基本概况
通用接口
在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, 40针IDE线有40根导线,40针ATA66有80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 Microsystem的DD-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-3和Wide 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。计算机的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]
图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] :ATN,BSY,ACK,RST,MSG,SEL,C/D,REQ,I/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/D,SEL,MSG,BSY,SEL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。
(1)ATN:注意信号,通常在Initiator有消息要发送给Target的时候由Initiator设置。
(2) BSY: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。
(3) ACK:应答信号,由Initiator置位,作为对REQ/ACK请求应答数据传输的确认。
(4)RST:表示SCSI总线复位。
(5) MSG:在消息阶段由Target置位。
(6)SEL:在Initiator选择Target或者Target再选Initiator时使用。
(7)C/D:表示控制或者数据信息的信号。
(8)REQ:由Target置位,表示请求进行一次REQ/AC K握手的数据传输。
(9)I/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)和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COMMAND,DATA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7200或10000转,甚至更高;它还配置了较大(一般为2MB或4MB)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 SCSI、Ultra2 Wide SCSI、Ultra160 SCSI、Ultra320 SCSI等标准的SCSI硬盘,每秒的数据传输率分别可以达到40MB、80MB、160MB、320MB。
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300G到1000G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7个SCSI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。
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