Leistungsunterschied zwischen SAS und SATA?

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Kann das nirgendwo finden, wie es scheint.

Was ist der erwartete Leistungsunterschied in einem Speicher-Back-End-Szenario, das hinsichtlich des Zugriffs (z. B. ein SAN, ein Virtualisierungs-Host-Speicher usw.) zwischen SAS und SATA stark parallelliert ist, wobei alle anderen Faktoren gleich sind?

Ich denke, es hängt von der Auswirkung von NCQ (32-Kommandolimit) auf das VIEL höhere, anspruchsvolle Kommandolimit von SAS-Disks ab.

Wir überlegen, einige Datenträger auszutauschen, und haben die Möglichkeit, SAS oder SATA zu wählen - der Rest ist bereits vorhanden -, und ich suche nach einer Bewertung unter dem Gesichtspunkt der Leistung. Bitte ignorieren Sie alle anderen Probleme (Zuverlässigkeit usw.). Ich wundere mich nur über die Auswirkungen, die SAS auf ähnliche Discs haben wird (RPM usw. ist gleich). Die Discs, an die wir denken, können mit beiden Anschlüssen bestellt werden, und - hier gibt es die Idee, SATA für eine spätere Verwendung zu verwenden. Der Preisunterschied ist nicht wirklich hoch, aber ich habe mich über die Auswirkungen auf die Leistung gewundert ...

TomTom
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Es ist nicht so, dass Sie "Alle Dinge sind gleich" fragen, weil die Unterschiede zwischen SAS und SATA ausreichen, dass die Dinge ... nicht gleich sind.
Mark Henderson
@ MarkHenderson Realität ist - alle anderen Dinge können gleich sein. Seagate bietet einige Disks mit SAS- oder SATA-Konnektivität an, sodass alle anderen Parameter (Cache-Speicher, Rotationsgeschwindigkeit, Geschwindigkeit der Bewegung der beweglichen Teile) gleich sind und das SAS / SATA-Protokoll keine Rolle spielt.
TomTom
Ich denke, Sie müssten die spezifischen Festplatten unter Ihrer spezifischen Arbeitslast vergleichen, um absolut sicher zu sein - vielleicht können Sie von jeder Festplatte ein paar herunterladen, vergleichen und hier zurückschicken?
Andrew
@ Andrew Yeah, als wäre ich der einzige, der das jemals getan hat. Ich erinnere mich, dass (schwach) einmal gesagt wurde, dass bei SAS (aber nicht bei SATA) unter starker paralleler Last etwa 50% mehr IOPS zu erwarten sind (also passiert tatsächlich eine lange Gueue-Länge). Ich vermisse einfach jede Art von Referenz.
TomTom
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Erwägen Sie Nearline-SAS mit 7,2.000 U / min oder echtes SATA?
Basil

Antworten:

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Ja, der umfangreiche Befehlssatz des SCSI ist ein großer Vorteil bei der Verwendung über SATA. aus SAS ' Wiki :

SATA verwendet einen Befehlssatz, der auf dem parallelen ATA-Befehlssatz basiert und über diesen Satz hinaus um Funktionen wie natives Befehls-Queuing, Hot-Plugging und TRIM erweitert wird. SAS verwendet den SCSI-Befehlssatz, der eine Reihe von Funktionen wie Fehlerbehebung, Reservierungen und Blockwiederherstellung umfasst. Basic ATA verfügt nur über Befehle für den Direktzugriffsspeicher. SCSI-Befehle können jedoch für Geräte wie CD / DVD-Laufwerke über ATAPI [2] getunnelt werden.

Die Befehle zur Fehlerbehebung und Blockwiederherstellung sind für die Datenintegrität von entscheidender Bedeutung. SMART ist wirklich für Endverbrauchergeräte geeignet.

Außerdem verwendet SAS eine höhere Signalspannung, was im Vergleich zu SATA längere Kabel ermöglicht. Dies ist wichtig, wenn Sie versuchen, zusätzlichen Speicher mit einem vorhandenen SAN zu verbinden.

Sie haben NCQ menitiert, aber SCSI verwendet stattdessen TCQ, das in drei verschiedenen Modi verwendet werden kann. Das größte Plus bei parallelisierten Setups ist jedoch die Möglichkeit, bis zu 2 ^ 64 Befehle zu senden, bevor die Warteschlange gefüllt wird. Protokolle wie iSCSI und Fibre Channel schränken dies derzeit ein, bieten jedoch die Möglichkeit zur zukünftigen Verwendung.

Ich kann nur diesen Teil beantworten, da ich nicht weiß, ob Sie mit SAS für ein paar neue Datenträger den gleichen Vorteil eines reinen SAS-Setups erhalten.

MDMoore313
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Einige der Fehlerbehebungsfunktionen werden in ATA übernommen, wobei einige Laufwerke jetzt TLER unterstützen (obwohl ich glaube, dass es in ATA keinen standardisierten Befehl zum Konfigurieren des Fehlerzeitlimits gibt, wie dies in SCSI der Fall ist).
Chris S
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Dies ist eine späte Antwort, aber ich möchte meine Meinung hinzufügen.

Unter dem Gesichtspunkt der reinen Geschwindigkeit verhält sich ein Nearline-Laufwerk (unter Berücksichtigung des OP) unter Verwendung der SATA-Schnittstelle oder der SAS-Schnittstelle praktisch gleich. Trotz der viel tieferen NCQ ( 31 Einträge anstelle von TCQ 64K) reicht diese eingeschränkte Hardware-Warteschlange, wenn sie mit der viel tieferen softwarebasierten IO-Warteschlange erweitert wird, aus, um fast die gleichen IOPS zu extrahieren, die mit SAS-basierter TCQ erhalten werden können .

Dies bedeutet jedoch nicht, dass SAS keine praktischen Vorteile hat:

  • viel bessere Unterstützung für Expander
  • Unterstützung für Double-Link-Schnittstelle
  • Vollduplex-Betrieb
  • viel schnellere maximale Signalrate (12 Gb / s gegenüber 6 Gb / s)

Wenn man jedoch die Leistung allein betrachtet, ist die traurige Realität, dass die zufälligen IOPS-Werte der mechanischen Festplatte so niedrig sind, dass die Schnittstelle fast keine Auswirkungen hat, mit Ausnahme von großen Festplatten-Arrays, bei denen die sequentielle IO-Übertragungsrate manchmal eingeschränkt werden kann. Aufgrund der Berücksichtigung von Rotationsverzögerungen (die dem Betriebssystem verborgen bleiben) ist NCQ / TCQ die leistungssteigernde Funktion des Killers, und die SATA-Implementierung ist darin ausreichend gut.

Einige größere Unterschiede ergeben sich bei der Betrachtung von SAS-Festplatten der höheren Preisklasse, die nicht nur Festplatten mit höherer Drehzahl (10 KB und 15 KB) bieten, sondern auch einige interessante Technologien zum Zusammenführen von Schreibvorgängen (z. B. HGST-Mediencache-Technologie) aufweisen, die im Übrigen langsam sind Verschütten auch in Enterprise-SATA-Laufwerke.

1 https://ata.wiki.kernel.org/index.php/Libata_FAQ :

Der ATA-Standard weist jedoch einen Konstruktionsfehler auf. Es wird angenommen, dass das NCQ-Tag eine 32-Bit-Bitmap (32-Bit-Dword) ist. Wenn alle 32 Tags aktiviert sind, wird ein Wert (0xffffffff) erzeugt, der dem Wert entspricht, der beim Lesen eines Hardwareregisters nach dem Entfernen der Hardware im laufenden Betrieb oder nach einem schwerwiegenden Fehler zurückgegeben wird. Zur Unterscheidung dieser Bedingung beschränkt libata alle NCQ-Konfigurationen künstlich auf 31 statt auf 32 Tags.

Shodanshok
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Gute Antwort. Wir sind seitdem auf eine SATA-SSD (in einer SAS-Rückwandplatine) umgezogen - die tatsächlich bandbreitenbegrenzt ist;) Aber danke, ich habe das erwartet, wie Sie sagten.
TomTom
Ja, SSDs sind verschiedene Bestien;)
Shodanshok
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Alter Beitrag, aber ich wollte ihn aktualisieren, da der wichtigste Unterschied in Bezug auf die Leistung, nämlich, dass SATA nur Halbduplex ist, nie erwähnt wird. Erwarten Sie einen großen Leistungsunterschied bei hoher Belastung mit einer Mischung aus Lese- und Schreibzugriff. Auf jeden Fall nicht für SAN oder Virtualisierung IMO geeignet.

Wie oben erwähnt, bietet SAS natürlich noch weitere Vorteile. Heutzutage sind NL-SAS-Festplatten für nicht viel mehr als SATA erhältlich.

Nathan K
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