Слайд 2. Общие сведения

Интерфейс SCSI. Параллельная шина SCSI.

Последовательный интерфейс SCSI (SAS). Интерфейс Fibre Channel.

Слайд 1. Тема

 

Слайд 2. Общие сведения

 

Интерфейс малых вычислительных систем SCSI (скази) (Small Computer System Interface) вначале предназначался для подключения к компьютеру до 7 (восьмое устройство служит адаптером) устройств самого различного типа: внешней памяти с прямым (диски) и последовательным (стримеры) доступом, принтеров, плоттеров, сканеров, других процессоров и т.д. Функции связующего звена между шиной SCSI и внутренней шиной компьютера выполняет адаптер, или хост. Шина может быть подключена к нескольким хост-адаптерам; это позволяет использовать одно и то же периферийное оборудование нескольким процессорам, естественно, на основе разделения времени. После получения приказа по шине SCSI периферийное устройство может освобождать шину на время подготовки данных или выполнения подготовительных или заключительных действий, а потом восстанавливать соединение для передачи по шине подготовленной информации. Освобожденная шина может быть занята другим устройством, и, таким образом, обеспечивается возможность работы шины в многозадачном режиме.

Передача данных выполняется параллельными словами по 8, 16 или 32 линиям. В первом варианте SCSI данные передавались по 8-битовой шине с максимальной скоростью до 5 Мбайт/с, а теперь скорость обмена через интерфейс SCSI Ultra 320 по широкой 16-разрядной шине (Wide) и быстром обмене (Fast) может достигать 320 Мбайт/с, что значительно превышает скорость передачи информации через интерфейс IDE. Обмен осуществляется по 50-проводному или 68-проводному кабелю длиной до 3 м. Все устройства подключаются к интерфейсу SCSI в виде цепочки. Каждое устройство в этой цепочке обладает уникальным идентификационным номером (ID) от 0 до 7 (если шина позволяет подключать 32 устройства, то от 0 до 31). Последний седьмой номер по умолчанию присваивается хост-адаптеру.

Независимость работы подключенных к шине SCSI устройств, освобождение шины на время выполнения подготовительных или завершающих действий внутри устройства, а также меньшая загрузка процессора при выполнении процедур поиска данных в устройствах внешней памяти по сравнению с параллельной шиной АТА обеспечивают этой шине SCSI ряд преимуществ при использовании ее в мощных серверах. Уже в SCSI‑2 появилась возможность передачи в синхронном режиме. (Раньше использовался только асинхронный режим передачи данных.) Спецификация SCSI-2 содержит также систему базовых команд, включающую обязательные команды для любых ПУ и специфичные команды для определенного типа ПУ. Последняя спецификация SCSI-З, а это целый комплект документов, определяет возможность использования последовательного Serial SCSI или оптоволоконного канала Fibre Channel, использование технологии Plug-and-Play и увеличение числа устройств.

Слайд 3. Общие сведения (продолжение)

В работе шины можно выделить два устройства: это ведущее устройство – инициатор обмена (initiator) и ведомое, или целевое устройство (target). В качестве инициатора может выступать любое устройство, но чаще им служит хост-адаптер, а целевыми устройствами являются ПУ. Целевое устройство получает команду от инициатора и выполняет действия, определяемые этой командой, по доставке подготовленной им информации инициатору. Взаимодействие инициатора и целевого устройства происходит через порты SCSI, совокупность которых принято называть доменом. Каждое целевое устройство содержит одно или несколько независимых логических устройств, каждому из которых присвоен номер LUN.

Задание, или процесс ввода – вывода может содержать одиночные команды или цепочки связанных команд. В цепочке команд результат выполнения предыдущей служит параметром следующей. Команды цепочки являются частью одного процесса. Можно организовать очередь, или набор заданий целевого устройства. После выполнения каждой команды целевое устройство передает инициатору байт состояния, позволяющий определить, является ли эта команда последней. Задания независимы, но команды цепочки внутри задания, образующие своеобразную программу, строго последовательны. Задания ставятся в очередь и выполняются последовательно, но очередность выполнения заданий может нарушаться, если им присвоить соответствующие атрибуты. Чтобы начать процесс, инициатор должен установить соединение с логическим устройством LUN. Логическое устройство может временно разорвать это соединение, освобождая шину SCSI на время выполнения действий по подготовке данных для других операций обмена. Разрыв соединения может происходить и по инициативе инициатора. Выполнение логическим устройством команды, независимо нормально или ненормально, завершается передачей байта состояния. Байт состояния характеризует успешное выполнение команды или невозможность ее выполнения, указывает на невозможность приема команды или особые условия при ее выполнении и т. п. При возникновении каких-либо особых ситуаций логическое устройство может передать асинхронное уведомление – байт уточненного состояния.

Все подключаемые к шине SCSI устройства принято делить на два типа – блочные и потоковые. К блочным устройствам относят накопители на жестких магнитных дисках и на оптических дисках с однократной или многократной записью. Все другие устройства, например стримеры, сканеры, принтеры, а также процессоры, принято относить к потоковым. Совместимость устройств одного типа обеспечивается стандартизованной системой команд SCSI. Команды отсылаются инициатором обмена и могут служить для получения информации об устройстве, о его состоянии, для передачи или приема информации от устройства и т. п.

Для подключения шины SCSI к внутренней шине компьютера необходим адаптер, реализующий ее протокол. Этот протокол может быть реализован почти исключительно программными средствами ЦП. В этом случае, однако, адаптер шины SCSI не обеспечивает работу быстродействующих ПУ, например НЖМД. Для работы таких ПУ требуется высокопроизводительный адаптер со своим собственным процессором и большой буферной памятью. Естественно, что для работы хост-адаптера шины SCSI необходим специальный драйвер.