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SCSI的工作原理

来源:
2023-01-31
类别:基础知识
eye 24
文章创建人 拍明芯城

  

SCSI设备通常连接到像这样的控制器卡。查看更多计算机硬件图片。


  SCSI设备通常连接到像这样的控制器卡。 查看更多 电脑硬件图片.一台电脑充满了 公共汽车 - 将信息和电力从一个地方带到另一个地方的高速公路。例如,当您将 MP3 播放器或数码相机插入计算机时,您可能正在使用 通用串行总线 (USB) 端口。您的USB端口擅长携带小型电子设备所需的数据和电力,这些电子设备可以创建和存储图片和音乐文件。但是这条总线不够大,无法同时支持整台计算机、一台服务器或许多设备。

  为此,您需要更多类似的东西 SCSI.SCSI 最初代表 小型计算机系统接口,但它真的超出了“小”名称。它是一种快速总线,可以同时将许多设备连接到计算机,包括 硬盘, 扫描仪, 光盘/RW 驱动器, 打印机 和 磁带驱动器.其他技术,如串行ATA(SATA),已经在新系统中在很大程度上取代了它,但SCSI仍在使用中。本文将回顾 SCSI 基础知识,并为您提供有关 SCSI 类型和规格的大量信息。

  SCSI 基础知识

  

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  SCSI 连接器SCSI 基于较旧的专有总线接口,称为 舒加特联合公司系统接口 (萨西)。SASI最初由Shugart Associates与NCR Corporation于1981年共同开发。1986年, 美国国家标准协会 (ANSI)批准了SCSI(发音为“scuzzy”),这是SASI的修改版本。SCSI 使用 控制器 向支持 SCSI 的设备发送和接收数据和电源,例如 硬盘 和 打印机.

  SCSI 有几个好处。它相当快,高达每秒320兆字节(MBps)。它已经存在了 20 多年,并且经过了彻底的测试,因此它以可靠而闻名。像串行 ATA 和 火线,它允许您将多个项目放在一条总线上。 SCSI 也适用于大多数计算机系统。

  但是,SCSI 也存在一些潜在的问题。它的系统有限 生物简介 支持,并且必须为每台计算机配置它。也没有通用的SCSI软件接口。最后,所有不同的SCSI类型都有不同的速度,总线宽度和连接器,这可能会令人困惑。但是,当您知道“快速”,“超”和“宽”背后的含义时,就很容易理解了。接下来我们将介绍这些 SCSI 类型。

  袭击

  SCSI 通常用于控制 独立磁盘冗余阵列 ().其他技术,如串行ATA(SATA),也可用于此目的。较新的 SATA 驱动器往往比 SCSI 驱动器更快、更便宜。

  A 是一系列 硬盘 被视为一个大驱动器。这些驱动器可以同时读取和写入数据,称为 条带化.控制器确定哪个驱动器获取哪个数据块。当该驱动器写入数据时,控制器将数据发送到另一个驱动器或从另一个驱动器读取数据。

  也改善了 容错 通过 镜像 和 平价.镜像在另一个硬盘驱动器上精确复制一个驱动器的数据。奇偶校验至少使用三个硬盘驱动器,数据按顺序写入每个驱动器,最后一个驱动器除外。最后一个驱动器存储一个数字,表示其他驱动器上数据的总和。有关和容错的更多信息,请查看 本页.阅读更多

  SCSI 类型

  

双倍总线速度、双倍时钟速度和 SCSI-3 规范的不同组合导致了许多 SCSI 变体。


  双倍总线速度、双倍时钟速度和 SCSI-3 规范的不同组合导致了许多 SCSI 变体。

  HOWSTUFFWORKS.COMSCSI 有三个基本规范:

  SCSI-1:SCSI-1 在 1986 年开发的原始规范现已过时。它的特点是 总线宽度 的 8 位和 时钟速度 5兆赫。

  SCSI-2:该规范于1994年通过,包括 通用命令集 (CCS) -- 18 个命令被认为是支持任何 SCSI 设备的绝对必要条件。它还可以选择将时钟速度提高一倍至10 MHz(快),将总线宽度加倍至 16 位,并将设备数量增加到 15 (宽),或同时执行两者 (快速/宽).还添加了 SCSI-2 命令队列,允许设备存储来自主机的命令并确定其优先级。

  SCSI-3:该规范于 1995 年首次亮相,并在其整体范围内包括一系列较小的标准。一套标准,涉及 SCSI 并行接口 (SPI),即SCSI设备相互通信的方式,在SCSI-3中不断发展。大多数 SCSI-3 规范都以术语开头 超,例如 Ultra 表示 SPI 变体,Ultra2 表示 SPI-2 变体,Ultra3 表示 SPI-3 变体。“快速”和“宽”名称的工作方式与 SCSI-2 对应项相同。SCSI-3 是当前使用的标准。

  双倍总线速度、双倍时钟速度和 SCSI-3 规范的不同组合导致了许多 SCSI 变体。此页面上的图表比较了其中的几个。许多较慢的不再使用——我们已经将它们包括在内进行比较。

  

SCSI 控制器


  SCSI 控制器

  除了提高总线速度外,Ultra320 SCSI还使用 打包 数据传输,提高效率。Ultra2也是最后一种具有“窄”或8位总线宽度的类型。

  所有这些 SCSI 类型都是 平行 - 数据位同时在总线中移动,而不是一次一个。最新一代的 SCSI,称为 串行连接 SCSI (SAS),使用 SCSI 命令,但以串行方式传输数据。SAS 使用点对点串行连接以每秒 3.0 GB 的速度移动数据,每个 SAS 端口最多可支持 128 个设备或扩展器。

  所有不同的 SCSI 品种都使用控制器和电缆与设备连接。接下来我们将看看这个过程。

  控制器、设备和电缆

  

内部SCSI设备连接到带状电缆。


  内部SCSI设备连接到带状电缆。

  

外部SCSI设备使用粗的圆形电缆进行连接。


  外部SCSI设备使用粗的圆形电缆进行连接。

  SCSI 控制器在 SCSI 总线和计算机上的所有其他设备之间进行协调。也称为 主机适配器,控制器可以是插入可用插槽的卡,也可以内置到 母板.The SCSI 生物简介 也在控制器上。这是一个小 .ROM 或 闪存 包含访问和控制总线上设备所需软件的芯片

  每个 SCSI 设备必须具有唯一的 标识符 (ID),以便其正常工作。例如,如果总线可以支持 16 个设备,则通过硬件或软件设置指定的设备 ID 范围为 0 到 15。SCSI 控制器本身必须使用其中一个 ID,通常是最高的 ID,为总线上的 15 个其他设备留出空间。

  

68 针替代 3 SCSI 连接器


  68 针替代 3 SCSI 连接器

  内部设备通过带状电缆连接到SCSI控制器。外部 SCSI 设备连接到控制器中的 菊花链 使用粗而圆的电缆。(串行连接的SCSI设备使用SATA电缆。)在菊花链中,每个设备都连接到下一个串联的设备。因此,外部 SCSI 设备通常有两个 SCSI 连接器 -- 一个用于连接到链中的前一个设备,另一个用于连接到下一个设备。

  电缆本身通常由三层组成:

  内层: 最受保护的层,它包含正在发送的实际数据。

  媒体层: 包含向设备发送控制命令的线路。

  外层: 包括携带奇偶校验信息的导线,可确保数据正确。

  不同的 SCSI 变体使用不同的连接器,这些连接器通常彼此不兼容。这些连接器通常使用 50、68 或 80 针。SAS 使用更小、兼容 SATA 的连接器。

  一旦总线上的所有设备都已安装并具有自己的ID,则必须关闭总线的每一端。接下来我们将看看如何做到这一点。

  终止

  

某些 SCSI 终结器内置于 SCSI 设备中,而其他终结器可能需要像这样的外部终结器。


  某些 SCSI 终结器内置于 SCSI 设备中,而其他终结器可能需要像这样的外部终结器。如果 SCSI 总线保持打开状态,则从总线发送的电信号可能会反射回来并干扰设备与 SCSI 控制器之间的通信。解决方案是 终止 总线,用 电阻电路.如果总线同时支持内部和外部设备,则必须终止每个系列上的最后一个设备。

  SCSI 终止的类型可分为两大类:被动和主动。 被动端接 通常用于以标准时钟速度运行且从设备到控制器的距离小于 3 英尺(1 米)的 SCSI 系统。 主动端接 用于快速 SCSI 系统或设备距离 SCSI 控制器超过 3 英尺(1 米)的系统。

  SCSI还采用了三种不同类型的 总线信令,这也会影响终止。信号是通过电线发送电脉冲的方式。

  单端 (SE):控制器生成信号,并通过一条数据线将其推送到总线上的所有设备。每个设备都充当接地。因此,信号很快开始下降,从而将 SE SCSI 限制在最大约 10 英尺(3 米)内。SE 信令在 PC 中很常见。

  高压差分 (HVD):通常用于服务器,HVD 使用串联方法进行信令,包括数据高线和数据低线。SCSI 总线上的每个设备都有一个信号收发器。当控制器与设备通信时,总线上的设备接收信号并重新传输,直到到达目标设备。这允许控制器和设备之间的距离更远,最远可达 80 英尺(25 米)。

  低压差分 (LVD):LVD是HVD的变体,其工作方式大致相同。最大的区别在于收发器更小,内置在每个设备的SCSI适配器中。这使得LVD SCSI设备更经济实惠,并允许LVD使用更少的电力进行通信。缺点是最大距离是HVD的一半 - 40英尺(12米)。

  

有源终结器


  有源终结器

  HVD和LVD通常都使用无源端接器,即使设备和控制器之间的距离可能远大于3英尺(1米)。这是因为收发器确保从总线的一端到另一端的信号很强。

  常见问题

  SCSI 在哪里使用?

  SCSI 用于许多计算机存储应用程序,包括硬盘驱动器和光盘驱动器。

  什么是 SCSI 及其类型?

  SCSI 是用于将计算机存储设备连接到计算机的总线。几种类型的 SCSI 总线包括并行 SCSI、串行连接 SCSI 和光纤通道。

  SCSI 比 SATA 快吗?

  是的,SCSI比SATA快。


责任编辑:David

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