存储协议——SCSI协议、SAS协议

目录

SCSI接口协议

基本概念

SCSI总线逻辑架构图(并行)

具体的工作原理

SCSI寻址

SAS接口协议(串行SCSI)

FC、IB、iSCSI协议的缺点

基本概念

SAS协议层次结构

SCSI、SAS、SATA之间的关系


SCSI接口协议

基本概念

SCSI小型计算机系统接口,通过此接口所搭建的链路中跑的报文信息都叫做SCSI协议

  1. SCSI协议是主机与存储磁盘通信的基本协议
  2. DAS就是使用SCSI协议实现主机服务器与存储设备的互联
  3. SCSI线缆一般只有10m到20m左右,不利于长距离传输

SCSI总线逻辑架构图(并行)

SCSI阵列、LUN:

我们知道SCSI总线上可挂载的设备数量是有限的,一般为8个或者16个,可以用target ID(SCSI ID)来描述这些设备;设备只要加入系统,就会有一个代号,我们在区分设备的时候,只需要说其代号即可

而实际上我们需要用来表示的对象,是远远超过该数字的,于是我们引入了LUN的概念,也就是说LUN的作用就是扩充了Target ID;每个Target下都可以有多个LUN Device,我们通常简称为LUN.

每个Target上最多有32个LUN,一个LUN对应一个逻辑设备(一个逻辑设备可能是一个分区,也有可能是一个独立的磁盘.)

主机适配器:

类似一个管理员,管理总线上的数据传输

终结器:

终结报文的传输(限制广播报文的传输)

具体的工作原理

发起方Intialor(发起数据访问的设备---服务器)发起SCSI请求

通过SDS(软件定义存储—即帮助发起方找到目标方)发送给目标方Target

目标方Target(等待数据访问的设备--存储)回复SCSI请求并通过LUN提供业务

注意事项:LUN是对目标器的扩展,启动器没有LUN来扩展

SCSI寻址


SAS接口协议(串行SCSI)

FC、IB、iSCSI协议的缺点

FC:价格昂贵,适用于复杂组网、远距离的场景

IB: 组网复杂,价格昂贵

iSCSI:时延高、传输速率慢

基本概念

1、SAS串行通信方式允许将多个数据通路全速与各个设备通信

2、SAS支持将多个窄端口捆绑形成宽端口(1根窄端口的速率是12GB,一般是4个窄通道连接在一起)

3、SAS结构采用扩展器(Expander)进行接口扩展,并兼容SATA硬盘

  1. 一个核心Expander连接外接分支的Expander(最多支持128个Expander)
  2. 1个外接分支Expander可以连接128个磁盘设备
  3. 所以1个SAS域理论上最多可以连接16384个磁盘设备
  4. 但是由于传输带宽的限制,目前最佳的实践是168块盘(7个分支扩展器分别连接24个硬盘,也就是7个24位硬盘槽)

4、SAS采用全双工模式

SAS协议层次结构

物理层:对于线缆、接头、收发器等硬件进行了定义;

PHY层: 包括了最低级的协议,比如编码方案和供电/复位序列等等;

链路层:描述的是如何控制phy层连接管理,以及CRC校验和速率匹配处理等;

端口层:描述的是链路层和传输层的接口,包括如何请求、中断、如何选择建立连接;

传输层:定义了如何将所传输的命令、状态、数据封装在SAS帧中,以及如何分解SAS帧;

应用层:描述了如何在不同类型的应用下使用SAS的细节。

SCSI、SAS、SATA之间的关系

在物理层:

  1. SAS接口和SATA接口完全兼容,SATA硬盘可以直接使用在SAS的环境中
  2. 从接口标准上而言,SATA是SAS的一个子标准,因此SAS控制器可以直接操控SATA硬盘,但是SAS却不能直接使用在SATA的环境中,因为SATA控制器并不能对SAS硬盘进行控制

在协议层,SAS由3种类型协议组成,根据连接的不同设备使用相应的协议进行数据传输。

  1. 串行SCSI协议(SSP)用于传输SCSI命令;
  2. SATA通道协议(STP)用于SAS和SATA之间数据的传输。
  3. SCSI管理协议(SMP)用于对连接设备的维护和管理;

因此在这3种协议的配合下,SAS可以和SATA以及部分SCSI设备无缝结合

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转载自blog.csdn.net/m0_49864110/article/details/131553298