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日晟数据恢复中心转载:SCSI接口详解
2008-7-17

SCSI接口详解



目前存储设备的接口有五大类:IDE、SCSI、USB,并行口,串口,其中并行口与串口的速度非常慢,不提也罢,最主要的就是IDE,usb,SCSI。IDE(Integrated Drive Electronics,电子集成驱动器)凭着其高速的传输和平常的价格,受到普通用户的欢迎,而usb设备大有后来者居上之势,至于SCSI(Small Computer System Interface,小型计算机系统接口),速度、性能和稳定性都比IDE要好,价格当然也要贵得多,主要面向服务器和工作站市场。 在过去的几年间,IDE进步得很快,Ultra DMA 33推出不到两年,Ultra DMA 66就上市了。其实,SCSI的发展一点也不比IDE慢,只不过我们较少接触,对其了解不深而己。SCSI的标准从1980年开始实行,但到现在还未统一,各厂商对它的命名不相同,容易令人混淆是最主要的原因,下文介绍了SCSI接口的各个方面,希望对准备购买SCSI设备的朋友有所帮助。
一、概述
 SCSI是一种连结主机和外围设备的接口,支持包括磁盘驱动器、磁带机、光驱、扫描仪在内的多种设备。它由SCSI控制器进行数据操作,SCSI控制器相当于一块小型CPU,有自己的命令集和缓存。要了解SCSI,必须先了解它的类型,以下是STA(SCSI Trade Association,SCSI同业公会)的标准分类。
 SCSI的类型,注释:
  (1)点到点传输的总线长度
  (2)SCSI、Ultra SCSI或Ultra2 SCSI均是可选项
  (3)LVD(Low Voltage Differential,低分差动)没有定义它的速度,在12米以内都能保持正常传输率。如果在总线内有一个设备设置成单终结,整个总线也会切换成单终结。
  (4)单终结没有定义它的长度
  (5)HVD(High Voltage Differential,高分差动)没有定义它的速度
  (6)在Ultra2之后,所有高速传输都是基于宽带(Wide)模式。
  看到上述标准,是否觉得有点眼花缭乱,其实,对于一个新用户来说,了解SCSI控制器和数据线的类型比接口类型更重要。在SCSI总线中,控制器也算一个设备,即实际最大可连接设备数目 = 理论最大支持设备数目-1。
  接着是所有SCSI规格公用的几个标准术语解释:
    Single Ended(单终结):许多旧式设备都是单终结设备,它们限制于SCSI-1协议的6米长度。注意:此距离包括设备内部电缆的距离。
   Differential(分差动):SCSI总线和设备可借助它来沿长传输的距离,附加线的最大长度为25米。缺点是与单终结设备不兼容。
   Fast SCSI:把第一代SCSI总线的速度从5MHz提高至10MHz,理论数据传输率也加倍到10MB/秒。
   Ultra SCSI:把第一代SCSI总线的速度从5MHz提高至20MHz,理论数据传输率也加倍到20MB/秒。 Wide SCSI:它依靠第二条数据电缆或68针数据线来增加总线的性能,数据位宽为16或32 bits,把传统SCSI的性能提升至2倍或4倍。
   Wide Ultra SCSI:利用68针数据线把总线性能提高到40MB/秒。
  仅靠上面的描述,我们仍然不能准确地判断出一个SCSI总线的类型,必须同时了解它的总线宽度、总线速度、数据线类型和附加命令集才能达到目的。
  二:SCSI连接器的类型 
  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。
三、SCSI ID和总线终结器
  相信许多SCSI用户都有这种经历,插上设备之后,操作系统怎样也不认,后来检查总线,才发现是终结和ID没有设置好。ID(identify)作为SCSI设备在SCSI总线的唯一识别符,绝对不允许重复,可选范围从0到15,SCSI主控制器通常占用id 7,即是说我们可以用在设备上的ID号共有15个。 总线终结器能告诉SCSI主控制器整条总线在何处终结,并发出一个反射信号给控制器,必须在两个物理终端作一个终结信号才能使用SCSI总线。常见的错误是把终结设置在ID号最高或最低的地方,而不是设置在物理终端的SCSI设备上。其实,SCSI设备总是以链形来连接的,按顺序就能分辨出哪一个是终结设备。 终结的方式有三种:自终结设备、物理总线终结器和自终结电缆。大多数新型SCSI设备都有自终结跳线,只要把非终结设备的自终结跳线设置成OFF即可避免冲突问题;物理总线终结器是一种硬件接头,又分为主动型和被动型两种,主动型使用电压调整器来进行操作,被动型利用总线上的能源信号来操作,被动型比主动型更为精确;自终结电缆可以代替物理总线终结器,也是一种硬件,它的价格非常昂贵,常用于两个主机连接同一个物理设备,如:两个服务器存取同一个物理SCSI硬盘。 通过检查SCSI ID和总线终结器,我们可以找出大多数冲突现象的解决方法,这是SCSI设备用户必须重视的一点。
四、IDE V.S.
  SCSI 在面对新SCSI用户时,我最常听到的一个疑问是:“究竟SCSI好,还是IDE好?”。这是个很难回答的问题,它包括了性能、价格、易用性、扩展性多方面因素。 从性能上说,SCSI当然要比IDE好,毕竟SCSI控制器上有一个相当于CPU的芯片,能够处理大部分工作,减轻了中央处理器的负担(CPU占用率)。同一时间推出的硬盘中,SCSI系产品的转速、缓存容量和数据传输率均比IDE系高,要比速度,IDE怎样也比不过SCSI。 在价格方面,SCSI是昂贵的代名词,面向商业级应用,IDE则以低价格著称,面向桌面式计算机。 易用性:使用SCSI的过程中,常会发生SCSI ID和总线终结器设置错误,导致硬件不能识别的故障,IDE设备仅有主、副之分,在同一数据线上只有两个设备,只要分别设置为Master和Slave就不会有冲突。 扩展性:能够连接多达15个设备是SCSI的优点之一,而标准PC的IDE接口,最多只能连接4个设备。 购买一样产品之前,我们最主要的是考虑到自己的需求,凭着这一点,很容易判断出哪个产品较适合你,仅说“好”与“不好”没有太大意义。如果你用电脑来玩游戏机、看DVD、上网,IDE硬盘己能满足你的应用,SCSI仅会让Quake 3增加几帧,绝对划不来。若是用计算机来视频捕捉、影像编辑等要求大量磁盘输入/输出的工作,相信SCSI是你的上上之选,别为了省几个金钱而买IDE哦,否则会得不偿失的。
五、SCSI的未来
  SCSI是一种不断前进的技术,最近加入的规格有Fibre Channel SCSI、IEEE 1394(Firewire,火线)和SCSI 3(160MB/秒),即将诞生的有SCSI 4(320MB/秒)和SCSI 5(640MB/秒)。从SCSI 3开始,SCSI能按照需要快速地提高性能,并拥有近乎完美的向后兼容性,保护了用户的投资。 随了速度的日益提升之外,SCSI也开始注重易用性,采用CAM(Common Access Model,公共存取模型)在众多SCSI命令集和程序调节之间加入了一个控制层,使SCSI的编程更为方便。我坚信,科学的进步会把SCSI带上一个又一个技术高峰,未来的SCSI也一定会变得更便宜更好用。

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