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SCSI接口
www.it33.com 2017-09-21

基本概况

通用接口

SCSI母线上可以连接主机适配器和八个SCSI外设控制器,外设可以包括磁盘、磁带、CD-ROM、可擦写光盘驱动器、打印机、扫描仪和通讯设备等。

SCSI接口

SCSI接口

SCSI是个多任务接口,设有母线仲裁功能。挂在一个SCSI母线上的多个外设可以同时工作。SCSI上的设备平等占有总线。

SCSI接口可以同步或异步传输数据,同步传输速率可以达到10MB/s,异步传输速率可以达到1.5MB/s

连接类型

SCSI规格一览表

SCSI规格一览表

SCSI连接器分为内置和外置两种。

内置数据线的外型和IDE数据线一样,只是针数和规格稍有差别,主要用于连接光驱和硬盘, 40IDE线有40根导线,40ATA6680根导线,SCSI内置则分为50针、68针和80针。

至于SCSI外置数据线,就有以下几种规格,它们的密度均不相同,千万别弄错了。

Apple SCSI,共有25针,分为两排,8位,常用于Mac机和旧式Sun工作站。

Sun MicrosystemDD-50SA,共有50针,分为三排。

SCSI-2 ,共有50针,分为两排,8位。

Centronics,共有50针,分为两排,8位,有点像并行口,它可以连接的设备数目最多。

SCA,共有80针,分为两排。

SCSI-3Wide SCSI-2,共有68针,分为两排,16位。旧式DEC单终结SCSI使用68针高密接口。

SCSI Connectors/SCSI 接口类型及长度

DB-25,Male External

DB-25,雄性外置接口

DB-25,Female External

DB-25,雌性外置接口

Low-Density,50-pin,Male External

低密度 50 针雄性外置接口 (6.5cm)

Low-Density,50-pin,Female External

低密度 50 针雌性外置接口

High-Density,50-pin,Male External

高密度 50 针雄性外置接口 (3.3cm)

High-Density,50-pin,Female External

高密度 50 针雌性外置接口

Low-Density,50-pin,Male Internal

低密度 50 针雄性内置接口 (7.1cm)

Low-Density,50-pin,Female Internal

低密度 50 针雌性内置借口

High-Density,68-pin,Male External

高密度 68 针雄性外置接口 (4.5cm)

High-Density,68-pin,Female External

高密度 68 针雌性外置接口

High-Density,68-pin,Male Internal

高密度 68 针雄性内置接口 (4.5cm)

High-Density,68-pin,Female Internal

高密度 68 针雌性内置接口

VHDCI,68-pin,Male External

非常高密度 68 针雄性外置接口 (3.2cm)

VHDCI,68-pin,Female External

非常高密度 68 针雌性外置接口

SCSI系统结构分析

SCSI是与设备无关的I/O子系统[2]  ,它允许把一些不同的设备连接到一个计算机系统上。设备的无关性意味着当连接某种设备时,并不需要知道有关该设备的任何特别的信息SCSI可以通过相应的命令从设备处直接获得必要的参数,因而所有关于设备的特定信息都放在了外围设备上。

  SCSI总线可以同时连接多个不同的设备,但在任何时刻,这些设备中只有两个可以彼此通信。设备在SCSI总线上的地址被称为SCSI ID,每个SCSI ID必须保证在该总线上是唯一的。同时SCSI ID也定义了连接设备的优先权,其中,SCSI ID0的优先权是最低的。这些设备在SCSI总线上扮演了启动器( Initiator)或者目标器(Target)的角色。启动器选择一个目标器并发送一条命令,以此在SCSI总线上触发一个动作。但是,一旦命令被传输过去,目标器就获得总线协议的控制权,由它来决定是否释放总线,并且在释放总线之后,决定何时与启动器连接。计算机SCSI主机适配器是一个典型的启动器,SCSI接口的硬盘是一个典型的目标器。[1]

SCSI系统结构中显示了一个简化的SCSI系统结构。启动器的SCSI设备接收到系统发出的执行一个I/O进程的任务后,以SCSI命令的形式传给目标器。目标器接收I/O任务,并将其传送到相应的LUN中执行,其中,LUN代表物理外围设备和执行SCSI命令所需要的逻辑电路。系统是根据I/O任务处理过程中扮演的角色不同来划分启动器和目标器的。一个启动器所能控制的目标器的数目是由SCSI总线的数据宽度来决定的。[1]

SCSI系统结构

SCSI系统结构

SCSI总线数据传输控制

SCSI总线有9个控制信号[2]  ATNBSYACKRSTMSGSELC/DREQI/O,总线的活动完全由这些控制信号来决定和实现。这些信一号由Initiator控制或者由Target控制或者由二者共同控制。其中C/DSELMSGBSYSEL的状态决定了总线处于什么阶段。在不同的阶段,总线上的信号组合是不同的。

1ATN:注意信号,通常在Initiator有消息要发送给Target的时候由Initiator设置。

  (2BSY:当有SCSI设备处于“忙”状态,占据数据总线时,这个信号被置为真。

  (3ACK:应答信号,由Initiator置位,作为对REQ/ACK请求应答数据传输的确认。

  (4RST:表示SCSI总线复位。

  (5MSG:在消息阶段由Target置位。

  (6SEL:Initiator选择Target或者Target再选Initiator时使用。

  (7C/D:表示控制或者数据信息的信号。

  (8REQ:Target置位,表示请求进行一次REQ/AC K握手的数据传输。

  (9I/O:表明当前数据传输的方向。

  为了完成一个I/O任务,SCSI设备和总线大体上必须经过以下过程:

  (1)申请使用总线

  (2)选择I/O操作对象

  (3)传送消息

  (4)交待I/O任务

  (5)数据传输

  (6)返回状态信息

当任务顺序完成后,目标器返回GOOD状态。但是,SCSI总线活动是比较复杂的,根据I/O任务的完成情况可以分成八个不同阶段。它们分别是BUS FREE(总线空闲)ARBITRATION(仲裁)SELECTION(选择)RESELECTION(重选)COMMAND(命令)DATA(数据)MESSAGE(消息)STATUS(状态)。总线进行任何处理都是以BUS FREE阶段开始,并以BUS FREE阶段结束的。在任何时候,SCSI总线只能处于一个确定的总线阶段。阶段前后的关联时受到严格限制的,也就是说并不是在每一个阶段后面都可以跟着任何的阶段。BUS FREE阶段状态的后面是ARBITRATION, SELECTION以及一个MESSAGE OUT阶段状态。在这些阶段状态之后是COMMANDDATA阶段状态,然后是STATUS阶段状态。[1]

特点

1、速度快

服务器使用的硬盘转速快,可以达到每分钟720010000转,甚至更高;它还配置了较大(一般为2MB4MB)的回写式缓存;平均访问时间比较短;外部传输率和内部传输率更高,采用Ultra Wide SCSIUltra2 Wide SCSIUltra160 SCSIUltra320 SCSI等标准的SCSI硬盘,每秒的数据传输率分别可以达到40MB80MB160MB320MB

2、可靠性高

因为服务器硬盘几乎是24小时不停地运转,承受着巨大的工作量。可以说,硬盘如果出了问题,后果不堪设想。所以,现在的硬盘都采用了 S.M.A.R.T技术(自监测、分析和报告技术),同时硬盘厂商都采用了各自独有的先进技术来保证数据的安全。为了避免意外的损失,服务器硬盘一般都能承受300G1000G的冲击力。

3、多使用SCSI接口

多数服务器采用了数据吞吐量大、CPU占有率极低的SCSI硬盘。SCSI硬盘必须通过SCSI接口才能使用,有的服务器主板集成了SCSI接口,有的安有专用的SCSI接口卡,一块SCSI接口卡可以接7SCSI设备,这是IDE接口所不能比拟的。

4、可支持热插拔

热插拔(Hot Swap)是一些服务器支持的硬盘安装方式,可以在服务器不停机的情况下,拔出或插入一块硬盘,操作系统自动识别硬盘的改动。这种技术对于24小时不间断运行的服务器来说,是非常必要的。