2006 zal het jaar worden waarin Serial Attached SCSI een hoge vlucht zal nemen in de servermarkt. Nadat ICT-professionals eerder kennis mochten nemen van Serial ATA en iSCSI, is Serial Attached SCSI de volgende grote ontwikkeling die zich in de markt voor storage- en serversystemen zal plaatsvinden. Als opvolger van de aloude parallelle SCSI-standaard biedt Serial Attached SCSI vele voordelen op het gebied van performance, schaalbaarheid en betrouwbaarheid. Reden voor Tweakers.net om zijn bezoekers kennis te laten maken met de mogelijkheden en eigenschappen van deze veelbelovende standaard. Dit doen we aan de hand van drie producten die gebruikmaken van de nieuwe standaard: een LSI Logic SAS3442X-host bus adapter, een AIC BR-SAS28-schijfbehuizing en acht stuks Fujitsu MAV2036RC-harde schijven.
Geschiedenis van de SCSI-standaard
Serial Attached SCSI, kortweg SAS, werd ontwikkeld als opvolger van de parallelle SCSI-standaard, die in zijn meest recente vorm een bandbreedte van 320MB/s per kanaal heeft bereikt. De geschiedenis van de parallelle SCSI-standaard gaat terug tot het begin van het computertijdperk, toen IBM's 360-mainframe over een I/O bus beschikte die met meerdere devices tegelijkertijd kon communiceren. Deze bus werd later bekend als het "OEM Channel" en werd na diverse verbeteringen en uitbreidingen aan het ANSI-instituut voorgesteld als standaard I/O bus voor uitbreidingsapparatuur. ANSI weigerde het voorstel vanwege het proprietaire karakter van de bus, onder het mom van de behoefte aan een industrie-gestandaardiseerde parallelle I/O bus. In het begin van de jaren tachtig ontwikkelden de oprichters van Adaptec, destijds werkend voor Shugart Associates, een parallelle I/O interface welke zij SASI, een afkorting van Shugart Associated System Interface, noemden. Toen de specificaties van deze interface waren voltooid, werd deze aan diverse fabrikanten voorgelegd. De nieuwe interface werd een commercieel succes. In 1981 werd SASI door Shugart en NCR voorgesteld aan ANSI als basis voor een gestandaardiseerde interface. ANSI ging akkoord vanwege het inmiddels brede gebruik van de standaard en zorgde voor een formalisering en uitbreiding van de specificaties. De naam werd veranderd in SCSI, mede om te voorkomen dat de nieuwe standaard voor altijd met een bepaalde fabrikant geassocieerd zou worden. In juni 1986 werd SCSI formeel opgenomen door het ANSI-instituut. Alan Shugart was later grondlegger van Seagate, nog steeds de grootste fabrikant van harde schijven ter wereld.
DES Fastdisc-systeem met SASI- en SCSI-interfaces (1986)
SCSI werd ontwikkeld als een systeeminterface, en hoewel het voornamelijk door harde schijven is gebruikt, konden er ook andere soorten apparatuur op aangesloten worden. Door de jaren heen maakten onder andere scanners, tape drives, optische drives, removable drives, printers en mediawisselaars kennis met de SCSI-interface. Door het verbreden van de bus en het verhogen van de kloksnelheid nam de bandbreedte in de loop der tijd toe van de oorspronkelijke 5MB/s naar de 320MB/s van de meest recente interfacevariant, die in de volksmond bekend is als Ultra320 SCSI.
Aanvankelijk waren er plannen om in 2003 een opvolger met een bandbreedte van 640MB/s op de markt te brengen, maar deze ontwikkeling kwam niet van de grond. Verhogingen van de bandbreedte werd steeds lastiger, vooral doordat problemen met clock skew - het verschijnsel dat signalen op verschillende signaallijnen van een parallelle verbinding niet gelijktijdig aankomen en soms zelfs in een ander klokdomein vallen - steeds groter werden. Het vasthouden van Ultra320-snelheid op een druk bevolkte bus is vaak al problematisch. Ook op andere punten werd de ouderdom van de parallelle SCSI-standaard steeds duidelijker. Het handmatig instellen van device id's is niet meer van deze tijd, evenals de lompe kabels en connectors waarmee parallelle SCSI-apparatuur is uitgerust. De fabrikanten begonnen daarom een inspanning om een nieuwe, seriële variant van de SCSI-standaard te ontwikkelen. In mei 2002 werd het voorstel voor Serial Attached SCSI goedgekeurd door de SCSI Trade Association en INCITS, het International Committee for Information Technology Standards.
Serial Attached SCSI is niet de eerste seriële variant van de SCSI-standaard. In het begin van de jaren negentig ontwikkelde IBM de Serial Storage Architecture, en hoewel bedoeld als een open standaard kwam SSA nooit van de grond. De midden jaren negentig geïntroduceerde Fibre Channel- en FireWire-standaarden werden wel populair. Aanvankelijk werd Fibre Channel een glansrijke toekomst toegedicht, maar uiteindelijk is het gebruik van deze interface door hoge kosten beperkt gebleven tot high-end storagenetwerken. FireWire is gebaseerd op een subset van de SCSI-standaard en was voornamelijk gericht op gebruik in consumentenelektronica. De fabrikanten richtten hun aandacht op Serial Attached SCSI als vervanging voor de parallelle SCSI in enterprise omgevingen en in-the-box connectivity. In 2005 kwamen de eerste producten op de markt die gebruikmaken van de nieuwe standaard.
De voordelen van SAS (1)
De ontwikkeling van de SAS-standaard werd aangegrepen om naast de signalerings- problematiek vele andere tekortkomingen van parallel SCSI aan te pakken. Als je de ontwikkelingen rond de Serial Attached SCSI-standaard hebt gevolgd, zul je in ieder geval enkele van die verbeteringen kunnen opnoemen. De meest in het oog springende is wel de interoperabiliteit met Serial ATA. Dankzij standaard ondersteuning van het Serial ATA Tunneling Protocol kunnen SAS-controllers moeiteloos overweg met SATA-harde schijven. Andersom, een SAS-harde schijf aansturen door een SATA-controller, is overigens niet mogelijk. Ook op andere gebieden is SAS sterk verbeterd. Het resultaat mag er dan ook zeker zijn. Serial Attached SCSI beschikt over een superieure performance, schaalbaarheid, betrouwbaarheid en flexibiliteit.
De basis voor de ongeëvenaarde mogelijkheden van Serial Attached SCSI ligt in een point-to-point architectuur, die in de eerste incarnatie van de SAS-standaard een bandbreedte van 300MB/s per link biedt. Serial Attached SCSI rekent af met de nadelen van shared bus-topologieën zoals Fibre Channel Arbitrated Loop en de SCSI-bus, waarin slechts één apparaat tegelijkertijd van de bus kan gebruikmaken. Shared bus-architecturen zijn bovendien vaak complexer dan p2p-topologieën en verkwisten meer tijd met het afhandelen van busarbitrage. Point-to-point architecturen kunnen meerdere apparaten tegelijkertijd verbinden, hebben eenvoudiger bekabeling en kunnen beter opgeschaald worden.
De fysieke laag van Serial Attached SCSI is gebaseerd op de Attachment Unit Interface- specificatie (XAUI) van de 10 Gigabit Ethernet-standaard. XAUI gebruikt vier parallel draaiende seriële kanalen van 3,125Gbit om een 10Gb connectie te vormen. SAS (en Serial ATA) hebben deze technologie overgenomen maar gebruiken slechts één kanaal op een snelheid van 3,0Gb/s of 1,5Gb/s.
Betrouwbaarheid
Betrouwbaarheid is vanwege de toepassing in enterprise-omgeving vanzelfsprekend een belangrijk punt van aandacht in de SAS-specificatie. Serial Attached SCSI is daarom voorzien van de mogelijkheid om apparaten op redundante wijze door middel van zogeheten dual porting te verbinden. Deze apparaten kunnen een harde schijf, een host bus adapter of een expander (waarover later meer) zijn. SAS heeft evenals de parallelle SCSI-standaard ondersteuning voor multi-initiator. Hiermee kunnen meerdere controllers verbinding maken met dezelfde schijf, bijvoorbeeld ten behoeve van clustering of failover. Serial ATA beschikt over een vergelijkbare maar minder geavanceerde feature genaamd Port Selector. De onderstaande illustratie is een voorbeeld van een redundante configuratie waarin dual ported harde schijven zijn aangesloten op twee SAS expanders, die ieder in verbinding staan met twee initiators.
Schaalbaarheid
Serial Attached SCSI is uitermate schaalbaar en biedt een adresruimte van 16.384 apparaten per SAS-domein. Wie meer bandbreedte nodig heeft dan de huidige 300MB/s per poort kan simpelweg meerdere poorten combineren tot een zogeheten Wide Port. Met behulp van SAS expanders kunnen poorten opgesplitst of gecombineerd worden. Een voorbeeld van een praktische toepassing is een configuratie waarin een 4-poorts SAS-controller is aangesloten op een backplane met twaalf harde schijven. Een in de backplane geïntegreerde zestienvoudige SAS expander zorgt ervoor dat de twaalf harde schijven over een 1200MB/s snelle verbindingen met het systeem kunnen beschikken. SAS expanders kunnen in serie geplaatst worden, zodat er naar believen gespeeld kan worden met het splitsen en stapelen van poorten. De totale bandbreedte van 2400MB/s die er met de huidige 8-poorts SAS-controllers gerealiseerd kan worden, is voor de huidige toepassingen al ruim bemeten. Toch voorziet de SCSI Trade Association reeds verhogingen van de poortsnelheid naar 600MB/s in de periode rond 2008 en 1,2GB/s in de periode rond 2012.
SAS expanders zijn beschikbaar in twee soorten: zogeheten edge expanders, die met maximaal 128 harde schijven verbonden kunnen worden, en fan-out expanders waarmee maximaal 128 edge expanders of harde schijven met elkaar in verbinding gebracht kunnen worden. Fan-out expanders maken gebruik van een routeringstabel om bij te houden waar de verschillende apparaten zich in het SAS-domein bevinden. Het is mogelijk om edge expanders te daisychainen mits ook deze zijn voorzien van een routeringstabel. De meeste fabrikanten hebben ervoor gekozen om hun edge expanders uit te rusten met een routeringstabel. Daarmee verdwijnt de noodzaak van het gebruik van fan-out expanders.
De voordelen van SAS (2)
De oplettende tweakers zullen inmiddels de vergelijking gemaakt hebben tussen SAS expanders en Serial ATA port multipliers. Hoewel beide oplossingen op het eerste oog dezelfde functionaliteit bieden, zijn de mogelijkheden van port multipliers veel beperkter dan die van SAS expanders. Port multipliers kunnen niet in cascades geplaatst worden en bieden geen ondersteuning voor wide ports. Het adresbereik is beperkt tot 15 apparaten in plaats van het praktisch oneindige aantal dat door een opstapeling van SAS expanders bewerkstelligd kan worden. Verder zijn er verschillen ten aanzien van de prestaties en de data integriteit. De werking van een port multiplier is vergelijkbaar met die van een hub: er kan slechts één verbinding tegelijkertijd actief zijn, waardoor de effectieve doorvoer wordt beperkt. Iedere keer dat er een verbinding met een harde schijf wordt opgezet, moet er een tijdrovende drive reset plaatsvinden en wordt de reeds bestaande verbinding afgesloten.
SAS expanders zijn in werking vergelijkbaar met een snelle switch. Ze ondersteunen simultane verbindingen tussen meerdere apparaten in het SAS-domein. Ook ondersteunt SAS full-duplex verbindingen, waardoor de harde schijf en de host gelijktijdig gegevens naar elkaar kunnen versturen. Serial ATA is half-duplex; een SATA-apparaat kan op enig moment dus alleen data versturen of ontvangen. SAS garandeert een hogere gegevensintegriteit doordat ieder apparaat een uniek fysiek adres heeft en er meer informatie over de herkomst en de bestemming van de gegevensoverdracht in de headers van de datapakketjes wordt meegestuurd. Het risico dat gegevens naar de verkeerde disk worden gestuurd, wordt daarmee verkleind. SATA-harde schijven hebben slechts een nummer dat afhankelijk is van de poort waarop zij zijn aangesloten. Bij SATA-harde schijven die zijn aangesloten op een SAS expander verplaatst de uitgebreide headerinformatie zich tussen de expanders en de host bus adapters. Bij SAS-harde schijven pendelt de headerinformatie tussen drive en adapters.
Full-duplex communicatie
Interoperabiliteit met Serial ATA
Serial ATA-harde schijven hebben de afgelopen jaren een sterke opkomst gemaakt in toepassingen waarvoor prestaties ondergeschikt zijn aan een hoge opslagcapaciteit en een lage kostprijs per gigabyte. Dankzij de komst van enterprise Serial ATA-harde schijven, RAID 6-technologie met dubbele pariteit, en solide RAID-controllers die rechtstreeks zijn gebaseerd op bewezen implementaties uit de SCSI-wereld, is er geen enkele reden meer om Serial ATA-harde schijven af te wijzen voor toepassingen met een primaire behoefte aan opslagcapaciteit. Serial ATA is in de enterprisewereld dan ook volstrekt geaccepteerd voor dergelijke toepassingen. Alleen in de roestige denkwereld van enkele SCSI-fanatici is Serial ATA nog een no-go.
De ontwikkelaars van de SAS-standaard waren niet blind voor de marktontwikkelingen en plaatsten daarom de geniale zet om SAS te voorzien van geïntegreerde SATA-ondersteuning. De uitstekende schaalbaarheid van Serial Attached SCSI combineert zich perfect met de wens om grote aantallen SATA-harde schijven te gebruiken in nearline storage- en disk-to-disk backupinstallaties. Dankzij SAS expanders zijn grote disk arrays van SATA-harde schijven eenvoudig te realiseren met behoud van prestaties.
De interoperabiliteit met Serial ATA maakt een hoge mate van flexibiliteit mogelijk. Zo is het ook mogelijk om SAS- en SATA-harde schijven in dezelfde systemen te combineren. Een voorbeeld is het gebruik van goedkope SATA-harde schijven in een RAID 1 boot-array of de inzet van een backuparray van grote SATA-disks naast een data-array van snelle SAS-drives. Backuppen naar disk heeft voordelen ten aanzien van de prestaties en verkorting van het backupwindow. Op een later tijdstip kunnen backups altijd nog naar tape wegeschreven worden. Een dergelijke combinatie van SAS- en SATA-harde schijven is goed bruikbaar in stand-alone kantoorservers, die niet deel uitmaken van een storagenetwerk.
Bekabeling en form factor
Een belangrijk nadeel van parallel SCSI, vooral ten opzichte van Serial ATA, zijn de voor huidige maatstaven uit de kluiten gewassen kabels en connectors. Brede flatcables zijn niet bevorderlijk voor de airflow en de routering van kabels in een systeem. Grote connectors vormen een beperking voor het gebruik van SCSI in small form factor devices. De SCSI Trade Assocation heeft voor Serial Attached SCSI diverse nieuwe kabel- en connectorsoorten gedefinieerd. Men is daarbij zoveel mogelijk uitgegaan van de kabels en connectors die reeds voor de Serial ATA-standaard waren ontwikkeld. De kabels mogen maximaal acht meter lang zijn; minder dan bij Ultra320 SCSI (maximaal 12 meter bij meerdere devices of 25 meter point to point), maar aanzienlijk meer dan de 1 meter van Serial ATA. Veel tweakers die als ICT-professional werkzaam zijn, zullen binnenkort in aanraking komen met SAS-hardware of hebben dat al gedaan. We zullen de beschikbare connector- en kabelsoorten daarom kort bespreken.
De meest eenvoudige kabel is de welbekende single port SAS/SATA-kabel waarvan veel mensen er inmiddels één of meerdere in hun systeem gebruiken. De connector van dit kabeltje is formeel bekend als SFF-8482 en kan gebruikt worden voor de verbinding van enkelvoudige links.
Voor verbindingen met backplanes is er een SAS-system receptacle (backplaneconnector) die uiterlijk veel weg heeft van de SATA-system receptacle, maar afwijkt door ondersteuning van dual porting. Hiertoe bevinden zich enkele extra signaallijnen op de tegenovergestelde kant van de connector waar zich bij de SATA-stekker de connecties bevinden. Een extra nokje in de connector van de system receptacle voorkomt dat SAS-harde schijven aangesloten kunnen worden op een Serial ATA-system receptacle. SATA-harde schijven kunnen wel gepaard worden met de SAS-system receptacle. De system receptacle verzorgt niet alleen de communicatie tussen de apparaten maar ook de stroomvoorziening van het aangesloten apparaat. Zodoende wordt ook hotplugging mogelijk gemaakt. De system receptacles kunnen onder een hoek of verticaal op de backplane bevestigd worden. Naast de system receptacles zijn er harde schijf-aansluitkabels met een single of dual ported connector waarin tevens de stroomvoorziening is geïntegreerd.
SAS en SATA system receptacles en harde schijf-aansluitkabels
SATA-harde schijf past wel op SAS-receptacle, SAS-harde schijf past niet op SATA-receptacle
SAS backplane
Vaak komt het voor dat de poorten van een host bus adapter met een backplane verbonden moeten worden. Het aanleggen van een groot aantal individuele kabeltjes is niet de meest efficiënte wijze om deze verbindingen tot stand te brengen. Er is daarom een viervoudige receptacle en kabelconnector gedefinieerd waarmee vier links in één keer, al dan niet met een gestroomlijnde kabelboom, naar de backplane getrokken kunnen worden. De viervoudige connector staat bekend als SFF-8484. Een combinatie van de viervoudige SFF-8484-connector en de enkelvoudige SFF-8482-connector is ook mogelijk, zoals in de tweede en de derde illustratie is te zien.
Voor het tot stand brengen van verbindingen met externe opslagbehuizingen zijn er de tweevoudige SFF-8424 en viervoudige SFF-8470 pcb receptacles en kabelconnectors. Deze kabels transporteren respectievelijk twee en vier links door een enkele connector en kunnen gecombineerd worden met de enkelvoudige SFF-8482- en viervoudige SFF-8484 interne connectors.
Serial Attached SCSI lijkt in eerste instantie wellicht een wirwar van kabels en connectors op te leveren, maar feitelijk is de situatie helemaal niet zo onoverzichtelijk. Naast de uniforme system receptacle voor backplanes en de single of dual ported harde schijf-aansluitkabels zijn er interne connectors met één of vier links, en externe connectors met twee of vier links. Alle andere kabels zijn combinaties van deze connectors.
De verkleining van de harde schijf-connector van het oude SCA-formaat naar het nieuwe formaat maakt ook het gebruik van SAS in kleinere form factors mogelijk. Er is daarom een form factor voor 2,5 inch SAS-harde schijven ontwikkeld. Seagate en Fujitsu leveren inmiddels 2,5 inch enterprise SAS-harde schijven en ook veel fabrikanten van serverbehuizingen hebben producten op de markt gebracht die gebruikmaken van de 2,5 inch form factor. Het kleinere formaat heeft met name voordelen in low-profile serverbehuizingen. In een 1U rackmount passen niet langer slechts vier harde schijven, maar kunnen maximaal tien schijfjes gehuisvest worden. Dat maakt volwaardige RAID-configuraties mogelijk met een hotspare en aparte arrays voor boot, data en logs. Ook in grote servers kan de 2,5 inch form factor nuttig zijn. IBM heeft zijn eServer x366 en x460 Xeon MP-servers voorzien van zes 2,5 inch SAS-bays, zodat er in voorzijde van de 3U behuizing een groot ventilatierooster aangebracht kon worden waarmee de vier processors van optimale koeling voorzien kunnen worden. Naast de 2,5 inch en 3,5 inch form factors is er tevens een 5,25 inch form factor gedefinieerd. Deze kan bijvoorbeeld gebruikt worden door tape streamers.
SAS in de praktijk
Voor deze kennismaking met Serial Attached SCSI gebruikten we drie producten waarmee een aantal van de nieuwe features van de SAS-standaard gedemonstreerd kunnen worden. Deze producten zijn een AIC BR-SAS28-canister en acht
De zaken worden interessanter als we kijken naar de BR-SAS28 van AIC. Deze schijfbehuizing neemt de plaats in van twee 5,25 inch bays en biedt onderdak aan maar liefst acht verticaal geplaatste 2,5 inch SAS- of SATA-harde schijven. De backplane van het canister ondersteunt uiteraard hotplug en is voorzien van een SAS expander, zodat er slechts één host poort nodig is om de acht schijfjes aan te kunnen sturen. Het is echter ook mogelijk om gebruik te maken van tweevoudige of viervoudige wide ports, zodat de totale bandbreedte tussen canister en host tot 1,2GB/s opgevoerd kan worden. Voorlopig is dat niet nodig omdat de maximale sequentiële transfer rate van acht 2,5 inch harde schijfjes nog lang niet voldoende is om een wide port van 1,2GB/s te kunnen verzadigen.
We kregen de BR-SAS28 aangeleverd met acht Fujitsu MAV2036RC-schijfjes van elk 36GB. Fujitsu levert de MAV-serie ook met een capaciteit van 73GB. De schijfjes draaien op een toerental van 10.025rpm en beschikken over een buffer van 8MB. De MAV-serie is inmiddels opgevolgd door de MAY-serie welke voldoet aan de RoHS-richtlijn van de Europese Unie. Deze richtlijn verbiedt het gebruik van bepaalde schadelijke stoffen in elektronische apparatuur.
AIC BR-SAS28-cannister met Fujitsu MAV2036RC SAS-schijfje
Stroomvoorziening
Upstream en downstream SAS-poorten
De MAV-disks halen per stuk een sequentiële transfer rate van maximaal 62,4MB/s en zijn als achttal in staat om een enkelvoudige SAS-link van 300MB/s vol te pompen. Helaas beschikten we enkel over de LSI SAS3442X en niet over een volwaardige RAID-adapter, zodat we gebruik moesten maken van software RAID in Windows om de schaalbaarheid van het BR-SAS28-cannister te testen in een wide port-configuratie van twee links. Het was daardoor niet mogelijk om de acht kleine schijfjes te teisteren met onze uitgebreide StorageMark-benchmarks. Die wensen namelijk dat het RAID-array als fysieke disk wordt aangeboden, wat niet mogelijk is met Windows software RAID. We hebben onze tests daarom beperkt tot een onderzoek naar de schaling van de sequentiële transfer rate in RAID 0-arrays van oplopende aantallen disks. Het testen van software RAID 5 is niet bijzonder nuttig aangezien de meeste RAID-configuraties in de praktijk op intelligente SAS RAID-adapters zullen draaien. Deze adapters zullen dankbij grote hoeveelheden cache en slimme RAID-optimalisaties veel beter presteren dan software RAID.
Fujitsu MAV2036RC (SAS) versus Seagate Cheetah X15 (SCSI)
De RAID 0-transfer rate van de schijfjes bleek uitstekend te schalen dankzij de wide port van 600MB/s. De transfer rate steeg vrijwel lineair van 62,4MB/s bij de single drive tot het maximum van 478,5MB/s in de configuratie met acht schijven. Dat is een nagenoeg perfecte schaling van 767 procent. SAS expanders bewijzen daarmee hun effectiviteit. De tests vonden plaats op een Zoals reeds opgemerkt hebben we de Fujitsu-schijven vanwege het ontbreken van een hardware RAID-adapter niet als RAID-configuratie kunnen testen in onze StorageMark- benchmarks. Wel hebben we een single disk kunnen benchen. Het is te verwachten dat de MAV door zijn lagere transfer rate en slechts marginaal betere toegangstijd prestaties zal moeten inleveren op de 3,5 inch 10.000rpm harde schijven. Dit vermoeden wordt bevestigd in de resultaten van de Server StorageMark 2004 Index, waarin de MAV behoorlijk achterloopt op de Fujitsu MAT en de Western Digital Raptor WD740GD. Wel is hij sneller dan de Hitachi Ultrastar 10K300 en de oudere Fujitsu MAP. In de database benchmarks weet het kleine maar dappere schijfje zich echter te revancheren ten opzichte van de Raptor WD740GD.
Naast de BC-SAS28 levert De beschikbaarheid van basiscomponenten voor een SAS-systeem, zoals RAID-adapters en harde schijven, is inmiddels geen probleem meer. Fujitsu, Maxtor, Seagate en Hitachi leveren SAS-harde schijven in diverse modellen. LSI Logic heeft twee SAS RAID-adapters in zijn programma. Ook hier betreft het oplossingen met acht poorten. De kaarten zijn voorzien van een PCIe-interface en zijn leverbaar in een versie met twee externe x4 connectors of twee interne x4 connectors. De implementatie is gebaseerd op een combinatie van LSI's eigen SAS1068-controller en een snelle Intel IOP333 I/O processor met uitbreidbaar DDR2-geheugen.
Areca zal in het tweede kwartaal zijn SAS RAID-adapters op de markt brengen. De adapters zullen gebaseerd zijn op een nieuwe 800MHz I/O processor van Intel (vermoedelijk de eerder genoemde IOP333) die in de PCI-X-variant een maximale RAID 5-schrijf transfer rate van circa 700MB/s mogelijk zal maken en in de PCIe-variant zelfs tot 1,4GB/s lezen en 1,0GB/s schrijven zal gaan. De processor op de huidige SATA RAID-adapters van Areca gaat tot een RAID 5-schrijfsnelheid van 246MB/s. De schaalbaarheid zal dankzij de nieuwe I/O processor dus aanzienlijk verbeterd worden, zodat grote RAID-arrays moeiteloos in prestaties zullen kunnen schalen op slechts een enkele RAID-adapter.
Conclusie
De parallelle SCSI-standaard heeft lang staande gehouden, maar met de komst van Serial Attached SCSI is er geen reden meer om nog langer aan deze veroudere technologie vast te houden. Serial Attached SCSI is op alle fronten beter. Het biedt een hogere betrouwbaarheid, een aanzienlijk verbeterde flexibiliteit en betere prestaties, wat met name is te danken aan de zeer goede schaalbaarheid. Werken met SAS is als stapelen met Lego. De geest van de parallelle SCSI-interface leeft voort in de commandoset van de SAS-standaard, maar voor zijn fysieke verschijning is geen plaats meer. SAS is dé interface van de toekomst wat betreft in-the-box storage in serveromgevingen. Veel professionals onder ons zullen binnen afzienbare tijd kennis maken met Serial Attached SCSI, en voor velen van hen zal dat een openbaring worden.
Tweakers.net zal in de toekomst met regelmaat aandacht blijven besteden aan Serial Attached SCSI. Binnenkort mag je tests verwachten van Serial ATA-harde schijven op een SAS-controller en zullen enkele nieuwe SAS-harde schijven aan de tand gevoeld worden. De veelbelovende, zeer goed schalende SAS RAID-adapters van onder andere Areca en LSI Logic zullen ook niet onbetast blijven.
Dankwoord: Met dank aan AIC Europe, Iwill Benelux en LSI Logic voor het beschikbaar stellen van onderdelen voor de tests in dit artikel.
Naar mijn ervaring kan het uitstekende benchmarktool IOMeter wel overweg met Windows-based SoftwareRAID arrays
In geval van U320 SCSI heb ik in de praktijk dus ook ervaren dat de SoftwareRAID0 performance zeer goed opschaalt tot 6 disken (Maxtor Atlas 15K, een enkele disk heeft volgens ATTO een STR van ongeveer 82MB/s) verdeeld over twee U320 kanalen. Maar met 7 disken en 8 disken houdt het op met het opschalen. Hiermee wordt jouw stelling "Het vasthouden van Ultra320-snelheid op een druk bevolkte bus is vaak al problematisch." mbv persoonlijke ervaringen bevestigd. Het opschalen van U320 houdt vaak op bij een gezamelijke transferrate van rond de 250MB/s op één U320 kanaal.
Ik vind de Winbench99 benchmark van de SAS array dan ook zeer goed eruitzien. Ik ben dan ook zeer benieuwd naar de performance van SAS RAID adapters. Tot zover beschouw ik SAS ook als een waardige opvolger van SCSI. Eindelijk af van de bandbreedtebeperking door ruis in de parallele kabels.
Heb eind vorig jaar zelf een server gebouwd met SAS connectivity. Jammer alleen Femme dat je de producten van Supermicro vergeet, waarmee je goedkope SAS oplossing kunt creeren!
Zelf heb ik het Supermicro X6DH3-G2 moederbord, met ingebouwde 8 poorts SAS controller, dit bord heb ik een paar maanden geleden gekocht voor zo'n € 450,00, daarbij de Supermicro Zero Channel hardware RAID controller waarmee ik hardware RAID 5 mogelijkheid kreeg.
In de server zitten nu 3 x Maxtor Atlas 15K II SAS schijven in hardware SAS RAID5, daarnaast ook een WD Raptor 74Gb als backup schijf.
Dit alles zit in een Chenbro chassis. Helaas had/heeft Chenbro op dit moment nog geen SAS backplanes die in een 3 x 5,25" bay passen, daarom een SATA backplane erin gebouwd, achterkant eruit en 3 losse kleine SAS backplanes voor 1 disk besteld in the USA. Wanneer Chenbro eind Maart (verwachting) komt met een SAS backplane ga de SATA backplane vervangen door een SAS versie.
Ik denk niet dat Femme Supermicro vergeet. Het zal naar ik aanmeem meer zijn dat Supermicro geen producten ter beschikking steld. Op zichzelf jammer.
Overigens zit het Europeesche hoofdkwartier van Supermicro in Nederland (Den Bosch). Ik mocht daar onlangs even binnen rondneuzen omdat men een verkeerde bracket had geleverd bij een montagekit. Na een telefoontje en tussenkomst van de leverancier kon ik het diezelfde dag komen omwisselen.
Goede review en erg duidelijke uitleg over de werking er van dat is zeer fijn en ahndige info!
dan heb ik nog een vraag?
Als ik alles goed begrijp is het dan dus ook mogelijk om een SATA-hotswap module aan een SAS controller te hangen icm met nog enkele SAS schijven.
Mijn hot-swap module haalt zijn stroom direct via de voeding en dus niet over de SATA/SAS controller. Is het dan nog wel mogelijk?
Ik stel deze vraag omdat ik eigenlijk 2 verschillende zie. als ik de BR-SAS28-cannister module bekijk dan haalt deze ook zijn stroom weg direct via de voeding (zie molexen)
maar als ik deze pagina bekijk zie ik dat de stroomvoorziening via de SATA/SAS kabel loopt?
Wie kan mij hier een duidelijk antwoord op geven?
@Olaf:
Nee dat is ook niet de bedoeling
mijn bestaande module behouden met SATA schijven en deze aansluiten op een SAS controller icm SAS schijven.
Het lijkt me geen probleem om een SATA-hotswapbay op een SAS-controller aan te sluiten zolang je alleen SATA-schijven gebruikt. De meeste bays hebben normale single port SFF-8282-connectors die je zo op een SAS-controller kunt aansluiten. De stroomvoorziening wordt overigens nooit door de controller gedaan maar altijd door de backplane (in dit geval de backplane in je swapbay) of een Molex-verloopkabel. De harde schijfconnector en system receptacle bestaat uit een deel dat voor de stroomvoorziening wordt gebruikt en een deel voor de signalering. Alleen de signaallijnen staan in verbinding met de controller.
SAS-harde schijven passen niet in een SATA-swapbay omdat de SATA-system receptacle niet compatible is met SAS (maar de SAS-system receptacle wel met SATA).
SAS zal in eerste instantie uiteraard wat duurder zijn dan Ultra320 SCSI. In de Pricewatch is de 73GB Cheetah 15K.4 SAS ongeveer 35 euro duurder dan de 68-pins Ultra320 SCSI-versie en ongeveer 25 euro duurder dan de SCA-versie. Dat zijn verwaarloosbare verschillen van respectievelijk 8,3 en 5,8 procent. Bij Maxtor is het verschil nog iets kleiner; 5,6 procent. Niemand gaat daar wakker van liggen.
De Adaptec 4800SAS 8-poorts PCI-X adapter met 128MB cache kost in de Pricewtch 678 euro. Een enigzins vergelijkbare Adaptec ASR-2230SLP-R dual channel Ultra320 SCSI-adapter met 256MB cache kost 604 euro. Single channel is wel een stuk goedkoper, maar ik denk dat er voor configuraties met acht schijven al snel naar een dual channel controller wordt gegrepen.
LSI Logic vraagt 925 euro voor z'n high-end MegaRAID 8408E 8-poorts PCIe-adapter met 256MB cache. Een MegaRAID SCSI 320-2E met 128MB cache kost 716 euro. RAID-adapters zijn dus nog wel iets duurder.
Dit artikel heeft vooral betrekking op de technische voordelen van SAS. Zodra de productieaantallen van SAS-componenten toenemen en de ontwikkelingskosten van de eerste generatie producten grotendeels zijn terugverdiend, zullen de prijs vanzelf omlaag komen. Vooral goedkopere SAS expanders zullen het gebruik van SAS een stuk aantrekkelijker maken.
Als ik die prijzen zo bekijk (en in het achterhoofd houd dat S-ATA ook gebruikt kan worden in een SAS systeem) dan denk ik dat de Raptor hier een behoorlijke boost door kan krijgen. Garantie tegenover de Maxtor Atlas schijven is dezelfde, in de helft van de gevallen gaat het ook over 10.000rpm, maar de PRIJS ligt aanzienlijk lager.
Hoe high-end iets ook mag zijn, als je zo maar even 1000 euro kan uitsparen op een array schijven die dezelfde performance opleveren dan zie ik toch een nieuwe markt voor de WD Raptor!
kunnen we niet beter alles meteen op 10Gb ethernet standaardiseren in plaats van deze tussen stap?
het is volgens het stuk al in feite een opgeslitste 10Gb ethernet standaard. Dat scheelt een enorme berg aan investeringen. Standaard ethernet switches in plaats van dure FCAL/SAS switches. Geen dure migraties meer naar ethernet want uiteindelijkzal dat toch de grote standaard worden
10Gbit ethernet gebruikt vier parallelle kanalen. Dit zal ongetwijfeld resulteren in complexere en duurdere onderdelen. De toekomstige snelheidsverhogingen zullen naar ik aanneem bereikt worden door de brandbreedte van een enkele link te verhogen en niet door extra kanalen toe te voegen. Verder is het gebruik van standaard ethernet apparatuur voor direct attached storage, waarvoor SAS primair bedoeld is, ook niet zinvol. Zo'n switch weet geen raad met SCSI-commando's en de form factor is niet toegespits op het gebruik van harde schijven in interne en externe behuizingen.
Voor SAN's is er iSCSI en dat zal met 10Gb ethernet waarschijnlijk goed kunnen presteren en heeft de flexibiliteit van standaard ethernet.
Dat is gewoon pure afzetterij van de markt,
als ze zouden willen kunnen ze dat nu al perfect in grote aantallen produceren maar dan zouden ze in de toekomst even niets qua updates kunnen voorzien.
Nu kunnen ze in 2007-2008 weer winst uit een eerste snelheidsupdate halen en dan later nog meer ...
Zouden deze schijven/controllers ook geschikt zijn voor thuis-fileservers?
Misschien is de bandbreedte gewoon té hoog tegenwoordig om er nuttig gebruik van te maken in een simpele server, maar mocht dit gewoon gaan, dan zou dit best handig kunnen zijn.
Ook voor gamers misschien, als je er lekker snelle laadtijden mee kan krijgen...
(Zelf denk ik niet dat het zo geschikt zal zijn hiervoor, vroeger had ik een SCSI-HDD, en die maakte behoorlijk wat warmte en herrie, maar misschien is alles veranderd tegenwoordig...)
Sterker nog, ik wil niet meer anders. Ik heb een set van 3 10kRPM SCSI schijven in m'n machine zitten, die zijn verbonden aan een ouwe PCI Adaptec controller. Ik heb al een tijd geleden ondervonden dat een snel schijvensysteem meer performance winst oplevert dan een halve GHz aan CPU "upgrade".
Nu nog m'n PCIe LSI SCSI controller aansluiten op m'n SCA backplane
Tenzij jouw laptop SAS ondersteunt denk ik dat het niet gaat gebeuren. De vraag is ook of je het wilt: het stroomverbruik en warmteontwikkeling van dat soort schijven is niet mis.
dat vind ik nou ook, ben erg benieuwd of dit op korte termijn ook voor kleinere bedrijven interessant is. Ik zal het nu nog even moeten doen met een areca 1220, die voorlopig ook nog wel prima presteerd.
Nu kan je in een Coolermaster Stacker die 11 5.25" bays heeft, met die AIC omvormer 11/2 = 5.5 --> 5 * 8per stuk * 300GB = 12000 GB = 12TB (geen 12 TiB). Uiteraard de prijzen en voedingsspecificaties daargelaten
2.5" HDDs hebben geen capaciteit van 300 gbyte.
Met 3.5" HDDs van 500 gbyte kun je 7,5 tbyte kwijt in die Stacker.
Met 2.5" HDDs van 73 gbyte kun je maar 3 tbyte kwijt.
Ik ben benieuw of ze hiervoor ook een Ram-drive (solid state) zullen ontwikkelen, zodat de totale bandbreedte volledig kan worden benut. (Raid opstelling)
Lijkt mij een giga-goed idee voor heavy server apllicaties, waarbij access-tijd en hoge bandbreedte een must zijn.
BTW. Uiteraard is het wel verstandig om deze continue naar een raid HD-array te backuppen, dat even daar gelaten.
Geschiedenis van de SCSI-standaard
De ontwikkelaars van de SAS-standaard waren niet blind voor de marktontwikkelingen en plaatsten daarom de geniale zet om SAS te voorzien van geïntegreerde SATA-ondersteuning. De uitstekende schaalbaarheid van Serial Attached SCSI combineert zich perfect met de wens om grote aantallen SATA-harde schijven te gebruiken in nearline storage- en disk-to-disk backupinstallaties. Dankzij SAS expanders zijn grote disk arrays van SATA-harde schijven eenvoudig te realiseren met behoud van prestaties.
140,3
105,3
Tweakers.net zal in de toekomst met regelmaat aandacht blijven besteden aan Serial Attached SCSI. Binnenkort mag je tests verwachten van Serial ATA-harde schijven op een SAS-controller en zullen enkele nieuwe SAS-harde schijven aan de tand gevoeld worden. De veelbelovende, zeer goed schalende SAS RAID-adapters van onder andere Areca en LSI Logic zullen ook niet onbetast blijven.:strip_icc():strip_exif()/u/13964/crop66d0a93a33207_cropped.jpg?f=community){kind=small}
:strip_icc():strip_exif()/u/4421/sas.jpg?f=community){kind=small}
:strip_icc():strip_exif()/u/58330/twix.jpg?f=community){kind=small}
/u/1/femme.png?f=community){kind=small}
:strip_exif()/u/7361/icon3.gif?f=community){kind=small}
:strip_icc():strip_exif()/u/153026/darthplastic_avatar.jpg?f=community){kind=avatar}
:strip_icc():strip_exif()/u/40949/polarwolf.jpg?f=community){kind=small}
/u/136818/2dt252w.png?f=community){kind=small}
:strip_icc():strip_exif()/u/4731/ryu.jpg?f=community){kind=small}
:strip_icc():strip_exif()/u/96747/gnu_linux_poster_60.jpg?f=community){kind=small}
