Diferencias entre discos SAS

Cuando compras un servidor o una matriz de almacenamiento en estos días, a menudo tienes la opción entre tres tipos diferentes de discos duros: Serial Attached SCSI (SAS), Near Line SAS (NL-SAS) y Serial ATA (SATA). Sí, existen otros tipos de discos, como Fibre Channel, pero me enfocaré en este artículo en la pregunta sobre SAS/SATA. Además, aunque las unidades de estado sólido (SSD) pueden tener una interfaz SAS o SATA, aquí me enfocaré únicamente en los dispositivos que giran rápidamente y en los que reside la mayoría de los datos del mundo.

Entonces, ¿cuál es la diferencia real entre los discos SAS, NL-SAS y SATA? Bueno, siendo un poco crípticos, hay muchas diferencias, pero también encontrarás algunas similitudes sorprendentes. ¡Así que adentrémonos en el tema!

SAS

Los discos SAS han reemplazado a los discos SCSI antiguos para convertirse en el estándar en almacenamiento de grado empresarial. De los tres tipos de discos, son los más confiables, mantienen su rendimiento en condiciones más difíciles y funcionan mucho mejor que los discos NL-SAS o SATA.

En cuanto a confiabilidad, los discos SAS son un orden de magnitud más seguros que los discos NL-SAS o SATA. Esta métrica se mide en tasa de error de bits (BER, por sus siglas en inglés), o con qué frecuencia pueden ocurrir errores de bits en el medio. Con los discos SAS, el BER generalmente es de 1 en 10^16 bits. En otras palabras, puedes ver un error de bit de cada 10,000,000,000,000,000 (10 billones de billones) de bits. En comparación, los discos SATA tienen un BER de 1 en 10^15 (1 billón de billones). Aunque esto hace que los discos SATA parezcan bastante confiables, cuando se trata de protección absoluta de datos, ese factor de 10 puede ser algo importante.

Los discos SAS también se construyen según estándares más exigentes que otros tipos de discos. Los discos SAS tienen un tiempo promedio entre fallas (MTBF, por sus siglas en inglés) de 1.6 millones de horas, en comparación con 1.2 millones de horas para los discos SATA. Ahora, estos también son números grandes: 1.2 millones de horas son aproximadamente 136 años, y 1.6 millones de horas son aproximadamente 182 años. Sin embargo, ten en cuenta que esto es un promedio. Habrá excepciones y ahí es donde la mayor confiabilidad de los discos SAS los hace mucho más aceptables.

Los pares de controlador/discos SAS también tienen una multitud de comandos adicionales que controlan los discos y que hacen que SAS sea una opción más eficiente que SATA. No entraré en detalles sobre estos comandos, pero lo haré en un artículo futuro.

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NL-SAS

NL-SAS es un recién llegado relativo al juego del almacenamiento, pero si entiendes sobre SATA y SAS, ya sabes todo lo que necesitas saber sobre NL-SAS. Resulta que NL-SAS es básicamente una mezcla de un disco SATA con un conector SAS. Según Wikipedia: "Las unidades NL-SAS son discos SATA empresariales con una interfaz SAS, cabezal, medio y velocidad de rotación de discos SATA empresariales tradicionales con la interfaz SAS totalmente capaz típica de los discos SAS clásicos".

Hay dos elementos importantes en esa oración: "discos SATA empresariales" e "interfaz SAS totalmente capaz". En resumen, un disco NL-SAS es un conjunto de discos SATA que giran con el conjunto de comandos nativo de SAS. Si bien estos discos nunca rendirán tan bien como los SAS debido a su velocidad de rotación más baja, sí ofrecen todas las características empresariales que vienen con SAS, que incluyen la ordenación de comandos empresariales, canales de datos concurrentes y soporte para múltiples hosts.

• Ordenación de comandos empresariales/etiquetados. Coordina simultáneamente múltiples conjuntos de instrucciones de almacenamiento reordenándolos a nivel del controlador de almacenamiento para que se entreguen al disco de manera eficiente.
• Canales de datos concurrentes. SAS incluye múltiples canales de datos full-dúplex, lo que permite un envío más rápido de datos.
• Soporte para múltiples hosts. El mismo disco SAS puede ser controlado por varios hosts sin necesidad de un expansor.

Sin embargo, en la escala de confiabilidad, no te dejes engañar por el acrónimo "SAS" que aparece en el nombre del producto. Los discos NL-SAS tienen las mismas métricas de confiabilidad que los discos SATA: un BER de 1 en 10^15 y un MTBF de 1.2 millones de horas. Entonces, si estás pensando en comprar discos NL-SAS porque los discos SAS son más confiables que los discos SATA, reevalúa tu decisión. Si la confiabilidad es el factor más importante, entonces NL-SAS no es la opción correcta.

En cuanto al rendimiento, NL-SAS no será mucho mejor que SATA. Dado su origen en SATA, los discos NL-SAS giran a velocidades de 7200 RPM... igual que la mayoría de los discos SATA, aunque hay algunas unidades SATA que operan a 10K RPM.

Parece que no hay mucho beneficio en la historia de los discos NL-SAS. Sin embargo, ten en cuenta que este es un disco SATA con una interfaz SAS y, con esa interfaz, vienen una serie de ventajas, algunas de las cuales mencioné brevemente anteriormente. Estas características permiten a los fabricantes simplificar significativamente sus productos.

SATA

En la escala más baja se encuentra el disco SATA. Aunque no tiene el rendimiento de SAS ni algunas de las ventajas empresariales de NL-SAS, los discos SATA siguen siendo un componente vital en el sistema de almacenamiento de cualquier organización, especialmente para necesidades comunes de almacenamiento masivo de bajo nivel.

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Cuando compras almacenamiento SATA, es probable que tu métrica principal sea el costo por TB y así debe ser. Los discos SAS están diseñados para el rendimiento, por eso están disponibles en velocidades de 10K y 15K RPM y proporcionan un rendimiento significativo de IOPS por disco físico. Con SAS, aunque el espacio es importante, el costo por IOPS es generalmente igual de, o incluso más, importante. Por eso muchas organizaciones están dispuestas a comprar discos SAS más rápidos, aunque eso signifique comprar muchos más discos (que con SATA o NL-SAS) para alcanzar las necesidades de capacidad.

Resumen

A grandes rasgos, SAS y SATA son dos lados de una moneda de almacenamiento y satisfacen necesidades diferentes: SAS para el rendimiento y SATA para la capacidad. NL-SAS se sitúa entre los dos, aportando algunas capacidades de SAS a los discos SATA, pero sin brindar la confiabilidad adicional que se encuentra en SAS. NL-SAS ayuda a los fabricantes a agilizar su producción y puede ayudar a los usuarios finales desde la perspectiva del controlador, pero no reemplaza a SAS.

En una próxima publicación, hablaré sobre los comandos SAS y por qué ayudan a consolidar la credibilidad empresarial de SAS.

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