SCSI/SAS硬盘开盘恢复

SCSI的英文全称为“Small Computer System Interface”(小型计算机系统接口),是同IDE(ATA)完全不同的接口,IDE接口是普通PC的标准接口,而SCSI并不是专门为硬盘设计的接口,是一种广泛应用于小型机上的高速数据传输技术。SCSI接口具有应用范围广、多任务、带宽大、CPU占用率低,以及热插拔等优点,但较高的价格使得它很难如IDE硬盘般普及,因此SCSI硬盘主要应用于中、高端服务器和高档工作站中。

SCSI接口从诞生到现在已经历了二十多年的发展,先后衍生出了SCSI-1、Fast SCSI、FAST-WIDE-SCSI-2、Ultra SCSI、Ultra2 SCSI、Ultra160 SCSI、Ultra320 SCSI等,现在市场中占据主流的是Ultra160 SCSI、Ultra320 SCSI接口产品。

在系统中应用SCSI必须要有专门的SCSI控制器,也就是一块SCSI控制卡,才能支持SCSI设备,这与IDE硬盘不同。在SCSI控制器上有一个相当于CPU的芯片,它对SCSI设备进行控制,能处理大部分的工作,减少了中央处理器的负担(CPU占用率)。在同时期的硬盘中,SCSI硬盘的转速、缓存容量、数据传输速率都要高于IDE硬盘,因此更多是应用于商业领域。

SCSI硬盘之所以开盘成功率低,其磁头数量多而导致的结构复杂是主要原因。然而更为重要的是,由于相关案例接触得较少,因此数据恢复工程师并没有摸索到一套行之有效的经验。为了解决这些问题,朝辉数据恢复研究购进了上百块SCSI硬盘,专门对其内部结构进行深入研究。尽管研发成果并不如期待中那样十全十美,但是如今已经完全解决更换磁头问题,而且研发出不同于普通硬盘的数据导出方法。

SCSI和光纤接口(FC)硬盘的独特设计与过硬的质量一直是速度和高强度传输的象征,同时也是高价消费品的象征,绝大多数在服务器领域使用。SCSI和FC接口硬盘相对IDE硬盘来说,出现故障的概率较低,存放的数据比较重要,一旦硬盘出现故障,对客户的数据损失也是惨重的。

一旦SCSI和SAS接口硬盘出现故障,大多数数据恢复服务商马上想到的就是开盘,我们通过对SCSI和SAS接口硬盘的研究,发现相当一部分硬盘是固件丢失或电路板故障(如加电检测时,有自检声,报“Media error”错误),这类错误可以通过对硬盘发送相关指令,再生转换表来修复故障,还可以通过发指令,判断磁头能否读写,电机转速是否正常,能准确判断出硬盘的故障,减少了因误判而开盘给用户带来的损失。

如果真正磁头和电机损坏,就必须开盘恢复数据了,由于SCSI和SAS接口硬盘其结构的复杂性,开盘的成功率并不高,目前统计不到30%。

数据恢复是技术型服务行业,因此不仅本身的服务流程非常重要,其技术环节也不容忽视。不可否认的是,目前国内数据恢复服务商都没有硬盘生产商的研发背景,因此这就更加需要从底层结构上进行深入分析。我们在SCSI和SAS接口硬盘数据恢复领域只是先行一步,积累了一定经验,希望与同行分享并合作。

数据恢复是技术型服务行业,因此不仅本身的服务流程非常重要,其技术环节也不容忽视。目前国内数据恢复服务商都没有硬盘生产商的研发背景,因此这就更加需要从底层结构上进行深入分析。补天数据恢复中心拥有全国数据恢复行业内权威的研发团队。展望未来,成立研发部仅仅是一个起点,只有真正将硬盘结构与原理分析透彻并研发出相关软件与机械控制设备,才有可能将数据恢复成功率大幅度提高,这也是所有数据恢复服务商的努力目标。

01SAS 硬盘

SAS(Serial Attached SCSI)即串行连接SCSI,是新一代的SCSI技术,和现在流行的Serial ATA(SATA)硬盘相同,都是采用串行技术以获得更高的传输速度,并通过缩短连结线改善内部空间等。 SAS是并行SCSI接口之后开发出的全新接口。此接口的设计是为了改善存储系统的效能、可用性和扩充性,并且提供与SATA硬盘的兼容性。

02SAS功能特点

SAS的接口技术可以向下兼容SATA。具体来说,二者的兼容性主要体现在物理层和协议层的兼容。在物理层,SAS接口和SATA接口完全兼容,SATA硬盘可以直接使用在SAS的环境中,从接口标准上而言,SATA是SAS的一个子标准, 因此SAS控制器可以直接操控SATA硬盘,但是SAS却不能直接使用在SATA的环境中,因为SATA控制器并不能对SAS硬盘进行控制;在协议层,SAS由3种类型协议组成,根据连接的不同设备使用相应的协议进行数据传输。 其中串行SCSI协议(SSP)用于传输SCSI命令;SCSI管理协议(SMP)用于对连接设备的维护和管理;SATA通道协议(STP)用于SAS和SATA之间数据的传输。因此在这3种协议的配合下,SAS可以和SATA以及部分SCSI设备无缝结合。

SAS硬盘算是机械硬盘中速度最快的了,首先接口上SAS接口就比SATA和SCSI的机械硬盘快,其次加上转速快,寻道快,所以SAS硬盘都被应用到无盘服务器上做读或写。 SAS系统的背板(Back Panel)既可以连接具有双端口、高性能的SAS驱动器,也可以连接高容量、低成本的SATA驱动器。所以SAS驱动器和SATA驱动器可以同时存在于一个存储系统之中。但需要注意的是,SATA系统并不兼容SAS,所以SAS驱动器不能连接到SATA背板上。 由于SAS系统的兼容性,使用户能够运用不同接口的硬盘来满足各类应用在容量上或效能上的需求,因此在扩充存储系统时拥有更多的弹性,让存储设备发挥最大的投资效益。

在系统中,每一个SAS端口可以最多可以连接16256个外部设备,并且SAS采取直接的点到点的串行传输方式,传输的速率高达3Gbps,估计以后会有6Gbps乃至12Gbps的高速接口出现。SAS的接口也做了较大的改进,它同时提供了3.5英寸和2.5英寸的接口,因此能够适合不同服务器环境的需求。 SAS依靠SAS扩展器来连接更多的设备,SAS的扩展器以12端口居多,不过根据板卡厂商产品研发计划显示,未来会有28、36端口的扩展器引入,来连接SAS设备、主机设备或者其他的SAS扩展器。 和传统并行SCSI接口比较起来,SAS不仅在接口速度上得到显著提升(主流Ultra 320 SCSI速度为320MB/sec,而SAS才刚起步速度就达到300MB/sec,未来会达到600MB/sec甚至更多),而且由于采用了串行线缆,不仅可以实现更长的连接距离,还能够提高抗干扰能力,并且这种细细的线缆还可以显著改善机箱内部的散热情况。