Seit der SCSI-Standard 1978 eingeführt wurde, hat er eine Reihe von Schnittstellen, Befehlen und Protokollen definiert, die zur Steuerung der Verbindung von Speicherperipheriegeräten mit einem Host-Computer eingesetzt wurden. Mit der Zeit ist SCSI den Beschränkungen seiner parallelen Schnittstellen-Implementationen entwachsen, während der Umfang der Befehlssätze immer weiter zunahm. Viele der SCSI-Basiskomponenten wie Initiatoren, Targets und Geräte-ID wurden in das Zeitalter der seriellen Schnittstelle übernommen. Zu den vielfältigen Schnittstellen der Speichertechnologie zählen T10 (SCSI und SAS), T11 (Fibre Channel) und T13 (AT Attachment).

SAS-Architektur
2013 wurden die ersten SAS-3-Geräte (12 GBit/s beziehungsweise 1,2 GB/s) ausgeliefert. Nicht nur IT-Generalisten tun gut daran, sich einige zentrale Punkte der SAS-Architektur vor Augen zu führen:

• Initiatoren und Targets: So wie SATA verwendet der SAS-Bus eine Punkt-zu-Punkt-Architektur, wobei das Gerät an einem Ende als Initiator bekannt ist, am anderen Ende als Target. Während SAS-Geräte über eine direkte Verbindung an Controller angeschlossen werden können, realisieren die meisten Implementierungen die Nutzung mehrerer Geräte, indem sie über (einen) Expander mit dem Controller verbunden werden.
  
  
• Expander: Während bei Parallel SCSI nur 16 Geräte pro Kanal angeschlossen werden konnten, kann SAS ähnlich wie ein Hub funktionieren, wodurch ein Endgerät mit bis zu 65.535 anderen Endgeräten über einen einzigen SAS-PHY kommunizieren kann. Ob der SAS-Controller die Rechenleistung erbringt, um so viele Geräte zu versorgen, ist ein anderes Thema.
  
  
• SAS-Domains und Port-Identifier: In einer SAS-Domain ist eine Reihe von SAS-Geräten implementiert, die über ein Service Delivery Network miteinander in Verbindung stehen. Jedes Gerät registriert sich in der Domain unter Verwendung eines global einzigartigen Identifikationscodes, der seinem Port zugewiesen ist, selbst.
  
  
• SATA-Kompatibilität: SAS-Ports ähneln SATA-Ports in ihren physikalischen und elektrischen Eigenschaften. Auch wenn sich diese Technologien in ihren Befehlssätzen (jeweils SCSI und ATA), Mechanismen zur Datenflusssteuerung und weiteren Punkten unterscheiden, sind sie dennoch auf verschiedene Weise kompatibel. Wenn also ein SAS-Controller den ATA-Befehlssatz unterstützt, kann er SAS- und SATA-Geräte steuern. Das SATA Tunneling Protokoll (STP) erlaubt zwei Endgeräten, das komplette SATA-Protokoll innerhalb einer SAS-Verbindung zu nutzen. Dies sorgt für einige vielseitige Tiering-Möglichkeiten in bestimmten Situationen, in denen mehrere LUNs oder Arrays eingebunden sind.
  
  
• Steckverbindungen: Anwender können zwischen einer internen und externen SAS-Verkabelung wählen, die sich in der Anzahl der unterstützten Geräte sowie den physikalischen Größen der Stecker unterscheiden. Mini-SAS-Kabel werden im Allgemeinen für SAS-exklusive Umgebungen bevorzugt, obwohl sie nicht SATA-kompatibel sind.

Wie bereits erwähnt, unterstützt SAS außerdem den SCSI-Befehlssatz. Dieser Aspekt ist nicht zu unterschätzen, da die große Mehrheit der heutigen Enterprise-Installationen noch auf Speicherlösungen mit SCSI-spezifischem Code aufbauen. Weil dieses Protokoll über fortlaufende Generationen von Speicherlösungen gleich geblieben ist, besteht ein großes Maß an Stabilität und Kompatibilität, was die IT-Abteilung vor vielen Risiken und Problemen bewahrt.

Neueste Entwicklungen
Mit der vierten SAS-Generation (SAS-3) wurde die Bandbreite der Schnittstelle erneut verdoppelt und erreicht jetzt 12 GBit/s. Bei solchen Geschwindigkeiten ist eine Leistung von über einer Million IOPS denkbar, wenn auch unter sehr speziellen und größtenteils unpraktischen Bedingungen. Der springende Punkt ist, dass SAS-3 genügend Luft bietet, um die Geschwindigkeit der Speichergeräte zu erhöhen. Darüber hinaus kümmert sich 12 GBit/s SAS-3 um die Signalqualität durch "Transmitter Training". Dadurch kann einer der zentralen Schaltkreise des Receivers, sein PHY, die Einstellungen der Transmitter-PHY verändern. In erster Linie analysiert der Receiver das entsprechende Datensignal des Transmitters und verwendet kodierte Befehle und Signale, um die entsprechenden Einstellungen des Transmitters anzupassen. Das ist notwendig, um eine fehlerfreie Verbindung zwischen den beiden herzustellen – keine leichte Aufgabe bei Datenraten von 12 GBit/s.

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ln/Manfred Berger, Produktstrategie-Manager Cloud & Mobility EMEA bei HGST