SCSI小型計算機系統(tǒng)接口

1、SCSI小型計算機系統(tǒng)接口    二、SCSI的類型簡要回顧    1.SCSI-1    2.SCSI-2    3.SCSI-3    二、SCSI與IDE的區(qū)別及相關技術介紹        編輯本段 一、簡介     小型計算機系統(tǒng)接口（英語:Small Computer

2、System Interface; 簡寫:SCSI），一種用于計算機和智能設備之間（硬盤、軟驅(qū)、光驅(qū)、打印機、掃描儀等）系統(tǒng)級接口的獨立處理器標準。 SCSI是一種智能的通用接口標準。它是各種計算機與外部設備之間的接口標準。這種接口具有以下特性：    SCSI接口是一個通用接口，在SCSI母線上可以連接主機適配器和八個SCSI外設控制器，外設可以包括磁盤、磁帶、CD-ROM、可擦寫光盤驅(qū)動器、打印機、掃描儀和通訊設備等。    SCSI是個多任務接口，設有母線仲裁功能。掛在一個SCSI母線上的多個外設可以同時工作

3、。SCSI上的設備平等占有總線。    SCSI接口    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到10MB/s，異步傳輸速率可以達到1.5MB/s。    SCSI接口接到外置設備時它的連接電纜可以長達6m。    最初的SCSI標準的最大同步傳輸速率為5MB/s（SCSI-1，又名Narrow SCSI，1986年，最大支持7個設備，時鐘頻率為5MHz），后來的SCSI II 規(guī)定了2種提高速度的選擇。一種為提高數(shù)據(jù)

4、傳輸?shù)念l率，即Fast SCSI（1994年，最大支持7個設備），由于頻率提高一倍，達10MB/s（10MHz）；另一種提高速度的選擇是傳輸頻率提高一倍的同時也增大數(shù)據(jù)通路的寬度，由8位增至16位，即Wide SCSI，其最大同步傳輸速度為20MB/s (時鐘頻率為10MHz，1996年，最大支持15個設備)。    1995年左右出現(xiàn)了第三代SCSI，但沒有統(tǒng)一標準：    1. 最大同步傳輸速度達到20MB/s的Ultra SCSI（又稱為Fast-20 SCSI，時鐘頻率為20MHz）；  

5、;  2最大同步傳輸速度達到40MB/s的Ultra Wide SCSI（同1）；    3最大同步傳輸速度達到40MB/s的Ultra2 SCSI（又稱為Fast-40 SCSI，時鐘頻率為40MHz，1997年）。    稍后，又出現(xiàn)了一些更新的SCSI標準：    1. 最大同步傳輸速度達到80MB/s的Ultra2 Wide SCSI（時鐘頻率為40MHz）；    2最大同步傳輸速度達到160MB/s的Ul

6、tra 3 SCSI（又名Ultra-160或者Fast-80 Wide SCSI，時鐘頻率為40MHz加雙倍數(shù)據(jù)速率，1999年）；    3最大同步傳輸速度達到320MB/s的Ultra 320 SCSI（又名Ultra 4 SCSI，時鐘頻率為80MHz加雙倍數(shù)據(jù)速率，2002年）；    4最大同步傳輸速度達到640MB/s的Ultra 640 SCSI（時鐘頻率為160MHz加雙倍數(shù)據(jù)速率，2003年，是目前最新的SCSI標準）    這種接口是一種便于系統(tǒng)集成、降

7、低成本和提高效率的接口標準，越來越多的設備將使用SCSI接口標準，因此，帶SCSI接口的硬盤和SCSI光盤驅(qū)動器也很多，但由于成本問題，主要用于中高端服務器與工作站上。    編輯本段 二、SCSI的類型簡要回顧 1.SCSI-1 SCSI-1是最原始的版本，異步傳輸?shù)念l率為3MB/S，同步傳輸?shù)念l率為5MB/s。雖然現(xiàn)在幾乎被淘汰了，但還會使用在一些掃描儀和內(nèi)部ZIP驅(qū)動器中，采用的是25針接口。也就是說，若是將SCSI-1設備聯(lián)接到你的SCSI卡，必須要有一個內(nèi)部的25針對50針的接口電纜；若是用外部設備時，就不能采用內(nèi)部接口中的任何一個(即此時的內(nèi)

8、部接口均不可以使用)。 2.SCSI-2 早期的SCSI-2，稱為FastSCSI,通過提高同步傳輸?shù)念l率使據(jù)傳輸速率從原有的5MB/s提高為10MB/s，支持8位并行數(shù)據(jù)傳輸，可連7個外設。后來出現(xiàn)的WideSCSI，支持16位并行數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)傳輸率也提高到了20MB/s，可連16個外設。此版本的SCSI使用一個50針的接口，主要用于掃描儀、CD-ROM驅(qū)動器及老式硬盤中。 3.SCSI-3 1995年，誕生了更為高速的SCSI-3，稱為UltraSCSI，數(shù)據(jù)傳輸率也達到了20MB/s。它將同步傳輸鐘頻率提高到20MB/s，提高了數(shù)據(jù)傳輸率的技術。若使用16位傳輸?shù)腤ide模式，數(shù)據(jù)傳輸

9、率更可以提高至40MB/s。此版本的SCSI使用一個68針的接口，主要應用在硬盤上。SCSI-3的典型特點是將總線頻率大大地提高，并降低信號的干擾，以此來增強其穩(wěn)定性。 二、SCSI與IDE的區(qū)別及相關技術介紹 除了SCSI，IDE也是一種極為常用的接口。從使用簡便的角度來看，IDE更加適合普通用戶，再加上個人電腦用戶不但需要配置的外設不多，而且對速度要求也不高，因此選用IDE接口更合適些。此外，IDE還具有性能價格比高、適用面廣等特點。而SCSI接口盡管具有很多無與倫比的特點，但不論從哪個角度看，該接口及其使用該接口的外設售價過于昂貴，一般用戶實在無法承受，這也就決定了它的實際使用范圍的局限

10、性。    1.IDE的工作方式需要CPU的全程參與，CPU讀寫數(shù)據(jù)的時候不能再進行其他操作，這種情況在Windows95/NT的多任務操作系統(tǒng)中，自然就會導致系統(tǒng)反應的大大減慢。而SCSI接口，則完全通過獨立的高速的SCSI卡來控制數(shù)據(jù)的讀寫操作，CPU就不必浪費時間進行等待，顯然可以提高系統(tǒng)的整體性能。不過，現(xiàn)在的IDE接口為改善這個問題也做了很大改進，已經(jīng)可以使用DMA模式而非PIO模式來讀寫，數(shù)據(jù)的交換由DMA通道負責，對CPU的占用可大大減小。盡管如此，比較SCSI和IDE在CPU的占用率，還是可以發(fā)現(xiàn)SCSI仍具有相當?shù)膬?yōu)勢。 &#

11、160;  2.SCSI的擴充性比IDE大，一般每個IDE系統(tǒng)可有2個IDE通道，總共連4個IDE設備，而SCSI接口可連接715個設備，比IDE要多很多，而且連接的電纜也遠長于IDE。    3.雖然SCSI設備價格高些，與IDE相比,SCSI的性能更穩(wěn)定、耐用，可靠性也更好。    一、SCSI的優(yōu)點    1.SCSI可支持多個設備，SCSI-2(FastSCSI)最多可接7個SCSI設備，WideSCSI-2以上可接16個SCSI設備。也就是說，所

12、有的設備只需占用一個IRQ，同時SCSI還支持相當廣的設備，如CD-ROM、DVD、CDR、硬盤、磁帶機、掃描儀等。    2.SCSI還允許在對一個設備傳輸據(jù)的同時，另一個設備對其進行數(shù)據(jù)查找。這就可以在多任務操作系統(tǒng)如Linux、WindowsNT中獲得更高的性能。    3.SCSI占用CPU極低，確實在多任務系統(tǒng)中占有著明顯的優(yōu)勢。由于SCSI卡本身帶有CPU，可處理一切SCSI設備的事務，在工作時主機CPU只要向SCSI卡發(fā)出工作指令，SCSI卡就會自己進行工作，工作結(jié)束后返回工作結(jié)果給CPU，在整個過程

13、中，CPU均可以進行自身工作。    4.SCSI設備還具有智能化，SCSI卡自己可對CPU指令進行排隊，這樣就提高了工作效率。在多任務時硬盤會在當前磁頭位置，將鄰近的任務先完成，再逐一進行處理。    5.最快的SCSI總線有160MB/s的帶寬，這要求使用一個64位的66MHz的PCI插槽，因此在PCI-X總線標準中所能達到的最大速度為80MB/s，若配合10，000rpm或15，000rpm轉(zhuǎn)速的專用硬盤使用將帶來明顯的性能提升。    二、SCSI的缺點 &

14、#160;  SCSI的優(yōu)點自然是很吸引人的，但是也希望用戶在決定選用時，不要忽視了它的缺點。    1.通過查閱資料得到的結(jié)論是：在同樣條件下，SCSI硬盤內(nèi)部傳輸速度要比IDE慢一些。因為SCSI硬盤的控制指令比IDE硬盤復雜，SCSI硬盤在標識硬盤扇區(qū)時用了線性的概念，即硬盤只有第1扇區(qū)、第2扇區(qū)，不像IDE硬盤，是柱面、磁頭、扇區(qū)這種三維格式。目前的操作系統(tǒng)內(nèi)部也使用線性編號的扇區(qū)，但BIOS只接受三維格式的磁盤請求，所以操作系統(tǒng)必須把磁盤請求轉(zhuǎn)換為三維格式，這樣IDE硬盤可直接使用，但SCSI為了和BIOS兼容還得將三維格式

15、的磁盤請求轉(zhuǎn)換為線性編號，這樣硬盤的數(shù)據(jù)傳輸率就大大降低了。這一點我們從廠方公布的數(shù)據(jù)就可以看到，比如Seagate7200轉(zhuǎn)/分的“大灰熊”內(nèi)部傳輸率為193.88Mb/s，Seagate7200轉(zhuǎn)的SCSI硬盤“酷魚”內(nèi)部傳輸率只有72Mb/s。所以SCSI硬盤只有在UNIX、WindowsNT等多任務下才能真正發(fā)揮優(yōu)勢，在WIN95環(huán)境中也算不錯，但在DOS下就完全沒有任何優(yōu)勢可言(盡管DOS現(xiàn)在已很少使用)?，F(xiàn)如今蘋果的G4、iMac等機型也開始支持IDE接口。 （按：該段論述中所提及的設備在上世紀90年代中晚期已完全過時，軟件除UNIX繼續(xù)以各分支操作系統(tǒng)的形式存在外其他也在大致相同

16、的時期內(nèi)淘汰，故被評論之論述內(nèi)的該類信息現(xiàn)已不足為據(jù)。另外，在2000-2004年度出品的服務器中已經(jīng)對SCSI硬盤設備和IDE硬盤設備一視同仁地采用LBA尋址模式，以支持在新技術條件下出現(xiàn)的更大容量的SCSI硬盤設備。）    2.最后需要強調(diào)的一點是，SCSI性能價格比不高。事上，SCSI有點兒貴得離譜，一塊最普及型的AdaptecAHA-2940SCSI卡都足以換回一塊BX主機板，同樣倍速、品牌的CD-ROM，SCSI要比IDE貴一倍多，一只4.5GB7200轉(zhuǎn)/分的“大灰熊”價格，只夠來換一塊2GB5400轉(zhuǎn)/分的SCSI硬盤。希望在選擇SCSI

17、之前，先考慮自身的經(jīng)濟實力，再思量它的價格是否物有所值。（按：以上文字是在10-15年特定市場條件下作出的武斷論斷，論述者將面向低端的BX主板與面向中高端應用的SCSI混為一談，完全忽略了目標用戶需求所帶來的性能差異。因此該論斷存在明顯的利益偏見，故不足為憑。事實上在中高端應用如大型RDBMS、B2C、基礎架構等場合SCSI以及其分支FC-SCSI、iSCSI、SAS等仍然大量采用，因其良好的性能、可擴展性和可靠性將使整個系統(tǒng)的可靠性得到有效保證。與此相對應，IDE【PATA】與其改型SATA因存在一定的性能瓶頸而只能作為廉價的磁盤存儲解決方案這是RAID術語的最初語義之實現(xiàn)。） &

18、#160;  五、終結(jié)器    SCSI鏈的最后一個SCSI設備要用終結(jié)器，中間設備是不需要終結(jié)器的。一旦中間設備使用了終結(jié)器，那么SCSI卡就無法找到以后的SCSI設備了。而如果最后一個設備沒用終結(jié)器，SCSI也是無法正常工作的。終結(jié)器是由電阻組成的，位于SCSI總線的末端，用來減小相互影響的信號，維持SCSI鏈上的電壓恒定。    絕大部分SCSI設備是內(nèi)置終結(jié)器，并用一跳線來控制ON/OFF?，F(xiàn)在的SCSI設備智能化程度很高，能自動控制終結(jié)器ON/OFF，如一塊硬盤和一個CD-ROM相連，

19、無論硬盤的終結(jié)器ON或OFF，CD-ROM都能正常使用。而當兩塊硬盤相連時，情況就變得復雜了，兩塊Seagate的硬盤相連前，一塊硬盤終結(jié)器必須是OFF，而當一塊Seagate的硬盤和一塊Quantum硬盤相連前，一個硬盤終結(jié)器無論ON或OFF，都能正常使用。    六、SCSI的ID    系統(tǒng)中的每個SCSI設備都必須有自己唯一的ID(標識號)，這個號碼從115。SCSIAdapter系統(tǒng)默認ID為7。這個ID可由位于設備前端的跳線器來設置。對于硬盤它位于驅(qū)動器的前端或后端。   

20、 七、SCSI設備的選擇    1.SCSI卡    SCSI卡是整個SCSI設備鏈中的關鍵，選擇時需要考慮以下幾個因素：    (1)SCSI卡的品牌    選擇品牌當然很重要，Adaptec是SCSI卡的精品，就像CPU界的Intel，已是SCSI界的標準，當然兼容性上是沒有問題，而昂貴的價格可能就是唯一的問題。換句話講，如果大家經(jīng)濟條件允許，還是建議選擇Adaptec的SCSI卡。   &#

21、160;(2)總線接口    PCI的SCSI卡是選，ISA的SCSI卡現(xiàn)在基本無人購買了，需要注意的是，有些掃描儀配的ISA的SCSI卡并非是通用的SCSI卡，雖然它有標準SCSI接頭，但也只能接掃描儀使用。其次，要盡量避免選購SCSI與主板一體化的板子，主要是考慮到兼容性的問題，特別值得注意。 （按：2000-2003年度出品的服務器系列全部是內(nèi)置SCSI芯片，如Compaq DL380R1集成Compaq Smart Array Controller，支持RAID-0、0+1、5三個陣列等級，外置接口可以接駁磁帶庫，故被評論之論斷的專業(yè)性存在一定問題。）    (3)SCSI的類型    常用的8位數(shù)據(jù)通道的有SCSI-2數(shù)據(jù)傳輸率10Mbps，是最常見的SCSI類型。若從總體考慮，個人還是選用8位數(shù)據(jù)通道的SCSI-2比較合適（按：過時論斷，現(xiàn)在Ultra SCSI-3已經(jīng)是主流，典型的SCSI卡如Adaptec ASC-29160早就可以做到全兼容）。一方面，只有硬盤支持16位數(shù)據(jù)通道的WideSCSI，而且16位數(shù)據(jù)通道的WideSCSI設備價格要高出8位SCSI-2很多；另一方面，16位數(shù)據(jù)通道的WideSCSI卡一般內(nèi)置8位、