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SCSI的工作原理

來源：

2023-01-31

類別：基礎(chǔ)知識

拍明芯城

　　SCSI設(shè)備通常連接到像這樣的控制器卡。查看更多電腦硬件圖片.一臺電腦充滿了公共汽車 - 將信息和電力從一個地方帶到另一個地方的高速公路。例如，當(dāng)您將 MP3 播放器或數(shù)碼相機插入計算機時，您可能正在使用通用串行總線 (USB) 端口。您的USB端口擅長攜帶小型電子設(shè)備所需的數(shù)據(jù)和電力，這些電子設(shè)備可以創(chuàng)建和存儲圖片和音樂文件。但是這條總線不夠大，無法同時支持整臺計算機、一臺服務(wù)器或許多設(shè)備。

　　為此，您需要更多類似的東西 SCSI.SCSI 最初代表小型計算機系統(tǒng)接口，但它真的超出了“小”名稱。它是一種快速總線，可以同時將許多設(shè)備連接到計算機，包括硬盤, 掃描儀, 光盤/RW 驅(qū)動器, 打印機和磁帶驅(qū)動器.其他技術(shù)，如串行ATA(SATA)，已經(jīng)在新系統(tǒng)中在很大程度上取代了它，但SCSI仍在使用中。本文將回顧 SCSI 基礎(chǔ)知識，并為您提供有關(guān) SCSI 類型和規(guī)格的大量信息。

　　SCSI 基礎(chǔ)知識

連接器" src="https://supp.iczoom.com/images/public/202301/1675153252727099841.jpg" width="290" height="195"/>

　　SCSI 連接器SCSI 基于較舊的專有總線接口，稱為舒加特聯(lián)合公司系統(tǒng)接口 (薩西)。SASI最初由Shugart Associates與NCR Corporation于1981年共同開發(fā)。1986年，美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會 (ANSI)批準(zhǔn)了SCSI(發(fā)音為“scuzzy”)，這是SASI的修改版本。SCSI 使用控制器向支持 SCSI 的設(shè)備發(fā)送和接收數(shù)據(jù)和電源，例如硬盤和打印機.

　　SCSI 有幾個好處。它相當(dāng)快，高達每秒320兆字節(jié)(MBps)。它已經(jīng)存在了 20 多年，并且經(jīng)過了徹底的測試，因此它以可靠而聞名。像串行 ATA 和火線，它允許您將多個項目放在一條總線上。 SCSI 也適用于大多數(shù)計算機系統(tǒng)。

　　但是，SCSI 也存在一些潛在的問題。它的系統(tǒng)有限生物簡介支持，并且必須為每臺計算機配置它。也沒有通用的SCSI軟件接口。最后，所有不同的SCSI類型都有不同的速度，總線寬度和連接器，這可能會令人困惑。但是，當(dāng)您知道“快速”，“超”和“寬”背后的含義時，就很容易理解了。接下來我們將介紹這些 SCSI 類型。

　　襲擊

　　SCSI 通常用于控制獨立磁盤冗余陣列 ().其他技術(shù)，如串行ATA(SATA)，也可用于此目的。較新的 SATA 驅(qū)動器往往比 SCSI 驅(qū)動器更快、更便宜。

　　A 是一系列硬盤被視為一個大驅(qū)動器。這些驅(qū)動器可以同時讀取和寫入數(shù)據(jù)，稱為條帶化.控制器確定哪個驅(qū)動器獲取哪個數(shù)據(jù)塊。當(dāng)該驅(qū)動器寫入數(shù)據(jù)時，控制器將數(shù)據(jù)發(fā)送到另一個驅(qū)動器或從另一個驅(qū)動器讀取數(shù)據(jù)。

　　也改善了容錯通過鏡像和平價.鏡像在另一個硬盤驅(qū)動器上精確復(fù)制一個驅(qū)動器的數(shù)據(jù)。奇偶校驗至少使用三個硬盤驅(qū)動器，數(shù)據(jù)按順序?qū)懭朊總€驅(qū)動器，最后一個驅(qū)動器除外。最后一個驅(qū)動器存儲一個數(shù)字，表示其他驅(qū)動器上數(shù)據(jù)的總和。有關(guān)和容錯的更多信息，請查看本頁.閱讀更多

　　SCSI 類型

　　雙倍總線速度、雙倍時鐘速度和 SCSI-3 規(guī)范的不同組合導(dǎo)致了許多 SCSI 變體。

　　HOWSTUFFWORKS.COMSCSI 有三個基本規(guī)范：

　　SCSI-1：SCSI-1 在 1986 年開發(fā)的原始規(guī)范現(xiàn)已過時。它的特點是總線寬度的 8 位和時鐘速度 5兆赫。

　　SCSI-2：該規(guī)范于1994年通過，包括通用命令集 (CCS) -- 18 個命令被認為是支持任何 SCSI 設(shè)備的絕對必要條件。它還可以選擇將時鐘速度提高一倍至10 MHz(快)，將總線寬度加倍至 16 位，并將設(shè)備數(shù)量增加到 15 (寬)，或同時執(zhí)行兩者 (快速/寬).還添加了 SCSI-2 命令隊列，允許設(shè)備存儲來自主機的命令并確定其優(yōu)先級。

　　SCSI-3：該規(guī)范于 1995 年首次亮相，并在其整體范圍內(nèi)包括一系列較小的標(biāo)準(zhǔn)。一套標(biāo)準(zhǔn)，涉及 SCSI 并行接口 (SPI)，即SCSI設(shè)備相互通信的方式，在SCSI-3中不斷發(fā)展。大多數(shù) SCSI-3 規(guī)范都以術(shù)語開頭超，例如 Ultra 表示 SPI 變體，Ultra2 表示 SPI-2 變體，Ultra3 表示 SPI-3 變體?！翱焖佟焙汀皩挕泵Q的工作方式與 SCSI-2 對應(yīng)項相同。SCSI-3 是當(dāng)前使用的標(biāo)準(zhǔn)。

　　雙倍總線速度、雙倍時鐘速度和 SCSI-3 規(guī)范的不同組合導(dǎo)致了許多 SCSI 變體。此頁面上的圖表比較了其中的幾個。許多較慢的不再使用——我們已經(jīng)將它們包括在內(nèi)進行比較。

　　SCSI 控制器

　　除了提高總線速度外，Ultra320 SCSI還使用打包數(shù)據(jù)傳輸，提高效率。Ultra2也是最后一種具有“窄”或8位總線寬度的類型。

　　所有這些 SCSI 類型都是平行 - 數(shù)據(jù)位同時在總線中移動，而不是一次一個。最新一代的 SCSI，稱為串行連接 SCSI (SAS)，使用 SCSI 命令，但以串行方式傳輸數(shù)據(jù)。SAS 使用點對點串行連接以每秒 3.0 GB 的速度移動數(shù)據(jù)，每個 SAS 端口最多可支持 128 個設(shè)備或擴展器。

　　所有不同的 SCSI 品種都使用控制器和電纜與設(shè)備連接。接下來我們將看看這個過程。

　　控制器、設(shè)備和電纜

　　內(nèi)部SCSI設(shè)備連接到帶狀電纜。

　　外部SCSI設(shè)備使用粗的圓形電纜進行連接。

　　SCSI 控制器在 SCSI 總線和計算機上的所有其他設(shè)備之間進行協(xié)調(diào)。也稱為主機適配器，控制器可以是插入可用插槽的卡，也可以內(nèi)置到母板.The SCSI 生物簡介也在控制器上。這是一個小 .ROM 或閃存包含訪問和控制總線上設(shè)備所需軟件的芯片。

　　每個 SCSI 設(shè)備必須具有唯一的標(biāo)識符 (ID)，以便其正常工作。例如，如果總線可以支持 16 個設(shè)備，則通過硬件或軟件設(shè)置指定的設(shè)備 ID 范圍為 0 到 15。SCSI 控制器本身必須使用其中一個 ID，通常是最高的 ID，為總線上的 15 個其他設(shè)備留出空間。

　　68 針替代 3 SCSI 連接器

　　內(nèi)部設(shè)備通過帶狀電纜連接到SCSI控制器。外部 SCSI 設(shè)備連接到控制器中的菊花鏈使用粗而圓的電纜。(串行連接的SCSI設(shè)備使用SATA電纜。)在菊花鏈中，每個設(shè)備都連接到下一個串聯(lián)的設(shè)備。因此，外部 SCSI 設(shè)備通常有兩個 SCSI 連接器 -- 一個用于連接到鏈中的前一個設(shè)備，另一個用于連接到下一個設(shè)備。

　　電纜本身通常由三層組成：

　　內(nèi)層：最受保護的層，它包含正在發(fā)送的實際數(shù)據(jù)。

　　媒體層：包含向設(shè)備發(fā)送控制命令的線路。

　　外層：包括攜帶奇偶校驗信息的導(dǎo)線，可確保數(shù)據(jù)正確。

　　不同的 SCSI 變體使用不同的連接器，這些連接器通常彼此不兼容。這些連接器通常使用 50、68 或 80 針。SAS 使用更小、兼容 SATA 的連接器。

　　一旦總線上的所有設(shè)備都已安裝并具有自己的ID，則必須關(guān)閉總線的每一端。接下來我們將看看如何做到這一點。

　　終止

　　某些 SCSI 終結(jié)器內(nèi)置于 SCSI 設(shè)備中，而其他終結(jié)器可能需要像這樣的外部終結(jié)器。如果 SCSI 總線保持打開狀態(tài)，則從總線發(fā)送的電信號可能會反射回來并干擾設(shè)備與 SCSI 控制器之間的通信。解決方案是終止總線，用電阻電路.如果總線同時支持內(nèi)部和外部設(shè)備，則必須終止每個系列上的最后一個設(shè)備。

　　SCSI 終止的類型可分為兩大類：被動和主動。被動端接通常用于以標(biāo)準(zhǔn)時鐘速度運行且從設(shè)備到控制器的距離小于 3 英尺(1 米)的 SCSI 系統(tǒng)。主動端接用于快速 SCSI 系統(tǒng)或設(shè)備距離 SCSI 控制器超過 3 英尺(1 米)的系統(tǒng)。

　　SCSI還采用了三種不同類型的總線信令，這也會影響終止。信號是通過電線發(fā)送電脈沖的方式。

　　單端 (SE)：控制器生成信號，并通過一條數(shù)據(jù)線將其推送到總線上的所有設(shè)備。每個設(shè)備都充當(dāng)接地。因此，信號很快開始下降，從而將 SE SCSI 限制在最大約 10 英尺(3 米)內(nèi)。SE 信令在 PC 中很常見。

　　高壓差分 (HVD)：通常用于服務(wù)器，HVD 使用串聯(lián)方法進行信令，包括數(shù)據(jù)高線和數(shù)據(jù)低線。SCSI 總線上的每個設(shè)備都有一個信號收發(fā)器。當(dāng)控制器與設(shè)備通信時，總線上的設(shè)備接收信號并重新傳輸，直到到達目標(biāo)設(shè)備。這允許控制器和設(shè)備之間的距離更遠，最遠可達 80 英尺(25 米)。

　　低壓差分 (LVD)：LVD是HVD的變體，其工作方式大致相同。最大的區(qū)別在于收發(fā)器更小，內(nèi)置在每個設(shè)備的SCSI適配器中。這使得LVD SCSI設(shè)備更經(jīng)濟實惠，并允許LVD使用更少的電力進行通信。缺點是最大距離是HVD的一半 - 40英尺(12米)。