تفاوت هارد سرور SAS و SATA: مقایسه جامع SAS، SATA و NVMe در دیتاسنترها

انتخاب هارد مناسب برای سرورها یکی از حیاتی‌ترین تصمیم‌ها در طراحی دیتاسنترها و محیط‌های Enterprise است. یک انتخاب درست می‌تواند کارایی، پایداری، و هزینه عملیاتی (TCO) را بهینه کند، در حالی که انتخاب نادرست ممکن است باعث اختلال در عملکرد سرورها، افزایش زمان downtime  و هزینه‌های غیرضروری شود.

در این مقاله از سایت دالمن افزار پارسه به بررسی تفاوت هارد سرور SAS و SATA پرداخته می‌شود، و همچنین جایگاه NVMe در محیط‌های مدرن بررسی خواهد شد. هدف این است که مدیران IT، مهندسان دیتاسنتر و متخصصان شبکه بتوانند تصمیمی هوشمندانه برای انتخاب هارد سرور بگیرند.

تعریف و معرفی هاردهای سرور

در دنیای ذخیره‌سازی سرورها و سیستم‌های حرفه‌ای، سه فناوری پرکاربرد برای درایوها وجود دارد: SAS ، SATA و NVMe. هر کدام از این فناوری‌ها با هدف خاصی طراحی شده‌اند و از نظر سرعت، دوام، قیمت و نوع کاربری تفاوت‌های قابل‌توجهی با یکدیگر دارند. برای انتخاب بهترین گزینه، لازم است ابتدا با ویژگی‌ها و کاربرد هرکدام آشنا شویم. برای انتخاب بهترین گزینه، ابتدا باید بدانیم هر کدام دقیقاً چه هستند و در چه محیط‌هایی کاربرد دارند.

بنابراین، قبل از اینکه به بررسی تفاوت هارد SAS و SATA در سرور بپردازیم بهتر است تا با یک تعریف ساده از SAS، SATA و NVMe شروع کنیم؛ در ادامه با ما همراه باشید.

هارد SATA چیست؟

هارد SATA یا Serial Advanced Technology Attachment رایج‌ترین نوع هارد در کامپیوترها و سرورهاست. این هاردها از رابط SATA برای انتقال داده استفاده می‌کنند و نسبت به SAS، قیمت پایین‌تر و ظرفیت ذخیره‌سازی بالاتری دارند. 

با وجود سرعت پایین‌تر نسبت به SAS و NVMe، هاردهای SATA همچنان در بسیاری از سرورها به‌عنوان فضای پشتیبان (Backup) یا ذخیره‌سازی ثانویه مورد استفاده قرار می‌گیرند.

هاردهای SATA بیشتر برای ذخیره‌سازی عمومی، آرشیو داده‌ها و سرورهایی با بار کاری متوسط استفاده می‌شوند. اگرچه سرعت آن‌ها کمتر از SAS است، اما گزینه‌ای اقتصادی و مقرون‌به‌صرفه برای بسیاری از کسب‌وکارها به‌شمار می‌آیند.

نکته: فناوری SATA در واقع نسخه‌ی ساده‌تر و اقتصادی‌تر رابط قدیمی‌تر PATA (Parallel ATA) است. این تغییر ارتباط از موازی به سریالی باعث شد سرعت، پایداری و سهولت استفاده در هاردهای مدرن افزایش پیدا کند، هرچند هنوز هم از نظر عملکرد در سطح پایین‌تری نسبت به SAS و NVMe قرار دارد.

مزایای هاردهای SATA

هاردهای SATA به‌دلیل قیمت بسیار اقتصادی، یکی از محبوب‌ترین گزینه‌ها برای ذخیره‌سازی در کامپیوترها و بسیاری از سرورهای سبک هستند. این هاردها معمولاً با ظرفیت‌های بسیار بالا تولید می‌شوند و همین موضوع باعث شده برای آرشیو و نگهداری حجم زیادی از داده‌ها انتخاب مناسبی باشند. از طرفی مصرف انرژی آن‌ها نسبت به هاردهای حرفه‌ای‌تر مانند SAS کمتر است و با بیشتر مادربردها و سرورها نیز سازگاری کامل دارند. به همین دلیل، برای کاربری‌هایی مانند ذخیره‌سازی بکاپ، فایل‌سرورها، آرشیو اطلاعات و محیط‌هایی که نیاز به سرعت بالا ندارند، هارد SATA یک گزینه‌ی اقتصادی و کاربردی محسوب می‌شود.

معایب هاردهای SATA

با وجود قیمت مناسب و ظرفیت بالا، هاردهای SATA محدودیت‌هایی نیز دارند. این هاردها در مقایسه با SAS و NVMe سرعت خواندن و نوشتن کمتری ارائه می‌دهند و در محیط‌های سروری پرترافیک عملکرد قابل‌قبولی ندارند. از نظر پایداری و دوام نیز برای کارکرد مداوم و 24 ساعته طراحی نشده‌اند، به همین دلیل نرخ خرابی آن‌ها بالاتر است. علاوه بر این، در ساختارهای RAID کارایی ضعیف‌تری دارند و ممکن است باعث کاهش سرعت کلی سیستم شوند. همچنین زمان پاسخ‌گویی یا همان تأخیر در هاردهای SATA بیشتر است و به همین دلیل برای محیط‌های حرفه‌ای مانند دیتابیس‌های سنگین، مجازی‌سازی یا پردازش‌های حجیم گزینه‌ی مناسبی محسوب نمی‌شوند.

هارد SAS چیست؟

هارد SAS یا Serial Attached SCSI نوعی هارد سروری حرفه‌ای است که برای محیط‌های کاری سنگین و 24 ساعته طراحی شده است. این هارد از رابط ارتباطی SAS برای انتقال داده میان سرور و دستگاه ذخیره‌سازی استفاده می‌کند.

در مقایسه با هاردهای معمولی SATA، هاردهای SAS سرعت بسیار بیشتری در خواندن و نوشتن اطلاعات دارند و می‌توانند به‌صورت هم‌زمان با چند درایو دیگر در ساختار RAID کار کنند. به همین دلیل، این نوع هارد بیشتر در سیستم‌های ذخیره‌سازی حجیم، سرورهای بانکی، سیستم‌های مجازی‌سازی و پایگاه‌های داده‌ی سنگین مورد استفاده قرار می‌گیرد.

نکته: SAS در واقع نسخه‌ی سریالی فناوری قدیمی‌تر SCSI است که با هدف افزایش سرعت و کاهش خطا در انتقال داده طراحی شده است.

مزایای هاردهای SAS

هاردهای SAS مزایای قابل‌توجهی دارند که باعث شده در محیط‌های سازمانی و دیتاسنتری محبوب باشند. مهم‌ترین مزیت آن‌ها پایداری و دوام بسیار بالا است؛ این هاردها برای کار 24 ساعته طراحی شده‌اند و نرخ خرابی آن‌ها نسبت به هاردهای SATA کمتر است. از طرف دیگر، سرعت انتقال داده و سرعت چرخش بالاتر دارند و این موضوع باعث می‌شود در پردازش‌های سنگین و حجم زیاد درخواست‌ها عملکرد قابل‌ قبول‌تری ارائه دهند. یکی دیگر از ویژگی‌های مثبت SAS این است که می‌تواند تعداد زیادی دستگاه را بدون افت کیفیت پشتیبانی کند و مقیاس‌پذیری بالایی دارد. همچنین از نظر قابلیت‌های مدیریتی و ارتباطی در سطح پیشرفته‌تری قرار می‌گیرد و امکان صف‌بندی بهتر دستورات و کارکرد هم‌زمان را فراهم می‌کند. در نهایت، به‌خاطر ساختار صنعتی و استانداردهای سخت‌گیرانه، پایداری داده و امنیت عملکرد در هاردهای SAS بسیار بهتر است و در شرایط سخت یا محیط‌هایی با دمای بالا یا لرزش، عملکرد مطمئن‌تری ارائه می‌دهند.

معایب هاردهای SAS

هاردهای SAS با وجود مزایای سازمانی و سرعت بالا، معایبی هم دارند. مهم‌ترین ضعف آن‌ها قیمت بالای آن است که برای کاربران عادی توجیه اقتصادی ندارد. ظرفیت ذخیره‌سازی آن‌ها معمولاً کمتر از هاردهای SATA است، چون تمرکز اصلی روی سرعت و پایداری است نه فضای زیاد. هاردهای SAS همچنین مصرف برق بالاتر و صدای بیشتری دارند، زیرا دور موتور بالاتری دارند.

علاوه بر این، برای استفاده از هاردهای SAS به کنترلر یا سروری نیاز است که با این تکنولوژی سازگار باشد و این موضوع، هزینه و پیچیدگی سیستم را افزایش می‌دهد. در بازار نیز مدل‌های SAS کمتر یافت می‌شوند و تنوع محدودی دارند. در نهایت، با وجود سرعت بالاتری که نسبت به SATA ارائه می‌دهند، همچنان از نظر سرعت و تأخیر در برابر SSDها (به‌ویژه مدل‌های NVMe) ضعیف‌تر هستند و در بسیاری از کاربردهای امروزی گزینه‌ای ایده‌آل محسوب نمی‌شوند.

انواع هاردهای SAS

هاردهای SAS را می‌توان از چند دیدگاه مختلف دسته‌بندی کرد:

1. بر اساس نسل و سرعت انتقال داده

هر نسل SAS با سرعت بالاتری عرضه شده است:

• SAS-1: سرعت تا 3Gb/s (گیگابیت بر ثانیه)
• SAS-2: سرعت تا 6Gb/s
• SAS-3: سرعت تا 12Gb/s
• SAS-4: سرعت تا 22.5Gb/s  (در مدل‌های جدیدتر سروری)

نسل‌های بالاتر علاوه بر سرعت بیشتر، از قابلیت‌های امنیتی و پایداری بهتری نیز برخوردارند.

2. بر اساس نوع درایو (نوع ذخیره‌سازی)

• HDD SAS (Hard Disk Drive) 

نوع سنتی هارد SAS که از دیسک‌های مغناطیسی چرخان برای ذخیره‌سازی داده استفاده می‌کند. مناسب برای آرشیو داده‌ها و کاربردهای حجیم در سرورهاست.

• SSD SAS (Solid-State Drive)

نسخه‌ی مدرن‌تر که از حافظه فلش استفاده می‌کند. دارای سرعت بسیار بالاتر، تأخیر کمتر و مقاومت مکانیکی بیشتر نسبت به HDD است. این نوع برای سرورهای سریع، پایگاه‌های داده و پردازش‌های سنگین استفاده می‌شود.

3. بر اساس سرعت چرخش (RPM) — مخصوص HDDها

هاردهای SAS مکانیکی معمولاً با سرعت‌های مختلف تولید می‌شوند:

• 7,200RPM: مناسب ذخیره‌سازی حجیم و آرشیو
• 10,000RPM: تعادل بین سرعت و ظرفیت
• 15,000RPM: سرعت بالا برای عملیات حساس و سروری

4. بر اساس اندازه فیزیکی

• 2.5 اینچی: برای سرورهای فشرده (Rack Mount Servers)
• 3.5 اینچی: برای سرورهای ذخیره‌سازی بزرگ و با ظرفیت بالا

5. بر اساس کاربرد در سرور

• Enterprise SAS Drives:

برای کارکرد 24 ساعته، پشتیبانی از  RAID و محیط‌های دیتاسنتری طراحی شده‌اند.

• Nearline SAS Drives:

ترکیبی از ظرفیت بالای SATA و قابلیت اطمینانSAS؛ مناسب برای آرشیو و بکاپ در سطح سازمانی.

درایو NVMe چیست؟

NVMe یا Non-Volatile Memory Express نسل جدیدی از فناوری‌های ذخیره‌سازی داده است که با هدف دستیابی به بیشترین سرعت و کمترین تأخیر طراحی شده است. برخلاف SSDهای سنتی یا هاردهای SATA و SAS که از رابط‌های قدیمی استفاده می‌کنند، SSDهایی که از NVMe استفاده می‌کنند داده‌ها را از طریق رابط پرسرعت PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) مستقیماً به پردازنده منتقل می‌کنند.

این طراحی باعث شده تا درایوهای NVMe نسبت به سایر ذخیره‌سازها چندین برابر سریع‌تر عمل کنند. همچنین به‌دلیل ساختار مبتنی بر حافظه‌های فلش NAND، این درایوها بی‌صدا، کم‌مصرف و بسیار پاسخگو هستند.

NVMe گزینه‌ای ایده‌آل برای سرورهای نسل جدید، محیط‌های مجازی‌سازی، تحلیل داده‌های بزرگ (Big Data)، سیستم‌های ابری و پروژه‌های هوش مصنوعی است؛ جایی که سرعت، پردازش لحظه‌ای و پاسخ‌دهی سریع اهمیت حیاتی دارد.

نکته: فناوری NVMe در اصل برای بهره‌گیری کامل از توان SSDها و گذر از محدودیت‌های رابط‌های SATA و SAS ایجاد شد. با استفاده از رابط PCIe، محدودیت سرعت ذخیره‌سازی سنتی از بین رفته و امکان اجرای هزاران عملیات ورودی/خروجی در هر ثانیه (IOPS) فراهم شده است.

مزایای درایو NVMe

درایوهای NVMe مزایای قابل توجهی دارند که آن‌ها را از هاردهای سنتی و حتی SSDهای SATA متمایز می‌کند. سرعت انتقال داده در NVMe بسیار بالاست و می‌تواند چندین گیگابایت در ثانیه داده منتقل کند، که ده‌ها برابر سریع‌تر از هاردهای مکانیکی و چند برابر  SSDهای SATA است. علاوه بر این، زمان پاسخ‌دهی در این درایوها بسیار کوتاه است و باعث می‌شود عملکرد سیستم به ویژه در پردازش‌های هم‌زمان و بارهای سنگین به طور چشمگیری بهبود یابد. استفاده از رابط PCIe باعث می‌شود NVMe محدودیت‌های SATA را نداشته باشد و پهنای باند بیشتری در اختیار داشته باشد و مدیریت صف‌های متعدد نیز امکان اجرای هزاران دستور هم‌زمان را فراهم می‌کند، موضوعی که در محیط‌های سروری و دیتاسنتری اهمیت زیادی دارد. این درایوها معمولاً در فرم‌های کوچک مانند M.2 عرضه می‌شوند و با وجود سرعت بالا، مصرف انرژی بهینه‌ای دارند. در نهایت، NVMe قابلیت مقیاس‌پذیری و عملکرد پایدار را ارائه می‌دهد و حتی در شرایطی با حجم بالای خواندن و نوشتن، سرعت آن کاهش قابل توجهی پیدا نمی‌کند.

معایب درایو NVMe

درایوهای NVMe با وجود سرعت و کارایی بسیار بالا، معایبی نیز دارند. مهم‌ترین ضعف آن‌ها قیمت بالاتر نسبت به هاردهای SATA و SAS است، بنابراین برای کاربران عادی هزینه زیادی دارد. همچنین گرمای تولید شده در NVMe به‌خصوص در مدل‌های سریع‌تر بالاست و در صورت نبود خنک‌کننده مناسب ممکن است باعث کاهش عملکرد شود. این درایوها معمولاً نیاز به مادربردی با اسلات PCIe یا پشتیبانی از M.2 دارند، بنابراین امکان استفاده در همه سیستم‌ها وجود ندارد و محدودیت سازگاری دارند. ظرفیت ذخیره‌سازی NVMe نسبت به هاردهای سنتی همچنان محدودتر است و هزینه هر ترابایت بالاتر است، بنابراین برای ذخیره‌سازی حجم‌های بزرگ و طولانی‌مدت بهینه نیست. در نهایت، عمر مفید فلش NAND محدود است و استفاده شدید و طولانی‌مدت می‌تواند باعث فرسودگی سریع‌تر درایو شود، هرچند که این مسئله در بیشتر موارد تحت کنترل فناوری‌های مدیریت حافظه قرار دارد.

تفاوت قیمت هارد سرور SAS ،SATA و NVMe

در دنیای ذخیره‌سازی سرورها، تفاوت قیمت بین سه فناوری اصلی یعنی SATA ،SAS و NVMe معمولاً به نوع کاربرد، سرعت، دوام و تکنولوژی ساخت آن‌ها برمی‌گردد. هرچقدر فناوری جدیدتر و سریع‌تر باشد، قیمت آن نیز به همان نسبت افزایش می‌یابد.

به همین دلیل، این سه گزینه از نظر قیمت در سطوح متفاوتی قرار می‌گیرند و انتخاب میان آن‌ها کاملاً به نیاز و میزان بار کاری سرور بستگی دارد. هاردهای SATA از نظر هزینه اقتصادی‌ترین گزینه‌اند و معمولاً زمانی انتخاب می‌شوند که حجم ذخیره سازی بالا اولویت اصلی باشد. هاردهای SAS در رده میانی قرار می‌گیرند؛ کمی گران‌ترند اما در عوض پایداری، سرعت و دوام بیشتری ارائه می‌دهند و برای محیط‌های حرفه‌ای‌تر مناسب‌اند. در نهایت، NVMe گران‌ترین فناوری محسوب می شود، اما این هزینه در برابر کارایی بسیار بالا، دسترسی سریع به داده و عملکرد عالی در بارهای کاری سنگین کاملاً منطقی و قابل توجیه است.

به‌طور خلاصه:

• اگر هزینه برای شما مهم‌تر از سرعت است، SATA گزینه‌ی مقرون‌به‌صرفه‌تری است.
• اگر به دنبال توازن بین قیمت و پایداری هستید، SAS انتخاب حرفه‌ای‌تری است.
• و اگر کارایی بالا، پاسخ‌گویی سریع و بهره‌وری در سطح سازمانی برای شما اولویت دارد، NVMe با وجود قیمت بالاتر، بهترین ارزش واقعی را ارائه می‌دهد.

آیا تبدیل sas به sata امکان پذیر است؟

در دنیای ذخیره‌سازی سرورها، ممکن است شنیده باشید که هاردهای SAS را می‌توان به SATA تبدیل کرد اما در عمل چیزی به نام «تبدیل SAS به SATA» به‌صورت واقعی وجود ندارد؛ زیرا هاردهای SAS و SATA از دو پروتکل متفاوت استفاده می‌کنند. نکته اصلی این است که کنترلرهای SAS می‌توانند هارد SATA را شناسایی و پشتیبانی کنند، اما کنترلرهای SATA قادر به خواندن هارد SAS نیستند.

بنابراین هرگونه کابل یا مبدلی که ادعا کند هارد SAS را روی SATA فعال می‌کند، فقط ظاهر پورت را تغییر می‌دهد و هیچ تبدیل واقعی پروتکلی انجام نمی‌دهد؛ در نتیجه هارد SAS روی پورت SATA کار نخواهد کرد.

برعکس، اگر بخواهید یک هارد SATA را روی کنترلر یا بک‌پلین SAS استفاده کنید، کاملاً امکان‌پذیر است و نیازی به هیچ مبدل خاصی نیست.

سخن پایانی

در این مقاله تلاش کردیم با بررسی تفاوت هارد سرور SAS و SATA و همچنین معرفی فناوری NVMe، مسیر انتخاب بهترین راهکار ذخیره‌سازی را روشن‌تر کنیم. همان‌طور که دیدیم، SATA گزینه‌ای اقتصادی با ظرفیت بالا است، SAS تعادلی مناسب میان سرعت، پایداری و دوام ارائه می‌دهد و NVMe بالاترین سطح کارایی را برای سرورهای حرفه‌ای فراهم می‌کند. انتخاب نهایی شما کاملاً به نوع نیاز، حجم کاری و بودجه‌تان بستگی دارد.

اگر قصد ارتقاء سرور یا انتخاب بهترین نوع ذخیره‌ساز را دارید، می‌توانید با بررسی مدل‌های موجود در فروشگاه ما، مناسب‌ترین گزینه را انتخاب کنید. برای مشاهده قیمت‌ها، دریافت مشاوره رایگان و خرید هارد سرور HP اورجینال، همین حالا وارد صفحه فروشگاه دالمن افزار پارسه شوید.

همین الان از محصولات ما دیدن کنید و بهترین هارد سرور را برای کسب‌وکار خود انتخاب کنید.

نویسنده: اسما دادرس محبوب