SAS-Technologie belebt den DAS-Markt

SAS-Platten sind schnell und erobern sich ebenso schnell Marktanteile im Bereich anspruchsvoller Rechnerleistungen. Um sich dabei viele Marktsegmente zu erschließen, entdecken Anbieter wieder Direct-Attached-Storage und propagieren dessen Vorzüge in Verbindung mit SAS-Systemen.

von Ulrike Rieß

SAS-Technologie ist in Systemen wie »VessRAID« von Promise zu finden.

Technische Eckdaten

Als Nachfolger der letzten SCSI-Entwicklungsstufe Ultra-SCSI-320 hebt Serial-Attached- SCSI – kurz SAS – vor allem die physikalischen Beschränkungen auf Grund der parallelen Natur ihrer Schnittstelle auf. Konnten an einen U320-Bus lediglich 15 Geräte angeschlossen werden, unterstützt SAS über entsprechende Expander bis zu 16.384 Adressen. Die SAS-Schnittstelle wurde physikalisch kompatibel zum SATA-Standard entwickelt, so dass sich an ihr Laufwerke beider Kategorien verwenden lassen. SATA-Kabel können nicht in SAS-Geräte gesteckt werden, wohl aber SAS-Kabel in SATA-Geräte. SAS arbeitet aktuell mit einer Übertragungsrate von 6 Gbit/s, was in etwa 750 MByte/s entspricht. Für 2012 wird die dritte Generation mit 12 Gbit/s, also 1,5 GByte/s, erwartet. Durch die Verwendung von Punkt-zu-Punkt-Verbindungen entfällt die Notwendigkeit zur Anbringung von Kabelterminatoren. Auch wird auf die manuelle Vergabe von SCSI-Adressen verzichtet, da Controller und Laufwerke diese automatisch aushandeln.

Über Expander lassen sich so genannte SAS-Speicherdomänen aufbauen. Es gibt zwei Arten von Expandern. »Edge«-Expander können bis zu 128 Geräte auf einem einzigen Kabel zusammenfassen. Somit ist der Anschluss von wesentlich mehr Endgeräten am Controller möglich, als dieser physikalische Ports bietet. An jedem Controller können maximal zwei Edge-Controller angeschlossen werden. Sollten die 128 möglichen Anschlüsse nicht reichen, hilft ein »Fanout«-Expander. An diesem befinden sich wiederum bis zu 128 Ports, an denen sich dann Edge-Switche anschließen lassen. Daraus ergeben sich 128x128 Adressen, also 16.384 mögliche Endgeräte.

SAS-Festplatten haben üblicherweise zwei Schnittstellen. Diese können entweder zur Leistungsbündelung verkoppelt werden, bieten dann also momentan bis zu 12 Gbit/s Übertragungsleistung. Eine zweite Möglichkeit der Nutzung ist das »Dual Porting«, bei dem beide Anschlüsse an unterschiedliche Controller angeschlossen werden. Hiermit kann der IT-Manager eine redundante und hochverfügbare Architektur schaffen – sollte der eine Controller ausfallen, steht die Verbindung zum anderen noch zur Verfügung.

Optimale Leistung nur im Direktverbund

Neben der Verwendung einzelner oder gespiegelter SATA-Festplatten in Servern, Desktop-Geräten und Laptops drängen immer mehr SAS-Expander-Lösungen in den Markt. Der Kunde kann zwischen integrierten Expandern mit drei bis sechs oder gar 24 hotswapfähigen Platteneinschüben wählen und diese darüber hinaus mit Fanout-Expandern (theoretisch) bis zum Maximum von 16.384 Platten erweitern. Alle Controller bieten je nach Typ und Preislage die Möglichkeit, RAID-Gruppen in verschiedenen Schutzstufen einzurichten, logische Laufwerke zu replizieren und fehlerhafte Festplatten im laufenden Betrieb zu tauschen.

Disk-Arrays mit SAS-Technologie verfügen häufig über mehrere Schnittstellen für die Verbindung mit verschiedenen Rechnern. Einige Anbieter erklären aber deutlich, dass eine optimale Leistung nur durch den Direktanschluss an einen Server zu erreichen ist. Damit wird aus dem physikalischen Limit der Technik eine Tugend gemacht. Denn die Anschlusslänge der Kabel ist mit zehn Metern äußerst begrenzt, intern liegt sie bei einem Meter. Durch das Voranschieben von DAS-Strukturen im Wettbewerbsgespräch wird so aus den Distanzbeschränkungen ein positives Mantra für den Direktanschluss von SAS-Geräten.

Leistungsstark in kleinen Umgebungen

SAS-Technologie ist überall dort geeignet, wo kleine Installationen möglichst viel Leistung bei möglichst geringen Anschaffungskosten bieten sollen. Die Schnittstelle ist heute schon leistungsfähiger als Fibre-Channel. An einzelnen Servern eignet sich SAS ideal zur Einrichtung von RAID-geschütztem Speicher, welcher in beschränktem Umfang auch Eigenschaften wie Replikation und Hotswap mitbringt.

Sollten auf längere Sicht mehrere oder gar viele Server ins Rechenzentrum kommen, in größerem Umfang Replikation, Multi-Tiering oder gar Fernspiegelung sowie Ausfallsicherheit bis hin zur Fehlertoleranz nötig sein, sollte nicht erst über den Einsatz von SAS an einzelnen oder wenigen Rechnern nachgedacht werden.

SAS und seine Expander als direkt angeschlossener Speicher »spielen« nur ein kleines SAN, sind es aber in Wirklichkeit nicht. Die Festplatten können jeweils nur von einem, maximal zwei Rechnern angesprochen werden, und dann auch nur unter Verlust der Ausfallsicherheit durch zwei Schnittstellen. Dadurch lässt sich die vorhandene Kapazität wesentlich schlechter nutzen als in gleich großen FC- oder SATA-Arrays. Die Anschlusslänge beschränkt sich auf intern einen und extern zehn Meter, während SANs über Glasfaser 50 km und mehr überbrücken können. Durch die Beschränkung auf maximal zwei angeschlossene Rechner besteht wiederum die Gefahr der erneuten Diversifizierung aller Speicher, wodurch zusätzlicher Verwaltungsaufwand, Mehrkosten durch Personal und komplexere Migrationen entstehen. Eine DAS-Renaissance hätte unweigerlich auch wieder Speicherinseln zur Folge.

Nicht am falschen Ende sparen

Die SAS-Technologie und ihre Expander eignen sich also nur dort, wo ein, maximal zwei Server zum Einsatz kommen, wo nur wenige speicherspezifische Funktionen gewünscht und der Verwaltungsaufwand möglichst gering sein soll. Sind die Kosten ein Faktor, kann ebenfalls über eine entsprechende Installation nachgedacht werden.

Bei mehr als zwei Servern, dem Bedarf nach weitergehenden Speicherfunktionen, Ausfallsicherheit oder gar Fehlertoleranz sollte sofort über die Installation eines kleinen SAN oder eine NAS-Umgebung mit entsprechend höherwertigem Speicher nachgedacht werden. Hier wachsen die Kosten für Verwaltung und Instandhaltung einer SAS-Installation meist schnell über die eingesparten Gelder bei der Anschaffung hinaus.

Jeder Anwender sollte es sich allerdings reiflich überlegen, der Forderung einzelner Softwarehersteller nach direkt angeschlossenen Speichern zu folgen. Microsoft beispielsweise empfiehlt für »Exchange 2007« und die kommende Version »2010« eine solche Konfiguration, erwähnt allerdings die Gefahren durch fehlende Failover- und Replikations-Funktionalitäten nicht. Leistung darf nicht durch Administrationsaufwand verschluckt werden, so geht keine IT-Rechnung auf. Anwender sollten entsprechende Misch-Konfigurationen erwägen und genau prüfen, welche Leistungseigenschaften wirklich erreichbar und sinnvoll sind. SAS ist eine viel versprechende Technologie, die ihren eindeutigen Marktplatz allerdings noch finden muss.