دراسة مفصلة حول Serial Attached SCSI (SAS)

دراسة مفصلة حول SAS

SAS Overview

Serial Attached SCSI

هو تطوير للنوع السابق SCSI ولكن يعمل على التسلسل، مخصص للعمل مع الأقراص الصلبة أو مع أجهزة Tape , يستخدم بروبتوكول المباشرة POINT TO POINT , يمكن وصل الاقراص الصلبة من النوع SATA على متحكمات من النوع SAS.

كل قطعة من قطع ال SAS لها رقم معرف فريد لا يتكرر ( يشبه رقم ال MAC Adress الموجود في بطاقات الشبكة))

يطلق عليه اسم SAS Adress او كما يعرف علميا ب World Wide Name – WWN

المفاهيم العامة ل SAS

اولا – Initiator :

وهو عبارة عن بطاقة تركب على اللوحة الام, وهي المسؤولة عن تنظيم عمل الاقراص, وتنظم الطلبات الواردة من ادارة المهام. كما انها مسؤولة ايضا عن تنظيم عمل الاقراص فيما بينها.

ثانيا – Target او الهدف :

وهو إما يكون القرص نفسه او مجموعة اقراص RAID, ومهمته استقبال الطلبات من ال Initiator ومعالجتها.

ثالثا – Service Delivery Subsystem او نظام ايصال الخدمة:

والمقصود هنا هو الكبلات الناقلة للمعلومات, وهي تكون موجودة بين الاقراص وبطاقة ال Initiator , وايضا يدخل من ضمنها الموسعات Expanders و ال Backplane.

رابغا – Expander او الموسع:

وهو جهاز اما داخلي او خارجي يسهل توصيل عدة اقراص عليه وفي النهاية يوصل مع ال Initiator, اي يستخدم لتوسيع وزيادة عدد الاقراص.

بماذا يتفوق ال SAS عن ال SCSI :

اولا : انا SAS يعمل بتقنية المباشرة او كما تسمة Point to Point. بينما SCSI يعمل بتقنية ال Multidrop وتعتمد على ان المرسل لا يرسل المعلومات الى جهة محددة ولكن يجب على صاحب العلاقة الذي يفترض به معالجة المعلومات هو الذي يعالجها.

ثانيا : انا SAS ليس بحاجة الى Terminator Pack. اما في ال SCSI يجب اغلاق جميع المنافذ لتصبح حلقة كاملة لذلك يتم استخدام الا Terminator Pack لاغلاق المنافذ التي ليس لها عمل .

ثالثا : انا SAS لا يحتوي على Clock Screw, وهي مشكلة نادرة الحدوث في SCSI, وهي بشكل بسيط وصول معلومتين بشكل متزامن من نفس الوقت الى نفس القرص مما يؤدي الى عطب المعلومتين.

رابعا : انا SAS يمكنه من توصيل حتى 16384 قرص على نقس المتحكم, بينما ال SCSI يدعم توصيل 32 قرص على نفس المتحكم كحد اقصى.

خامسا : انا SAS يحقق ممر معلومات سرعة ثايتة لكل قرص. موصول الا وهي 3GBPs واصبحت هذه السرعة 6GBPS في شباط 2009 اما في ال SCSI تكون السرعة مشاركة بين كل الاقراص الموصولة.

سادسا : انا SAS يدعم تركيب اقراص SATA على نفس الا Expander.

بنية ال SAS :

تتألف البنية من خمسة طبقات , وفيه تعمل ثلاثة بروتوكولات.

اولا البروتوكولات وهي كما يلي :

اولا Serial SCSI Protocol – SSP : وهو لادارة اقراص ال SAS .

ثانيا Serial ATA Tunneling Protocol – STP : وهو لادارة اقراص SATA .

اولا Serial Management Protocol – SMP : وهو لادارة العمليات بين ال Expanders .

ثانيا الطبقات وهي كما يلي :

اولا الطبقة الفيزيائية Physical Layer:

وهي الطبقة المسؤولة عن تحدبد صفة الجهاز الموصل من حيث نوعه , SAS او SATA وكذلك جهده الكهربائي Voltage, وهي مسؤولة ايضا عن تفاضلية نقل المعلومات, وهي تعمل على ثلاثة اشكال من المنافذ وهي كما يلي SFF8484, SFF8480,SFF8470.

ثانيا ال PHY Layer :

ومهمتها تحديد البروتوكول المناسب للتخاطب .

ثالثا ال Link Layer :

ومهمتها تحديد الاتصال ومعالجة نقل المعلومات وهي تقبل البروتوكولات الثلاث .

رابعا ال Port Layer :

ومهمتها تحديد الاتصال مع المنفذ وفتح واغلاق الاتصال .

خامسا الTransport Layer :

ومهمتها التخاطب مع الطرف الأخر حسب البروتوكول .

الموسعات Expanders :

وهو جهاز مهمته تسهيل الاتصال بين عدد كبير من اجهزة ال SAS, وهو يحتوي على منفذين او اكثر للخرج, وفي كل جهاز يحوي على بروتوكول واحد على الاقل لادارة الاجهزة المتصلة. وطريقة عمله تشبه طريقة عمل الهب HUB في الشبكة اي يءمن الاتصال بين جهازين ولدينا نوعين :

أولا ال EDFE Expanders :

وتسمح بتوصيل 128 قرص, وهو يصنع لنفسة جدول لعنونة الاقراص الموصولة حسب SAS Adress, وهذا الجدول يسهل عملية فتح ممرات فرعية مع الاقراص لسرعة نقل المعلومات, ويسمح هذا النوع بتوصيل جهازين منه لتوسيع غدد اقراص اكبر.

ثانيا ال Founout Expanders :

وتسمح بتوصيل 128 جهاز من EDGE Expanders , اي في هذه الجالة يصل عدد الاقراص الى 16348 , ان اجهزة ال EDGE Expanders تتصل مع الجهاز الواحد Fanout Expander مع الطبقة PHY بداخله, وهو ليس لديه جدول لعنونة الاقراص, ولكن هو فقط يمرر الطلبات الى ال EDGE Expander الموطلوب

المنافذ:

اولا SFF 8482 (داخلي )

و هو المنتفذ الرئيسي. منفذ القرص .

ثانيا SFF 8482 (داخلي )

ومهمتها توصيل اربعة اقراص على نفس الكابل, يستخدم ايضا للتوصيل بين الموسع والاقراص وغير ذلك.

ثالثا SFF 8470 (خارجي)

ومهمتها توصيل اربعة اقراص على نفس الكابل, يستخدم ايضا للتوصيل بين الموسع الخرجي والمتحكم ومعد ايضا للاستخدام المستقبلي 10GBPs .

رابعا SFF 8087 Mini SAS Inernal (داخلي )

ومهمتها توصيل اربعة اقراص على نفس الكابل, يستخدم ايضا للتوصيل بين الموسع الخرجي والمتحكم ومعد ايضا للاستخدام المستقبلي 10GBPs .

خامسا SFF 8088 Mini SAS External (خارجي)

ومهمتها توصيل اربعة اقراص على نفس الكابل, يستخدم ايضا للتوصيل بين الموسع الخرجي والمتحكم ومعد ايضا للاستخدام المستقبلي 10GBPs .

المراجع : Wikipedia وبعض المواقع الاخرى

http://en.wikipedia.org/wiki/Serial_attached_SCSI