SAS – rodzaj złącza

SAS to rodzaj złącza dla dysków serwerowych, kompatybilny wstecznie z interfejsem SATA, ale oferujący dodatkowe funkcje.

SAS jako interfejs dla dysków masowych

SAS, czyli Serial Attached SCSI, jest szeregowym interfejsem komunikacyjnym przeznaczonym przede wszystkim do podłączania dysków twardych i dysków półprzewodnikowych używanych w serwerach oraz macierzach dyskowych. Nazwa odnosi się nie tylko do kształtu gniazda, ale do całej rodziny standardów obejmujących warstwę fizyczną, sposób kodowania sygnału, protokół transportowy i polecenia SCSI. W praktyce dysk SAS współpracuje z kontrolerem SAS, kartą HBA albo kontrolerem RAID wyposażonym w obsługę tego interfejsu.

W odróżnieniu od starszego równoległego SCSI, połączenie SAS wykorzystuje transmisję szeregową. Przewód prowadzi osobne pary sygnałowe dla nadawania i odbierania danych. Kontroler może komunikować się z urządzeniami punkt-punkt, a przez ekspandery SAS także z większą liczbą dysków. Dzięki temu jeden kontroler może obsługiwać rozbudowaną grupę nośników bez stosowania osobnego kanału dla każdego urządzenia.

Kompatybilność SAS i SATA

Najważniejsza cecha praktyczna tej rodziny interfejsów polega na zgodności kontrolerów SAS z dyskami SATA. Kontroler SAS może zwykle wykrywać i obsługiwać nośniki SATA, jeżeli pozwala na to jego oprogramowanie i konfiguracja macierzy. Zgodność działa jednak tylko w tym kierunku. Dysk SAS wymaga kontrolera SAS i nie może być prawidłowo używany przez standardowy kontroler SATA znajdujący się w typowym komputerze PC lub laptopie.

Wynika to z różnic elektrycznych i protokołowych, a nie wyłącznie z kształtu wtyczki. Dysk SAS posługuje się poleceniami SCSI, natomiast urządzenie SATA korzysta z protokołu ATA transportowanego przez SATA. Oba rozwiązania mogą mieć podobne złącza danych, ale elektronika kontrolera musi rozpoznawać właściwy protokół. Nie należy więc zakładać, że przejściówka mechaniczna zmieni zwykły port SATA w port SAS.

Złącza, przepustowość i topologia połączeń

W starszych konstrukcjach pojedynczy dysk SAS często korzysta z zespołu styków odpowiadającego złączu SFF-8482. W serwerach i obudowach hot-swap spotyka się także płytki pośrednie, czyli backplane, które łączą zatoki dyskowe z kontrolerem za pomocą przewodów wielokanałowych. W zależności od generacji i obudowy stosowane są między innymi złącza SFF-8087, SFF-8643 oraz ich zewnętrzne odpowiedniki przeznaczone do połączeń poza obudową. Sam numer złącza nie określa jednak całej funkcjonalności systemu, ponieważ znaczenie mają również kontroler, przewód, backplane i firmware.

Generacje SAS są zwykle opisywane nominalną szybkością pojedynczej linii: SAS-1 oferował 3 Gb/s, SAS-2 6 Gb/s, SAS-3 12 Gb/s, a SAS-4 24 Gb/s. Są to wartości transmisji interfejsu, a nie gwarantowana szybkość odczytu lub zapisu danych. Rzeczywista wydajność zależy od rodzaju nośnika, liczby aktywnych dysków, kontrolera, konfiguracji RAID, długości i jakości połączeń oraz obciążenia pozostałych elementów systemu. W wielu instalacjach ważniejsze od maksymalnej przepustowości pojedynczego dysku są odporność połączeń, możliwość rozbudowy i obsługa wielu urządzeń.

Objawy problemów z połączeniem SAS

Nieprawidłowa praca toru SAS może objawiać się brakiem dysku w konfiguracji kontrolera, błędami odczytu, znikaniem nośnika podczas pracy, powtarzającymi się resetami urządzenia albo obniżeniem wydajności macierzy. Przyczyną może być uszkodzony dysk, niewłaściwy przewód, źle osadzony moduł hot-swap, problem z backplane, niezgodna wersja firmware kontrolera lub przeciążenie zasilania. Sam fakt, że dioda zatoki świeci, nie potwierdza poprawnej komunikacji logicznej z nośnikiem.

Diagnostyka powinna obejmować odczyt logów kontrolera, sprawdzenie identyfikatorów wykrytych urządzeń, analizę stanu portów oraz test z innym przewodem lub zatoką, jeśli konstrukcja serwera na to pozwala. Należy również rozróżnić awarię interfejsu od uszkodzenia powierzchni dysku albo pamięci flash. Wymiana nośnika bez wcześniejszego ustalenia, czy problem występuje po stronie kontrolera, okablowania lub backplane, może nie usunąć przyczyny i może utrudnić ocenę stanu macierzy. W przypadku systemów wykorzystujących RAID każdą operację serwisową trzeba wykonywać zgodnie z dokumentacją kontrolera, ponieważ odłączenie właściwego dysku może zmienić stan ochrony danych.