1-freelance.ru

Журнал "Фрилансер"
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сравнение интерфейсов SCSI, SAS и SATA

Сравнение интерфейсов SCSI, SAS и SATA

Каково будущее SCSI на рынке? Будет ли эта технология вытеснена SATA или SAS?

В этой статье мы заглянем в будущее интерфейса SCSI и рассмотрим некоторые преимущества и недостатки интерфейсов SCSI, SAS и SATA.

На самом деле, вопрос является немного более сложным, чем простая замена SCSI на SATA и SAS. Традиционный параллельный SCSI является испытанным и проверенным интерфейсом, используемым давно. В настоящее время, SCSI предлагает очень быструю скорость передачи данных в 320 Мегабайт в секунду (Mб/сек), используя современный интерфейс Ultra320 SCSI. Кроме того, SCSI предлагает большой выбор возможностей, среди которых Command-Tag Queuing (метод оптимизирования I/O команд для увеличения производительности). Жесткие диски SCSI отличаются надежностью; на коротком расстоянии можно создать последовательную цепь из 15 устройств, подключенную к каналу SCSI. Эти особенности делают SCSI замечательным выбором для производительных десктопов и рабочих станций, вплоть до серверов предприятий, по настоящее время.

Жесткие диски SAS используют набор команд SCSI и обладают схожей надежностью и производительностью, как и SCSI диски, однако используют последовательную версию интерфейса SCSI, со скоростью 300 Mб/сек. И хотя это немного медленнее, чем SCSI с 320 Mб/сек, интерфейс SAS способен поддерживать до 128 устройств на бОльших расстояниях, чем Ultra320, и может расширяться до 16000 устройств на канал. Жесткие диски SAS предлагают такую же надежность и скорости вращения (10000-15000), как и диски SCSI.

Диски SATA являются немного другими. Там, где SCSI и SAS диски уделяют внимание производительности и надежности, диски SATA жертвуют ими в пользу существенного увеличения емкости и снижения стоимости. К примеру, диск SATA в настоящий момент достиг емкости в 1 терабайт (ТБ). SATA используется там, где нужна максимальная емкость, например, для резервного копирования данных или архивирования. Сейчас SATA предлагает соединения точка-точка со скоростью до 300 Mб/сек, и легко опережает традиционный параллельный интерфейс АТА, со скоростью 150 Mб/сек.

Итак, что же случится с SCSI? Работает он прекрасно. Проблема с традиционным SCSI заключается в том, что просто подходит к окончанию его срок эксплуатации. Параллельный интерфейс SCSI, обладающий скоростью в 320 Mб/сек, не сможет работать значительно быстрее на существующих в настоящий момент длинах SCSI кабелей. Для сравнения, диски SАТА достигнут скорости в 600 Mб/сек в ближайшем будущем, SAS имеют планы для достижению 1200 Mб/сек. Диски SАТА могут, кроме того, работать с интерфейсом SAS, таким образом эти диски могут использоваться одновременно в некоторых системах хранения. Потенциал к увеличению расширяемости и производительности передачи данных гораздо превышает имеющийся у SCSI. Но SCSI не уйдет со сцены в ближайшее время. Мы будем видеть SCSI в малых и средних серверах еще несколько лет. Так как аппаратные средства обновляются, SCSI будет систематически заменяться дисками SAS/SATA, для получения большей скорости и удобства соединения.

Русские Блоги

SAS / SATA / SSD / IDE разница в представлении жесткого диска

SAS (Serial Attached SCSI) — это технология SCSI нового поколения, аналогичная популярному жесткому диску Serial ATA (SATA), использующая последовательную технологию для повышения скорости передачи и сокращения длины соединительной линии. Улучшение внутреннего пространства и т. Д. SAS — это совершенно новый интерфейс, разработанный после параллельного интерфейса SCSI. Конструкция этого интерфейса предназначена для повышения производительности, доступности и расширяемости системы хранения, а также для обеспечения совместимости с жесткими дисками SATA. Технология интерфейса SAS обратно совместима с SATA. В частности, совместимость этих двух элементов в основном отражается в совместимости физического уровня и уровня протокола. На физическом уровне интерфейс SAS полностью совместим с интерфейсом SATA. Жесткий диск SATA может использоваться непосредственно в среде SAS. По стандарту интерфейса SATA является некондиционным SAS, поэтому контроллер SAS может напрямую управлять жестким диском SATA, но SAS Его нельзя использовать непосредственно в среде SATA, поскольку контроллер SATA не может управлять жестким диском SAS: на уровне протоколов SAS состоит из трех типов протоколов, и соответствующий протокол используется для передачи данных в соответствии с различными подключенными устройствами. Последовательный протокол SCSI (SSP) используется для передачи команд SCSI, протокол управления SCSI (SMP) используется для обслуживания и управления подключенными устройствами, протокол канала SATA (STP) используется для передачи данных между SAS и SATA. Таким образом, благодаря взаимодействию этих трех протоколов SAS можно легко комбинировать с SATA и некоторыми устройствами SCSI.

Разъем SAS разработан на основе SATA, а порт данных добавлен благодаря продуманному дизайну для выполнения, казалось бы, «невыполнимой задачи» двух портов при обеспечении совместимости с SATA.


Сравнение двухпортового разъема жесткого диска SAS (вверху посередине) и разъема жесткого диска SATA (внизу)

Как мы все знаем, порт SATA и источник питания жесткого диска SATA разделены, и между двумя разъемами имеется зазор около 2 (SATA или питание). Метод SAS состоит в том, чтобы соединить их вместе, а второй порт расположен на задней части «моста» с шириной выводов сигнала SATA от 4 до 5. Несмотря на то, что пространство используется полностью, в конце концов, должны быть расположены 7 сигнальных штырьков, поэтому подчиненный порт (вторичный порт, SAS the) и главный порт (первичный)

Порт, SAS①) «Голова» выглядит как разница между Wu Dalang и Wu Song в приведенной выше физической диаграмме сравнения — конечно, только ширина, определение выводов и способность передавать сигналы ничем не отличаются.


Основным отличием разъемов жесткого диска SAS (верхний) и SATA (нижний) в этом направлении проекции является наличие или отсутствие разделов. Схема первого содержит последние, что делает их общими для линии SAS Кабельный разъем становится возможным

Поскольку интерфейсный разъем жесткого диска SAS — это всего лишь один дополнительный подчиненный порт, чем SATA (плюс питание), и никакого сокращения не происходит, разъем кабеля SAS естественно совместим с жестким диском SATA и наоборот (кабель SATA с жестким диском SAS) Драйвер) заблокирован ведомым портом. Такая конструкция позволяет избежать доступа SATA HBA / RAID-карты (не поддерживающей протокол STP, требуемый последним) к жесткому диску SAS, что соответствует требованию защиты от дурака.

Читайте так же:
Зарядное устройство для литиевого аккумулятора 12в


Кабель SAS можно подключить как к жестким дискам SAS (слева), так и к жестким дискам SATA (справа). Обратите внимание на наличие зазора, обозначенного красной стрелкой, и подключение интерфейса жесткого диска. Разница в количестве выводов на устройстве

Как показано на рисунке выше, разъем кабеля SAS (всего 29 контактов), который объединяет главный порт, подчиненный порт и источник питания вместе с разъемом интерфейса жесткого диска SAS, определяется спецификацией SFF-8482, разработанной Комитетом SFF ( Неэкранированный двухпортовый последовательный дополнительный разъем), также известный как «разъем в стиле SAS», соответствующий ему, оригинальный сигнальный кабель, используемый для подключения жесткого диска SATA, его разъем имеет только 7 контактов данных, Он называется «разъемом в стиле SATA». Преимущество разъемов в стиле SAS, конечно, простое в использовании, но есть потенциальная проблема при подключении жестких дисков SAS.


Схема топологии двух карт HBA / RAID, подключенных к одному жесткому диску SAS, и конкретного метода реализации

Если другой конец кабеля SAS, к которому относится разъем типа SAS, подключен непосредственно к разъему порта SAS платы HBA / RAID на стороне хоста, то из-за Один порт является одним портом, и спецификация SAS не позволяет двум портам жесткого диска SAS подключаться к одной и той же плате HBA / RAID (двухпортовая конструкция предназначена не для увеличения пропускной способности, а для обеспечения высокой доступности и устойчивости к сбоям). На самом деле, у стилевого соединителя активен только главный порт, но в то же время он занимает подчиненный порт, но вместо этого двойной порт выглядит как фиктивный.


Разъем в стиле SAS на ADP-4000, используется для подключения жесткого диска SAS

Поэтому, если вы хотите, чтобы двойные порты работали, разъемы в стиле SAS обычно должны появляться на задней панели диска и принимать вставку жестких дисков SAS, тогда как на другой стороне может быть пара разъемов в стиле SATA (соответственно, соответствующих разъемам в стиле SAS). Главный и подчиненный порты), приветствуйте кабели SAS от двух плат HBA / RAID для достижения высокой доступности.


Адаптер объединительной платы SAS ADP-4000 с возможностью «горячей» замены производства CS Electronics можно использовать в качестве «мини-объединительной панели»

По этой причине некоторые кабели SAS для плат SAS HBA / RAID используют разъемы в стиле SAS на одном конце устройства, но облегчают реализацию двухпортовых разъемов в стиле SATA. Однако, как упоминалось ранее, разъемы в стиле SATA нельзя вставить в жесткие диски SAS. В этом случае вы можете использовать адаптер SAS-SATA, показанный на рисунке выше: один конец представляет собой разъем типа SAS для вставки жесткого диска SAS, а другой конец (то есть обращенный к нам) имеет два подчиненных и подчиненных устройств. Разъем стиля SATA, соответствующий двум портам жесткого диска SAS, кабель SAS, использующий разъем стиля SATA, подключен к разъему, помеченному как «Основной сигнал», и к нему можно получить доступ через основной порт жесткого диска SAS. Обратное верно для вторичного сигнала. Если два разъема подключены к двум SAS

Карты HBA / RAID также могут формировать конфигурации высокой доступности.

Полное название SATA — Serial Advanced Technology Attachment (Serial Advanced Technology Attachment, интерфейс драйвера последовательного оборудования, основанный на отраслевых стандартах) .Это спецификация интерфейса жесткого диска, совместно предложенная Intel, IBM, Dell, APT, Maxtor и Seagate. В 2001 году комитет Serial ATA, в состав которого вошли Intel, APT, Dell, IBM, Seagate и Maxtor, официально утвердил спецификацию Serial ATA 1.0. На осенней конференции IDF в этом году Seagate официально объявила стандарт Serial ATA 1.0. Объявлено о создании спецификаций SATA.

Сравнение жесткого диска SATA и жесткого диска IDE

Жесткий диск SATA имеет новую конструкцию, скорость передачи данных, экономия места и много преимуществ по сравнению с жестким диском IDE:

1. Скорость передачи данных на жестком диске SATA выше, чем на жестком диске IDE. В настоящее время SATA может обеспечить пиковую скорость передачи данных 150 МБ / с. В будущем он достигнет 300 МБ / с и 600 МБ / с. К тому времени мы получим скорость передачи почти в 10 раз выше, чем у жестких дисков IDE.

2. По сравнению с 40-контактным кабелем для передачи данных PATA жестких дисков IDE кабели SATA невелики и тонки, а расстояние передачи велико и может быть увеличено до 1 метра, что упрощает установку оборудования и внутренней проводки. Благодаря небольшому размеру разъема этот кабель эффективно улучшает воздушный поток внутри компьютера, а также улучшает рассеивание тепла в корпусе.

3. Потребление энергии системы жесткого диска IDE было уменьшено. Жесткие диски SATA могут работать с напряжением 500 мВ.

4. SATA может быть обратно совместимо с устройствами PATA с помощью многоцелевых наборов микросхем или последовательно-параллельных преобразователей. Поскольку SATA и PATA могут использовать один и тот же диск, нет необходимости обновлять операционную систему или вносить другие изменения.

5. SATA не нужно устанавливать перемычку между главным и подчиненным дисками. BIOS будет нумеровать его в порядке 1, 2 и 3. Это зависит от того, к какому разъему SATA подключен накопитель (простота установки). На жестком диске IDE необходимо установить главный и подчиненный диски с помощью перемычек.

6. SATA также поддерживает горячую замену и может использоваться как флэш-накопитель USB. Жесткий диск IDE не поддерживает горячую замену. [4]

SSD — это технология, которая отказывается от традиционных магнитных носителей и использует электронные носители для хранения и чтения данных, преодолевает узкие места в производительности традиционных механических жестких дисков и обладает чрезвычайно высокой производительностью хранения. Она считается будущей звездой развития технологии хранения.

Интерфейс PCIe сверхбыстрого твердотельного жесткого диска Matador PCI-e SSD.

Читайте так же:
Материнская плата asus lga775

Для твердотельных жестких дисков существует два типа носителей: один — использовать флэш-память (микросхему FLASH) в качестве носителя, а другой — использовать DRAM в качестве носителя.

Преимущества SSD

SSD — это технология, которая отказывается от традиционных магнитных носителей и использует электронные носители для хранения и чтения данных, преодолевает узкие места в производительности традиционных механических жестких дисков и обладает чрезвычайно высокой производительностью хранения. Она считается будущей звездой развития технологии хранения.

Полностью интегрированный, революционный дизайн твердотельного жесткого диска без каких-либо механических движущихся частей в основном решает проблему стабильности чтения и записи данных в среде мобильного офиса. Полностью интегрированная схема может сделать твердотельный накопитель любой формы. По сравнению с традиционными жесткими дисками твердотельные электронные диски SSD имеют следующие преимущества:

Во-первых, твердотельный накопитель не требует механической структуры и является полностью полупроводниковым. Отсутствуют время поиска данных, время задержки и время поиска на диске. Скорость доступа к данным высокая, а способность считывать данные превышает 100 М / с. 300 м / с.

Во-вторых, все твердотельные накопители используют микросхемы флэш-памяти, которые долговечны, ударопрочны и устойчивы к падениям. Даже если они сталкиваются с твердыми предметами, вероятность потери данных может быть сведена к минимуму.

В-третьих, благодаря отсутствию механических частей и микросхем памяти FLASH, SSD не имеет шума и потребляет мало энергии.

В-четвертых, легкий вес, на 20-30 грамм легче, чем у обычных 1,8-дюймовых жестких дисков, что позволяет переносным устройствам иметь несколько SSD. В то же время, поскольку он полностью полупроводниковый и не имеет структурных ограничений, он может быть выполнен в виде специального электронного жесткого диска с различными интерфейсами и формами в соответствии с реальной ситуацией.

В каком смысле SATA «говорит» SCSI? Сколько делится между SCSI и ATA?

По крайней мере, для меня в этом нет ничего нового: SATA фактически «говорит» о SCSI, поэтому эти устройства SATA отображаются в Linux как устройства SCSI.

Однако то, что не упомянуто там, где я видел это, обсуждалось ранее, это как раз то, в каком смысле SATA относится к SCSI и как они отличаются.

Я предполагаю, что считается само собой разумеющимся, что они отличаются на физическом уровне, так как они не используют совместимые кабели.

Однако как насчет выше по стеку? Я знаю, как Linux представляет диски SATA и даже IDE в современных ядрах как SCSI для подсистемы SCSI. Но как насчет реального протокола, который используется на шине?

Я также знаю, что ATAPI является инкапсуляцией для SCSI, но как насчет обычного ATA? Я заметил, что функции от SCSI, такие как NCQ, FUA, DPO и т. Д. (Если я не правильно помню), были приняты от SCSI. Но неясно, насколько «большая часть» набора команд SCSI на самом деле является общей или похожей.

Осуществляют ли современные устройства SATA со своей спецификацией ATA подмножество набора команд SCSI, но инкапсулированы (как в ATAPI)? Идентичный набор? Суперсет? Или, возможно, только выбранные функции реализованы как варианты, которые не являются непосредственно идентичными?

Где я могу найти некоторую ясную информацию об этом, и особенно, как это относится к ядру Linux? Было бы неплохо какое-то руководство по разработке драйверов, но даже просто обзор, который не полностью пропускает все детали, был бы достаточен. Я знаю, что могу просто прочитать фактическую спецификацию, но это опять-таки слишком детально, трудно найти то, что вы действительно ищете, и просто нереально для меня и, вероятно, большинства других пользователей во временном смысле.

SCSI и ATA — это совершенно разные стандарты. В настоящее время они оба разработаны под эгидой организации стандартов INCITS, но разными группами. SCSI подчиняется техническому комитету T10 , а ATA — T13 . 1

ATA была разработана только для жестких дисков. SCSI является более широким и старым, и является стандартным способом управления запоминающими устройствами, ленточными накопителями, съемными оптическими дисками (CD, DVD, Blu-Ray . ), сканерами и многими другими типами устройств .

В середине 1980-х годов, когда IDE была представлена ​​миру ПК, не было очевидно, что SCSI окажется на грани компьютерного мира. SCSI был устоявшимся и более способным. Рабочие станции Unix и компьютеры Macintosh поставлялись с жесткими дисками SCSI на протяжении десятилетий. Высококачественные ПК часто имели по крайней мере карту SCSI для периферийных устройств, и часто для системного жесткого диска. Первые CD-ROM и ленточные накопители для персональных компьютеров впервые появились в виде SCSI.

Тем не менее, индустрия ПК стала толчком к использованию менее дорогого стандарта ATA вместо SCSI. Первоначальный компромисс был назван ATAPI , расширением ATA, которое позволяет устройству, которое понимает SCSI внутри, получать эти команды SCSI через интерфейс ATA. Подробнее об этом ниже.

Несколько лет спустя SCSI получил функцию сквозного доступа к командам ATA, в основном обратную к ATAPI, позволяющую использовать команды ATA по шине SCSI. Одним из вариантов использования этого средства является туннелирование команд ATA SMART через SCSI. smartmontools делает это , например.

Позже комитет INCITS T10 разработал стандарт под названием SCSI / ATA Translation (SAT), который переводит команды SCSI в команды ATA и наоборот. 2 Ядро Linux в libata библиотеке предоставляет реализацию SAT для Linux, среди прочего .

Существует некоторое логическое совпадение в протоколах SCSI и ATA, поскольку они оба управляют жесткими дисками. Очевидно, что обоим необходимо найти конкретный сектор жесткого диска, извлечь содержимое этого сектора и т. Д. Тем не менее форматы команд совершенно разные; в противном случае нам не понадобятся эти механизмы перевода и передачи.

SATA на самом деле «говорит» SCSI

Это примерно так же верно, как утверждение, что «Автомобили розовые». Некоторые машины розовые.

ATAPI, ATA pass-through и SAT — это только часть истории. Читать дальше.

Я предполагаю, что считается само собой разумеющимся, что они отличаются на физическом уровне, так как они не используют совместимые кабели.

Это было верно в старом параллельном мире SCSI , но так же, как SATA заменил PATA, SAS заменил параллельный SCSI.

Читайте так же:
Моргает экран ноутбука при работе от батареи

SAS и SATA используют одни и те же разъемы для дисков, и они электрически совместимы. Контроллер SAS может взаимодействовать с устройствами SAS и SATA, но диск SAS не может работать с контроллером только SATA. Разница заключается в согласовании и в командах, которые вы можете использовать после того, как устройства на каждом конце кабеля выяснят, с чем они разговаривают.

Фактически, многие контроллеры «SATA RAID» действительно являются контроллерами SAS RAID. Такие контроллеры часто имеют на плате один или несколько сопряженных SAS-разъемов SFF-8087 , но к ним можно подключать диски SATA с помощью соединительного кабеля SFF-8087 — 4 × SATA. Таким образом, плата SAS / SATA RAID с двумя сопряженными разъемами SFF-8087 управляет до 8 дисков. 3

Другая распространенная ситуация — это корпус дисковода с возможностью горячей замены или корпус компьютера с объединительной панелью SAS . На объединительной плате обычно имеется разъем SFF-8087, что позволяет использовать простой кабель от 8087 до 8087 от объединительной платы к контроллеру диска. Если диски в лотках горячей замены — SATA, это не имеет значения. Контроллер SAS может общаться с ними по кабелю SAS, так как они находятся в салазках для дисков, которые подключают диски к объединительной панели SAS. Диски все еще являются дисками SATA, хотя, говоря по протоколу ATA, а не SCSI.

Я также знаю, что ATAPI является инкапсуляцией для SCSI

Да, но ATAPI используется только для устройств, отличных от жестких дисков. Основная причина, по которой существует этот стандарт, заключается в том, что интерфейс ATA может передавать команды SCSI, такие как команды потоковой передачи данных для ленточного накопителя, команда «извлечение носителя» для дисковода оптических дисков или команда «дорожка воспроизведения» для аудиодиска CD. ,

Этот факт становится все менее актуальным, поскольку устройства без HDD, которые раньше говорили на SCSI через ATAPI, исчезали или переходили на другие интерфейсы. Неразъемные ленточные накопители больше не существуют, поэтому все ленточные накопители теперь являются SAS. 4 В наши дни сканеры работают только с USB. Дисководы для оптических носителей перемещаются за пределы корпуса компьютера для подключения через USB или полностью исчезают, оставляя только все более редкие внутренние оптические дисководы, говорящие на ATAPI.

В любом случае, устройство SATA, которое понимает SCSI через ATAPI, является «устройством SCSI» только в ограниченном смысле. Такие устройства не будут пользоваться большинством преимуществ SAS перед SCSI . Эти возможности делают SAS особенно ценным по сравнению с SATA, несмотря на ATAPI.

Если вам нужна аналогия с другим автомобилем, тот факт, что я могу управлять своей машиной на овальной гоночной трассе, не делает ее гоночной машиной.

Я заметил, что функции от SCSI, такие как NCQ, FUA, DPO и т. Д. (Если я не помню неправильно) были приняты из SCSI. Но неясно, насколько «большая часть» набора команд SCSI на самом деле является общей или похожей.

В основном это сводится к низкоуровневой мимике. Например, NCQ — это не то же самое, что TCQ . Вы получите жесткий диск с TCQ, только если это устройство SAS. Подключите диск SATA с поддержкой NCQ к контроллеру SAS, и он внезапно не получит возможность TCQ.

Тем не менее, современное устройство SATA вполне может быть гораздо более функциональным, чем устройство SCSI десятилетия назад. Это, безусловно, будет способно к гораздо более высоким уровням ввода / вывода.

Все это сбивает с толку и перекрывает друг друга, потому что такова природа аппаратного мира ПК. Не существует четких линий, потому что производители оптических приводов — просто чтобы выбрать одну из подотраслей — на самом деле не хотят создавать два совершенно разных привода, один из которых говорит на SAS в высшей степени выраженности, а другой — на SATA. Итак, они идут на компромисс. Они лоббируют в комитетах, определяющих такие стандарты, создание единого стандарта, который позволяет им подключать свои диски SATA к шине SAS, и все в основном довольны.

Где я могу найти некоторую ясную информацию об этом, и особенно, как это относится к ядру Linux?

В конечном счете, вы хотите прочитать исходники Linux . Руководство libATA разработчика также должно быть полезным.

Я не знаю ни одного простого описания того, как все это работает. Это не было разработано, чтобы быть легким. Он был разработан с учетом трех десятилетий эволюции аппаратного обеспечения, конкурирующих стандартов и несопоставимых целей. Кроме того, он был разработан без магических уровней предвидения. Короче, это беспорядок. Единственные люди, которые действительно должны знать, как работает этот беспорядок, — это те, кто строит ядра ОС, те, кто проектирует оборудование, и, в меньшей степени, те, кто пишет драйверы для ядер ОС. Для такого небольшого количества людей с высокими способностями достаточно стандартов и рабочего кода.

Сегодня Linux называет большинство перезаписываемых запоминающих устройств большой емкости /dev/sd? . «SD» когда-то означал «диск SCSI» и существовал просто для того, чтобы отличать его от /dev/hd? общего значения «жесткий диск», но в большинстве случаев подразумевал PATA. Это различие является еще одной практической неуместностью сегодня. Теперь у нас есть SSD, флэш-накопители USB, виртуальные жесткие диски , устройства iSCSI и многое другое /dev/sd? . Я предлагаю вам начать думать о «SD» как о сокращении «устройство хранения», а не беспокоиться о том, говорит ли устройство ATA по SATA, ATA по Ethernet , SCSI по USB , SCSI по ATAPI, SCSI по SAS, SCSI по IP (iSCSI ) или что там у тебя.

Основная проблема заключается в том, что схемы именования часто превышают причину этой схемы. Вы видите это в /dev/scd0 . Устройство, подключенное к этому /dev узлу, скорее всего, будет дисководом DVD или Blu-Ray, чем дисководом компакт-дисков в наши дни.

Читайте так же:
Замена жесткого диска на ноуте

Альтернатива — когда вы называете каждый /dev узел после того, какой именно тип устройства подключен к нему — имеет свои проблемы. Неужели было бы лучше, если бы мы назвали /dev узел по низкоуровневому протоколу, который он использовал? /dev/atapi0 и /dev/sas0 т. д.? Или может ты предпочёл бы /dev/atapibluray0 и такое? А как насчет мультимедийных дисков? Нужно ли выставлять этот же драйвер на /dev/atapicd0 случай, если вы вставите компакт-диск в привод Blu-Ray? Это просто заменяет одну запутанную схему другой.

/dev/sd? Абстракция Linux не идеальна, но полезна. Например, вы можете узнать тот факт, что /dev/sda , скорее всего, загрузочный диск, не беспокоясь о том, какие кабели, протокол интерфейса и носители стоят за этим именем. Если я скажу вам, что данный Linux-блок имеет один системный диск, оптический привод, а иногда к нему подключен флэш-накопитель USB, вы можете с уверенностью предположить, что они называются /dev/sda , /dev/sdb и /dev/sdc , соответственно.

Сноски :

SCSI и ATA не начали совместно использовать родительскую организацию по стандартам. Они оба начинали как проприетарные контроллеры жестких дисков. SCSI эволюционировали от Shugart Associates » Саси и ATA / IDE вышел из более позднего дизайна сотрудничества между Western Digital, Compaq и CDC.

Позднее ANSI стандартизировал оба, с ATA-1 после SCSI-1 около 8 лет спустя.

INCITS является своего рода родственной организацией ANSI . INCITS публикует окончательные стандарты через ANSI в США и ISO / IEC JTC 1 по всему миру.

Текущий стандарт — SAT-3 , опубликованный в мае 2015 года, с SAT-4 и SAT-5, находящимися в процессе разработки, поскольку я пишу это в середине июля 2018 года. Последняя ссылка ведет вас к черновикам текущих версий.

За исключением моделей, сделанных для совместимости со старыми параллельными системами SCSI.

Жесткий диск scsi что это

SCSI (англ.  Small Computer System Interface , произносится «скази» [1] [2] (встречается вариант эс-си-эс-ай) — представляет собой набор стандартов для физического подключения и передачи данных между компьютерами и периферийными устройствами. SCSI стандарты определяют команды, протоколы и электрические и оптические интерфейсы. Разработан для объединения на одной шине различных по своему назначению устройств, таких как жёсткие диски, накопители на магнитооптических дисках, приводы CD, DVD, стримеры, сканеры, принтеры и т. д. Раньше имел неофициальное название Shugart Computer Systems Interface в честь создателя Алана Ф. Шугарта, разработанный в. 1978 г. и опубликованную в 1981 году.

Теоретически возможен выпуск устройства любого типа на шине SCSI.

После стандартизации в 1986 году SCSI начал широко применяться в компьютерах Sun Microsystems. В компьютерах, совместимых с IBM PC, SCSI не пользуется такой популярностью в связи со своей сложностью и сравнительно высокой стоимостью и применяется преимущественно в серверах.

SCSI широко применяется на серверах, высокопроизводительных рабочих станциях; RAID-массивы на серверах часто строятся на жёстких дисках со SCSI-интерфейсом (однако, в серверах нижнего ценового диапазона всё чаще применяются RAID-массивы на основе SATA). В настоящее время устройства на шине SAS постепенно вытесняют устаревшую шину SCSI.

Система команд SCSI на уровне программного обеспечения употребляется в единых стеках поддержки устройств хранения данных в ряде операционных систем, таких, как Microsoft Windows.

Существует реализация системы команд SCSI поверх оборудования (контроллеров и кабелей) IDE/ATA/SATA, называемая ATAPI — ATA Packet Interface. Все используемые в компьютерной технике подключаемые по IDE/ATA/SATA приводы CD/DVD/Blu-Ray используют эту технологию.

Также система команд SCSI реализована поверх протокола USB, что является частью спецификации класса Mass Storage device [3] [4] . Это позволяет подключать через интерфейс USB любые хранилища данных (от флеш-накопителей до внешних жёстких дисков), не разрабатывая для них собственного протокола обмена, а вместо этого используя имеющийся в операционной системе драйвер SCSI.

Содержание

Стандарты

Современная модель стандартов SCSI, устанавливаемая комитетом T10 (ANSI), определяет архитектуру SCSI (документ SAM — SCSI Architecture Model), основные требования к протоколу, основные команды (SPC — SCSI Primary Commands), структуры типа развернутой информации об ошибке, виды участников (инициаторы, устройства прямого доступа, устройства последовательного доступа, устройства автоматизированного управления и т. д.) и наборы команд для них (например, SBC — SCSI Block Commands, MMC), виды транспорта (SAS, iSCSI, традиционный параллельный SCSI, Fibre Channel…) [5] . Наиболее современным транспортом для физического подключения является Serial Attached SCSI (SAS).

Для передачи команд протокола SCSI по IP-сетям используется сетевой протокол iSCSI, утверждённый IETF как стандартный в 2003 году.

Параллельный интерфейс SCSI

Параллельный интерфейс SCSI является исторически первым и самым известным. Существует три стандарта электрической организации параллельного интерфейса SCSI:

SE (англ.  single-ended ) — асимметричный SCSI, для передачи каждого сигнала используется отдельный проводник.

LVD (англ.  low-voltage-differential ) — интерфейс дифференциальной шины низкого напряжения, сигналы положительной и отрицательной полярности идут по разным физическим проводам — витой паре. На один сигнал приходится по одной витой паре проводников. Используемое напряжение при передаче сигналов ±1,8 В.

HVD (англ.  high-voltage-differential ) — интерфейс дифференциальной шины высокого напряжения, отличается от LVD повышенным напряжением и специальными приемопередатчиками.

Первый стандарт SCSI имеет 50-контактный неэкранированный разъем для внутрисистемных соединений и аналогичный экранированный разъем типа Centronics (Alternative 2) для внешних подключений. Передача сигналов осуществляется 50 контактным кабелем типа — A-50 на 8 разрядной (битной) шине. Но надо иметь в виду, что до появления SCSI, имевшего 50-контактный разъём, и даже одновременно с ним был более старый SCSI, имевший 25-контактный разъём, почти такой, как разъём LPT (например, в теперь уже почти вышедшем из употребления сканере Mustek 1200 FS есть одновременно три разъёма: OPTION на 26 контактов, SCSI на 25 контактов, SCSI на 50 контактов).

В стандарте SCSI-2 для 8 битной шины предусматривался кабель типа A, который как и в SCSI-1 поддерживал 50-контактными разъемами типа D с уменьшенным шагом выводов (Alternative 1). Разъемы типа Centronics (Alternative 2) в SCSI-2 построены 8 и 16 битной шине. Передача информации осуществляется по 68-контактным кабелям типа — A-68 и P-68(Wide). Для 32 битной версии шины был предусмотрен тип кабеля B, который должен был параллельно подключаться одновременно с кабелем A в одно устройство. Однако кабель B не получил широкого признания и из стандарта SCSI-3 исключен.

Читайте так же:
Материнская плата amd690gm m2

В стандарте SCSI-3 кабели A-68 и P-68 поддерживались экранированными, либо неэкранированными разъемами типа D. Кабели в SCSI-3 снабжены фиксаторами-защелками, а не проволочными кольцами, как разъемы Centronics. Начиная с этой версии SCSI в массивах накопителей используется 80-контактный разъем, называемый Alternative 4. Накопители с таким разъемом поддерживают «горячее» подключение устройств, то есть устройства SCSI можно подключать и отключать при включенном питании.

Основные реализации параллельного интерфейса SCSI (в хронологическом порядке):

Обзор интерфейсов SCSI [6]

НаименованиеРазрядность шиныЧастота шиныПропускная способностьМаксимальная длина кабеляМаксимальное количество устройств
SCSI8 бит5 МГц5 МБайт/сек6 м (25 м с HVD)8
Fast SCSI8 бит10 МГц10 МБайт/сек3 м (25 м с HVD)8
Wide SCSI16 бит10 МГц20 МБайт/сек3 м (25 м с HVD)16
Ultra SCSI8 бит20 МГц20 МБайт/сек1,5—3 м (25 м с HVD)4—8
Ultra Wide SCSI16 бит20 МГц40 МБайт/сек1,5—3 м (25 м с HVD)4—16
Ultra2 SCSI8 бит40 МГц40 МБайт/сек12 м (25 м с HVD)8
Ultra2 Wide SCSI16 бит40 МГц80 МБайт/сек12 м (25 м с HVD)16
Ultra3 SCSI16 бит40 МГц DDR160 МБайт/сек12 м16
Ultra-320 SCSI16 бит80 МГц DDR320 МБайт/сек12 м16
Ultra-640 SCSI16 бит160 МГц DDR640 МБайт/сек10 м16

SCSI-1

Стандартизован ANSI в 1986 г.

Использовалась восьмибитная шина, с пропускной способностью в 1,5 МБайт/сек в асинхронном режиме и 5 МБайт/сек в синхронном режиме [7] . Максимальная длина кабеля — до 6 метров.

SCSI-2

Этот стандарт был предложен в 1989 году и существовал в двух вариантах — Fast SCSI и Wide SCSI.

Fast SCSI характеризуется удвоенной пропускной способностью (до 10 МБайт/сек).

Wide SCSI в дополнение к этому имеет удвоенную разрядность шины (16 бит), что позволяет достичь скорости передачи до 20 МБ/сек.

При этом максимальная длина кабеля ограничивалась тремя метрами.

Также в этом стандарте была предусмотрена 32-х битная версия Wide SCSI, которая позволяла использовать два шестнадцатибитных кабеля на одной шине, но эта версия не получила распространения.

SCSI-3

Также известен под названием Ultra SCSI.

Пропускная способность шины составила 20 МБайт/сек для восьмибитной шины и 40 МБайт/сек — для шестнадцатибитной. Максимальная длина кабеля так и осталась равной трём метрам.

Устройства, отвечающие этому стандарту, известны своей чувствительностью к качеству элементов системы (кабель, терминаторы).

Ultra-2 SCSI

Использует LVDS. Максимальная длина кабеля — 12 метров, пропускная способность — до 80 МБайт/сек.

Ultra-3 SCSI

Также известен под названием Ultra-160 SCSI.

Имеет удвоенную пропускную способность (по сравнению с Ultra-2 SCSI), которая составила 160 МБайт/сек. Увеличения пропускной способности удалось достичь за счёт одновременного использования фронтов и срезов импульсов.

В этот стандарт было добавлено использование CRC (Cyclic Redundancy Check), предупреждение ошибок.

Ultra-320 SCSI

Также известен под названием Fast Ultra-320.

Развитие интерфейса Ultra-3 с удвоенной скоростью передачи данных (до 320 МБайт/сек).

Ultra-640 SCSI

Предложен в начале 2003 года.

Удвоенная пропускная способность (640 МБайт/сек). В связи с резким сокращением максимальной длины кабеля неудобен для использования с более чем двумя устройствами, поэтому не получил широкого распространения.

Протокол команд SCSI

В терминологии SCSI взаимодействие идёт между инициатором и целевым устройством. Инициатор посылает команду целевому устройству, которое затем отправляет ответ инициатору.

Команды SCSI посылаются в виде блоков описания команды (англ.  Command Descriptor Block, CDB ). Длина каждого блока может составлять 6, 10, 12, 16 или 32 байта. В последних версиях SCSI блок может иметь переменную длину. Блок состоит из однобайтового кода команды и параметров команды.

После получения команды целевое устройство возвращает значение 00h в случае успешного получения, 02h в случае ошибки или 08h в случае, если устройство занято. В случае, если устройство вернуло ошибку, инициатор обычно посылает команду запроса состояния. Устройство возвращает Key Code Qualifier (KCQ).

Все команды SCSI делятся на четыре категории: N (non-data), W (запись данных от инициатора целевым устройством), R (чтение данных) и B (двусторонний обмен данными). Всего существует порядка 60 различных команд SCSI, из которых наиболее часто используются:

  • Test unit ready — проверка готовности устройства, в том числе наличия диска в дисководе.
  • Inquiry — запрос основных характеристик устройства.
  • Send diagnostic — указание устройству провести самодиагностику и вернуть результат.
  • Request sense — возвращает код ошибки предыдущей команды.
  • Read capacity — возвращает ёмкость устройства.
  • Format Unit
  • Read (4 варианта) — чтение.
  • Write (4 варианта) — запись.
  • Write and verify — запись и проверка.
  • Mode select — установка параметров устройства.
  • Mode sense — возвращает текущие параметры устройства.

Каждое устройство на SCSI-шине имеет как минимум один номер логического устройства (LUN — англ.  Logical Unit Number ). В некоторых более сложных случаях одно физическое устройство может представляться набором LUN.

Для возможности работы нескольких независимых целевых устройств SCSI, в UNIX-подобных операционных системах применяется адресация из произвольно назначаемого драйвером идентификатора целевого устройства (SCSI target id) и номера LUN, сконфигурированного на нём.

Для устройств типа приводов CD/DVD/Blu-Ray, в том числе их разновидностей с возможностью записи, разработан MMC — Multimedia Command Set. Некоторые приводы, например, производства Asus и Pioneer, используют конкурирующий стандарт Mt. Fuji, отличающийся от MMC в некоторых нюансах.

Терминирование

Параллельные шины SCSI всегда должны терминироваться с обеих сторон для обеспечения нормального функционирования. Подавляющее большинство контроллеров и многие устройства имеют возможность автотерминирования — использования встроенного терминатора.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector