SAS / SATA número máximo de discos conectados versus desempenho

Question

Eu gostaria de entender as seguintes coisas:

Quando eu tenho uma placa-mãe com SATA 6GB e 8 portas, isso significa que cada porta é capaz de fornecer 6 GB / s de velocidade para o disco que está conectado por cabo SATA, ou 6GB / s distribuído uniformemente em todos os discos conectados?

É possível conectar mais de 8 discos se a placa-mãe tiver apenas 8 slots? (Como vários discos em 1 cabo SATA?)

Com relação aos discos SAS, se eu comprar um controlador de disco com 4 portas que digam que ele suporta até 64 discos, como conecto esses discos extras quando houver apenas 4 portas?

    

Answer 1

SATA / SAS não são como hubs, mas funcionam como um comutador de rede. Isso significa que uma porta SATA / SAS única fornece todo o banwd anunciado, independentemente das outras portas.

Em outras palavras, um chipset que fornece 4 portas SATA 3.0 (6 Gb / s cada) possui uma capacidade de comutação "SATA backplane" de 4x6 Gb / s = 24 Gb / s. Para 4 portas SAS 3.0 (12 Gb / s cada), a capacidade de comutação do "backplane SAS" é 4x12 Gb / s = 48 Gb / s

Isso significa que toda a largura de banda bruta disponível é realmente utilizável? Bem não. O problema é que essas portas SATA / SAS devem estar conectadas por algum outro barramento upstream, o que provavelmente afetará (reduzirá) a largura de banda real disponível.

Considere, por exemplo, o chipset Intel Z97 da geração anterior: ele tem 6 portas SATA 3.0, para um total de 36 Gb / s ou 4,5 GB / s. Essa é uma taxa de transferência de E / S muito respeitável para um produto de consumo. No entanto, o controlador de disco (integrado ao chipset) conecta-se à CPU usando um link muito estreito (embora full-duplex) de 2 GB / s. Em outras palavras, você nunca alcançará o pico teórico de 4,5 GB / s dos links SATA.

Outra complicação é representada pelo multiplicador de porta SATA ou expansor de porta SAS. O que são essas coisas? Bem, eles são o que eles afirmam ser: multiplicadores de porta / expansores para conectar mais unidade a uma única porta SATA / SAS. Você pode considerá-los como "mini-controlador", que usam uma única porta SATA / SAS como barramento upstream e fornecem várias portas para dispositivos de downstream.

Isso significa que os discos conectados após um multiplicador de porta SATA / expansor SAS são limitados pela largura de banda fornecida pela porta upstream única - 1 porta SATA 6 Gb / s ou porta SAS 3.0 12 Gb / s. Você pode combinar várias portas upstream para fornecer desempenho adicional, mas o problema básico permanece: você compartilha várias portas downstream conectadas por poucos links upstream.

Vamos usar seu controlador SAS 3.0 4x como exemplo: usando o expansor SAS, você pode vincular várias unidades a cada porta SAS de upsstrem - digamos 16x links SASstream downstream para cada link 1x SAS upstream, para um total de 64x SAS disponíveis 3,0 portas / dispositivos. Mesmo que você preencha todas as 64 portas SAS com SSD super rápido, sua taxa de transferência total será limitada pelos links SAS 4x usados para conectar o expansor downstream. Assim, a partir de um valor teórico de 64x12 Gb / s (768 Gb / s ou 96 GB / s), sua taxa real de transferência de pico será 4x12 Gb / s (48 Gb / s ou 6 GB / s).

As coisas não são tão ruins, no entanto. Afinal, é muito difícil acertar todos os discos ao mesmo tempo. Esta é a razão por trás da existência do multiplicador / expansor: para privilegiar a capacidade do disco (e o fácil rastreamento de traços) em relação ao desempenho bruto.

    

Answer 2

São 6 Gb / s por porta, com 8 portas que você pode obter até 48 Gb / s no total.

Para controladores e discos SAS, você pode usar "Expansores SAS" para conectar uma porta SAS a várias unidades. Nesse caso, todas as unidades conectadas a uma porta SAS compartilham a largura de banda total de 6 Gb / s.

Por esse motivo, para desempenho máximo, evitamos os expansores SAS e usamos controladores como o LSI MegaRAID SAS 9280-24i4e com 24 portas SAS independentes. (Mas é um controlador de $ 1200 +, $ 1400 + uma vez que você tenha a bateria).

    

Answer 3

A velocidade depende do controlador que alimenta as portas e a conexão PCIe da placa-mãe.

Em teoria, dado um chip controlador suficiente e pistas PCIe da CPU, cada porta seria independente e teria velocidade máxima (exceto por cerca de 10% de sobrecarga de protocolo), não há recursos compartilhados como o PATA.

Na prática, no entanto, você obtém uma ampla gama de chips controladores e sua placa também pode ter limitações no PCIe slots (por exemplo, compartilhá-los por meio de um switch que reduz o desempenho anunciado se ambos os slots estiverem ocupados em vez de apenas um - isso geralmente é detalhado apenas nos manuais, não nas páginas do recurso). Observe que os controladores SATA integrados em mainboards de servidor Intel mais recentes geralmente não apresentam esses problemas e são uma boa opção se você não tiver um chip HBA SAS / SATA dedicado ou uma placa suplementar disponível.

A conexão depende do protocolo: Você só pode conectar exatamente um disco SATA por conector SATA, seja direto ou via backplane. Você pode conectar um ou mais discos SAS por conector que compartilham a largura de banda disponível (geralmente sobre extensores).