我们都知道,目前常用的硬盘有着SAS和SATA两种,它们主要的区别在传输接口方面,我们都知道,SAS接口的硬盘比SATA接口的硬盘传输速度要快很多,并且性能也高很多,那除了这方面之外,SAS硬盘和SATA硬盘还有什么区别呢?
上图是硬盘磁盘内部的剖析图,对于一块磁盘而言,最重要的是驱动电机(Actuator)、磁头(read/write heads)以及磁盘面(Discs)。SAS盘是企业级应用盘,我们可以称之为Enterprise Disk,SATA盘是面向普通用户,面向对性能、可靠性要求不高的应用,我们也可以称之为Nearline Disk。
应用对SAS盘最主要的需求是高数据吞吐量、低延迟、高可靠性,为了达到这种需求,SAS盘的内部驱动电机性能会比较高,转速会比较快,但是,转速快会导致额外的问题,例如,磁盘内部温度比较高,会影响数据读取的稳定性和可靠性。因此,为了既能达到很高的转速,又能保证系统的可靠性,SAS盘内部加入了很多传感器对温度进行闭环监控,使系统的温度达到恒定,不能过高。
另外,SAS盘内部的DISC基板也是需要特殊设计的,和SATA盘内部的基座完全不一样。如下图所示,SATA盘采用的是铝材料基板,SAS盘采用的是玻璃材料基板,采用铝材料的优点在于存储密度高,但是,基板的整体平整度不高,这就带来很严重的可靠性问题,在微观世界中,不平整的基板就像丘陵地带一样,当磁头高速运转的时候,如果有个风吹草动,磁头就会和这些山丘碰撞,导致DISC盘面划伤,数据丢失,玻璃基板的优点在于平整度高,但是存储密度不如铝材料高,这就导致SAS盘的数据存储容量小于SATA盘的容量。
显然,在很多设计决策方面,SAS优先考虑了可靠性,SATA则考虑了廉价性和大容量,由于SAS盘在吞吐量和延迟指标方面都表现非凡,普通的IDE、SATA接口是无法满足应用需求的,因此需要其他高性能接口的支持,通常支持SAS盘的接口技术有FC、SCSI和SAS,并且支持双端口,这些都是为了满足企业级高可靠性应用的需求。在数据传输协议方面,SAS也需要考虑软件方面的可靠性,因此,针对SATA盘的ATA协议显然是不够的,因此针对这种高性能的盘采用了SCSI数据传输协议。
通过以上,我们可以看出,SAS硬盘和SATA硬盘不仅仅是一个接口的问题,内部深层次的原因是SAS盘为了满足高性能、高可靠性的应用,而SATA盘为了满足大容量、非关键业务的应用。