Come funziona SCSI

Periferiche SCSI collegano solitamente a una scheda controller simile a questo.
Un computer è pieno di autobus - autostrade che prendere informazioni e potenza da un luogo a altro. Ad esempio, quando si collega un lettore MP3 o fotocamera digitale al computer, probabilmente stai usando una porta universal serial bus (USB). La porta USB è brava a trasportare i dati ed elettricità necessaria per piccoli dispositivi elettronici che faccio cose come creare e archiviare foto e file musicali. Ma quell'autobus non è grande abbastanza per sostenere un intero computer, un server o un sacco di dispositivi simultaneamente.
Per questo, è necessario qualcosa di più simile a SCSI. SCSI originariamente stava per Small Computer System Interface, ma esso ha davvero superato l'indicazione di "piccola". È un autobus veloce che si può collegare un sacco di dispositivi a un computer allo stesso tempo, tra cui l'hard disk, scanner, CD-ROM/RW Drive, stampanti e unità a nastro. Altre tecnologie, come serial ATA (SATA), hanno largamente sostituito nei nuovi sistemi, ma SCSI è ancora in uso. Questo articolo rivedremo basi SCSI e darvi un sacco di informazioni sulle specifiche e tipi di SCSI.

Connettore SCSI

SCSI nozioni di base

SCSI è basato su un'interfaccia di autobus più vecchi, proprietario chiamata Shugart Associates System Interface (SASI). SASI è stato originariamente sviluppato nel 1981 da Shugart Associates in collaborazione con NCR Corporation. Nel 1986, l' American National Standards Institute (ANSI) ratificato SCSI (pronunciato "scuzzy"), una versione modificata di SASI. SCSI utilizza un controllore per inviare e ricevere dati e alimentazione per i dispositivi SCSI, come stampanti e dischi rigidi.
SCSI ha diversi vantaggi. È abbastanza veloce, fino a 320 megabyte al secondo (MBps). È stato intorno per più di 20 anni ed è stato accuratamente testato, quindi ha una reputazione per essere affidabile. Come Serial ATA e FireWire, essa consente di mettere più elementi su un autobus. SCSI funziona anche con la maggior parte dei sistemi informatici.
Tuttavia, SCSI ha anche alcuni potenziali problemi. Ha limitato supporto del BIOS di sistema, e deve essere configurato per ogni computer. Non c'è inoltre alcuna interfaccia di software comune SCSI. Infine, tutti i diversi tipi di SCSI hanno diverse velocità, autobus larghezze e connettori, che può essere confusionario. Quando si conosce il significato di "Fast", "Ultra" e "Largo", però, è abbastanza facile da capire. Esamineremo questi tipi di SCSI successivo.

RAID

SCSI è spesso usato per controllare un array ridondante di dischi indipendenti (). Altre tecnologie, come serial ATA (SATA), possono anche essere utilizzati per questo scopo. Unità SATA più recenti tendono ad essere più veloce e più conveniente che le unità SCSI.
A è una serie di dischi rigidi, trattato come un grande disco. Queste unità possono leggere e scrivere dati allo stesso tempo, conosciuto come lo striping. Il controller determina quale unità ottiene quale blocco di dati. Mentre quell'unità scrive i dati, il controller invia dati a o si legge da un'altra unità.
inoltre migliora la tolleranza di errore tramite mirroring e parità. Mirroring rende un duplicato esatto di dati su un disco su un secondo hard disk. Parità utilizza un minimo di tre dischi rigidi e i dati vengono scritti in sequenza per ogni unità, tranne l'ultima. L'ultima unità memorizza un numero che rappresenta la somma dei dati sulle altre unità. Per ulteriori informazioni sulla tolleranza di errore, controllare questa pagina.

Diverse combinazioni di velocità bus raddoppiato, velocità di clock raddoppiato e le specifiche SCSI-3 hanno portato a un sacco di variazioni di SCSI.

Tipi di SCSI

SCSI ha tre caratteristiche fondamentali:

• SCSI-1: la specifica originale sviluppata nel 1986, SCSI-1 ora è obsoleto. E ' caratterizzato da una larghezza del bus di 8 bit e velocità di clock di 5 MHz.
• SCSI-2: adottato nel 1994, questa specifica incluso il Comune comando impostato (CCS) - 18 comandi considerato una necessità assoluta per il supporto di qualsiasi periferica SCSI. Ha avuto anche la possibilità di raddoppiare la velocità di clock a 10 MHz (Fast), raddoppiare la larghezza del bus da a 16 bit e aumentare il numero di dispositivi a 15 (ampia) o fare entrambe (Fast/Wide). SCSI-2 ha anche aggiunto comando Accodamento messaggi, permettendo che i dispositivi di memorizzazione e priorità ai comandi dal computer host.
• SCSI-3: questa specifica ha debuttato nel 1995 e comprendono una serie di norme più piccoli all'interno della sua portata complessiva. Un insieme di norme che coinvolgono l' Interfaccia parallela a SCSI (SPI), che è il modo in cui comunicano tra loro dispositivi SCSI, ha continuato ad evolversi all'interno SCSI-3. La maggior parte delle specifiche SCSI-3 iniziano con il termine Ultra, come Ultra per variazioni di SPI, Ultra2 per SPI-2 variazioni e Ultra3 per SPI-3 varianti. Le denominazioni Fast e tutto il lavoro controparti SCSI-2. SCSI-3 è lo standard attualmente in uso.

Diverse combinazioni di velocità bus raddoppiato, velocità di clock raddoppiato e le specifiche SCSI-3 hanno portato a un sacco di variazioni di SCSI. Il grafico in questa pagina Confronta parecchi di loro. Molti di quelli più lenti non sono più in uso..--li abbiamo incluso per il confronto.

Controller SCSI

Oltre la velocità del bus aumentata, Ultra320 SCSI utilizza pacchetti di trasferimento dati, aumentando l'efficienza. Ultra2 è stato anche l'ultimo tipo di avere una larghezza di "stretta", o 8-bit, bus.
Tutti questi tipi di SCSI sono parallele - bit di dati muoversi attraverso il bus contemporaneamente invece che uno alla volta. Il tipo più recente di SCSI, chiamato Serial Attached SCSI (SAS), utilizza comandi SCSI, ma trasmette i dati in modo seriale. SAS utilizza una connessione seriale punto-punto per spostare i dati a 3,0 Gigabit al secondo, e ogni porta SAS può supportare fino a 128 dispositivi o espansori.
Tutte le diverse varietà di SCSI utilizzano controller e cavi per interfacciarsi con i dispositivi. Guarderemo questo processo successivo.

Periferiche SCSI interne collegano un cavo a nastro.

Controller, dispositivi e cavi

Dispositivi SCSI esterni collegano utilizzando spessa, rotonda cavi.
Un controller SCSI coordina fra tutti gli altri dispositivi sul bus SCSI e il computer. Chiamato anche un adattatore host, il controller può essere una scheda che si collega in uno slot disponibile o può essere costruita nella scheda madre. Il BIOS SCSI è anche sul controller. Questo è un piccolo ROM o Flash chip di memoria che contiene il software necessario per accedere e controllare i dispositivi sul bus.
Ogni dispositivo SCSI deve avere un unico identificatore (ID) in ordine per farlo funzionare correttamente. Ad esempio, se l'autobus può supportare sedici dispositivi, loro ID, specificato attraverso un hardware o software, gamma da zero a 15 di impostazione. Il controller SCSI stesso deve utilizzare uno degli ID, in genere quello più alto, lasciando spazio a 15 altri dispositivi sul bus.

connettore alternativa 3 SCSI a 68 pin
Dispositivi interni connettano a un controller SCSI con un cavo a nastro. Dispositivi SCSI esterni collegare al controller in una daisy chain utilizzando una spessa, rotonda via cavo. (Dispositivi serial Attached SCSI utilizzano cavi SATA). In una catena, ogni dispositivo si connette a quella successiva in linea. Per questo motivo, dispositivi SCSI esterni hanno in genere due connettori della SCSI - uno per connettersi al dispositivo precedente nella catena e l'altro per collegare il dispositivo successivo.
Il cavo stesso è in genere costituito da tre strati:

• Strato interno: Lo strato più protetto, questo contiene i dati effettivi inviati.
• Strato di Media: Contiene i fili che inviano comandi di controllo per il dispositivo.
• Strato esterno: Include cavi che trasportano informazioni di parità, che assicura che i dati siano corretti.

Diverse varianti di SCSI utilizzano connettori diversi, che sono spesso incompatibili tra loro. Questi connettori utilizzano solitamente 50, 68, 80 o perni. SAS utilizza connettori più piccoli, compatibile con SATA.
Una volta che tutti i dispositivi sul bus sono installati e hanno i propri ID, ogni estremità del bus deve essere chiuso. Vedremo come fare questo prossimo.

Alcuni caratteri di terminazione SCSI sono integrati nel dispositivo SCSI, mentre altri possono richiedere un terminatore esterno come questo.

Terminazione

Se il bus SCSI sono stato lasciato aperto, segnali elettrici, ha fatto scendere l'autobus potrebbero riflettere indietro e interferire con la comunicazione tra dispositivi e il controller SCSI. La soluzione è di terminare il bus, ogni estremità con un circuito di resistenzadi chiusura. Se il bus supporta dispositivi interni ed esterni, l'ultimo dispositivo su ogni serie deve essere terminato.
Tipi di terminazione SCSI possono essere raggruppati in due categorie principali: attiva e passiva. Terminazione passiva viene in genere utilizzato per sistemi SCSI che eseguire la velocità di clock standard e hanno una distanza di meno di 3 piedi (1 m) dai dispositivi al controllore. Terminazione attivo è utilizzato per sistemi Fast SCSI o sistemi con dispositivi che sono più di 3 piedi (1 m) dal controller SCSI.
SCSI impiega anche tre tipi distinti di segnalazione di autobus, che interessano anche la terminazione. Segnalazione è il modo in cui gli impulsi elettrici inviati attraverso i fili.

• Single-ended (SE): il controller genera il segnale e lo spinge a tutti i dispositivi sul bus sopra una linea solo dati. Ogni dispositivo agisce come un terreno. Di conseguenza, il segnale inizia rapidamente a degradare, che limita SE SCSI ad un massimo di circa 10 piedi (3 m). Segnalazione SE è comune nei PC.
• Differenziale ad alta tensione (HVD): spesso usato per i server, HVD utilizza un approccio di tandem per la segnalazione, con un data linea alta e un dati basso linea. Ogni periferica sul bus SCSI è un ricetrasmettitore di segnale. Quando il controller comunica con il dispositivo, dispositivi lungo il bus ricevono il segnale e ritrasmettere esso finché raggiunge il dispositivo di destinazione. Questo permette per distanze molto maggiori tra il controller e il dispositivo, fino a 80 metri (25).
• Differenziale a bassa tensione (LVD): LVD è una variazione HVD e funziona più o meno allo stesso modo. La grande differenza è che i ricetrasmettitori sono più piccole e costruite nell'adattatore SCSI di ciascuna periferica. Questo rende più conveniente dispositivi SCSI LVD e LVD utilizzare meno energia elettrica per comunicare. Il lato negativo è la distanza massima che è la metà di HVD - 40 ft (12 m).

Un terminatore attivo
HVD sia LVD normalmente utilizzare caratteri di terminazione passive, anche se la distanza tra i dispositivi e il controller può essere molto maggiore di 3 metri (1). Questo è perché i ricetrasmettitori assicurano che il segnale è forte da una estremità del bus a altro.

Pubblicato per scopi didattici