AlegsaOnline.com

Serial Attached SCSI (SAS) – määritelmä ja ominaisuudet

Tutustu Serial Attached SCSI (SAS) -määritelmään ja ominaisuuksiin: nopeudet, SATA-yhteensopivuus, käyttö datakeskuksissa ja standardointi.

Tekijä: Leandro Alegsa

05-02-2026

Serial Attached SCSI (SAS) on tekniikka, joka on suunniteltu tietojen siirtämiseen tietokoneen tallennuslaitteisiin, kuten kiintolevyihin ja nauha-asemiin, ja niistä pois. Se on pisteestä pisteeseen toimiva sarjaprotokolla, joka korvaa rinnakkaisen SCSI:n. SCSI ilmestyi ensimmäisen kerran 1980-luvun puolivälissä yritysten datakeskuksiin. SAS käyttää SCSI:n vakiokomentosarjaa. Tällä hetkellä se on hieman hitaampi kuin lopullinen rinnakkainen SCSI-toteutus, mutta vuonna 2009 se kaksinkertaistaa nykyisen nopeutensa 6 Gbit/s:iin. Tämä mahdollistaa paljon nopeamman tiedonsiirron. Protokolla on "alaspäin" yhteensopiva toisen sukupolven SATA-asemien kanssa. Nämä asemat voidaan liittää SAS-taustalevyihin (ohjaimiin), mutta SAS-asemia ei voida liittää SATA-taustalevyihin.

SAS-protokollaa kehittää ja ylläpitää kansainvälisen tietotekniikan standardointikomitean (INCITS) tekninen komitea T10, ja sitä edistää SCSI Trade Association (SCSITA).

Lyhyesti ominaisuuksista ja kehityksestä

Nopeus ja sukupolvet: Ensimmäinen SAS-standardi tarjosi linkkinopeuksia 3 Gbit/s (SAS-1). Vuonna 2009 julkaistu SAS-2 nosti linkin 6 Gbit/s -tasolle. Myöhemmät versiot (esim. SAS-3) tukevat 12 Gbit/s ja uudemmat kehitykset tuovat vielä suurempia nopeuksia (SAS-4 ja sitä uudemmat ratkaisut). Näin SAS on pysynyt kilpailukykyisenä yritystason tallennusratkaisuissa.
Arkkitehtuuri: SAS on sarjapohjainen, pisteestä-pisteeseen -protokolla. Se tukee täyden duplex-viestintää, eli laitteet voivat lähettää ja vastaanottaa samanaikaisesti.
Yhteensopivuus SATA:n kanssa: SAS-ohjaimet pystyvät käyttämään myös SATA-asemia (ns. alaspäin yhteensopivuus), mikä helpottaa halvempien SATA-laitteiden käyttöönottoa SAS-taustalla. Käänteistä yhteensopivuutta ei ole: SATA-ohjain ei yleensä tue SAS-asemia.

Lisäominaisuuksia ja yritystason edut

Dual-port ja korkea käytettävyys: Monet SAS-levyt ovat kaksiporttisia (dual-port), mikä mahdollistaa redundanssin ja monireitin (multipath) tallennusjärjestelmissä.
Expandereiden tuki: SAS-ekosysteemi tukee expander-laitteita, joiden avulla yhdestä ohjaimesta voi hallita satoja tai jopa tuhansia asemia (hierarkkinen kytkentä ja osoitusmekanismit). Tämä tekee SAS:sta skaalautuvan enterprise-ympäristöihin.
Luotettavuus ja hallinta: SAS tarjoaa edistyneet virheenkorjaus-, lokitus- ja hallintaominaisuudet, jotka ovat tärkeitä palvelin- ja tallennusinfrastruktuureissa. Lisäksi SAS-asemat on usein suunniteltu jatkuvaan kuormitukseen ja pitkäikäisyyteen verrattuna kuluttajaluokan SATA-levyihin.
Kytkentä ja liittimet: SAS käyttää erityisiä liittimiä ja kaapeleita (esim. SFF-sarja), ja SAS-taustalevyt/tukiasemat (backplanes) tukevat hot-plug -ominaisuutta ja virranjakelua useille asemille.

Käyttökohteet

Yritysten palvelimet ja tallennusjärjestelmät (RAID-kontrollerit, SAN/NAS-ratkaisut)
Datakeskukset ja virtualisointialustat, joissa tarvitaan korkea IOPS-suorituskyky ja luotettavuus
Teolliset ja ammattikäyttöön tarkoitetut laitteet kuten nauha-arkistot ja varmuuskopiointijärjestelmät

Rajoitukset ja huomioitavaa

Kustannukset: SAS-laitteet ja -ohjaimet ovat yleensä kalliimpia kuin kuluttajaluokan SATA-vaihtoehdot.
Yhteensopivuus: Vaikka SAS-ohjaimet tukevat SATA-asemia, joissain erikoistapauksissa SATA-asemat eivät tarjoa kaikkia SAS:n ominaisuuksia (kuten dual-portia tai yritystason vikasietoisuutta).
Skaalaus vaatii suunnittelua: Suurien SAS-kytkentöjen toteuttaminen edellyttää expanderien ja monireittien huolellista suunnittelua sekä yhteensopivien kaapeleiden ja liittimien käyttöä.

Yhteenvetona: SAS on yrityskäyttöön suunnattu, nopea ja luotettava sarjaprotokolla, joka tuo perinteisen SCSI-komentotuen sarjamuotoon ja tarjoaa skaalautuvuutta, redundanssia sekä hyvän yhteensopivuuden SATA-laitteiden kanssa, kun tarvitaan korkeaa suorituskykyä ja vikasietoisuutta.

SAS (Serial Attached SCSI) vs. rinnakkainen SCSI

SAS-väylä on point-to-point, kun taas SCSI-väylä on multidrop-väylä. Kukin SAS-laite on liitetty omaan linkkiin aloittajan kanssa, ellei laajenninta käytetä. Jos yksi käynnistin on kytketty yhteen kohteeseen, ei ole mahdollisuutta riitelyyn; rinnakkaisessa SCSI:ssä tämäkin tilanne voi aiheuttaa riitelyä.
SAS-järjestelmässä ei ole päätteisiin liittyviä ongelmia, eikä se vaadi rinnakkaisen SCSI:n kaltaisia päätepaketteja.
SAS eliminoi kellovirheen.
SAS tukee jopa 16 384 laitetta laajentimien avulla, kun taas Parallel SCSI on rajoitettu 8, 16 tai 32 laitteeseen (mukaan lukien SCSI-ohjain) yhdellä kanavalla.
SAS tukee suurempaa siirtonopeutta (1,5 tai 3,0 Gbit/s) kuin useimmat rinnakkaiset SCSI-standardit. Nopeus toteutuu jokaisessa aloittajan ja kohteen välisessä yhteydessä, joten läpäisykyky on suurempi, kun taas rinnakkaisessa SCSI:ssä nopeus jaetaan koko moniportaisen väylän kesken.
SAS-ohjainten on standardin mukaan tuettava SATA-laitteita.
Sekä SAS- että rinnakkainen SCSI käyttävät SCSI-komentosarjaa.

SAS vs. SATA

SATA-laitteet tunnistetaan yksiselitteisesti isäntäväyläsovittimeen liitetyn porttinumeron perusteella, kun taas SAS-laitteet tunnistetaan yksiselitteisesti niiden WWN-nimen (World Wide Name) perusteella.
Useimmat SAS-asemat tarjoavat Tagged Command Queuing -ominaisuuden, kun taas useimmat uudemmat SATA-asemat tarjoavat Native Command Queuing -ominaisuuden, ja kummassakin on hyvät ja huonot puolensa.
SATA noudattaa ATA-komentosarjaa ja tukee siten vain kiintolevyjä ja CD/DVD-asemia. Teoriassa SAS tukee myös lukuisia muita laitteita, kuten skannereita ja tulostimia. Tämä etu voi kuitenkin olla turha, sillä useimmat tällaiset laitteet ovat löytäneet vaihtoehtoisia väyliä esimerkiksi USB:n, IEEE 1394:n (FireWire) ja Ethernetin kautta.
SAS-laitteisto sallii monitie-I/O:n laitteille, kun taas SATA (ennen SATA II:ta) ei salli sitä. SATA II:ssa käytetään määrittelyn mukaan porttikertoimia porttien laajentamiseksi. Jotkin porttikerroinvalmistajat ovat toteuttaneet monipolku I/O:n hyödyntäen porttikerroinlaitteistoa.
SATA:ta markkinoidaan rinnakkaisen ATA:n yleiskäyttöisenä seuraajana, ja se on nykyään yleinen kuluttajamarkkinoilla, kun taas kalliimpaa SAS:ää markkinoidaan kriittisiin palvelinsovelluksiin.
SAS-virheiden korjauksessa ja raportoinnissa käytetään SCSI-komentoja, jotka ovat toiminnallisuudeltaan monipuolisempia kuin SATA-asemien käyttämät ATA SMART -komennot.
SAS käyttää korkeampia signaalijännitteitä (800-1600 mV TX, 275-1600 mV RX) kuin SATA (400-600 mV TX, 325-600 mV RX). Kun SAS on sekoitettu SATA:n kanssa, SAS-asemat toimivat SATA-jännitteillä. Yksi syy tähän korkeampaan jännitteeseen on se, että SAS:ää voidaan käyttää palvelinten taustalevyissä.
Korkeampien signaalijännitteiden vuoksi SAS voi käyttää jopa 8 metrin pituisia kaapeleita, kun taas SATA on rajoitettu 1 metriin.

Liittimet

SAS-liitin on paljon pienempi kuin perinteiset rinnakkaiset SCSI-liittimet, mikä mahdollistaa pienet 2,5 tuuman (64 mm) asemat. SAS tukee jopa 3 Gbit/s:n tiedonsiirtonopeuksia, mutta sen odotetaan saavuttavan 12 Gbit/s:n nopeuden vuoteen 2012 mennessä.

Fyysisestä SAS-liittimestä on saatavilla useita eri vaihtoehtoja:

Kuva	Koodinimi	Tunnetaan myös nimellä	Ext/int	# Nastojen lukumäärä	# Laitteiden lukumäärä	Kommentti
	SFF 8482	SATA-liitin	Sisäinen		1	SATA-yhteensopiva muototekijä: mahdollistaa SATA-asemien liittämisen SAS-taustalevyyn, jolloin esimerkiksi DVD-aseman liittäminen ei edellytä ylimääräisen SATA-ohjaimen asentamista. Huomaa, että SAS-asemia ei voi käyttää SATA-väylässä, ja niiden fyysinen liitin on avaimella varustettu, jotta niitä ei voi liittää SATA-taustalevyyn. Kuvassa oleva liitin on aseman puoleinen liitin.
	SFF 8484		Sisäinen	32 (19)	4 (2)	Tiivis sisäinen liitin, 2- ja 4-kaistaiset versiot määritellään SFF-standardissa.
	SFF 8485					Määrittää SGPIO:n (SFF 8484:n laajennus) - sarjalinkkiprotokolla, jota käytetään yleensä LED-ilmaisimissa.
	SFF 8470	Infiniband-liitin	Ulkoinen	32	4	Suuritiheyksinen ulkoinen liitin (käytetään myös sisäisenä liittimenä)
	SFF 8087	Sisäinen mini-SAS	Sisäinen		4	Molex iPASS -leveydeltään pienennetty sisäinen 4x-liitin, jossa on tuleva 10 Gbit/s-tuki
	SFF 8088	Ulkoinen mini-SAS	Ulkoinen	32	4	Molex iPASS -leveydeltään pienennetty ulkoinen 4x-liitin, jossa on tuleva 10 Gbit/s-tuki

Kysymyksiä ja vastauksia

K: Mikä on SAS?

V: SAS on lyhenne sanoista Serial Attached SCSI, joka on tekniikka, joka on suunniteltu tietojen siirtämiseen tietokoneen tallennuslaitteisiin, kuten kiintolevyihin ja nauha-asemiin, ja niistä pois.

K: Mitä SAS korvaa?

V: SAS korvaa rinnakkaisen SCSI:n ja on pisteestä pisteeseen toimiva sarjaprotokolla.

K: Milloin SCSI tuli ensimmäisen kerran käyttöön?

V: SCSI ilmestyi ensimmäisen kerran 1980-luvun puolivälissä yritysten tietokeskuksiin.

K: Mitä komentosarjaa SAS käyttää?

V: SAS käyttää SCSI:n vakiokomentosarjaa.

K: Onko SAS nopeampi kuin lopullinen rinnakkainen SCSI-toteutus?

V: Tällä hetkellä SAS on hieman hitaampi kuin lopullinen rinnakkainen SCSI-toteutus, mutta se kaksinkertaistaa nykyisen nopeutensa 6 Gbit/s:iin vuonna 2009.

K: Voiko SAS-asemia liittää SATA-taustalevyihin?

V: Ei, SAS-asemia ei voi liittää SATA-taustalevyihin, mutta toisen sukupolven SATA-asemat voidaan liittää SAS-taustalevyihin (ohjaimiin).

K: Kuka kehittää ja ylläpitää SAS-protokollaa?

V: SAS-protokollaa kehittää ja ylläpitää INCITS:n (International Committee for Information Technology Standards) tekninen komitea T10, ja sitä edistää SCSI Trade Association (SCSITA).