Sas что это такое
Обновлено: 07.07.2024
В чём смысл параллельного существования и развития отдельного стандарта SAS когда SATA развивается и черпает вдохновение из того же SCSI и почему SAS/SCSI-винчи имеют другие ёмкости (причём загадочной кратности) и, обычно, более высокие обороты (в то время как на ограничение пропускной способности при существовании SATA 3 это вроде как не свалить)? В каких случаях кроме брутального high-load, хостинга множества виртуалок и многопотокового видеовещания действительно имеет смысл ставить SAS и почему?
Извините если глупый вопрос. Заранее спасибо. Интересно.
Ох, сигейта нет на вас ;). Я видел отличную презентацию про отличия SAS и SATA у Игоря Макарова из Seagate. По стараюсь кратко и по существу.
2. Не все SAS диски одинаковы. Есть несколько категорий SAS и SATA.
— т.н. Enterprise SAS — обычно 10K или 15K оборотов в минуту. Объемы до 1 ТБ. Используются для СУБД и критичных к скорости приложений.
— Nearline SAS — обычно 7.2K, объемы от 1 ТБ. Механика таких устройств похожа на Enterprise SATA. Но все равно два порта и другие прелести SAS. Используются в enterprise, где нужны большие объемы.
— Enterprise SATA, иногда RAID edition SATA — почти то же самое что и NL SAS, только однопортовый SATA. Чуть дешевле NL SAS. Объемы от 1 TB
— Desktop SATA — то что ставится в PC. Самые дешевые и самые низкокачественные диски.
Первые три категории можно ставить в массивы на контроллерах от LSI и Adaptec. Последний — нельзя категорически. Проблем не оберетесь потом. И не потому, что у нас картельный сговор, а потому, что диски проектируются под разные задачи. То есть 8x5 или 24x7, например. Есть также такое понятие как максимальная допустимая задержка, после которой контроллер считает диск умершим. Для десктопных дисков она в разы больше. Это значит, что под нагрузкой рабочие Desktop SATA будут «вываливаться» из массива.
Короче, ориентируйтесь на конкретные линейки под конкретные задачи. Лучше всего смотреть на сайтах производителей. Есть например специальные мало шумящие и мало греющиеся винты для домашней электроники.
Те же подходы и к SSD, но область еще на сформировавшаяся, поэтому много тонкостей. Здесь мы ориентируемся по параметрам. Хотя все, что сказано в п., справедливо и для SSD.
"То есть 8x5 или 24x7" - думаю у оченеь многих пользователей десктопы или даже ноутбуки работают в режиме 24x7 (и вряд ли у сколько-нибудь существеной доли такиз пользователей SAS). В то же время да, издавна (ещё до появления SATA и по сей день) замечаю, что рэйды (не только на серьёзных контроллерах LSI и Adaptec, но и на контроллерах потребительского класса и просто полностью софтовые рэйды на уровне ОС) на хардах потребительского класса рушатся ну очень часто (при том, что на проверку диски оказываются исправны и работай он без рэйда никаких заметных проблем бы не возникло).Плюс SAS — вовсе не в скорости. В этом вопросе они не отличаются от SATA. Вплоть до того, что диски практически идентичны по «железу», а отличаются только прошивкой. А то иногда SATA и быстрее, если это SSD ;)
На сегодня главное отличие SAS — multipath. Вы можете подключить корзину (ну или экспандер) с дисками не одним, а, скажем, четырьмя линиям, и нагрузка будет на них распределяться, и отказа линии (контакт в разъёме плохой, например, или при каких-то работах с сервером «на горячую» провод зацепили) на работоспособности системы не скажется — ОС может даже и не заметить сбоя, только снизится производительность.
На SATA такое невозможно.
Начнем с основ. Как же работают устройства на технологи SCSI? В стандарте SCSI все построено на концепции клиент/сервер.
Клиент, называемый инициатором (англ. initiator), отправляет разные команды и дожидается их результатов. Чаще всего, разумеется, в роли клиента выступает SAS контроллер. Сегодня SAS контроллеры — это HBA и RAID-контроллеры, а также контроллеры СХД, стоящие внутри внешних систем хранения данных.
Сервер называется целевым устройством (англ. target), его задача — принять запрос инициатора, обработать его и вернуть данные или подтверждение выполнения команды обратно. В роли целевого устройства может выступать и отдельный диск, и целый дисковый массив. В этом случае SAS HBA внутри дискового массива (так называемая внешняя система хранения данных), предназначенный для подключения к нему серверов, работает в режиме Target. Каждому целевому устройству (“таргету”) присваивается отдельный идентификатор SCSI Target ID.
Для связи клиентов с сервером используется подсистема доставки данных (англ. Service Delivery Subsystem), в большинстве случаев, это хитрое название скрывает за собой просто кабели. Кабели бывают как для внешних подключений, так и для подключений внутри серверов. Кабели меняются от поколения к поколению SAS. На сегодня имеется три поколения SAS:
— SAS-1 или 3Gbit SAS
— SAS-2 или 6Gbit SAS
— SAS-3 или 12 Gbit SAS – готовится к выходу в середине 2013 года
Внутренние и внешние кабели SAS
Инициатор, соединенный с целевым устройством системой доставки данных, называют доменом. Любое SCSI устройство содержит как минимум один порт, который может быть портом инициатора, целевого устройства или совмещать обе функции. Портам могут присваиваться идентификаторы (PID).
Целевые устройства состоят из как минимум одного логического номера устройства (Logical Unit Number или LUN). Именно LUN и идентифицирует с каким из дисков или разделов данного целевого устройства будет работать инициатор. Иногда говорят, что target предоставляет инициатору LUN. Таким образом, для полной адресации к нужному хранилищу используется пара SCSI Target ID + LUN.
Как в известном анекдоте («Я не даю в долг, а Первый Национальный Банк не торгует семечками») — целевое устройство обычно не выступает в роли «посылающего команды», а инициатор — не предоставляет LUN. Хотя стоит отметить, что стандарт допускает тот факт, что одно устройство может быть одновременно и инициатором и целью, но на практике это используют мало.
Для «общения» устройств в SAS существует протокол, по «доброй традиции» и по рекомендации OSI, разделенный на несколько слоев (сверху вниз): Application, Transport, Link, PHY, Architecture и Physical.
SAS включает в себя три транспортных протокола. Serial SCSI Protocol (SSP) — используется для работы со SCSI устройствами. Serial ATA Tunneling Protocol (STP) — для взаимодействия с дисками SATA. Serial Management Protocol (SMP) — для управления SAS-фабрикой. Благодаря STP мы можем подключать диски SATA к контроллерам SAS. Благодаря SMP мы можем строить большие (до 1000 дисковых/SSD-устройств в одном домене) системы, а также использовать зонирование SAS (подробнее об этом в статье про SAS-коммутатор).
Уровень связей служит для управления соединениями и передачи фреймов. Уровень PHY — используется для таких вещей как установка скорости соединения и кодировки. На архитектурном уровне находятся вопросы расширителей и топологии. Физический уровень определяет напряжение, форму сигналов соединения и т.д.
Все взаимодействие в SCSI строится на основании команд, которые инициатор посылает целевому устройству и ожидает их результата. Команды эти посылаются в виде блоков описания команды (Command Description Block или CDB). Блок состоит из одного байта кода команды и ее параметров. Первым параметром почти всегда выступает LUN. CDB может иметь длину от 6 до 32 байт, хотя последние версии SCSI допускают CDB переменной длины.
После получения команды целевое устройство возвращает код подтверждения. 00h означает что команда принята успешно, 02h обозначает ошибку, 08h — занятое устройство.
Команды делятся на 4 большие категории. N, от английского «non-data», предназначены для операций, не относящихся к непосредственно обмену данными. W, от «write» — запись данных, полученных целевым устройством от инициатора. R, как не сложно догадаться от слова «read» используется для чтения. Наконец В — для двустороннего обмена данными.
Команд SCSI существует достаточно много, поэтому перечислим только наиболее часто используемые.
А теперь рассмотрим несколько типичных примеров организации хранения данных на SAS.
Пример первый, сервер хранения данных.
Дата-центр одной из российских Web 2.0-компаний
Процессоры и память в таких серверах задействуются не сильно. Второе – в мире Web 2.0, информация хранится географически распределено, несколько копий на различных серверах. Хранится 2-3 копии информации. Иногда, если она запрашивается часто, хранят больше копий для балансировки нагрузки. Ну и третье, исходя из первого и второго, чем дешевле – тем лучше. В большинстве случаев все вышесказанное приводит к тому, что используются Nearline SAS или SATA диски высокой емкости. Как правило, Enterprise-уровня. Это значит, что такие диски предназначены для работы 24x7 и стоят значительно дороже своих собратьев, использующихся в настольных PC. Корпус обычно выбирают такой, куда можно вставить побольше дисков. Если это 3.5’’, то 12 дисков в 2U.
Типичный 2U-сервер хранения данных
16-портовый SAS HBA
Пример второй, почтовый сервер Exchange. А также MDaemon, Notes и другие подобные сервера.
SSD- кэширующий RAID-контроллер Nytro MegaRAID
Пример третий, внешняя система хранения данных своими руками.
Итак, самое серьезное знание SAS, конечно же, требуется тем, кто производит системы хранения данных или хочет их сделать своими руками. Мы остановимся на достаточно простой СХД, программное обеспечение для которой производится компанией Open-E. Конечно же, можно делать СХД и на Windows Storage Server, и на Nexenta, и на AVRORAID, и на Open NAS, и на любом другом подходящем для этих целей софте. Я просто обозначил основные направления, а дальше вам помогут сайты производителей. Итак, если это внешняя система, то мы почти никогда не знаем, сколько же дисков потребуется конечному пользователю. Мы должны быть гибкими. Для этого есть так называемые JBOD – внешние полки для дисков. В их состав входит один или два экспандера, каждый из которых имеет вход (4-х портовый разъем SAS), выход на следующий экспандер, остальные порты разведены на разъемы, предназначенные для подключения дисков. Причем, в двухэкспандерных системах первый порт диска разведен на первый экспандер, второй порт – на второй экспандер. Это позволяет строить отказоустойчивые цепочки JBOD-ов. Головной сервер может иметь внутренние диски в своем составе, либо не иметь их совсем. В этом случае используются «внешние» контроллеры SAS. То есть контроллеры с портами «наружу». Выбор между SAS RAID-контроллером или SAS HBA зависит от управляющего ПО, которое вы выбираете. В случае Open-E, это RAID-контроллер. Можно позаботиться и об опции кэширования на SSD. Если ваша СХД будет иметь очень много дисков, то решение Daisy Chain (когда каждый последующий JBOD подключается к предыдущему, либо к головному серверу) в силу многих причин не подходит. В этом случае головной сервер либо оснащается несколькими контроллерами, либо используется устройство, которое называется SAS-коммутатор. Он позволяет подключать один или несколько серверов к одному или нескольким JBOD. Подробнее SAS-коммутаторы мы разберем в следующих статьях. Для внешних систем хранения данных настоятельно рекомендуется использовать диски только SAS (в том числе NearLine) в силу повышенных требований к отказоустойчивости. Дело в том, что протокол SAS имеет в своем составе гораздо больше функций, чем SATA. Например, контроль записываемых-считываемых данных на всем пути с помощью проверочных сумм (T.10 End-to-End protection). А путь, как мы уже знаем, бывает очень длинным.
Напоследок, хочется поделиться некоторыми сведениями о текущей адаптации SAS мировыми производителями оборудования. SAS сегодня – это стандарт де-факто для серверных систем и профессиональных рабочих станций. Серверные системы подавляющего большинства как A- так и B- брендов имеют в составе контроллеры SAS, как HBA, так и RAID. В области внешних систем хранения данных, основные производители оборудования (HP, EMC, NetApp, IBM) уже несколько лет как перевели внутренние архитектуры своих систем на SAS. Таким образом, диски Fibre Channel стали за последние пару лет настоящей экзотикой. Fibre Channel продолжает жить и развиваться, в основном, как способ подключения серверов к системам хранения данных, хотя в области Low-End, Mid-Range и профессиональных систем, SAS отвоевывает все большую долю.
На этом наш экскурс в мир истории и теории SCSI вообще и SAS в частности подошел к концу, и в следующий раз я расскажу вам более подробно о применении SAS в реальной жизни.
История возникновения
Для начала в сотый раз обратимся к рейтингу ресурса TIOBE, дабы отыскать в нём нашего сегодняшнего героя. SAS располагается на “предлидирующем” 21 месте, что, согласитесь, для data-языка великолепный результат. Так что давайте познакомимся с ним поближе.
Итак, Джеймс Гуднайт (James Goodnight) в 1976 году окончил Университет Северной Каролины, тут же приложил свою руку к созданию небольшой аналитической компании SAS Institute и вот уже 40 лет он ее CEO. SAS - аббревиатура от Statistical Analysis System, что полностью описывает основное направление деятельности компании.
Естественно, для того, чтобы эффективно обрабатывать большие потоки информации потребовался не только качественный программный продукт, но и соответствующий язык. И им стал SAS. Изначально это был довольно примитивный набор шаблонных запросов для группировки данных, но со временем SAS стал полноценным и достаточно популярным языком программирования.
В общем-то с этого момента можно было бы смело вести историю языка, программного обеспечения и всей компании, как единого целого, но в 2002 году объявился идеологический конкурент - World Programming System (WPS), который в своей деятельности не просто стал использовать язык SAS, но и разработал для него собственный компилятор и IDE.
Разумеется, вскоре началась судебная тяжба, которая в итоге создала интересный прецедент для всего IT-сообщества: WPS выиграл суд, доказав, что авторское право не нарушается, если используется синтаксис и функциональность языка, но не используются исходные коды. Таким образом, язык SAS отчасти избежал участи MATLAB, сорвав ярлык “вещи в себе”.
Кстати, сегодня SAS Institute - не просто преуспевающая компания с оборотом в несколько миллиардов долларов в год, но и одно из наиболее привлекательных мест для работы. Так, в 2013 году SAS заняла второе место в рейтинге “привлекательности” компаний США, пропустив вперёд лишь Google.
Краткая справка
Впрочем, оставим дела компании и обратимся непосредственно к языку. Чтобы вы визуально представляли его внешний вид, вот небольшой отрывок кода, содержащий вывод на экран таблицу данных:
PROC PRINT DATA = models NOOBS;
WHERE Type = "Mountain";
FORMAT Price DOLLAR6.;
TITLE "Current Models of Mountain Bicycles";
RUN;
Основным конкурентом SAS является язык R, причём стоит признать, что последний имеет солидное преимущество. Во-первых, он был создан позднее, соответственно избежал многих проблем роста. Во-вторых, и это наверное главный фактор, он бесплатный, в то время как SAS требует дорогое программное обеспечение. Впрочем, давайте взглянем на преимущества и недостатки SAS в сравнении с главным конкурентом.
Простой синтаксис, быстрое обучение “с нуля”;
Отладка кода проходит значительно проще, чем на R;
Интеграция с БД (Oracle/Teradata);
Удобный формат выходных данных (особенно таблиц);
Мощная поддержка со стороны компании SAS;
Многолетний успешный опыт эксплуатации компаниями разной величины, с разными задачами и разным объёмом входных данных. В частности, России SAS используют ОАО “РЖД”, МТС, ЦБ РФ, а также ведущие банки, среди которых Сбербанк, Альфабанк, Тинькофф и многие другие.
Профессиональное использование языка предполагает покупку программного продукта;
Исходники многих исполняемых алгоритмов SAS не являются публичными, следовательно изучение работы языка сильно ограничено;
SAS значительно уступает в производительности R;
С точки зрения объёма кода SAS также зачастую сильно проигрывает (иногда в несколько раз).
При этом надо понимать, что далеко не во всех сферах SAS и R являются прямыми конкурентами. Взгляните на следующее изображение:
Из него отчётливо видно, что в Data Science SAS сильно проигрывает не только R, но и Python. Но вот в анализе данных, предполагающем дальнейшие прогнозы, SAS занимает лидирующую позицию.
Программный продукт
Для того, чтобы оценить степень размаха в прикладных программах, с которым придётся столкнуться желающему освоить SAS в полном объёме, можно посетить официальный раздел с перечислением пакетов заглавной IDE. Впрочем, здесь прослеживается аналогия с уже упомянутым продуктом MATLAB/Simulink, где также имеется большое количество надстроек, но по сути подавляющее большинство из них имеет строгую специализацию. Так что изначально стоит сфокусироваться лишь на 4 следующих:
SAS Visual Analytics - инструмент для визуализации ваших данных;
SAS Enterprise Miner - инструмент для машинного обучения;
Enterprise / Text Miner - пакет надстроек, аналогичный SAS Visual Analytics, но с большим упором на упрощение любых внутренних взаимодействий;
SAS ETS Module - система прогнозирования.
Если вы вдруг сейчас подумали, что возможно стоит прикупить пару из них, то вот стоп-сигнал: SAS Enterprise Miner, к примеру, обходится крупным компаниям более чем в 100 тысяч долларов. Пакет Analytics будет значительно дешевле, около 8,5 тысяч, но разве от этого легче?
Обучение
Впрочем, это не означает, что постигнуть азы SAS невозможно. Компания активно продвигает свой продукт среди студентов, причём абсолютно бесплатно. Достаточно мощную пробную версию SAS University Edition можно скачать перейдя по ссылке.
Также на официальном сайте у вас есть возможность записаться на экспресс-курсы по изучению языка (причём на русском языке). Рекомендуемая длительность обучения в каждом разделе составляет 3 дня, требования и программу можно посмотреть прямо рядом с торжественной кнопкой записи.
В общем, было бы желание.
Работа
Откровенно говоря, получить работу конкретно SAS-специалисту в России будет очень сложно. Как правило, SAS идёт как жирный плюс. но не как основная специализация. Тем не менее, если вам удастся набраться практического опыта работы с SAS хотя бы в течение 2 лет, хотя бы базово освоить SQL, VB и прочие полезности, то вы сможете смело рассчитывать на зарплату не менее 80 тысяч рублей в месяц. Причём речь не только о столице, стоимость программного продукта SAS как бы подсказывает работодателю не экономить в поисках дешёвой рабочей силы. Но, как уже было сказано, нужную вакансию ещё придётся поискать.
Литература
Нет смысла перечислять лучшие иностранные книги по SAS, так как все они собраны в одном месте, прямо на официальном сайте компании. Особое внимание стоит уделить пошаговому самоучителю, описанию возможностей языка и IDE, а также справочнику новичка.
Что касается ресурсов на русском языке, то тут, разумеется, всё значительно сложнее, но кое-что всё же есть. Помимо официального сайта, лекции Дмитрия Звежинского помогут тем, кто пока не познал английский язык на хорошем уровне, на официальные курсы записывать не хочет, но SAS изучить отчаянно желает.
На этом краткое знакомство считаем оконченным. А вы сталкивались когда-нибудь с языком SAS? Какие впечатления?
Освоить востребованную профессию в Data Science можно всего за полтора года на курсах GeekBrains. После учёбы вы сможете работать по специальностям Data Scientist, Data Analyst, Machine Learning, Engineer Computer Vision-специалист или NLP-специалист.
SAS (Serial Attached SCSI) - последовательный компьютерный интерфейс, разработанный для подключения различных устройств хранения данных, например, жёстких дисков и ленточных накопителей. SAS разработан для замены параллельного интерфейса SCSI и использует тот же набор команд SCSI.
SAS обратно совместим с интерфейсом SATA: устройства SATA II и SATA 6 Gb/s могут быть подключены к контроллеру SAS, но устройства SAS нельзя подключить к контроллеру SATA. Последняя реализация SAS обеспечивает передачу данных со скоростью до 12Гбит/с на одну линию. К 2017-му году ожидается появление спецификации SAS со скоростью передачи данных 24Гбит/с
SAS сочетает преимущества интерфейсов SCSI (глубокая сортировка очереди команд, хорошая масштабируемость, высокая помехозащищённость, большая максимальная длина кабелей) и Serial ATA(тонкие, гибкие дешёвые кабели, возможность горячего подключения, топология типа «точка-точка», позволяющая достигать большей производительности в сложных конфигурациях) с новыми уникальными возможностями – такими, как продвинутая топология подключения с использованием хабов, именуемых SAS-расширителями (SAS- экспандерами), подключение к одному диску двух SAS-каналов (как для повышения надёжности, так и производительности), работа на одном контроллере дисков как с SAS, так и с SATA-интерфейсом.
В сочетании с новой системой адресации это позволяет подключать до 128 устройств на один порт и иметь до 16256 устройств на контроллере, при этом не требуются какие-либо манипуляции с перемычками и т.п. Снято ограничение в 2 Терабайта на объём логического устройства.
Максимальная длина кабеля между двумя SAS-устройствами –10 м при использовании пассивных медных кабелей.
Собственно под протоколом передачи данных SAS подразумевается сразу три протокола - SSP (Serial SCSI Protocol), обеспечивающий передачу SCSI-команд, SMP (SCSI Management Protocol), работающий с управляющими SCSI-командами и отвечающий, к примеру, за взаимодействие с SAS-расширителями, и STP (SATA Tunneled Protocol), с помощью которого реализована поддержка SATA-устройств.
Производимые в данный момент SAS контроллеры имеют внутренние разъёмы типа SFF-8643 (так же может называться mini SAS HD), но все еще могут встретиться разъемы типа SFF-8087 (mini SAS), на который выведено 4 SAS канала.
Контроллер с четырьмя внутренними портами SFF-8643 и двумя внешними SFF-8644
Внешний вариант интерфейса использует разъём SFF-8644, но все еще может встретиться разъем SFF-8088. Он так же поддерживает четыре SAS канала.
SAS контроллеры полностью совместимы с SATA дисками и SATA-корзинами/бэкплейнами – подсоединение обычно осуществляется при помощи кабелей : кабелей SFF-8643 - Multilane SAS/SATA. Кабель выглядит примерно вот так:
SFF-8643 -> 4 x SAS/SATA
Обычно SAS корзины/объединительные панели (backplane) снаружи имеют SATA-разъёмы и в них всегда можно вставлять обычные SATA диски, поэтому их (такие корзины) обычно и называют SAS/SATA.
Однако существуют реверсивные варианты такого кабеля для подключения бэкплейна с внутренними разъёмами SFF-8087 к SAS-контроллеру, имеющему обычные SATA-разъёмы. Между собой такие кабели невзаимозаменяемы.
SAS диски нельзя подключить к SATA контроллеру или установить в SATA корзину/объединительную панель (backplane).
Отличия в физическом интерфейсе между SAS и SATA-дисками
Для подключения SAS дисков к контроллеру с внутренними разъёмами SFF-8643 или SFF-8087 без использования SAS корзин необходимо использовать кабель типа SFF-8643->SFF-8482 или SFF-8087->SFF-8482 соответственно.
Существующие версии интерфейса SAS (1.0, 2.0, и 3.0) имеют совместимость между собой, то есть диск SAS2.0 можно подключать к контроллеру SAS 3.0 и наоборот. Кроме того будущая версия 24 Gb/s так же будет иметь обратную совместимость.
Читайте также: