Войти
Значок / логотип Single Ended Parallel SCSI Маленький Интерфейс компьютерной системы (SCSI, ) - это набор стандартов для физического подключения и передачи данных между компьютерами и периферийные устройства. Стандарты SCSI определяют команды, протоколы, электрические, оптические и логические интерфейсы. SCSI чаще всего используется для жестких дисков и ленточных накопителей, но он может подключать широкий спектр других устройств, включая сканеры и CD накопители, хотя и не все контроллеры могут обрабатывать все устройства. Стандарт SCSI определяет наборы команд для конкретных типов периферийных устройств ; наличие «неизвестного» в качестве одного из этих типов означает, что теоретически его можно использовать в качестве интерфейса практически для любого устройства, но стандарт весьма прагматичен и ориентирован на коммерческие требования.
Унаследованный стандарт SCSI, X3.131-1986, обычно называемый SCSI-1, был опубликован техническим комитетом X3T9 Американского национального института стандартов (ANSI) в 1986 году. SCSI-2 был опубликован в августе 1990 года как X3.T9.2 / 86-109 с дальнейшими изменениями в 1994 году и последующим принятием множества интерфейсов. Дальнейшие усовершенствования привели к повышению производительности и поддержке постоянно растущего объема хранилища данных.
Карта Adaptec ACB-4000A SASI 1985 года. SCSI является производным от «SASI», «Shugart Associates Системный интерфейс», разработанный примерно в 1978 году и публично раскрытый в 1981 году. Считается «отцом» SASI и, в конечном итоге, SCSI благодаря своей новаторской работе сначала в Shugar t Associates, а затем в Adaptec.
Контроллер SASI обеспечил мост между низкоуровневым интерфейсом жесткого диска и хост-компьютером, который должен был читать блоки данных. Платы контроллера SASI обычно были размером с жесткий диск и обычно физически монтировались на шасси диска. SASI, который использовался в мини- и ранних микрокомпьютерах, определил интерфейс как использование 50-контактного плоского ленточного соединителя, который был принят как соединитель SCSI-1. SASI является полностью совместимым подмножеством SCSI-1, поэтому многие, если не все, тогда существовавшие контроллеры SASI были совместимы со SCSI-1.
По крайней мере до февраля 1982 года ANSI разработала спецификацию как «SASI »и« Системный интерфейс Shugart Associates », однако комитет, документирующий стандарт, не позволил бы назвать его именем компании. Почти целый день ушел на то, чтобы договориться о названии стандартного «Интерфейса малой компьютерной системы», которое Баучер намеревался произносить «сексуально», но Дал Аллан из ENDL произнес новый акроним как «тупой», и это прижилось.
Ряд компаний, таких как NCR Corporation, Adaptec и Optimem, были первыми сторонниками SCSI. Предполагается, что предприятие NCR в Уичито, Канзас разработало первый в отрасли чип контроллера SCSI; это сработало в первый раз.
«Маленькая» ссылка в «интерфейсе малой компьютерной системы» является исторической; с середины 1990-х годов SCSI доступен даже в самых больших компьютерных системах.
С момента стандартизации в 1986 году SCSI широко использовался в Amiga, Atari, Apple Macintosh и Sun Microsystems компьютерные линии и серверные системы ПК. Apple начала использовать менее дорогой parallel ATA (PATA, также известный как IDE) для своих компьютеров низкого уровня с Macintosh Quadra 630 в 1994 году и добавила его к своим высокопроизводительным компьютерам. конец настольных компьютеров, начиная с Power Macintosh G3 в 1997 году. Apple полностью отказалась от встроенного SCSI в пользу IDE и FireWire с (Blue White) Power Mac G3 в 1999 году, при этом все еще предлагая Хост-адаптер PCI SCSI в качестве опции вплоть до моделей Power Macintosh G4 (AGP Graphics). Sun переключила свой нижний предел на Serial ATA (SATA). Commodore включил SCSI в системы Amiga 3000 / 3000T и был дополнением к предыдущим моделям Amiga 500/2000. Начиная с систем Amiga 600/1200/4000 Commodore перешел на интерфейс IDE. Компания Atari включила SCSI в стандартную комплектацию своих компьютерных моделей Atari MEGA STE, Atari TT и Atari Falcon. SCSI никогда не был популярен в мире дешевых IBM PC из-за более низкой стоимости и адекватной производительности стандарта жестких дисков ATA. Однако диски SCSI и даже SCSI RAID стали обычным явлением на рабочих станциях ПК для производства видео или аудио.
Последние физические версии SCSI - Serial Attached SCSI (SAS), SCSI-over- Протокол Fibre Channel (FCP) и USB Attached SCSI (UAS) —отключайтесь от традиционной параллельной шины SCSI и выполняйте передачу данных через последовательную связь с использованием точка-к- точки ссылки. Хотя большая часть документации SCSI говорит о параллельном интерфейсе, все современные разработки используют последовательные интерфейсы. Последовательные интерфейсы имеют ряд преимуществ по сравнению с параллельным SCSI, включая более высокую скорость передачи данных, упрощенную прокладку кабелей, большую дальность действия, улучшенную изоляцию ошибок и возможность полнодуплексного режима. Основной причиной перехода на последовательные интерфейсы является проблема рассогласования частоты высокоскоростных параллельных интерфейсов, которая делает более быстрые варианты параллельного SCSI уязвимыми для проблем, вызванных подключением кабелей и терминированием.
нефизический iSCSI сохраняет базовую парадигму SCSI , особенно набор команд, почти без изменений, за счет внедрения SCSI-3 поверх TCP / IP. Поэтому iSCSI использует логические соединения вместо физических каналов и может работать поверх любой сети, поддерживающей IP. Фактические физические каналы реализуются на нижних сетевых уровнях, независимо от iSCSI. Преимущественно используется Ethernet, который также имеет последовательный характер.
SCSI популярен на высокопроизводительных рабочих станциях, серверах и устройствах хранения. Почти все подсистемы RAID на серверах десятилетиями использовали жесткие диски SCSI (первоначально Parallel SCSI, временный Fibre Channel, недавно SAS), хотя ряд производителей предлагают подсистемы RAID на основе SATA как более дешевые. вариант. Более того, SAS предлагает совместимость с устройствами SATA, создавая гораздо более широкий диапазон возможностей для подсистем RAID вместе с наличием дисков nearline SAS (NL-SAS). Вместо SCSI современные настольные компьютеры и ноутбуки обычно используют интерфейсы SATA для внутренних жестких дисков, причем NVMe вместо PCIe набирает популярность, поскольку SATA может стать узким местом современных твердотельных накопителей.
SCSI доступен с множеством интерфейсов. Первым был параллельный интерфейс SCSI (также называемый параллельным интерфейсом SCSI или SPI), в котором используется конструкция параллельной шины. С 2005 года SPI был постепенно заменен на Serial Attached SCSI (SAS), в котором используется конструкция serial, но сохранены другие аспекты технологии. Многие другие интерфейсы, которые не полагаются на полные стандарты SCSI, по-прежнему реализуют протокол команд SCSI ; другие полностью отказываются от физической реализации, сохраняя при этом архитектурную модель SCSI. iSCSI, например, использует TCP / IP в качестве транспортного механизма, который чаще всего передается по Gigabit Ethernet или более быстрым сетевым каналам..
Интерфейсы SCSI часто включаются в компьютеры различных производителей для использования в Microsoft Windows, классической Mac OS, Unix, Операционные системы Commodore Amiga и Linux, реализованные либо на материнской плате , либо с помощью подключаемых адаптеров. С появлением дисков SAS и SATA поддержка параллельного SCSI на материнских платах была прекращена.
Assorted Parallel SCSI Connectors Первоначально, Параллельный интерфейс SCSI (SPI) был единственным интерфейсом, использующим протокол SCSI. Его стандартизация началась в 1986 году как несимметричная 8-битная шина , скорость передачи до 5 МБ / с, и превратилась в низковольтную дифференциальную 16 -битная шина со скоростью до 320 МБ / с. Последний стандарт SPI-5 от 2003 года также определил скорость 640 МБ / с, что не удалось реализовать.
Спецификации параллельного SCSI включают несколько режимов синхронной передачи для параллельного кабеля и асинхронный режим. Асинхронный режим - это классический протокол запроса / подтверждения, который позволяет системам с медленной шиной или простым системам также использовать устройства SCSI. Чаще используются более быстрые синхронные режимы.
| Интерфейс | Альтернативные. имена | Спецификация. тело / документ | Ширина. (биты) | Часы | Линейный код | Максимум | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Пропускная способность | Длина | Устройства | ||||||
| Ultra-320 SCSI | Ultra-4; Fast-160 | SPI-5 (INCITS 367-2003) | 16 | 80 МГц DDR | нет | 320 МБ / с (2560 Мбит / с) | 12 м | 16 |
| SSA | Архитектура последовательного хранилища | T10 / INCITS 309-1997 | последовательный | 200 Мбит / с | 8b10b | 20 МБ / с (160 Мбит / с) | 25 м | 96 |
| SSA 40 | T10 / INCITS 309-1997 | последовательный | 400 Мбит / с | 40 МБ / с (320 Мбит / с) | 25 m | 96 | ||
| Fibre Channel 1 Гбит | 1GFC | T11 / X3T11 / 94-175v0 FC-PH Draft, Revision 4.3 | последовательный | 1,0625 Гбит / с | 8b10b | 98,4 МБ / с (850 Мбит / с) | 500 м / 10 км | 127 (FC-AL ). 2 (FC-SW ) |
| Fibre Channel 2 Гбит | 2GFC | T11 / X3T11 / 96-402v0 FC-PH-2, ред. 7.4 | последовательный | 2,125 Гбит / с | 197 МБ / с (1700 Мбит / с) | 500 м / 10 км | 127/2 | |
| Fibre Channel 4Gbit | 4GFC | Проект T11 / INCITS 2118-D / Rev 6.10 | последовательный | 4,25 Гбит / с | 394 МБ / с (3400 Мбит / с) | 500 м / 10 км | 127/2 | |
| Fibre Channel 8Gbit | 8GFC | T11 / INCITS Project 2118-D / Rev 6.10 | серийный | 8,5 Гбит / с | 788 МБ / с (6800 Мбит / с) | 500 м / 10 км | 127/2 | |
| Fibre Channel 16 Гбит | 16GFC | T11 / INCITS Project 2118-D / Rev 6.10 | последовательный | 14,025 Гбит / с | 64b66b | 1,575 МБ / с (13,600 Мбит / с) | 500 м / 10 км | 127/2 |
| SAS 1,1 | SCSI с последовательным подключением | T10 / INCITS 417-2006 | последовательный | 3 Гбит / с | 8b10b | 300 МБ / с (2400 Мбит / с) | 6 m | 16,256 |
| SAS 2.1 | T10 / INCITS 478-2011 | последовательный | 6 Гбит / с | 600 МБ / с (4800 Мбит / с) | 6 м | 16,256 | ||
| SAS 3.0 | T10 / INCITS 519 | последовательный | 12 Гбит / с | 1200 МБ / с (9600 Мбит / с) | 6 м | 16,256 | ||
| SAS 4.0 | T10 / INCITS 534 (черновик) | последовательный | 22,5 Гбит / с | 2400 МБ / с (19200 Мбит / с) | tbd | 16,256 | ||
| IEEE 1394 -2008 | Firewire S3200, i.Link, Протокол последовательной шины (SBP) | IEEE Std. 1394-2008 | последовательный | 3,145728 Гбит / с | 8b10b | 315 МБ / с (2,517 Мбит / с) | 4,5 м | 63 |
| SCSI Express | SCSI через PCIe (SOP) | T10 / INCITS 489 | последовательный | 8 GT / s (PCIe 3.0) | 128b130b | 985 МБ / с (7877 Мбит / с) | короткий, объединительная плата только | 2 |
| Подключенный к USB SCSI 2 | UAS-2 | T10 / INCITS 520 | последовательный | 10 Гбит / с (USB 3.1 ) | 128b132b | ~ 1200 МБ / с (~ 9500 Мбит / с) | 3 м | 127 |
| ATAPI через параллельный ATA | пакетный интерфейс ATA | T13 / NCITS 317-1998 | 16 | 33 МГц DDR | нет | 133 МБ / с (1064 Мбит / с) | 457 мм (18 дюймов) | 2 |
| ATAPI через Serial ATA | последовательный | 6 Гбит / с | 8b10b | 600 МБ / с (4800 Мбит / с) | 1 м | 1 (15 с множителем портов ) | ||
| iSCSI | Internet Small Computer System Interface, SCSI over IP | IETF / RFC 7143 | мес. tly serial | зависит от реализации и сети | 1187 МБ / с или 1239 МБ / с | зависит от реализации и сети | 2 (IPv6 ) | |
| SRP | Протокол SCSI RDMA (SCSI через InfiniBand и аналогичные) | T10 / INCITS 365-2002 | в зависимости от реализации и сети | |||||
Терминатор шины со снятой верхней крышкой Внутренние параллельные кабели SCSI обычно представляют собой ленточные, с двумя или более 50–, 68– или Подключены 80-контактные разъемы. Внешние кабели обычно экранированы (но могут не быть) с 50- или 68-контактными разъемами на каждом конце, в зависимости от поддерживаемой ширины шины SCSI. 80-контактный разъем Single Connector Attachment (SCA) обычно используется для устройств с возможностью горячей замены.
Fibre Channel может использоваться для транспортировки информационных блоков SCSI, так как определяется протоколом Fibre Channel для SCSI (FCP). Эти соединения допускают «горячую» замену и обычно реализуются с помощью оптического волокна.
Последовательный SCSI (SAS) использует модифицированный Serial ATA кабель данных и питания.
iSCSI (Internet Small Computer System Interface) обычно использует разъемы и кабели Ethernet в качестве физического транспорта, но может работать через любой физический транспорт, способный передавать IP.
Протокол SCSI RDMA (SRP) - это протокол, который определяет, как передавать команды SCSI через надежное соединение RDMA. Этот протокол может работать через любой физический транспорт с поддержкой RDMA, например InfiniBand или Ethernet при использовании RoCE или iWARP.
USB Attached SCSI позволяет устройствам SCSI использовать Универсальная последовательная шина.
Интерфейс автоматизации / привода - Транспортный протокол (ADT) используется для соединения съемных носителей, таких как ленточные накопители, с контроллерами библиотек ( устройств автоматики), в которых они установлены. Стандарт ADI определяет использование RS-422 для физических соединений. Стандарт ADT-2 второго поколения определяет iADT, использование протокола ADT через IP (Интернет-протокол) соединений, например, через Ethernet. Стандарты интерфейса автоматизации / привода - команд (ADC, ADC-2 и ADC-3) определяют команды SCSI для этих установок.
Помимо множества различных аппаратных реализаций, стандарты SCSI также включают обширный набор определений команд. Архитектура команд SCSI была первоначально определена для параллельных шин SCSI, но была перенесена с минимальными изменениями для использования с iSCSI и последовательным SCSI. Другие технологии, которые используют набор команд SCSI, включают пакетный интерфейс ATA, USB-накопитель большой емкости и FireWire SBP-2.
В терминологии SCSI связь осуществляется между инициатор и цель. Инициатор отправляет команду цели, которая затем отвечает. Команды SCSI отправляются в блоке дескриптора команд (CDB ). CDB состоит из однобайтового кода операции, за которым следуют пять или более байтов, содержащих параметры, специфичные для команды.
В конце последовательности команд цель возвращает байт кода состояния , например 00h для успеха, 02h для ошибки (так называемое условие проверки ), или 08 ч. если занято. Когда цель возвращает условие проверки в ответ на команду, инициатор обычно затем выдает, чтобы получить квалификатор кода клавиши (KCQ ) от цели. Последовательность условий проверки и определения запроса включает специальный протокол SCSI, называемый Условие условной принадлежности.
. Есть четыре категории команд SCSI: N (не данные), W (запись данных от инициатора к цели), R ( чтение данных) и B (двунаправленный). Всего существует около 60 различных команд SCSI, из которых наиболее часто используются:
Каждому устройству на шине SCSI назначается уникальный идентификационный номер SCSI или ID. Устройства могут включать в себя несколько логических блоков, которым адресуется номер логического блока (LUN). Простые устройства имеют только один LUN, более сложные устройства могут иметь несколько LUN.
Запоминающее устройство с «прямым доступом» (т. Е. Дискового типа) состоит из ряда логических блоков, адресованных по адресу логического блока (LBA ). Типичный LBA равен 512 байтам памяти. Использование LBA со временем развивалось, поэтому для чтения и записи данных предусмотрено четыре различных варианта команд. Команды чтения (6) и записи (6) содержат 21-битный адрес LBA. Команды Read (10), Read (12), Read Long, Write (10), Write (12) и Write Long содержат 32-битный адрес LBA, а также различные другие параметры.
Емкость устройства «последовательного доступа» (т. Е. Ленточного) не указана, потому что она зависит, среди прочего, от длины ленты, которая не определяется машиночитаемым способом. Операции чтения и записи на устройстве последовательного доступа начинаются с текущей позиции ленты, а не с определенного LBA. Размер блока на устройствах с последовательным доступом может быть фиксированным или переменным, в зависимости от конкретного устройства. Ленточные устройства, такие как полудюймовая 9-дорожечная лента, DDS (4-миллиметровые ленты, физически похожие на DAT ), Exabyte и т. Д.., поддерживают переменные размеры блоков.
На параллельной шине SCSI устройство (например, хост-адаптер, дисковод) идентифицируется с помощью «SCSI ID», который является число в диапазоне 0–7 на узкой шине и в диапазоне 0–15 на широкой шине. На более ранних моделях физическая перемычка или переключатель управляет идентификатором SCSI инициатора (хост-адаптер ). На современных хост-адаптерах (примерно с 1997 г.) при выполнении операций ввода-вывода для адаптера устанавливается идентификатор SCSI; например, адаптер часто содержит программу BIOS, которая запускается при загрузке компьютера, и в этой программе есть меню, позволяющие оператору выбрать идентификатор SCSI хост-адаптера. В качестве альтернативы хост-адаптер может поставляться с программным обеспечением, которое необходимо установить на хост-компьютер для настройки идентификатора SCSI. Традиционный идентификатор SCSI для хост-адаптера - 7, поскольку этот идентификатор имеет наивысший приоритет во время арбитража шины (даже на 16-битной шине).
SCSI ID устройства в корпусе накопителя, имеющем заднюю панель, устанавливается перемычками или слотом в корпусе, в который устанавливается устройство, в зависимости от модели корпуса. В последнем случае каждый слот на задней панели корпуса подает управляющие сигналы на привод для выбора уникального идентификатора SCSI. Корпус SCSI без объединительной панели часто имеет переключатель для каждого диска, чтобы выбрать его идентификатор SCSI. Корпус упакован с разъемами, которые необходимо вставить в привод, где обычно находятся перемычки; переключатель имитирует необходимые перемычки. Хотя не существует стандарта, по которому это работает, разработчики дисков обычно устанавливают заголовки перемычек в согласованном формате, который соответствует способу реализации этих переключателей.
Установка загрузочного (или первого) жесткого диска на SCSI ID 0 является принятой рекомендацией ИТ-сообщества. SCSI ID 2 обычно устанавливается для дисковода гибких дисков, а SCSI ID 3 - для привода CD-ROM.
Обратите внимание, что целевое устройство SCSI (которое можно назвать «физическая единица») иногда делится на более мелкие «логические единицы». Например, высокопроизводительная дисковая подсистема может быть одним устройством SCSI, но содержать десятки отдельных дисководов, каждый из которых является логической единицей. Кроме того, RAID-массив может быть одним устройством SCSI, но может содержать множество логических единиц, каждая из которых является «виртуальным» диском - набором полос или зеркальным набором, созданным из частей реальных дисков. Идентификатор SCSI, WWN и т. Д. В этом случае идентифицирует всю подсистему, а второй номер, номер логического устройства (LUN), идентифицирует дисковое устройство (реальное или виртуальное) в подсистеме.
Довольно часто, хотя и неверно, называть логическую единицу «LUN». Соответственно, фактический LUN может называться «номером LUN» или «идентификатором LUN».
В современных транспортных протоколах SCSI существует автоматизированный процесс «обнаружения» идентификаторов. Инициатор SSA (обычно хост-компьютер через «хост-адаптер») «проходит цикл», чтобы определить, какие устройства подключены, а затем присваивает каждому из них 7-битное значение «счетчика переходов». Fibre Channel - инициаторы Arbitrated Loop (FC-AL) используют LIP (протокол инициализации цикла) для опроса каждого порта устройства на предмет его WWN (всемирное имя ). Для iSCSI из-за неограниченного объема (IP) сети процесс довольно сложен. Эти процессы обнаружения происходят во время включения / инициализации, а также в случае изменения топологии шины позже, например, при добавлении дополнительного устройства.
Хотя все контроллеры SCSI могут работать с устройствами хранения для чтения / записи, то есть с дисками и лентами, некоторые из них не будут работать с некоторыми другими типами устройств; более старые контроллеры, вероятно, будут более ограниченными, иногда из-за их программного обеспечения драйверов, и по мере развития SCSI добавлялось больше типов устройств. Даже CD-ROM обрабатываются не всеми контроллерами. Тип устройства - это 5-битное поле, о котором сообщает; defined Типы периферийных устройств SCSI включают, помимо многих разновидностей запоминающих устройств, принтер, сканер, устройство связи и универсальный тип «процессора» для устройств, не перечисленных иначе.
В более крупных серверах SCSI дисковые устройства размещаются в интеллектуальном корпусе, который поддерживает Службы корпуса SCSI (SES). Инициатор может взаимодействовать с корпусом, используя специальный набор команд SCSI для доступа к питанию, охлаждению и другим характеристикам, не связанным с данными.
 | Викискладе есть материалы, связанные с SCSI. |
 | Найдите SCSI в Викисловаре, бесплатном словаре. |
