SAS (Serial Attached SCSI): определение, скорости и съвместимост

SAS (Serial Attached SCSI): какво е, скорости до 6 Gbit/s, висока надеждност и съвместимост със SATA — ключов гид за производителност и внедряване в сървъри.

Автор: Leandro Alegsa

15-10-2025 15:41

Serial Attached SCSI (SAS) е технология, предназначена за пренос на данни към и от компютърни устройства за съхранение, като например твърди дискове и лентови устройства. Това е сериен протокол от типа "точка към точка", който замества паралелния SCSI. SCSI се появява за първи път в средата на 80-те години на миналия век в корпоративните центрове за данни. SAS използва стандартния набор от SCSI команди. Понастоящем той е малко по-бавен от окончателната реализация на паралелния SCSI, но през 2009 г. ще удвои сегашната си скорост до 6 Gbit/s. Това ще позволи много по-висока скорост на предаване на данни. Протоколът е "низходящо" съвместим с второ поколение SATA дискове. Тези дискове могат да се свързват към SAS backplanes (контролери), но SAS дискове не могат да се свързват към SATA backplanes.

Протоколът SAS се разработва и поддържа от техническия комитет T10 на Международния комитет за стандарти в информационните технологии (INCITS) и се популяризира от Търговската асоциация SCSI (SCSITA).

Какво представлява SAS на практика

SAS е съвременна, серийна интерпретация на наследството на SCSI, проектирана за корпоративни и високопроизводителни среди. В основата си SAS осигурява надежден, точка‑към‑точка обмен на команди и данни между контролер и устройство, като използва същия набор от SCSI команди, което улеснява интеграцията със съществуващи SCSI‑базирани софтуерни стекове и масиви.

Скорости и поколения

SAS се развива през поколения с постепенно увеличаване на скоростта на линейния трансфер (на връзка):

SAS‑1 — първоначалните реализации работеха при около 3 Gbit/s на линк (приблизително 300 MB/s).
SAS‑2 — удвоява пропускателната способност до 6 Gbit/s на линк (около 600 MB/s); това бе въведено около края на 2000‑те и е споменато в историческия контекст във Вашия текст.
SAS‑3 — 12 Gbit/s на линк, въведено по‑късно за нуждите на по‑бързите SSD и масивни масиви.
SAS‑4 — още по‑високи скорости (следващо поколение, с десетки гигабита на линк), използвано в най‑новите корпоративни системи.

Важно е да отбележим, че това са скорости на единичен линк; в практиката контролерите и масивите използват множество пътища (multipathing), агрегация и RAID, за да постигнат значително по‑голяма реална пропускателна способност и устойчивост.

Съвместимост със SATA

Една от ключовите характеристики на SAS е низходящата съвместимост със SATA. Това означава:

Контролер/порт, реализиран за SAS, може да работи с SATA дискове — това дава възможност да се комбинират по‑евтини SATA устройства със SAS инфраструктура за по‑ниска цена на съхранение.
Когато SATA диск се свърже към SAS контролер, обикновено работи в еднопортов режим (SATA режим) и не поддържа някои enterprise функции като dual‑port или автоматично пренасочване през два независими пътя.
Обратно — SAS дисковете не могат да се свързват към SATA контролери/бекплейни, тъй като SAS очаква и предоставя допълнителни функционалности (напр. двупортова комуникация, управление на достъпа), които SATA контролерите не поддържат.

Конектори, кабели и разширяемост

За свързване и разширяване на SAS системите се използват различни физически интерфейси и стандартизирани конектори:

Типични конектори за диск и бекплейн: SFF‑8482 (често при 2.5" SAS дискове),
Мини‑SAS вътрешни интерфейси: SFF‑8087,
По‑нови Mini‑SAS HD конектори: SFF‑8643 (за вътрешни и външни връзки също има вариации като SFF‑8088 за външни кабели).

SAS поддържа и използване на ex‑panders (SAS expanders) — подобни на мрежови суичове устройства, които позволяват на един порт да управлява множество дискове и да се създават големи матрици от устройства. Това прави SAS подходящ за сървърни бекплейни и големи масиви за съхранение.

Предимства и типични приложения

SAS е предпочитан в корпоративни, дата центрови и критични за бизнеса приложения поради няколко фактора:

Надеждност: фирменият SCSI команден набор и enterprise функции (per‑device management, persistent reservations) подобряват управляемостта и наличността.
Двойни портове и multipathing: много SAS дискове имат два независими порта, което позволява изграждане на излишни пътища за по‑висока устойчивост и производителност.
Гъвкавост: възможност за смесване на SATA и SAS устройства на едно и също управление (с ограничение в обратната посока).
Разширяемост: използване на SAS expanders за свързване на голям брой устройства чрез относително малък брой контролерни портове.
Поддръжка на SSD и високи натоварвания: по‑новите поколения SAS осигуряват достатъчно честотна лента и функции, подходящи за NVMe‑клъстери и SSD кеширане в хибридни масиви (въвеждането на NVMe е отделна тема, но SAS остава важна в много съвместими конфигурации).

Функции за надеждност и производителност

SAS осигурява набор от функции, които я правят подходяща за критични среди:

Поддръжка на hot‑swap (замяна на дискове без спиране на системата),
Команди и механизми за грешкорегулиране и повторен трансфер, характерни за SCSI,
Възможност за реализиране на multipath I/O за баланс на натоварване и failover,
По‑големи допустими кабелни дължини и възможност за външни връзки чрез опция за оптика (при специфични реализации).

Кога да изберете SAS

SAS е предпочитан, когато се иска висока производителност, надеждност и мащабируемост — например в сървъри, сторидж масиви, RAID‑контролери и бизнес критични системи. За домашни потребители или масови десктопи често е по‑изгодно да се използват SATA дискове, но в смесени инсталации SAS контролерът може да позволи употребата на по‑евтини SATA устройства там, където е подходящо.

Ако имате конкретна система или въпрос — напр. кой контролер/бекплейн да изберете, как да комбинирате SATA и SAS в един масив или какви кабели и конектори са необходими, кажете модела или изискванията и ще помогна с по‑точни препоръки.

SAS (Serial Attached SCSI) срещу паралелен SCSI

Шината SAS е от типа "точка-точка", докато шината SCSI е многоканална. Всяко SAS устройство е свързано със специална връзка към инициатора, освен ако не се използва разширител. Ако един инициатор е свързан към една цел, няма възможност за спорове; при паралелния SCSI дори тази ситуация може да доведе до спорове.
SAS няма проблеми с терминирането и не изисква терминиращи пакети като паралелния SCSI.
SAS елиминира изкривяването на часовника.
SAS поддържа до 16 384 устройства чрез използване на разширители, докато паралелният SCSI е ограничен до 8, 16 или 32 устройства (включително SCSI контролера) в един канал.
SAS поддържа по-висока скорост на трансфер (1,5 или 3,0 Gbit/s) от повечето паралелни SCSI стандарти. Скоростта се реализира при всяка връзка инициатор-цел, което води до по-висока пропускателна способност, докато при паралелния SCSI скоростта се споделя по цялата многоканална шина.
Стандартът изисква SAS контролерите да поддържат SATA устройства.
Както SAS, така и паралелният SCSI използват набора от команди SCSI.

SAS срещу SATA

Устройствата SATA се идентифицират еднозначно чрез номера на порта, свързан с адаптера на хост шината, докато устройствата SAS се идентифицират еднозначно чрез своето World Wide Name (WWN).
Повечето SAS дискове осигуряват Tagged Command Queuing, а повечето по-нови SATA дискове - Native Command Queuing, като всеки от тях има своите плюсове и минуси.
SATA следва набора от команди на ATA и по този начин поддържа само твърди дискове и CD/DVD устройства. На теория SAS поддържа и множество други устройства, включително скенери и принтери. Това предимство обаче може да се окаже несъстоятелно, тъй като повечето такива устройства са намерили алтернативни пътища чрез шини като USB, IEEE 1394 (FireWire) и Ethernet.
Хардуерът на SAS позволява многопътно въвеждане/извеждане на данни към устройствата, докато SATA (преди SATA II) не го позволява. Съгласно спецификацията SATA II използва мултипликатори на портове, за да постигне разширяване на портовете. Някои производители на умножители на портове са реализирали мултипътни входно-изходни операции, използвайки хардуера на умножителите на портове.
SATA се предлага на пазара като наследник на паралелния ATA с общо предназначение и вече е широко разпространен на потребителския пазар, докато по-скъпият SAS се предлага на пазара за критични сървърни приложения.
Възстановяването на грешки и докладването на SAS използват SCSI команди, които имат повече функционалност от ATA SMART командите, използвани от SATA дисковете.
SAS използва по-високи сигнални напрежения (800-1600 mV TX, 275-1600 mV RX), отколкото SATA (400-600 mV TX, 325-600 mV RX). Когато SAS се смесва със SATA, SAS устройствата работят при SATA напрежения. Една от причините за това по-високо напрежение е, че SAS може да се използва в сървърни backplanes.
Поради по-високите сигнални напрежения SAS може да използва кабели с дължина до 8 m, докато SATA е ограничена до 1 m.

Съединители

SAS конекторът е много по-малък от традиционните паралелни SCSI конектори, което позволява използването на малки 2,5-инчови (64 мм) дискове. SAS поддържа скорости на точковия трансфер на данни до 3 Gbit/s, но се очаква до 2012 г. да достигне 12 Gbit/s.

Физическият SAS конектор се предлага в няколко различни варианта:

Изображение	Кодово име	Също така известен като	Ext/int	# на щифтове	# на устройствата	Коментар:
	SFF 8482	Конектор SATA	Вътрешен		1	Съвместимост на форм-фактора със SATA: позволява свързване на SATA дискове към SAS задна платка, което премахва необходимостта от инсталиране на допълнителен SATA контролер само за да се включи DVD записващо устройство, например. Обърнете внимание, че SAS дисковете не могат да се използват на SATA шина, а физическият им конектор е с ключове, за да се предотврати включването им към SATA дънна платка. Конекторът на снимката е конектор от страната на устройството.
	SFF 8484		Вътрешен	32 (19)	4 (2)	Вътрешен конектор с висока плътност, версии с 2 и 4 ленти са определени от стандарта SFF
	SFF 8485					Дефинира SGPIO (разширение на SFF 8484) - протокол за серийна връзка, използван обикновено за LED индикатори
	SFF 8470	Конектор Infiniband	Външен	32	4	Външен конектор с висока плътност (използва се и като вътрешен конектор)
	SFF 8087	Вътрешен мини-SAS	Вътрешен		4	Вътрешен конектор Molex iPASS с намалена ширина и бъдеща поддръжка на 10 Gbit/s
	SFF 8088	Външен mini-SAS	Външен	32	4	Външен 4x конектор Molex iPASS с намалена ширина и бъдеща поддръжка на 10 Gbit/s

Въпроси и отговори

В: Какво е SAS?

О: SAS е съкращение от Serial Attached SCSI (серийно свързано SCSI), което е технология, предназначена за пренос на данни към и от компютърни устройства за съхранение, като твърди дискове и лентови устройства.

В: Какво замества SAS?

О.: SAS заменя паралелния SCSI и представлява последователен протокол от типа "точка към точка".

В: Кога се появява SCSI за първи път?

О: SCSI се появява за първи път в средата на 80-те години на миналия век в корпоративните центрове за данни.

В: Какъв набор от команди използва SAS?

О.: SAS използва стандартния набор от SCSI команди.

Въпрос: По-бърз ли е SAS от крайната паралелна реализация на SCSI?

О: Понастоящем SAS е малко по-бавен от окончателната реализация на паралелния SCSI, но през 2009 г. ще удвои сегашната си скорост до 6 Gbit/s.

В: Могат ли дисковете SAS да се свързват към табла SATA?

О: Не, SAS устройствата не могат да се свързват към SATA backplanes, но SATA устройствата от второ поколение могат да се свързват към SAS backplanes (контролери).

В: Кой разработва и поддържа протокола SAS?

О: Протоколът SAS се разработва и поддържа от техническия комитет T10 на Международния комитет за стандарти в информационните технологии (INCITS) и се популяризира от Търговската асоциация SCSI (SCSITA).

обискирам