SAS/SATA/SSD/IDE硬盤介紹區別

時間 2019-11-08

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SAS/SATA/SSD/IDE硬盤介紹區別 css

　　SAS(Serial Attached SCSI)即串行鏈接SCSI，是新一代的SCSI技術，和如今流行的Serial ATA(SATA)硬盤相同，都是採用串行技術以得到更高的傳輸速度，並經過縮短連結線改善內部空間等。SAS是並行SCSI接口以後開發出的全新接口。此接口的設計是爲了改善存儲系統的效能、可用性和擴充性，而且提供與SATA硬盤的兼容性。SAS的接口技術能夠向下兼容SATA。具體來講，兩者的兼容性主要體如今物理層和協議層的兼容。在物理層，SAS接口和SATA接口徹底兼容，SATA硬盤能夠直接使用在SAS的環境中，從接口標準上而言，SATA是SAS的一個子標準，所以SAS控制器能夠直接操控SATA硬盤，可是SAS卻不能直接使用在SATA的環境中，由於SATA控制器並不能對SAS硬盤進行控制；在協議層，SAS由3種類型協議組成，根據鏈接的不一樣設備使用相應的協議進行數據傳輸。其中串行SCSI協議(SSP)用於傳輸SCSI命令；SCSI管理協議(SMP)用於對鏈接設備的維護和管理；SATA通道協議(STP)用於SAS和SATA之間數據的傳輸。所以在這3種協議的配合下，SAS能夠和SATA以及部分SCSI設備無縫結合。 html

　　SAS的鏈接器在SATA的基礎上發展而來，經過巧妙的設計增長了一個數據端口，在確保兼容SATA的前提下完成了雙端口這一看似"不可能的任務"。 java

SAS硬盤驅動器的雙端口鏈接器（上-中）與SATA硬盤驅動器的鏈接器（下）對比 mysql

　　衆所周知，SATA硬盤驅動器的SATA端口和電源供應是分離的，兩個鏈接器之間有大約2個（SATA或電源）引腳寬度的間隙。SAS的作法是將兩者連爲一體，第二端口就位於這個4～5個SATA信號引腳寬度的"橋"的背面。雖然空間利用得很充分，可畢竟也要佈置7個信號引腳，因此從端口（Secondary Port，SAS②）和主端口（Primary sql

　　Port，SAS①）的"個頭"在上面的實物對比圖中看起來就像武大郎和武松同樣差異明顯——固然，僅是針對寬度而言，引腳定義及傳遞信號的能力是沒有區別的。數據庫

SAS（上）和SATA（下）硬盤驅動器的鏈接器在這個投影方向上的主要區別是有無隔斷，前者的輪廓包容了後者，使它們共用SAS線纜鏈接器成爲可能性能優化

因爲SAS硬盤驅動器的接口鏈接器只是比SATA（加電源）多出來一個從端口，而沒有減小什麼，因此SAS線纜鏈接器很天然地就能兼容SATA硬盤驅動器，反之（SATA線纜配SAS硬盤驅動器）則因受到從端口的阻隔而行不通。這種設計可以避免SATA HBA/RAID卡（不支持後者所需的STP協議）訪問SAS硬盤驅動器，從而知足了"防呆"的要求。 oracle

SAS線纜既能夠鏈接SAS硬盤驅動器（左），也可以鏈接SATA硬盤驅動器（右）——注意紅色箭頭所指處缺口的有無，以及硬盤驅動器接口鏈接器上引腳數量的差別函數

如上圖所示，將主端口、從端口和電源供應融爲一體的SAS線纜鏈接器（共29個引腳），與SAS硬盤驅動器的接口鏈接器一同由SFF Committee制訂的SFF-8482規範（非屏蔽雙端口串行附加鏈接器）定義，也被稱爲"SAS樣式鏈接器"；與之相對應，原來用於鏈接SATA硬盤驅動器的信號電纜，其鏈接器只有7個數據引腳，被稱爲"SATA樣式鏈接器"。SAS樣式鏈接器的好處固然是用起來方便，但在鏈接SAS硬盤驅動器時，卻也有個潛在的問題。工具

兩個HBA/RAID卡鏈接同一SAS硬盤驅動器的拓撲圖和某種具體的實現方法

　　SAS樣式鏈接器所屬的SAS線纜，其另外一頭若是直接連在主機端HBA/RAID卡的SAS端口鏈接器上，那麼，因爲HBA/RAID卡上的每個端口都是單端口，並且SAS規範不容許SAS硬盤驅動器的兩個端口鏈接到同一HBA/RAID卡（雙端口設計不是爲了增長帶寬，而是高可用性和容災的須要），所以，這個SAS樣式鏈接器實際上只有主端口是有效的，但它卻同時佔據了從端口，反而使雙端口形同虛設。

ADP-4000上的SAS樣式鏈接器，用來鏈接SAS硬盤驅動器

因此，若想要雙端口發揮做用，SAS樣式鏈接器一般應該出如今磁盤背板上，接納SAS硬盤驅動器的插入，而另外一側能夠是一對SATA樣式鏈接器（分別對應SAS樣式鏈接器的主、從端口），迎接來自兩個HBA/RAID卡上的SAS線纜，實現高可用性。

CS Electronics出品的ADP-4000 SAS熱插拔背板適配器，能夠把它看成一個"迷你背板"

　　正因如此，某些SAS HBA/RAID卡配套的SAS線纜，在設備一端用的不是SAS樣式鏈接器，而是利於實現雙端口的SATA樣式鏈接器。然而，前面已經介紹過，SATA樣式鏈接器不能插入SAS硬盤驅動器。在這種狀況下，可使用上圖所示的SAS-SATA適配器：一端爲SAS樣式鏈接器，用來插入SAS硬盤驅動器；另外一端（也就是面對咱們的）有兩個分主、從的SATA樣式鏈接器，對應SAS硬盤驅動器的兩個端口，採用SATA樣式鏈接器的SAS線纜插入標有"主信號"（Signal-Primary）的鏈接器，即可經過SAS硬盤驅動器的主端口訪問，反之（Signal-Secondary）亦然。若是兩個鏈接器分別連上兩個SAS

HBA/RAID卡，還能組成高可用性配置。

　　SATA的全稱是Serial Advanced Technology Attachment（串行高級技術附件，一種基於行業標準的串行硬件驅動器接口），是由Intel、IBM、Dell、APT、Maxtor和Seagate公司共同提出的硬盤接口規範。2001年，由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、邁拓這幾大廠商組成的Serial ATA委員會正式確立了Serial ATA 1.0規範，在當年的IDF Fall 大會上，Seagate宣佈了Serial ATA 1.0標準，正式宣告了SATA規範的確立。

SATA硬盤和IDE硬盤比較

　　SATA硬盤採用新的設計結構，數據傳輸快，節省空間，相對於IDE硬盤具備不少優點：

　　1 .SATA硬盤比IDE硬盤傳輸速度高。目前SATA能夠提供150MB/s的高峯傳輸速率。從此將達到300 MB/s和600 MB/s。到時咱們將獲得比IDE硬盤快近10倍的傳輸速率。

　　2．相對於IDE硬盤的PATA40針的數據線，SATA的線纜少而細，傳輸距離遠，可延伸至1米，使得安裝設備和機內佈線更加容易。鏈接器的體積小，這種線纜有效的改進了計算機內部的空氣流動，也改善了機箱內的散熱。

　　3．相對於IDE硬盤系統功耗有所減小。SATA硬盤使用500毫伏的電壓就能夠工做。

　　4. SATA能夠經過使用多用途的芯片組或串行——並行轉換器來向後兼容PATA設備。因爲SATA和PATA可以使用一樣的驅動器，不須要對操做系統進行升級或其餘改變。

　　5． SATA不須要設置主從盤跳線。BIOS會爲它按照一、二、3順序編號。這取決於驅動器接在哪一個SATA鏈接器上（安裝方便）。而IDE硬盤須要設置經過跳線來設置主從盤。

　　6． SATA還支持熱插拔，能夠象U盤同樣使用。而IDE硬盤不支持熱插拔。[4]

SSD是摒棄傳統磁介質，採用電子存儲介質進行數據存儲和讀取的一種技術，突破了傳統機械硬盤的性能瓶頸，擁有極高的存儲性能，被認爲是存儲技術發展的將來新星。

　　PCIe接口的極速固態硬盤 Matador PCI-e SSD 產品。

固態硬盤的存儲介質分爲兩種，一種是採用閃存（FLASH芯片）做爲存儲介質，另一種是採用DRAM做爲存儲介質。

SSD的優點

　　固態硬盤的全集成電路化、無任何機械運動部件的革命性設計，從根本上解決了在移動辦公環境下，對於數據讀寫穩定性的需求。全集成電路化設計可讓固態硬盤作成任何形狀。與傳統硬盤相比，SSD固態電子盤具備如下優勢：

　　第一，SSD不須要機械結構，徹底的半導體化，不存在數據查找時間、延遲時間和磁盤尋道時間，數據存取速度快，讀取數據的能力在100M/s以上，最高的目前可達300M/s。

　　第二，SSD所有采用閃存芯片，經久耐用，防震抗摔，即便發生與硬物碰撞，數據丟失的可能性也可以降到最小。

　　第三，得益於無機械部件及FLASH閃存芯片，SSD沒有任何噪音，功耗低。

　　第四，質量輕，比常規1.8英寸硬盤重量輕20-30克，使得便攜設備搭載多塊SSD成爲可能。同時因其徹底半導體化，無結構限制，可根據實際狀況設計成各類不一樣接口、形狀的特殊電子硬盤。

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