým názvom (WWN).
Väčšina diskov SAS poskytuje funkciu Tagged Command Queuing, zatiaľ čo väčšina novších diskov SATA poskytuje funkciu Native Command Queuing, pričom každá z týchto možností má svoje výhody a nevýhody.
SATA sa riadi súborom príkazov ATA, a preto podporuje len pevné disky a mechaniky CD/DVD. SAS teoreticky podporuje aj mnohé ďalšie zariadenia vrátane skenerov a tlačiarní. Táto výhoda by však mohla byť tiež diskutabilná, pretože väčšina takýchto zariadení si našla alternatívne cesty cez zbernice ako USB, IEEE 1394 (FireWire) a Ethernet.
Hardvér SAS umožňuje viaccestný vstup/výstup do zariadení, zatiaľ čo SATA (pred SATA II) nie. Podľa špecifikácie využíva SATA II násobiče portov na dosiahnutie rozšírenia portov. Niektorí výrobcovia násobičov portov implementovali viaccestný vstup/výstup s využitím hardvéru násobičov portov.
Rozhranie SATA sa predáva ako univerzálny nástupca paralelného rozhrania ATA a v súčasnosti je bežné na spotrebiteľskom trhu, zatiaľ čo drahšie rozhranie SAS sa predáva pre kritické serverové aplikácie.
Pri obnove a hlásení chýb SAS sa používajú príkazy SCSI, ktoré majú viac funkcií ako príkazy ATA SMART používané diskami SATA.
SAS používa vyššie signalizačné napätia (800-1600 mV TX, 275-1600 mV RX) ako SATA (400-600 mV TX, 325-600 mV RX). Keď sa SAS mieša so SATA, disky SAS pracujú pri napätí SATA. Jedným z dôvodov tohto vyššieho napätia je, že SAS sa môže používať v serverových backplanoch.
Vďaka vyššiemu signalizačnému napätiu môže SAS používať káble dlhé až 8 m (25 stôp), SATA je obmedzený na 1 m (3 stopy).

[{
[89048-68654]}]

Konektor SAS je oveľa menší ako tradičné paralelné konektory SCSI, čo umožňuje použitie malých 2,5-palcových (64 mm) diskov. SAS podporuje bodový prenos dát rýchlosťou až 3 Gbit/s, ale očakáva sa, že do roku 2012 dosiahne rýchlosť 12 Gbit/s.

Fyzický konektor SAS je k dispozícii v niekoľkých rôznych variantoch:

Obrázok	Kódové označenie	Taktiež známy ako	Ext/int	# kolíkov	# zariadení	Komentár
	SFF 8482	Konektor SATA	Interné stránky		1	Form factor kompatibilný so SATA: umožňuje pripojenie diskov SATA k základnej doske SAS, čím odpadá nutnosť inštalovať ďalší radič SATA, napríklad na pripojenie zapisovačky DVD. Všimnite si, že disky SAS nie sú použiteľné na zbernici SATA a ich fyzický konektor má kľúč, ktorý zabraňuje akémukoľvek pripojeniu k základnej doske SATA. Zobrazený konektor je konektor na strane jednotky.
	SFF 8484		Interné stránky	32 (19)	4 (2)	Interný konektor s vysokou hustotou, 2 a 4-pásmové verzie sú definované štandardom SFF
	SFF 8485					Definuje SGPIO (rozšírenie SFF 8484) - protokol sériového spojenia používaný zvyčajne pre LED indikátory
	SFF 8470	Konektor Infiniband	Externá stránka	32	4	Externý konektor s vysokou hustotou (používa sa aj ako interný konektor)
	SFF 8087	Interný mini-SAS	Interné stránky		4	Interný konektor Molex iPASS so zmenšenou šírkou 4x s budúcou podporou 10 Gbit/s
	SFF 8088	Externý mini-SAS	Externá stránka	32	4	Externý konektor Molex iPASS so zmenšenou šírkou 4x s budúcou podporou 10 Gbit/s

Otázky a odpovede

Otázka: Čo je to SAS?

Odpoveď: SAS je skratka pre Serial Attached SCSI, čo je technológia určená na prenos dát do a z počítačových pamäťových zariadení, ako sú pevné disky a páskové jednotky.

Otázka: Čo nahrádza SAS?

Odpoveď: SAS nahrádza paralelný SCSI a je to sériový protokol typu bod-bod.

Otázka: Kedy sa prvýkrát objavil SCSI?

Odpoveď: SCSI sa prvýkrát objavil v polovici 80. rokov v podnikových dátových centrách.

Otázka: Akú sadu príkazov používa SAS?

Odpoveď: SAS používa štandardnú sadu príkazov SCSI.

Otázka: Je SAS rýchlejší ako konečná paralelná implementácia SCSI?

Odpoveď: V súčasnosti je SAS o niečo pomalší ako konečná paralelná implementácia SCSI, ale v roku 2009 zdvojnásobí svoju súčasnú rýchlosť na 6 Gbit/s.

Otázka: Môžu byť disky SAS pripojené k základným doskám SATA?

Odpoveď: Nie, disky SAS nie je možné pripojiť k základným doskám SATA, ale disky SATA druhej generácie je možné pripojiť k základným doskám (radičom) SAS.

Otázka: Kto vyvíja a udržiava protokol SAS?

Odpoveď: Protokol SAS vyvíja a udržiava technický výbor T10 Medzinárodného výboru pre normy informačných technológií (INCITS) a podporuje ho SCSI Trade Association (SCSITA).