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Workshop - Die Mini-SAS-Schnittstellentechnik, Teil 2 Pay as you grow und Ausfallsicherheit sind gut mit SAS-Topologien umsetzbar

Autor / Redakteur: Harry Mason / Rainer Graefen

Die Speicherbranche denkt über große SAS-Implementierungen mit Tausenden von Laufwerken nach. Mittels zentraler SAS-Switches und einer fortschrittlichen Verbindungstechnik sind dann Failover-Clustering, Servervirtualisierung und die Unterstützung vieler Blade-Einschübe kein Problem mehr.

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SAS-Switches erleichtern die Zusammenfassung und gemeinsame Nutzung mehrerer Storage-Geräte für bzw. durch mehrere Server.
SAS-Switches erleichtern die Zusammenfassung und gemeinsame Nutzung mehrerer Storage-Geräte für bzw. durch mehrere Server.
( Archiv: Vogel Business Media )

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Einige Regelungen in der SATA-Spezifikation erlauben es, dass jeder physische SATA-Port bis zu 15 SATA-Laufwerke unterstützt. Geräte, die die gemeinsame Nutzung eines einzigen SATA-Ports durch mehrere Laufwerke ermöglichen, werden SATA-Port-Multiplier (SPM) genannt.

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Neben der Bereitstellung rudimentärer Skalierung dienen diese Geräte ähnlich wie Interposer oder Adapterstecker dazu, die SATA-Signale noch einmal zu puffern und die allgemeine elektrische Verbindung mit den SATA-Laufwerken zu verbessern (siehe Abb. 11).

Sollten Port-Multiplier SAS-Topologien unterstützen?

Diese Komponenten sind im Allgemeinen einfacher konzipiert als SAS-Expander (die weiter unten besprochen werden), und sie kommen meistens in reinen SATA-Konfigurationen vor. Doch können sie einfache SAS-Port-Erweiterungen über einen einzigen SAS-Link bereitstellen.

Die SATA-Konzeption dieser Geräte wirkt im Allgemeinen beschränkend, und es kann zu Interoperabilitätsproblemen kommen. Diese Geräte können zwar gut geeignet sein, um reine SATA-Systeme zu erweitern, doch sind sie zum Skalieren von SAS-Topologien nicht empfehlenswert.

SATA-Port-Multiplier und SAS/SATA-Bridges. (Archiv: Vogel Business Media)

Abb. 11: SATA-Port-Multiplier; SAS/SATA-Bridges.

SATA-Geräte und native SAS-Geräte weisen wesentliche Unterschiede auf. SATA-Geräte sind von Natur aus Singleport-, Halbduplex-Geräte und dafür ausgelegt, an nur einem Host betrieben zu werden. Dahingegen sind SAS-Geräte als Dualport-Geräte ausgelegt und fähig an mehreren Hosts gleichzeitig zu laufen.

Damit ein SATA-Gerät wie ein SAS-Gerät reagieren kann, das fähig ist, über beide Ports gleichzeitig Steuerbefehle zu empfangen (gegebenenfalls von mehreren Hosts), ist ein komplexerer Interposer erforderlich.

Diese Geräteklasse wird SAS/SATA-Bridge genannt, und sie gibt sich dem Host gegenüber als natives SAS-Gerät aus. Diese Geräte sind in Anwendungen beliebt, bei denen die nach Preis pro Gigabyte günstigeren SATA-Laufwerke vorgezogen, aber zugleich alle Systemvorteile der nativen SAS-Konnektivität beibehalten werden.

Dadurch werden die Einschränkungen durch die Verwendung des STP-Protokolls vermieden (siehe Abb. 12).

Laufwerks-Adapterkarte mit SSP/SATA-Bridging. Dies ähnelt der Nutzung von Multiplexern, verwendet aber das native Serial SCSI Protocol (SSP). (Archiv: Vogel Business Media)

Abb. 12: Laufwerksadapterkarte mit SSP/SATA-Bridging. Dies ähnelt der Nutzung von Multiplexern, verwendet aber das native Serial SCSI Protocol (SSP).

Bridge-Geräte bieten echte Multi-Initiator-Unterstützung, Tag Command Queuing für mehr Leistung sowie eine bessere Auslastung des SAS-Links. Sie vereinfachen die Systemimplementierung und schützen den Host vor Problemen in Verbindung mit einem großen Spektrum von SATA-Geräten und -Gerätetypen.

Wie einfachere Adapter können sich auch Bridges auf das Design des Laufwerksrahmens auswirken, indem Größe, Kosten und Komplexität zunehmen.

weiter mit: SATA-Topologien sind nicht skalierfähig

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