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SAS線纜的基本介紹

 七克白菜 2019-02-28

首先在這里我們有必要區(qū)分一下“端口”(port)與“接口連接器”(connector)的概念。硬件設(shè)備的端口又稱(chēng)接口,其電氣信號(hào)由接口規(guī)范定義,而數(shù)量則取決于控制芯片(Controller IC,也包括RoC)的設(shè)計(jì)。但接口也好,端口也好,都必須要依托一個(gè)實(shí)體的表現(xiàn)形式——主要是引腳和接插件,才可以起到連接的作用,進(jìn)而組成數(shù)據(jù)通路。因此,就有了接口連接器,它們總是成對(duì)使用:在硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、HBA、RAID卡或背板上的一方,與位于線纜(Cable)一端的另一方“咬合”在一起。至于哪一方是“插座”(receptacle connector,插座連接器),哪一方是“插頭”(plug connector,插頭連接器),視具體的連接器規(guī)范而定。

SATA線纜和連接器的情況相對(duì)簡(jiǎn)單,一個(gè)端口對(duì)應(yīng)一個(gè)接口連接器,線纜也就只有單路連接。SAS則不同:一開(kāi)始便支持4路的寬鏈接(wide link),允許多達(dá)4個(gè)窄端口(narrow link)聚合為一個(gè)寬端口(wide port),并制訂了相應(yīng)的連接器規(guī)范。這樣一來(lái),SAS的接口連接器至少有兩種了,再加上內(nèi)外之別,各種可行的組合使得SAS線纜的類(lèi)型多達(dá)幾十種。如果考慮各個(gè)計(jì)算機(jī)廠商為了布線的需要而作出的接口連接器形狀的改變,那樣的話SAS線纜的種類(lèi)就更多了。

SAS首先定義了硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的接口連接器,其規(guī)范是SFF-8482。SAS硬盤(pán)接口與SATA硬盤(pán)接口是相同的,除了它的硬鍵鎖定式設(shè)計(jì),以防止SAS插到SATA驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)中,SATA的數(shù)據(jù)線不能直接連接到SAS硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器上。但SAS數(shù)據(jù)線可以兼容SATA硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器。

內(nèi)部連接器:Mini SAS 4iSFF-8087

 內(nèi)部連接器:MiniSAS HD(SFF-8643)

SFF-8470外部連接器簡(jiǎn)介:

SFF-8470連接器有兩種不同的固定方式——InfiniBand常用的卡筍式(上)和SAS選擇的螺栓式(下)

InfiniBand 4X連接器遵循的是SFF-8470規(guī)范,該規(guī)范設(shè)計(jì)了兩種連接器的固定方式,InfiniBand采用了卡筍式,即插頭上的簧片卡在插座上的缺口中,輕按簧片即可快速解脫。SAS則采用螺栓式。

MiniSAS外部連接器SFF-8088

SFF-8088連接器的設(shè)計(jì)非常人性化,典型的就體現(xiàn)在這個(gè)外殼上:扣具十分牢靠,同樣是插入到位即獲得良好的固定,而在解脫時(shí)只需扯動(dòng)拉環(huán)或按下釋放按鈕,便能輕松地拔出。

SFF-8088連接器依對(duì)齊位置不同分為兩種情況,"In" Key的標(biāo)識(shí)是圓形,而"Out" Key的標(biāo)識(shí)是菱形,不同標(biāo)識(shí)的對(duì)齊插槽(Key slot)位置也不一樣。

MiniSAS HD外部連接器SFF-8644

SAS連接器的應(yīng)用設(shè)備——SAS/HBA/RAID卡、SAS硬盤(pán)/磁帶驅(qū)動(dòng)器、磁盤(pán)背板、SAS磁盤(pán)柜(RAID/JBOD)。

SAS的連接器規(guī)范——SATA StyleSATA樣式)、SFF-8482、SFF-8484、SFF-8470;SFF-8087SFF-8088、SFF-8643SFF-8644

內(nèi)置SAS線纜在SAS HBA/RAID卡到服務(wù)器磁盤(pán)背板上連接的部分情形:

 總結(jié)起來(lái)內(nèi)置SAS線纜在SAS HBA/RAID卡到服務(wù)器背板上有以下幾種連接方式:

         SFF-8484 to 4 SATA;           4 SATA to SFF-8484;

         SFF-8484 to SFF-8484;       SFF-8484 to SFF-8087;   

         SFF-8087 to SFF-8484;       SFF-8087 to 4 SATA;  

         4 SATA to SFF-8087 ;          SFF-8087 to SFF-8087;

         SFF-8643 to 4 SATA;           4 SATA to SFF-8643;

         SFF-8643 to SFF-8087;        SFF-8087 to SFF-8643

         SFF-8643 to SFF-8643

SAS HBA/RAID卡直連SAS/SATA驅(qū)動(dòng)器,又會(huì)多出幾種“一拖四”的SAS扇出FAN-OUT線纜:

 SFF-8484 to 4 SFF-8482      SFF-8484 to 4 SATA;      

 SFF-8087 to 4 SFF-8482      SFF-8087 to 4 SATA; 

 SFF-8643 to 4 SFF-8482;        SFF-8643 to 4 SATA。

SAS外部連接大致有以下幾種方式:

           SFF-8470 to SFF-8470;         SFF-8470 to SFF-8088;

           SFF-8088 to SFF-8470;         SFF-8088 to SFF-8088;

           SFF-8088 to SFF-8644;           SFF-8644 to SFF-8644。

還有幾種“一拖四”的SAS扇出(FAN-OUT)線纜:

          SFF-8470 to 4 SATA;               SFF-8470 to 4 SFF-8482;

           SFF-8088 to 4 SATA;               SFF-8088 to 4 SFF-8482;

       SFF-8644 to 4 SATA;                SFF-8644 to 4 SFF-8482

      發(fā)布于2004年的串行連接SCSISAS包涵在一個(gè)混合互連的家族。連接器之所以這樣目的明確的選擇,是希望在SASSATA協(xié)議之間的具有相互的配合性。除硬盤(pán)HDDs之外,關(guān)鍵是互用性和可選性。

      SAS從2004年發(fā)布以來(lái),經(jīng)歷了非常初的SAS1.0/1.1規(guī)范,到后來(lái)的SAS2.0/2.1規(guī)范,再到目前的SAS3.0規(guī)范,接口方式跟傳輸速率都有了不同程度的改變。SAS1.0在此不再贅述。

SAS1.1

     因?yàn)?/span>SAS1.1新的應(yīng)用迅速帶動(dòng)并提供了所需的更高數(shù)據(jù)效率和更高的密度連接器。Mini-SAS的外接和內(nèi)接解決了雙倍速數(shù)據(jù)速率和增加了雙倍的接口密度以及實(shí)現(xiàn)外部連接器接口密度的四倍于內(nèi)部接口的密度。非常關(guān)鍵的是外部I / O口被定義為“輸出口和終止口。”電纜插頭被定義為“輸入插入端”和“輸出插入端”的鑰匙插槽。這種組合開(kāi)放了具有兩頭都帶有“終結(jié)”的一頭為“入口端”和另一頭為“出口端”的兩頭都能同時(shí)交換使用,定義了這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)就將能使同類(lèi)電纜服務(wù)到所有的應(yīng)用中。

SAS2.0 
     應(yīng)用它們本身的接口方式并沒(méi)有因?yàn)槭?/span>SAS2.0而改變。然而,新的應(yīng)用需要更長(zhǎng)的電纜長(zhǎng)度。與SAS1.1外部連接的互聯(lián)互通的設(shè)計(jì)上并沒(méi)有物理上的改變;只對(duì)電纜組件規(guī)范進(jìn)行了修訂,使其能延伸電纜組件的長(zhǎng)度。從而要求一種新的機(jī)械密匙用來(lái)阻止新的延長(zhǎng)長(zhǎng)度的電纜部件插入到舊系統(tǒng)中,因?yàn)轵?qū)動(dòng)更長(zhǎng)的電纜所需的電壓更高。

的電纜部件插入到舊系統(tǒng)中,因?yàn)轵?qū)動(dòng)更長(zhǎng)的電纜所需的電壓更高。

       

SAS2.1 
   應(yīng)用、包裝/外形尺寸的減少以及提高數(shù)據(jù)傳輸速率的需求再次推動(dòng)了SAS接口的外觀的更改。從應(yīng)用的角度,布線帶來(lái)的外部連接器接口內(nèi)有更多的觸點(diǎn)的要求。因此,觸點(diǎn)的數(shù)量從26增加至36。服務(wù)器機(jī)柜包裝要求用四個(gè)4x端口,從一個(gè)全高卡到半高PCIe卡,需要一個(gè)更大的通道從而引進(jìn)一個(gè)8x外部連接器解決方案。由較長(zhǎng)距離的要求導(dǎo)致了光纜的引入,盡可能的用垂直方案解決。其結(jié)果是菜單接口極大地?cái)U(kuò)展了SAS2.1。

   SAS 3.0
        SCSI貿(mào)易協(xié)會(huì)與INCITS T10技術(shù)委員會(huì)一起確定的品質(zhì)高連接路線圖為SAS帶來(lái)了融合的連接器接口。迷你SAS HD I/OSAS 2.1中定義的設(shè)計(jì),以適應(yīng)12Gb/s的數(shù)據(jù)速率預(yù)期,通過(guò)用戶(hù)群的帶動(dòng)來(lái)形成SAS 3.0的規(guī)格?,F(xiàn)在mini-SAS HD接口可設(shè)計(jì)成SAS 2.1的應(yīng)用具備諸多優(yōu)勢(shì),如:

----更高的端口密度適配卡、服務(wù)器和交換機(jī)

----接受插入2個(gè)4X或者一個(gè)8X的電纜到相同具有8X主機(jī)插座的性能
----減少SKU數(shù)量的性能 

----具有電纜管理,需要基于Mini-SAS機(jī)械鍵控定義的很少主機(jī)設(shè)計(jì)被淘汰。再參照Figure 2,物小型SAS導(dǎo)軌變成一個(gè)單一引導(dǎo)導(dǎo)軌

----減少為一個(gè)帶有Mini- SAS HD
----將不再需要為3.0提供特殊的物理的電纜適配器來(lái)匹配其他SAS 2.1接口
----系統(tǒng)將能夠接受光電纜部件

結(jié)論

       隨著行業(yè)的不斷變化和發(fā)展,依賴(lài)SAS預(yù)留的空間。1.8"固態(tài)硬盤(pán)已經(jīng)出現(xiàn),連接器已被定義為使這些SASSATA設(shè)備連接成一個(gè)SAS系統(tǒng)。
       連通性一直是SAS基本的重點(diǎn)。新的連接器和電纜標(biāo)準(zhǔn)已被添加到新的應(yīng)用。SAS 3.0將繼續(xù)推進(jìn)連接,同時(shí)帶來(lái)了許多當(dāng)前連接選項(xiàng),為一個(gè)更具成本效益,融合對(duì)于大多數(shù)供應(yīng)商的解決方案。減少主機(jī)插座的數(shù)量,接受被動(dòng)和主動(dòng)的電纜與光纜的非常終很少版本,為非常終用戶(hù)提供了一個(gè)簡(jiǎn)單,具成本效益的解決方案。

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