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 ) S0 [) n7 L% ~+ Y1 }+ M; L& v2 x1 D8 d/ o
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  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，  
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) {& |' E" P3 ~% N7 z  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  
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  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。  
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  一、概述  
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0 L- k, s8 N8 t, h3 a6 K+ e6 C  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    w: C' p+ a& y; {6 A  k

# {  e8 d; Q3 B" t0 N9 K5 g  I  Trade Association，SCSI同业公会）的标准分类。  2 I/ v4 p& W& \, u
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  SCSI的类型，注释：  8 ?# W; b, x( ^3 k0 l* ^
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  (1)点到点传输的总线长度  2 b  W9 u; D9 o2 S' u( T8 S* s
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  (2)SCSI、Ultra SCSI或Ultra2 SCSI均是可选项  
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  (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。  ; T7 F2 W9 w2 W" W; X2 X

) u( H' o$ k/ ~- D! B. r4 K  (4)单终结没有定义它的长度  
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, @. H% J, L  t+ m  d% X, r9 J  (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。  , j; a4 y: W, b' _% ?
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  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，  4 h. V5 U3 m  k( u

5 l9 s& \/ Z6 h4 \- C- ?; i  即实际最大可连接设备数目 = 理论最大支持设备数目-1。  3 p. t; e/ e) a. B' a  V

( C1 l+ V/ t$ H# I- R+ ]1 f  接着是所有SCSI规格公用的几个标准术语解释：    ], ~/ P- [! q/ |: p/ ?
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  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。  $ x4 Y+ @  Y& B! Q

7 r, x0 v% n2 Z2 h  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。    P& Z  L, k% ~" h; _2 s$ u
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  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。  
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% _& q7 n, z# Y2 k  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  
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3 e. Z5 e8 {; R) T; X" @' W) q  bits，把传统SCSI的性能提升至2倍或4倍。  5 z7 z+ x3 {  l8 k" V) q

3 f: @4 i1 V+ ^/ }  Wide Ultra SCSI：利用68针数据线把总线性能提高到40MB/秒。    a% c6 Z+ k* m' l! s

( P; \3 c2 Z  r, ]1 M  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。  ! n* c9 t2 Z0 H( o- l

) n) W& i% w6 [8 G. A2 j  二：SCSI连接器的类型  - B; |: ]0 D! u, V9 k* b  n7 d
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  SCSI连接器分为内置和外置两种。  # A  \- e* y. L" Z( e" Q
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  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。  2 O8 P$ {( M+ k% ~0 @

5 d: e0 y) N  k3 M6 R  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。  " g, d! v# O# L/ l4 s( B/ U

1 b. |( w# O1 A: r* C( M- G  Apple SCSI，共有25针，分为两排，8位，常用于Mac机和旧式Sun工作站。  ! n, J- r! D2 F4 n( S. ^! N+ W

! [& f/ {  t/ N" {+ u1 n+ E  Sun Microsystem的DD-50SA，共有50针，分为三排。  
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2 v* K  f1 ~8 r3 z: }9 H  SCSI-2 ，共有50针，分为两排，8位。  
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  Centronics，共有50针，分为两排，8位，有点像并行口，它可以连接的设备数目最多。    p+ r- c. t0 i9 b

# A5 Z, J: H6 |/ t1 c, Y  SCA，共有80针，分为两排。  
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7 M, x9 X  O" z7 A4 |2 V  SCSI-3和Wide SCSI-2，共有68针，分为两排，16位。旧式DEC单终结SCSI使用68针高密接口。  ) n1 j& D2 [" g, d, L+ F6 w
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  三、SCSI ID和总线终结器  
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  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  % }, y5 q7 h( r  N2 J- ~

4 J4 V5 d  M$ Z8 H  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  9 D, E  b( h: z+ a- S7 Y) p

; v5 Q; O( m2 x7 t" u% ~  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。  2 K2 Z9 A4 u% Z0 z' L+ q) q5 o6 Z  L; ~
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  四、IDE V.S. SCSI  
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  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  " \! N* ~0 ?5 n. E- {' s( z! Q
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  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  
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  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。  
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% _5 A) A% b4 ~) Q/ c1 ^  五、SCSI的未来  
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  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    h3 ~( D, T  J! S4 O) X0 Q, y
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  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  & H! t/ b0 m" N+ C
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  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