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基本概況
通用接口
在SCSI母線上可以連接主機(jī)適配器和八個(gè)SCSI外設(shè)控制器，外設(shè)可以包括磁盤、磁帶、CD-ROM、可擦寫光盤驅(qū)動(dòng)器、打印機(jī)、掃描儀和通訊設(shè)備等。
SCSI接口
SCSI接口
SCSI是個(gè)多任務(wù)接口，設(shè)有母線仲裁功能。掛在一個(gè)SCSI母線上的多個(gè)外設(shè)可以同時(shí)工作。SCSI上的設(shè)備平等占有總線。
SCSI接口可以同步或異步傳輸數(shù)據(jù)，同步傳輸速率可以達(dá)到10MB/s，異步傳輸速率可以達(dá)到1.5MB/s。
連接類型
SCSI規(guī)格一覽表
SCSI規(guī)格一覽表
SCSI連接器分為內(nèi)置和外置兩種。
內(nèi)置數(shù)據(jù)線的外型和IDE數(shù)據(jù)線一樣，只是針數(shù)和規(guī)格稍有差別，主要用于連接光驅(qū)和硬盤， 40針IDE線有40根導(dǎo)線，40針ATA66有80根導(dǎo)線，SCSI內(nèi)置則分為50針、68針和80針。
至于SCSI外置數(shù)據(jù)線，就有以下幾種規(guī)格，它們的密度均不相同，千萬別弄錯(cuò)了。
Apple SCSI，共有25針，分為兩排，8位，常用于Mac機(jī)和舊式Sun工作站。
Sun Microsystem的DD-50SA，共有50針，分為三排。
SCSI-2 ，共有50針，分為兩排，8位。
Centronics，共有50針，分為兩排，8位，有點(diǎn)像并行口，它可以連接的設(shè)備數(shù)目最多。
SCA，共有80針，分為兩排。
SCSI-3和Wide SCSI-2，共有68針，分為兩排，16位。舊式DEC單終結(jié)SCSI使用68針高密接口。
SCSI Connectors/SCSI 接口類型及長(zhǎng)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 針雄性外置接口 (6.5cm)
Low-Density,50-pin,Female External
低密度 50 針雌性外置接口
High-Density,50-pin,Male External
高密度 50 針雄性外置接口 (3.3cm)
High-Density,50-pin,Female External
高密度 50 針雌性外置接口
Low-Density,50-pin,Male Internal
低密度 50 針雄性內(nèi)置接口 (7.1cm)
Low-Density,50-pin,Female Internal
低密度 50 針雌性內(nèi)置借口
High-Density,68-pin,Male External
高密度 68 針雄性外置接口 (4.5cm)
High-Density,68-pin,Female External
高密度 68 針雌性外置接口
High-Density,68-pin,Male Internal
高密度 68 針雄性內(nèi)置接口 (4.5cm)
High-Density,68-pin,Female Internal
高密度 68 針雌性內(nèi)置接口
VHDCI,68-pin,Male External
非常高密度 68 針雄性外置接口 (3.2cm)
VHDCI,68-pin,Female External
非常高密度 68 針雌性外置接口
SCSI系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析
SCSI是與設(shè)備無關(guān)的I/O子系統(tǒng)[2] ，它允許把一些不同的設(shè)備連接到一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上。設(shè)備的無關(guān)性意味著當(dāng)連接某種設(shè)備時(shí)，并不需要知道有關(guān)該設(shè)備的任何特別的信息。SCSI可以通過相應(yīng)的命令從設(shè)備處直接獲得必要的參數(shù)，因而所有關(guān)于設(shè)備的特定信息都放在了外圍設(shè)備上。
SCSI總線可以同時(shí)連接多個(gè)不同的設(shè)備，但在任何時(shí)刻，這些設(shè)備中只有兩個(gè)可以彼此通信。設(shè)備在SCSI總線上的地址被稱為SCSI ID，每個(gè)SCSI ID必須保證在該總線上是唯一的。同時(shí)SCSI ID也定義了連接設(shè)備的優(yōu)先權(quán)，其中，SCSI ID0的優(yōu)先權(quán)是最低的。這些設(shè)備在SCSI總線上扮演了啟動(dòng)器( Initiator)或者目標(biāo)器(Target)的角色。啟動(dòng)器選擇一個(gè)目標(biāo)器并發(fā)送一條命令，以此在SCSI總線上觸發(fā)一個(gè)動(dòng)作。但是，一旦命令被傳輸過去，目標(biāo)器就獲得總線協(xié)議的控制權(quán)，由它來決定是否釋放總線，并且在釋放總線之后，決定何時(shí)與啟動(dòng)器連接。計(jì)算機(jī)的SCSI主機(jī)適配器是一個(gè)典型的啟動(dòng)器，SCSI接口的硬盤是一個(gè)典型的目標(biāo)器。[1]
圖SCSI系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中顯示了一個(gè)簡(jiǎn)化的SCSI系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。啟動(dòng)器的SCSI設(shè)備接收到系統(tǒng)發(fā)出的執(zhí)行一個(gè)I/O進(jìn)程的任務(wù)后，以SCSI命令的形式傳給目標(biāo)器。目標(biāo)器接收I/O任務(wù)，并將其傳送到相應(yīng)的LUN中執(zhí)行，其中，LUN代表物理外圍設(shè)備和執(zhí)行SCSI命令所需要的邏輯電路。系統(tǒng)是根據(jù)I/O任務(wù)處理過程中扮演的角色不同來劃分啟動(dòng)器和目標(biāo)器的。一個(gè)啟動(dòng)器所能控制的目標(biāo)器的數(shù)目是由SCSI總線的數(shù)據(jù)寬度來決定的。[1]
SCSI系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
SCSI系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
SCSI總線數(shù)據(jù)傳輸控制
SCSI總線有9個(gè)控制信號(hào)[2] ：ATN，BSY，ACK，RST，MSG，SEL，C/D，REQ，I/O，總線的活動(dòng)完全由這些控制信號(hào)來決定和實(shí)現(xiàn)。這些信一號(hào)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的狀態(tài)決定了總線處于什么階段。在不同的階段，總線上的信號(hào)組合是不同的。
（1）ATN:注意信號(hào)，通常在Initiator有消息要發(fā)送給Target的時(shí)候由Initiator設(shè)置。
?。?/span>2） BSY:當(dāng)有SCSI設(shè)備處于“忙”狀態(tài)，占據(jù)數(shù)據(jù)總線時(shí)，這個(gè)信號(hào)被置為真。
（3） ACK:應(yīng)答信號(hào)，由Initiator置位，作為對(duì)REQ/ACK請(qǐng)求應(yīng)答數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇_認(rèn)。
?。?/span>4）RST:表示SCSI總線復(fù)位。
?。?/span>5） MSG:在消息階段由Target置位。
（6）SEL:在Initiator選擇Target或者Target再選Initiator時(shí)使用。
?。?/span>7）C/D:表示控制或者數(shù)據(jù)信息的信號(hào)。
?。?/span>8）REQ:由Target置位，表示請(qǐng)求進(jìn)行一次REQ/AC K握手的數(shù)據(jù)傳輸。
?。?/span>9）I/O:表明當(dāng)前數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆较颉?/span>
為了完成一個(gè)I/O任務(wù)，SCSI設(shè)備和總線大體上必須經(jīng)過以下過程:
?。?/span>1）申請(qǐng)使用總線
（2）選擇I/O操作對(duì)象
?。?/span>3）傳送消息
（4）交待I/O任務(wù)
?。?/span>5）數(shù)據(jù)傳輸
?。?/span>6）返回狀態(tài)信息
當(dāng)任務(wù)順序完成后，目標(biāo)器返回GOOD狀態(tài)。但是，SCSI總線活動(dòng)是比較復(fù)雜的，根據(jù)I/O任務(wù)的完成情況可以分成八個(gè)不同階段。它們分別是BUS FREE(總線空閑)、ARBITRATION(仲裁)、SELECTION(選擇)、RESELECTION(重選)、COMMAND(命令)、DATA(數(shù)據(jù))、MESSAGE(消息)和STATUS(狀態(tài))?？偩€進(jìn)行任何處理都是以BUS FREE階段開始，并以BUS FREE階段結(jié)束的。在任何時(shí)候，SCSI總線只能處于一個(gè)確定的總線階段。階段前后的關(guān)聯(lián)時(shí)受到嚴(yán)格限制的，也就是說并不是在每一個(gè)階段后面都可以跟著任何的階段。BUS FREE階段狀態(tài)的后面是ARBITRATION, SELECTION以及一個(gè)MESSAGE OUT階段狀態(tài)。在這些階段狀態(tài)之后是COMMAND，DATA階段狀態(tài)，然后是STATUS階段狀態(tài)。[1]
特點(diǎn)
1、速度快
服務(wù)器使用的硬盤轉(zhuǎn)速快，可以達(dá)到每分鐘7200或10000轉(zhuǎn)，甚至更高；它還配置了較大（一般為2MB或4MB）的回寫式緩存；平均訪問時(shí)間比較短；外部傳輸率和內(nèi)部傳輸率更高，采用Ultra Wide SCSI、Ultra2 Wide SCSI、Ultra160 SCSI、Ultra320 SCSI等標(biāo)準(zhǔn)的SCSI硬盤，每秒的數(shù)據(jù)傳輸率分別可以達(dá)到40MB、80MB、160MB、320MB。
2、可靠性高
因?yàn)榉?wù)器硬盤幾乎是24小時(shí)不停地運(yùn)轉(zhuǎn)，承受著巨大的工作量?？梢哉f，硬盤如果出了問題，后果不堪設(shè)想。所以，現(xiàn)在的硬盤都采用了 S.M.A.R.T技術(shù)（自監(jiān)測(cè)、分析和報(bào)告技術(shù)），同時(shí)硬盤廠商都采用了各自獨(dú)有的先進(jìn)技術(shù)來保證數(shù)據(jù)的安全。為了避免意外的損失，服務(wù)器硬盤一般都能承受300G到1000G的沖擊力。
3、多使用SCSI接口
多數(shù)服務(wù)器采用了數(shù)據(jù)吞吐量大、CPU占有率極低的SCSI硬盤。SCSI硬盤必須通過SCSI接口才能使用，有的服務(wù)器主板集成了SCSI接口，有的安有專用的SCSI接口卡，一塊SCSI接口卡可以接7個(gè)SCSI設(shè)備，這是IDE接口所不能比擬的。
4、可支持熱插拔
熱插拔（Hot Swap）是一些服務(wù)器支持的硬盤安裝方式，可以在服務(wù)器不停機(jī)的情況下，拔出或插入一塊硬盤，操作系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別硬盤的改動(dòng)。這種技術(shù)對(duì)于24小時(shí)不間斷運(yùn)行的服務(wù)器來說，是非常必要的。
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