21 февр. 2011 г.

Дальнейшее развитие SAS

На сайте SCSI Trade Association давно висят две любопытные статьи: первая называется SAS Enhancements: Additional Increases in Low-Latency Device Performance, вторая - Advanced Connectivity Solutions Unleash SAS Potential. Обе раскрывают некоторые детали роадмапа SAS. Ниже - краткий пересказ.

Как многие из вас наверняка уже знают, в конце 2012 - начале 2013 нас ждет переход на 12Гбит SAS, и уже сейчас можно взглянуть на некоторые интересные идеи и наблюдения. Итак: что будет улучшено и зачем?


  1. Скорость одного линка SAS будет увеличена до 12Гбит/с. Соответственно 4x линк дает нам 4x12=48Гбит. Это уже превышает пропускную способность шины PCIe 2.0 x8, значит придется переходить на x16, а затем ждать появления PCIe 3.0.
    Пропускной полосы много не бывает, рынок SSD растет, причем SSD сейчас применяются не только в обычных корпусах и с интерфейсом SATA, но и в виде самостоятельных плат PCIe (HP IO Accelerator, LSI WarpDrive). Технология весьма интересна, и исследования показывают, что подобная дорогая и быстрая SSD плата для определенных решений оказывается намного выгоднее и удобнее традиционной дисковой СХД с большим количеством шпинделей. Необходимость размещения SSD непосредственно на PCIe плате со специализированным контроллером диктуется большей производительностью (применение специалиного контроллера уменьшает латентность) и требованиями по питанию (на SSD SAS/SATA пока что нельзя подать больше 9Вт). Большая латентность связки SAS SSD + SAS контроллер на самом деле не является существенной, вот что показывает теория:
    А вот и практика: последовательная запись блоками 4k и случайное чтение по 64k показывают, что при многопоточных операциях (>8 и 4 потоков соответственно) SAS выигрывает по латентности.
    А недостатки PCIe SSD очевидны: полное отсутствие гибкости, и, как следствие - потеря отказоустойчивости (нет горячей замены, multipath) и отсутствие масштабируемости.

  2. Остается решить устранить выявленные в п.1 ограничения: увеличить мощность подводимого к SAS диску питания и увеличить пропускную способность, нарастив количество SAS-линков. При этом крайне желательно сохранить обратную совместимость.
    К существующим разъемам S1 и P1 (двухпортовые SAS диски давно стали стандартом) добавят еще два - S2 и P2, благо место для их размещения как раз есть. А нагрузочная способность по питанию вырастет до 20Вт.
    Результат: 2x2 SAS-линка в одном слоте, что в вместе с приходом 12Гбит SAS дает нам 48Гбит на слот, которые производители SSD могут использовать на свое усмотрение.

  3. С подключением конечных устройств разобрались. Теперь - внешние и внутренние разъемы на стороне контроллера (и различных внешних СХД). С появлением SAS-коммутаторов резко вырос интерес к увеличению дистанции SAS-соединения. Вторая тенденция - миниатюризация разъемов: например, со сравнительно громоздкого SFF-8470 (Infiniband) разъема мы перешли на более технологичный SFF-8088 (Mini-SAS). Что будет дальше? Дальше будет mini-SAS HD:
    Кроме собственно уменьшенного форм-фактора, позволяющего разместить на низкопрофильной плате четыре 4x линка SAS, есть следующие востребованные возможности: возможность использования не только 4x, но и 8x линков на пассивной и активной меди/оптике.
Вышеописанное "светлое будущее" наступит не раньше конца 2012 года, так что пока можно спокойно использовать старый добрый 6Гбит/3Гбит SAS.