SATA 技术：存储接口大势之所趋
十多年来，光纤通道硬盘一直是企业数据存储的标准。由于光纤通道存储的传输速度很快，因此被大量运用于企业关键任务的大容量实时存储。而另外两种磁盘介质技术——SCSI 和 SATA，则由于在速度和扩展性方面的限制，分别主要被用于中低端存储设备中。
然而，光线通道硬盘的软肋在于其高昂的价格和复杂的维护。随着SATA技术的不断发展和成熟，越来越多的人开始考虑一种将SATA技术和SCSI技术有机结合，并发挥其各自技术长处的新技术，SAS技术正是这种技术融合的产物。作为新一代SCSI技术的产物，SAS接口采用了串行技术，能够达到更高的传输技术，不仅能够改善存储系统的总体性价比、可用性和灵活性，而且还能对传统的SATA接口硬盘实现向下兼容。
从2004年起，硬盘行业开始提供配备SAS接口的企业级硬盘。起初，这些硬盘被应用在服务器中，并迅速替代内置的SCSI硬盘。之后，市场上出现了配备SAS硬盘的低成本磁盘存储系统。行业预测显示，SAS硬盘出货量的增长速度将高于光纤通道硬盘。事实上，未来几年内，硬盘厂商纷纷在计划对开发新的光纤通道硬盘进行限制。在这种情形下，SAS和SATA企业级硬盘的前景一片光明，它们的容量将不断提升，接口速度也将达到并超过6Gb/秒，而光纤通道硬盘只能达到600GB的容量上限和4Gb/秒的接口速度上限。目前，业界普遍认为，由于大部分硬盘制造商将陆续停止光纤通道硬盘的升级和生产，SAS硬盘代替甚至是完全淘汰光纤通道硬盘乃是大势所趋。
图1显示了IDC预测了未来三年内各个接口类型的企业级硬盘的出货量。根据该预测，未来三年内，SAS硬盘的出货量将稳步上升，而光纤通道硬盘的出货量将逐步下降。
日立数据AMS2000系列中的SAS技术
2010年6月，日立数据系统宣布其AMS2000系列模块化存储磁盘系统（Hitachi Adaptable Modular Storage 2000）又增加了一套极有价值的新功能，可帮助客户提高存储基础架构的投资回报率。此次新增的特性包括：针对高密度硬盘架推出了SAS磁盘，并扩大了机架容量，以实现可扩展至超大容量的高密度分层存储解决方案。AMS2000系列通过一个SAS接口将数据从控制器传输至硬盘柜，可扩展至480个硬盘，并包括首款可扩展至这种容量级别的SAS存储系统。
该系列中的每个型号都配有一个控制器柜，后者配备双控制器板。2500系统的控制器柜没有硬盘插槽，而2100和2300系统的控制器柜配有插槽，最多可连接15个内置硬盘。可以通过增加硬盘柜进一步提升存储容量。每个标准硬盘柜高3U，配有15个硬盘插槽；每个高密度硬盘柜高4U，配有48个大容量SATA硬盘插槽。表1列出了每个型号的硬盘及SAS链路的规格。图2和图3则分别显示了AMS2100和AMS2300中SAS IOC及其连接方式和其高密度SATA硬盘柜的设计。
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2100 |
2300 |
2500 |
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硬盘柜数量 |
8 |
16 |
32 |
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内置（控制器柜） |
1 |
1 |
N/A |
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外置（标准硬盘柜） |
7 |
15 |
32 |
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内置（高密度硬盘柜） |
3 |
4 |
10 |
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硬盘最大数量（SAS、SATA-II） |
159 |
240 |
480 |
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内置（最小-最大） |
4-15 |
4-15 |
N/A |
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外置（最小-最大） |
2-105 |
2-225 |
4-480 |
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连接硬盘柜的3Gb SAS链路的数量 |
16 |
16 |
32 |
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每条SAS链路所连接的SAS硬盘的最大数量（双端口） |
20 |
30 |
30 |
表1 AMS2000系列中的硬盘和链路规格对比
图2 显示了AMS2100和AMS2300中SAS IOC及其连接方式。
图3高密度SATA硬盘柜图示
利用SAS技术的优势提高存储设备性价比
SAS技术具有降低磁盘阵列成本、串行接口高效传输、良好的扩展性和可用性、可靠性更高、安装更简便以及兼容性更优秀等诸多优势。因此，通过部署具备SAS功能的AMS 2000 系列存储系统能够有效地提高存储设备的性能。
在冗余配置方面，系统配有两个SAS扩展器，共有8条SAS链路连接每个硬盘柜。只有当所有8条链路都发生故障时，对硬盘的访问才会中断。这种设计能够极大提高企业存储设备的可用性。另外，SAS和SATA硬盘连接器允许在硬盘柜的15个插槽中混合插入这两种类型的硬盘，从而使客户不需要购买特殊的硬盘柜，并简化了布线工作。在可靠性方面，SAS硬盘已经在数据中心环境中应用了多年，作为存储服务器中操作系统的内置硬盘。这些环境要求商业级可靠性。SAS硬盘和光纤通道硬盘在机械方面几乎相同：相同的磁头、磁盘和电动机，仅在接口电子器件和连接器方面存在不同。因此，它们的可靠性相同，它们的平均故障间隔时间（MTBF）和占空比也相差无几。
SAS硬盘具有与光纤通道硬盘相同或更高的可靠性和数据可用性特点。因此，与市场上不提供SAS功能的同类产品相比，AMS2000系列模块化存储磁盘系统使客户能够通过部署大量价格较经济的SAS硬盘以及兼容的SATA硬盘，大幅降低企业存储系统的资本支出和运营支出，与此同时却能获得更优秀的整体性能表现和成本效益。
结束语
在对AMS2000系列模块化存储磁盘系统升级后，日立数据系统继续引领了从光纤通道接口向SAS硬盘接口的行业趋势。正如同当年通过虚拟化吹响“云存储”前奏的号角一般，AMS2000系列模块化存储磁盘系统向SAS接口的华丽转身，将成为日立数据系统巩固并扩大其在存储市场领军厂商的地位的又一奇兵。
