ماهان سرور

تفاوت بین رابط های موازی ( Parallel Interface ) و رابط های سریال ( Serial Interface)

برای سالها رابط های موازی ( Parallel Interface) ها در سیستم های ذخیره سازی اطلاعات ( Storage System ) ها بسیار مورد استفاده قرار می گرفتند. نیاز به وجود پهنای باند بیشتر و همچنین انعطاف پذیری در سیستم های ذخیره سازی اطلاعات باعث ایجاد شدن استاندارد های SCSI و ATA شد. یک رابط موازی یا Parallel Interface در واقع یک کانال ارتباطی با قابلیت انتقال داده ها در حالت موازی می باشد که می تواند چندین بیت را بصورت همزمان منتقل کند. تقریبا همه کامپیوترهای شخصی یک رابط موازی یا Parallel Interface را بر روی خود دارند. معمولترین این نوع رابط یا درگاه ها شامل SCSI و ATA می باشد.

معرفی استاندارد SCSI

SCSI که به شکل اسکازی خوانده می شود مخفف کلمه Small Computer System Interface می باشد . این استاندارد یک رابط موازی است که بیشتر توسط کامپیوترهای Macintosh شرکت Apple و بسیاری از PC ها و سیستم عامل های یونیکسی برای متصل کردن دستگاه های جانبی به سیستم ها مورد استفاده قرار می گرفت. تقریبا تمامی کامپیوترهای Apple Macintosh به غیر از Mac های اولیه و همچنین iMac جدید به همراه یک درگاه SCSI برای متصل کردن دستگاه هایی مثل Disk Drive ها و Printer ها به بازار ارائه می شوند. SCSI ها درگاه هایی هستند که به شما سرعت انتقال اطلاعاتی بالق بر ۸۰ مگابایت بر ثانیه را می دهند. علاوه بر این شما می توانید چندین دستگاه را به تنها یک پورت SCSI متصل کنید ، بنابراین یک SCSI واقعا می تواند یک دستگاه ورودی و خروجی محسوب شود تا اینکه صرفا یک پورت یا رابط باشد.

معرفی استاندارد ATA

این استاندارد به عنوان IDE هم شناخته می شود و اکثر کسانی که در حوزه سخت افزار فعالیت می کنند آن را به عنوان پورت یا درگاه IDE می شناسند. IDE یک نوع درگاه برای استفاده از Disk Drive ها می باشد. ATA برای اتصال هارد دیسک ها و CD-DVD ROM ها و تجهیزات مشابی استفاده می شود که از رابط های ۸ و ۱۶ بیتی برای انتقال اطلاعات با سرعت ۸ و ۳ دهم مگابیت بر ثانیه مورد استفاده قرار می گیرند. البته تکنولوژی های بعدی که در ATA وجود دارد به نامهای ATA2 و ATA6 طراحی و به بازار ارائه شده اند که سرعتی بالغ بر ۱۰۰ مگابیت بر ثانیه را قادرند برای کاربران فراهم کنند.

اما واقعا درگاه های موازی یا Parallel Interface ها با درگاه های سریال SAS یا Serial Attache SCSI و SATA که مخفف Serial ATA می باشند چه کاری دارند ؟ واقعیت این است که ایندو با هم خیلی کار دارند. درگاه ها و رابط های موازی یک سری محدودیت های معماری سیستم دارند که توسط درگاه های سریالی مثل SAS و SATA پوشش داده می شوند. هرچند که اطلاعات توسط رابط ها و درگاه های موازی بصورت موازی برای پردازش ارسال می شوند اما ساختار کاری سیستم پردازشی بر اساس پردازش سریال می باشد ، از این رو سیستم های SATA و SAS بعد از اینکه داده ها را بصورت موازی دریافت کردند آنها را بصورت بسته های اطلاعاتی در میاورند و با سرعتی بیشتر از سرعت موازی به سیستم ها ارسال می کنند.

معرفی Serial Attached SCSI یا SAS

همانطور که از عنوان پیداست مخفف کلمه Serial Attached SCSI می باشد ، در واقع این تکنولوژی یک انقلاب در تبدیل کردن Parallel SCSI به یک رابط نقطه به نقطه سریال یا point to point serial interface بود که مستقیما به دیسک درایوها متصل می شد. تکنولوژی SAS در مقایسه با SCSI های قدیمی از کارایی های بسیار بالاتری برخوردار است که از آن جمله می توان به امکان اتصال همزمان حداکثر ۱۲۸ عدد دستگاه جانبی مختلف با سایزهای مختلف با کابل های کوتاه و بلند را نام برد. در حالت Full Duplex یا دو طرفه همزمان شما می توانید سرعتی تا ۳ گیگابیت بر ثانیه را در این نوع تکنولوژی بدست بیاورید و علاوه بر اینها برعکس SCSI های قدیمی شما می توانید از دستگاه های SAS بصورت Hot Plug نیز استفاده کنید.

معرفی SATA یا Serial ATA

معمولا شما به عنوان تکنولوژی SATA از آن نام می برید و هر موقع به بازار می روید تا هارد دیسک خریداری کنید فروشنده به شما می گوید که هارد دیسک شما SATA یا SATA2 است. این تکنولوژی نیز به نوعی یک انقلاب در رابط ذخیره سازی فیزیکی ATA موازی یا ATA Parallel Physical Storage بود. Serial ATA همانطور که از نامش پیداست یک لینک سریال است ، یک تک کابل که حداقل چهار سیم در آن وجود دارد که باعث برقراری ارتباطات point to point بین دستگاه ها می شود. نرخ انتقال بین دستگاه های SATA از سرعت ۱۵۰ مگابیت بر ثانیه شروع می شود. با معرفی تکنولوژی SATA که قابلیت های ATA را به شدت افزایش داده بود سرعت انتقال اطلاعات بسیار بالایی را ارائه می داد بعد از سالها تکنولوژی های این سیستم نیز هر روز بهبود پیدا کرد و امروزه شاهد تکنولوژی های SATA2 و SATA3 نیز هستیم.

نقطه قوت تکنولوژی SAS در این بود که توانست SCSI را تا حدی جلو ببرد که از سرعت ۳ گیگابیت بر ثانیه بتواند پشتیبانی کند و محدودیت تعداد دستگاه های متصل به سیستم را نیز برطرف کند. همچنین محدودیت تعداد پورت در هر ارتباط نیز در SAS بسیار کمتر شد. توجه کنید که دستگاه هایی که از SAS استفاده می کنند ، از دستگاه هایی که از SATA و SCSI استفاده می کنند پشتیبانی می کنند و می توانند با همدیگر ارتباط برقرار کنند. دستگاه های SAS و SATA با توجه به یکسان بودن رابط ها و درگاه های ارتباطی می توانند به یکدیگر متصل شوند. مهمترین تفاوتی که بین دستگاه های SCSI و SAS وجود دارد وجود دو پورت data در SAS می باشد که در هر کدام می توانند بصورت جداگانه با دستگاه های SAS دیگر ارتباط برقرار کنند و همین عامل باعث به وجود آمدن failover و redundancy برای دستگاه های SAS می شود. اگر یکی از مسیرهای ارتباطی برای SAS قطع شود ، همچنان ارتباط می تواند از طریق مسیری مجزا و مستقل ادامه پیدا کند.

کابل ها و اتصالات

یکی دیگر از مزیت های SATA نسبت به ATA کابل ها و اتصالات است.رابط سریال باعث کوچکتر شدن اندازه و تعداد سیم های مورد نیاز برای ارتباط و در همین حین بالا رفتن سرعت ارتباط می شود ، همین عامل باعث ساده تر شدن نصب و راه اندازی دستگاه های SATA در سیستم ها می شود. کابل های IDE یا ATA مورد استفاده در دستگاه های ATA پهنای نسبتا بیشتری نسبت به کابل های SATA با سرعت پایینتر و پشتیبانی از مسافتی حداکثر ۴۰ سانتیمتری داشتند اما کابل های SATA ضمن اینکه نازکتر و سریعتر هستند ، می توانند مسافتی حداکثر ۱۰۰ سانتی متری را پشتیبانی کنند. علاوه بر کابل کشی ، یک طراحی جدید برای اتصالات نیز برای SATA ارائه شد که ضمن اینکه فرآیند Crosstalk را کاهش می داد ، سرعت بالاتر ، فضای کمتر و در نتیجه گردن هوای بهتری در کیس کامپیوتر را به ما ارائه می دهد.

مزیت های SATA و SAS در ذخیره سازی

رابط های سریال یک پیشرفت قابل توجه نسبت به رابط های قدیمی موازی در تکنولوژی های ذخیره سازی و سیستم های اطلاعاتی ایجاد کردند.این پیشرفت ها شامل بالا رفتن کارایی ، مقیاس پذیری بهتر و همچنین قابل اعتماد بودن بیشتر بود ، اینها مواردی هستند که در مقایسه با رابط ها و درگاه های ATA و SCSI پیشرفت قابل توجهی داشتند. دستگاه هایی که با SAS و SATA کار می کنند می توانند در محیطهایی فعالیت کنند که دستگاه های SCSI و ATA نمی توانستند فعالیت کنند.برای مثال شما می توانید در فعالیت های اصلی خود در سیستم های ذخیره سازی از هارد دیسک های SAS استفاده کنید و این در حالی باشد که همزمان از هارد دیسک های SATA به عنوان فعالیت های جانبی سیستم ذخیره سازی استفاده می کنید ، این قابلیت در ساختار ATA و SCSI قابل پیاده سازی نبود.

نویسنده : محمد نصیری
منبع : انجمن تخصصی فناوری اطلاعات ایران