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Workshop - Die Mini-SAS-Schnittstellentechnik, Teil 1

Fortschrittliche Steckerlösungen setzen Potenzial von SAS-1200 frei

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Konnektivität: Mehr als Kabel und Anschlüsse

Ein Interposer ist eine elektrische Schnittstelle, die Signale zwischen Schnittstellen oder Steckerverbindern umsetzt. Zweck eines Interposers ist es, eine Verbindung physisch zu erweitern, eine Verbindung elektrisch anzupassen oder eine Verbindungstechnik auf eine anders geartete Steckverbindung umzusetzen.

Für SAS gibt es eine Reihe von Interposern mit verschiedenen Funktionen, die dafür verwendet werden können, das Funktionieren von SATA-Geräten in einem System zu verbessern.

Wenn der Host einen SAS-Port betreibt, erkennen SAS-Controller automatisch, wenn ein SATA-Gerät angeschlossen ist, und verwenden dann das Serial ATA Tunnel Protocol (STP), um mit dem Gerät zu kommunizieren.

Aus Software- oder Protokollsicht gibt es keine Kompatibilitätsprobleme, wenn man SATA-Geräte direkt an SAS-Ports anschließt. Jedoch war SATA in der ursprünglichen Auslegung für den Einsatz in kostenbewussten Desktop-Storage-Umgebungen gedacht und elektrisch für Kabelanwendungen optimiert.

SAS, das aus dem Servermarkt stammt, war für Backplanes als primäres Implementierungsmodell ausgelegt. In dieser Umgebung müssen Laufwerke für Wartungszwecke unkompliziert ausgebaut werden können (siehe Abbildung 9).

Die Festplatten werden direkt an die Backplane gesteckt. (Archiv: Vogel Business Media)

Abb. 9: SAS-/SATA-Adpter auf der Backplane

Server-Umgebungen verlangen ebenfalls mehr Skalierbarkeit und Failover-Fähigkeiten, was häufig viel mehr Funktionalität von einer nativen SATA-Verbindung fordert, wenn sie an eine SAS-Topologie angeschlossen ist.

Adapterstecker und Multiplexer

Ein einfacher SAS-SATA-Interposer hat häufig die Bauform eines Adaptersteckers. Der Einbaurahmen, der das SATA-Laufwerk hält und dafür sorgt, dass es unkompliziert in ein Laufwerksgehäuse eingesetzt bzw. aus ihm herausgenommen werden kann, enthält möglicherweise einen Interposer, der mit einfachen Mitteln die elektrische Signalübertragung der SAS-Signale am SATA-Laufwerksanschluss verbessert.

Minimal verbessern Adapterstecker die Signalübertragung am Anschluss, was die allgemeine Systemzuverlässigkeit bedeutend steigern kann (siehe Abbildung 10 unten).

  • Hotplug-fähig
  • Festplatten
  • Backplane
  • SFF-8482
  • Festplatte
  • Anschluss

In manchen Fällen kann es der Adapterstecker einem Systementwickler auch erlauben, die Dualport-Struktur von SAS auf ein Singleport-SATA-Gerät zu multiplexen. Diese Konfiguration unterstützt Failover-Funktionen zwischen zwei separaten Host-Verbindungen.

Wenn Multiplexer fähig sind, Befehle über beide Upstream-Ports zu empfangen, werden sie als Active/Active Multiplexer oder Mux bezeichnet.

Ein in einen Laufwerksrahmen integrierter SAS-Adapter mit Active/Active Mux-Funktion. (Archiv: Vogel Business Media)

Abb. 10:

Der Hauptvorteil dieses Ansatzes liegt darin, dass er kostengünstige SATA-Laufwerke und einfache Multiplexer nutzt.

Ein möglicher Nachteil ist, dass die Adapterkarte dem Gehäuse oder dem Laufwerksrahmen Designbeschränkungen auferlegt, eine gewisse Komplexität in Verbindung mit der gleichzeitigen Unterstützung von SAS- und SATA-Protokollen aufweist und kein echtes Multi-Initiator-Design ist.

Und zum guten Schluss erzeugt er in manchen Konfigurationen Leistungs- und Skalierbarkeitsbeschränkungen.

Teil 2 erscheint am Montag, dem 23. August 2010

zum Autor und zum Artikel:

Harry Mason ist Director, Industry Marketing bei LSI.

Dieser Artikel beruht auf einem Whitepaper von Harry Mason unter Mitarbeit von Jay Neer, Advanced Technical Marketing Manager, Industry Standards, Molex

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