Как подключить стример scsi к компьютеру

Обновлено: 06.07.2024

Может показаться, что термин SCSI (Small Computer System Interface, интерфейс малых вычислительных систем) означает все что угодно. На самом деле это основной стандарт для подключения высококачественных периферийных устройств к ПК, имеющий несколько преимуществ в сравнении с обычным EIDE-интерфейсом.

К одному SCSI-адаптеру можно подключить до семи периферийных устройств. SCSI-устройства, особенно жесткие диски, работают быстрее своих EIDE-аналогов. К тому же сам адаптер и подключаемые к нему устройства более интеллектуальны, что уменьшает нагрузку на процессор.

Недостатком SCSI-адаптеров и периферийных устройств является большая, чем у EIDE-устройств, цена. А поскольку они приобрели репутацию трудно настраиваемых устройств, перед их подключением внимательно читайте руководство пользователя. Ниже приводятся несколько советов по установке SCSI-адаптеров.

Выберите тип адаптера. Простые ISA SCSI-адаптеры (50-100 долл.) поддерживают все периферийные устройства за исключением жестких дисков. Чтобы их подключить, понадобится специальный адаптер (150-200 долл.), который поддерживает жесткие диски, использующие собственную BIOS. При наличии на системной плате разъемов PCI лучшим выбором будет PCI SCSI-адаптер (от 200 долл.).

Проверьте идентификаторы (ID). Для SCSI-адаптера и любого подключаемого к нему периферийного устройства необходимо установить уникальный идентификатор (в диапазоне от 0 до 7). Как правило, на адаптере по умолчанию установлен ID 7. Последовательность номеров соблюдать необязательно. Для жесткого диска желательно установить ID 0 или 1. На внешних периферийных устройствах номер идентификатора обычно устанавливается с помощью расположенных на задней стороне корпуса переключателей. На внутренних - с помощью перемычек.

Установите заглушки. Представьте кабель, соединяющий SCSI-адаптер и периферийное устройство, в виде трубки с водой, оба конца которой для удержания воды должны быть закрыты заглушкой. В случае со SCSI-устройствами роль такой заглушки выполняют переключатель, разъем или перемычка (обычно ее называют терминатором). Обратите внимание: если используются внутренние и внешние периферийные устройства и адаптер находится как бы между ними, то терминатор не требуется.

Установите адаптер и подключите кабели (Windows 95). Снимите крышку компьютера и вставьте в свободный разъем SCSI-адаптер. Установите все внутренние периферийные устройства и с помощью кабеля соедините их с адаптером. Если есть внешние периферийные устройства, подключите с помощью кабеля ближайшее из них к адаптеру, а остальные - последовательно к уже подключенному.

Установите адаптер и подключите кабели (Windows 3.x). Для работы SCSI-адаптера необходимо установить номер прерывания, адрес ввода/вывода и (иногда) канал DMA. Установки производятся как с помощью перемычек, так и с помощью DIP-переключателей или BIOS, а для некоторых потребуется специальная утилита. Поэтому строго следуйте руководству пользователя. Далее проделайте все операции, приведенные в четвертом пункте.

Установите драйверы. Система Windows 95 автоматически установит для SCSI-адаптера необходимые драйверы. Windows 3.x обходится без дополнительного программного обеспечения. Для жестких дисков также не требуется дополнений, но большинство других периферийных устройств нуждаются в драйверах и часто необходимо воспользоваться драйвером Advanced SCSI Programming Interface (передовой интерфейс программирования SCSI).

В последнее время на нашем рынке появилось большое количество разнообразных приборов, существенно расширяющих возможности компьютера. Это, в первую очередь, накопители Zip, Jaz и магнитооптика, это различного типа накопители на магнитной ленте, а также устройства однократной и многократной записи на компакт-диски. Большой популярностью стали пользоваться сканеры. Цены на жесткие диски снизились до такой степени, что компьютер с двумя-тремя дисками уже не редкость, а сервер обязательно содержит отказоустойчивый дисковый массив. В связи с этим довольно часто возникает задача подключения к компьютеру новых устройств. Наиболее просто данная задача решается, если в компьютере установлен SCSI контроллер.

В отличие от IDE, поддерживающего ограниченный набор внутренних периферийных устройств, интерфейс SCSI был разработан, чтобы поддерживать много видов, как внутренних, так и внешних устройств.

Что такое SCSI интерфейс?

Последующая спецификация, SCSI-3 уже не только ввела новые скорости передачи, но и значительно расширила систему команд. Кроме того, в качестве среды передачи допускается использование, наряду с традиционным параллельным шинным интерфейсом, и других параллельных и последовательных протоколов: Fibre Channel, IEEE 1394 Firewire и Serial Storage Protocol (SSP).

В настоящее время наиболее широко применяется интерфейс Ultra SCSI, использующий частоту шины 20 MHz. Интерфейс Ultra/Wide SCSI поддерживает 16 устройств и обеспечивает скорость передачи данных до 40 Мбайт в секунду. Но он постепенно вытесняется более скоростным Ultra2 Wide SCSI, обеспечивающим скорость передачи до 80 МБ/сек.

Непрерывное повышение тактовой частоты шины привело к необходимости ограничить максимальную длину соединительного кабеля в интерфейсе Ultra SCSI до полутора метров. Поэтому при дальнейшем увеличении тактовой частоты, в соответствии с рекомендациями SCSI-3, изменилось количество проводов шины, технология исполнения самой шины и уровни передаваемых по ней сигналов. Соединительный разъем остался таким же, как и в интерфейсе Ultra SCSI. Однако сама шина теперь выполняется витыми проводами (на рис. 1, слева, приведена фотография кабеля Ultra Wide, а справа – на рис. 2б, кабеля Ultra2 Wide).

Каждый сигнал шины Ultra2 Wide передается по двум проводам в противофазе (дифференциально). Это – так называемая LVD (Low Voltage Differential), низковольтная дифференциальная передача сигналов. Благодаря дифференциальной передаче сигналов допустимую длину соединительного кабеля удалось увеличить до 12 м.
Сравнение различных интерфейсов SCSI приведено в таблице:

Дальнейшее развитие технологии привело к появлению стандарта Ultra160 SCSI. Скорость передачи увеличена 160 Мб в секунду за счет использования обоих фронтов сигнала «запрос/подтверждение» для синхронизации данных. В стандарте Ultra1600/m SCSI используется низкоуровневый дифференциальный интерфейс (LVD), допускается использование кабелей длиной до 12 метров. Новый компонент интерфейса Ultra160/m SCSI – контроль окружения. Эта интеллектуальная технология заключается в проверке подсистемы хранения данных, включая соединительные кабели, объединительные платы, терминаторы, и т.д. Если возникает опасность потери данных, передача происходит на более низких скоростях – метод, широко использующийся модемами и факсимильными аппаратами.

Такое обилие одновременно используемых стандартов создают определенную путаницу. К тому же не совсем понятно, для чего непрерывно увеличивается скорость передачи. Какие приборы могут обеспечить такую скорость?

Этот вопрос требует особого внимания. Действительно, испытания даже самых современных жестких дисков показывают, что их скоростные характеристики далеки от характеристик скорости передачи в шине. Тем не менее, скорость передачи в шине крайне важна. Ведь протокол SCSI разработан для поддержки одновременной работы нескольких приборов, подключенных к одной шине. Данные для одного прибора (для конкретности будем иметь в виду жесткий диск) пересылаются по общей шине в буферную память диска. Пока продолжается медленный процесс записи на диск, пересылаются данные для другого прибора, и т.д. С точки зрения пользователя запись осуществляется как бы одновременно на несколько дисков. Поэтому шина должна обеспечивать суммарную скорость передачи для всех приборов, подключенных к шине, а, с учетом необходимости передачи служебной информации, и значительно большую.

Как правильно подключить SCSI устройства

Все типы SCSI (по край мере, теоретически) совместимы между собой. Устройства самостоятельно устанавливают приемлемый протокол обмена. Поэтому установка приборов сводится к установке правильного значения номера устройства (SCSI ID), физическому подключению прибора к шине и включению терминаторов. Тем не менее, довольно часто владельцы компьютеров, самостоятельно подключающие устройства SCSI к своему компьютеру, жалуются на их неустойчивую работу. В большинстве случаев это связано с неправильным подключением приборов и, чаще всего, терминаторов (иногда об этих терминаторах почему-то вообще забывают).

Что такое терминатор?

При высоких тактовых частотах шины передачи данных, если не предпринять специальных мер по согласованию нагрузок, возникают переотражения сигналов (как эхо в Карпатах), в результате чего реальная скорость обмена информацией значительно снижается. Для согласования нагрузок ОБА конца каждой линии шины SCSI должны быть нагружены активным сопротивлением равным волновому сопротивлению линии. В простейшем случае, для этого на обоих концах линии включают нагрузочные сопротивления. Это – так называемое пассивное согласование. В настоящее время такой способ согласования практически не применяется, особенно в режиме Ultra. Тем более это недопустимо в режиме Ultra2. Это связано с трудностью подбора нагрузочных сопротивлений, удовлетворительно обеспечивающих согласование при большом (и изменяющимся в процессе эксплуатации) количестве приборов, подключенных к шине. Практически все современные SCSI устройства сейчас применяют активное согласование. При активном согласовании вместо резистивных делителей

напряжения используются источники вспомогательного напряжения (один или несколько). Эти напряжения автоматически подстраиваются таким образом, чтобы обеспечить оптимальные условия приема передаваемых по шине сигналов. Разновидностью описанного метода является согласование с принудительным ограничением сигнала. Для реализации данного метода в активном терминаторе устанавливаются фиксирующие диоды, которые ограничивают максимальные и минимальные напряжения входных сигналов на определенных уровнях. Уровни сигналов, в свою очередь, можно задавать, изменяя опорные напряжения.

В большинстве случаев, как контроллер, так и все приборы SCSI имеют встроенные активные терминаторы, которые можно включить или отключить. Однако, как правило, лучше не полагаться на встроенный терминатор, а подключить внешний. Желательно, конечно, не использовать пассивный терминатор. Современные терминаторы обязательно имеют в своем обозначении соответствующую надпись.

Рис. 4. Активный Ultra Wide SCSI терминатор

Рис. 5. Маркировка терминаторов для Ultra2 Wide SCSI

Как правильно подключать терминаторы?

При подключении к SCSI контроллеру только одного прибора (например, жесткого диска), и на контроллере, и на приборе терминаторы необходимо включить. Если это внешний прибор, имеющий дополнительный разъем для подключения других внешних SCSI приборов (например, внешний SCSI CD-ROM), то можно воспользоваться внешним терминатором (желательно активным). В этом случае внутренний терминатор прибора обязательно должен быть выключен.

Если к контроллеру SCSI подключается несколько приборов, то терминаторы должны быть установлены только на концах шины SCSI. Так, если все подключаемые приборы внутренние, то терминаторы должны быть включены на контроллере SCSI и на одном (и только одном) приборе, который физически подключен к последнему разъему шины SCSI. Лучшие результаты получаются, если к последнему разъему подключен активный внешний терминатор, а внутренние терминаторы на всех приборах (кроме контроллера) выключены. Кстати, в последнее время многие приборы (например, жесткие диски SE/LVD) вообще не имеют встроенного терминатора.

Если все подключаемые приборы внешние, то терминаторы должны быть включены на контроллере и последнем подключенном внешнем приборе. Следует заметить, что внешние SCSI приборы в подавляющем большинстве имеют два разъема, к одному из которых подключается шина SCSI от компьютера, а к другому могут подключаться другие SCSI устройства. В этом случае целесообразно отключить внутренние терминаторы всех приборов и использовать активный внешний терминатор.

Если необходимо к одному SCSI контроллеру подключить, как внутренние, так и внешние приборы, то контроллер подключается к промежуточному разъему шины SCSI. Часть шины SCSI используется для подключения внутренних устройств, а другая часть заканчивается разъемом для подключения внешних устройств. В этом случае внутренний терминатор контроллера должен быть выключен. На внутреннем приборе, подключенном к последнему разъему шины SCSI, терминатор должен быть включен, а на остальных внутренних приборах – выключен. На разъеме для подключения внешних приборов всегда должен быть установлен активный внешний терминатор. При подключении внешнего SCSI устройства, внешний терминатор снимается, к разъему SCSI подключается внешний прибор, а к дополнительному разъему внешнего прибора подключается снятый ранее внешний терминатор (не забудьте правильно установить номер внешнего устройства, а то компьютер просто «зависнет»).

Подключение терминаторов для устройств с разными интерфейсами

Все сказанное выше справедливо, если все подключаемые приборы имеют одинаковый интерфейс (все приборы Wide SCSI-2 или все приборы SCSI-2). Если же часть приборов имеет интерфейс Wide SCSI-2, а, по крайней мере, один (обычно CD-ROM) имеет интерфейс SCSI-2 (Narrow), то, в ряде случаев, возникают проблемы с правильным подключением терминаторов. Проблемы вызваны тем, что интерфейсы Wide и Narrow отличаются количеством линий передачи данных в составе шины.

Наиболее распространенной ошибкой является подключение к шине Wide SCSI-2 нескольких жестких дисков с интерфейсом Wide SCSI-2 (или Ultra Wide SCSI-2), а к последнему разъему подключается через переходник CD-ROM с интерфейсом SCSI-2. Несмотря на то, что на CD-ROMе будет включен терминатор, этот терминатор осуществит согласование только 8 линий шины, тогда как остальные 8 линий, используемые в интерфейсе Wide SCSI, окажутся «висящими в воздухе».

Особенности контроллеров с двумя разъемами

Многие SCSI контроллеры имеют 2 разъема: один для интерфейса SCSI, второй для интерфейса Wide SCSI. Это только физически разные разъемы, канал SCSI – один и тот же. Эти различные разъемы позволяют избежать применения каких-либо переходников, но не устраняют проблем с подключением терминаторов. Такие контроллеры имеют переключатели "High On/Off" и "Low On/Off". Это раздельные выключатели активных терминаторов для старшего и младшего байтов шины соответственно. Причем, младший байт ("Low") – это и есть линии интерфейса SCSI (Narrow), а старший байт – линии расширения интерфейса до стандарта Wide.

Если к такому контроллеру подключаются устройства только одного стандарта, то оба переключателя устанавливаются в положение "On". Шина SCSI (или WIDE SCSI) подключается одним конечным разъемом к контроллеру, к другому конечному разъему подключается прибор с включенным терминатором. Остальные приборы с выключенными терминаторами подключаются к промежуточным разъемам.

При необходимости подключения нескольких устройств с различными интерфейсами, используется две шины: SCSI и Wide SCSI. Обе шины своими конечными разъемами подключаются к соответствующим разъемам контроллера. Приборы подключаются к шинам в соответствии с поддерживаемым ими стандартом. Терминаторы включаются только на приборе, подключенном к конечному разъему шины SCSI, и на приборе, подключенном к конечному разъему шины Wide SCSI. На контроллере переключатели терминаторов устанавливаются в положения "High On" и "Low Off".

В последнее время контроллеры, в том числе и установленные на материнской плате, не имеют такого переключателя (или соответствующего пункта в меню BIOS). Есть только «Terminator On/Off». В этом случае речь идет только о младших 8 разрядах шины. Старшие разряды всегда затерминированы.

Питание активных терминаторов

Активные терминаторы, используемые в настоящее время, требуют для своей работы наличия напряжения питания. Это напряжение на активный терминатор может подаваться, как с любого SCSI устройства, так и с контроллера. На современных SCSI устройствах есть специальный переключатель для выбора источника питающего напряжения встроенного в эти устройства активного терминатора. Обычно на заводе устанавливается режим питания терминатора от самого устройства ("Power from Drive"). Если к контроллеру подключается только один или несколько внутренних SCSI устройств с одинаковым интерфейсом, то проблем не возникает.

Если по условиям нормального согласования шины необходимо применение активного внешнего терминатора, то нужно позаботиться о подаче на него питающего напряжения. Для этого, на одном из устройств, подключенных к данной шине, должен быть включен режим подачи напряжения в шину ("Power to SCSI Bus"). Если этого не сделать, то внешний терминатор просто не будет нормально работать.

Во всех рассмотренных выше случаях наилучшие результаты обычно достигаются при питании всех терминаторов от одного источника. Чтобы подать напряжение питания на все терминаторы от одного источника на одном (любом) приборе, включается режим питания встроенного в данный прибор терминатора от внутреннего источника питания и одновременно режим подачи напряжения питания терминаторов в шину. Для этого на данном приборе перемычки (переключатели) устанавливаются в положение "Power to SCSI Bus and Drive". На остальных приборах, на которых необходимо включить терминирование, устанавливается режим питания терминатора от шины SCSI (перемычки или переключатели устанавливаются в положение "Power from SCSI Bus").

В подавляющем большинстве случаев система будет нормально работать и в случае, если каждый терминатор питается от своего источника. Главное, чтобы на каждый терминатор подавалось напряжение хотя бы от одного источника. Более того, ничего страшного не произойдет, если несколько приборов будут установлены в режим подачи напряжения питания терминаторов в линию. Цепи питания терминаторов всех приборов имеют защиту от встречно поданного напряжения.

57.JPG" />

Началось всё с того, что мой сосед уехал в большой город и оставил мне большой катушечный магнитофон. Это была «Астра-110 стерео» первого класса и в отличии от её предшественников она стояла на столе и очень красиво играла что-то западное конца 80 годов. А уж если её ~~раздеть~~ разобрать то вообще вызывала экстаз всеми колёсиками, пассиками и прочей советской механикой.

Организм потребовал продолжения ~~эротического шоу~~ и заявил что хочет стример. Доводы что у нас в доме только ноутбук и нам некуда его втыкать были отвергнуты.

Итак, есть Thinkpad T520, отсюда узнаём что у нас в слоте ExpressCard есть одна линия PCI-E 2.0 и практически должно давать 425 MB/s. Другие варианты вроде USB2 и eSATA нам не подходят категорически, да и для ExpressCard предложение было всего одно. Контроллер старый, больше не производится, однако у этого продавца они были новые и в количестве. Я долго закидывал продавца письмами с просьбой указать стоимость доставки в Россию (ну стоимость то он назвал, но ebay заказ оформить не давал), пока не нашел кнопочку «запросить счёт». Ура! Мне прислали счёт на $50+$19 доставки. Пришел контроллер в обычном пакете из пупырки, что было несколько опрометчиво со стороны продавца, но последствий не имело.

Попутно нашелся и стример… Варианты всяких DLT и старых LTO я отмёл — ну какой смысл в библиотеке суммарно на 450 гигабайт, если один ноутбучный винт вмещает больше? Ну и плюс сохранность — текущие ролики, лопающиеся резинки… В итоге выбор был между LTO-4 и LTO-5. Судя по обзорам ломаться там действительно особо нечему. Последний жаба в итоге отмела, 20 тысяч это его минимальная цена. С предыдущим тоже было не просто, на авито они попадаются от библиотек за вполне разумные 4000-6000 рублей. Однако при звонке выясняется что это цена за то, что-бы добавить привод в библиотеку, плюс у привода не будет морды (ибо кто на него в библиотеке смотрит кроме робота?). В итоге минимальная цена стала в 7200 с ожиданием или 10000 но сейчас. И тут на ebay мне попадается LTO-4 всего за 50 евро, как и у 2gusia — из Франции. Это была самая стрёмная моя покупка, отзывов у продавца почти не было, да и те были оставлены несколько лет назад другими продавцами. Т.е. была не хилая вероятность что аккаунт сломан. Но, проанализировав всё что можно, я решился. В итоге это был однозначный выигрыш: стример оказался почти новым — за 3 года POH загружено 215 кассет или записано 37 полных, шикарная упаковка, картридж в подарок. Обошелся он мне с доставкой в 80 евро.

Что ещё? Кабель. На контроллере стоит SFF-8088, который содержит 4 канала SAS. Кабель нашелся в китае, за 1000 с копейками рублей. И, хотя я не планировал собирать настольную машину, я всё же схватил там же SAS контроллер под стационарную машину. Трек был получен в последний возможный день, заказ отправлен еще через неделю :E

И вот настал день, когда всё это богатство таки оказалось у меня. Первой неожиданностью было то, что почти все переключения совершались в горячую (на блоке питания уже неделю висел Conner CP30080E, а выключать каждый раз ноутбук мне показалось глупо). Ничего не сгорело…
Учитывая что разбираться со стримерным софтом мне еще предстоит, в качестве кролика был выбрал Smartbuy Ignition Plus, на старом добром MLC флеше.

Неудобство — контроллер сильно выступает, плюс разъём, плюс жесткий кабель, плюс то, что после разветвления кабель идёт без изоляции и кажется что пару раз перегни и он сломается… В общем не по феншую совсем :(

Вот оно — исполнение мечты! Заработало ли? Нууу… В общем да, L&TT стример видит, тесты гоняет. «Нууу. » — как я уже говорил, со стримерным софтом еще разбираться и разбираться. Контроллер видится как Marvell 64xx/63xx SAS Controller, поддерживает одновременное подключение SATA и SAS.

Кролик везде один, Smartbuy. Первые два теста это на внутренних контроллерах thinkpadа, третий — как раз на нашей фундервафле. 425 мегабайтами и не пахнет, но есть нюансы.

upd: Видимо контроллер достаточно старый и поддерживает только версию 1.1 PCIe.
Device Name: Marvell 88SE63xx/64xx SAS Controller
PCI Express
Version: 1.1
Maximum Link Width: 4x
Current Link Width: 1x
Maximum Link Speed: 2.5 GT/s
Current Link Speed: 2.5 GT/s
Сидел бы чип на нескольких линиях было бы лучше, но в expresscard линия всего одна.

Ghost 12.0.0.10695, что загруженный через родную WinPE, что через стороннюю, контроллер (и винт естественно) не видят, загрузиться с него тоже нельзя. Горячее подключение работает, но странно работает отключение, устройство всегда занято. Впрочем, на компе есть всякие dropboxы, может это они лезут. Можно извлечь сам контроллер. В настройках есть галочки на hotswap раздельно по каждому порту. Лампочки обращения к диску вполне работают.

Следующий опыт — у меня есть EXP GDC, следовательно берём наш стационарный контроллер и

В системе уже 3 блока питания! Скорость не радует, это тест 4. Я немного пожалел что взял этот LSI 3445E, надо было чутка доплатить и взять sas9212-4i 4e, это следующее поколение. Если контроллер подключен при включении ноута, то после загрузки он будет не виден, если воткнуть при уже загруженной ОС — всё находится.

На самом деле за время ожидания железок, страшась жуткого нагрева агрегата, я собрал почти сервер (ну по сусекам там поскрёб. ). Вот что бывает когда серверное железо пытаешься засунуть в обычный inwin

Стример большой, даже длиннее старинного SCSI CD-ROMа

На этом «сервере» были проведены тесты 5 и 6 на внутренних контроллерах. Через LSI тоже смотрел, на удивление показатели поменялись не сильно, т.е. виновата была не урезанная шина. Кстати LSI не работает одновременно с SAS и SATA, Win7x64 виснет при загрузке.

upd:
Скорость на ноутбуке (L&TT)
Testing with 2:1 Compression Ratio
4.0 GB written in 45.7 seconds at 87.5 MB/s (Min 87.0 MB/s, Max 89.6 MB/s)
4.0 GB read in 24.1 seconds at 166 MB/s (Min 163 MB/s, Max 166 MB/s)

Скорость на «сервере» (L&TT)
Testing with 2:1 Compression Ratio
4.0 GB written in 25.5 seconds at 157 MB/s (Min 155 MB/s, Max 161 MB/s)
4.0 GB read in 24.1 seconds at 166 MB/s (Min 163 MB/s, Max 166 MB/s)

В итоге контроллер буду продавать.

Правда я так и не понял какая у стримера действительная скорость

~~Он что, аппаратно жмёт?~~ Жмет.
Т.е. физически он пишет порядка 80 Mb/s (подтверждается wiki), но по шине может гнать гораздо больше?

upd: Второй кролик — Samsung 840 EVO. Четвёртый тест LSI 3445E проводился на «сервере», т.е. на полной шине.

upd: Еще один облом, все большие=механические hdd в доме не дают больше 98 Mb/s. Этому стримеру нужно раза в два больше минимум. Если писать с аппаратным сжатием, то лента постоянно пускается-останавливается-перематывается. Если с программным то лучше, просто пишет кусками иногда запуская стример. А еще при записи получается не линейное чтение на максимальной скорости, а что-то гораздо более медленное (сейчас цифра мелькает в пределах единиц мегабайт в секунду :(
temp на ssd.

Подводя итоги хочу сказать что 2gusia был прав, не связывайтесь с такими игрушками, если у вас тараканы меньше ладони :)
Я попал на кучу узких мест при смеси старого и ноутбучного железа, считаю что задача была решена только частично.

ps: Стример — серверная железка для записи данных на магнитную ленту. Конкретно эта пишет на один картридж 800 гигабайт (ну или маркетинговые 1,6Тб со сжатием). Следующая — LTO-5 пишет уже 1,5Тб на один картридж, а самая современная — 12,8Тб (но стоит она где-то от 500 тысяч рублей). Магнитофон действительно был прелюдией, по физической сути стример это тот же магнитофон, только сильно более современный. За подробностями — на youtube.

SCSI (Small Computer Systems Interface — Системный интерфейс для малых компьютеров, по-русски произносится как «скази») — интерфейс, разработанный для объединения в единую систему устройств различного профиля: накопителей на жестких магнитных носителях, сканеров, стримеров, CD-ROM и т.п. Суть интерфейса состоит в том, чтобы обеспечить гибкий механизм управления этими устройствами и максимальную скорость их работы как единого, но делимого механизма.

Позже, в 1981 году, М. Шугарт передал документацию по интерфейсу SASI в комитет ANSI (American National Standarts Institute — Национальный Институт Стандартизации США, аналог ГОСТ), который принял ее за базовую для работы над проектом, который получил название SCSI. Большинство наиболее важных моментов из стандарта SASI перекочевало в SCSI, к примеру, такие важные принципы, как арбитраж устройств, механизмы освобождения шины, возможность использования на шине больше чем одного хост-адаптера и т.п. В 1984 году рабочая документация стандарта SCSI была представлена на рассмотрение ANSI, и, после многочисленных корректировок и дополнений, в 1986 году был принят документ под номером X3.131-1986 — первый официальный стандарт SCSI, который сейчас принято называть SCSI-1. В дополнение к стандарту SASI, SCSI-1 «оброс» такими важными функциональными возможностями, как 10-битные команды, протокола синхронной и асинхронной передачи данных, возможность подключения к одному хост-адаптеру до 8 различных устройств. Последовавшие за SCSI-1, стандарты развивались как в направлении расширения командного языка и в увеличении и усложнении протоколов, так и в увеличении ширины шины, увеличении скорости и количества подключаемых к одному хост-адаптеру устройств. Для текущих стандартов SCSI ширина шины составляет 16 бит, количество подключаемых устройств также равно 16.

Индустрия ПК не пропустила возникновения нового стандарта, который тут же был взят на вооружение главным образом производителями НЖМД. На рис. 1, 2 изображены одни из первых образцов SCSI-дисков.

Рис. 1, 2. Первые образцы накопителей SCSI — фирмы SONY (емкость 40 мегабайт)
и Quantum (емкость 120 мегабайт)

Краткая история стандарта SCSI

Интерфейс Ultra SCSI, использует частоту шины 20 МГц. Интерфейс Ultra/Wide SCSI поддерживает 16 устройств и обеспечивает скорость передачи данных до 40 МБ/с. Более скоростной Ultra-2 Wide SCSI, обеспечивающим скорость передачи до 80 МБ/с. Следующие интерфейсы — Ultra-3 SCSI, Ultra 320 SCSI, Ultra 640 SCSI — не привнесли ничего принципиально нового в стандарт, кроме скорости. Они остаются также с шириной шины 16 бит, и также к интерфейсу можно подключить до 16 устройств. Сравнительная характеристика стандартов SCSI приведена в таблице 1.

Таблица 1. Сравнительная характеристика стандартов SCSI

Что такое хост-адаптер?

Хост-адаптер — это устройство, подключаемое к шине ПК, обеспечивающее хосту (значение слова «хост» применительно к стандартам, описывающим интерфейсы передачи данных (англ. host), наиболее полно описывает словосочетание «хозяин шины») связь с устройствами SCSI. Наименование «адаптер» выбрано не случайно — этим указывается, что вся логика работы устройств расположена в периферийных устройствах на шине; для устройств называемых «контроллер» логика расположена в них самих.

Следующие производители выпускают или выпускали в прошлом хост-адаптеры для SCSI-устройств:

Примером хост-адаптера может служить устройство, изображенное на рис. 3.

Рис. 3. SCSI хост-адаптер фирмы Adaptec

Современные производители НЖМД SCSI

В настоящее время рынок НЖМД переживает бурную эволюцию — новые, высокоскоростные стандарты Serial ATA приходят на смену Parallel АТА. И, хотя новые устройства SATA уже вплотную приблизились по скорости работы к устройствам SCSI, а где-то и обгоняют их, SCSI-устройства остаются всё так же популярны в High-End компьютерах — серверах и информационных массивах. Связано это, прежде всего, с высокой надежностью SCSI-накопителей — как в силу относительной простоты стандартов SCSI и продуманным электрическим интерфейсом, так и в связи с традиционно более тщательной конструкторской и производственной проработкой устройств. На долю SCSI приходится приблизительно 30 процентов всего рынка НЖМД, и вряд ли он когда-нибудь перешагнет этот рубеж: оборудование ПК всеми необходимыми кабелями, переходниками, а также покупка самого хост-адаптора обойдется приблизительно в $100, накопители же будут стоить в несколько раз больше их IDE-собратьев. Современными производителями дисков SCSI являются:

Конкуренция на рынке SCSI-дисков невелика — скорее всего, оттого, что рынок имеет достаточную наполненность и не развивается так бурно, как рынок IDE-устройств — и связано это, прежде всего, с тем, что SCSI-устройства используются чаще всего в серверах, спрос на которые не так велик. Удобство SCSI-устройств состоит в том, что они могут быть легко заменяемы по ходу работы, без отключения и потери работоспособности сервера. Это очень важно для серверов, и совершенно не обязательно для рабочих станций. Как правило, сервера (рис. 4) оборудованы специальными салазками (рис. 5), в которые диск в специальном креплении (рис. 6) вставляется очень легко.

Рис. 4. Серевер, оборудованный дисками SCSI

Рис. 5. Отсек для дисков SCSI

Рис. 6. Крепление для дисков SCSI, применяемое в серверах с поддержкой функции «горячая замена»

Стоить заметить, что очень часто производители серверов перемаркировывают накопители, давая им свои бренды. Как пример приведу накопители, изъятые из серверов Hewlett Packard и IBM e-Server (рис. 7, 8), на которых реального производителя НЖМД можно узнать только по названию модели; автор видел также диски, извлеченные из серверов Dell, на которых даже эта информация отсутствовала.

Рис. 7, 8. Современные SCSI-диски, используемые в серверах

Типы разъемов SCSI

Рис. 9. Используемые в настоящее время типы разъемов SCSI

Устройства SCSI могут иметь различные типы разъемов для их подключения к хост-адаптеру (см. рис. 9) — прежде всего это связано с конструктивными особенностями самого устройства. Наиболее часто для HDD применяется разъем HD68 (рис. 10), немного менее часто — SCA80 (рис. 11). В далеком прошлом, в конце 80-х — начале 90-х годов, практически все накопители SCSI соединялись с хостом посредством разъема НЕ50 (рис. 12). В настоящее время этот разъем практически не встречается.

Рис. 10. Разъем HD68.
Рис. 11. Разъем SCA80.
Рис. 12. Разъем НE50.

Рис. 13. Необходимые для подключения SCSI-устройств переходники

Рис. 14 — 18. То же, что рис. 13, по отдельности.

Как работает SCSI

Для согласования нагрузок на шине SCSI используют терминаторы, которые по электрическим свойствам делятся на пассивные, активные и FPT-терминаторы. Терминаторы должны запитываться, поэтому в интерфейсе имеются линии питания терминаторов (Terminator Power). Пассивные терминаторы использовались в устройствах SCSI-1, представляют собой обычные резисторы сопротивлением 132 Ом. Активные терминаторы представляют собой стабилизатор, вырабатывающий нужный сигнал — при этом каждая линия соединяется с этим стабилизатором через резистор сопротивлением 110 Ом. В настоящее время применяются только активные терминаторы, при этом используются источники вспомогательного напряжения — для этих целей обычно используют вспомогательные диоды, которые фиксируют напряжение входных сигналов на необходимом уровне. Наконец, терминаторы FPT (Forced Perfect Terminator — Ускоренный улучшенный терминатор) суть улучшение активных терминаторов, оборудование их ограничителями выбросов. Их применение — в высокочастотных версиях SCSI.

Все устройства SCSI принято делить на инициаторы и исполнители. При этом следует учитывать, что шина может быть стандартной (8 бит) или расширенной (16 бит) разрядности. Учитывая все это, все количество возможных комбинаций подключения устройств можно свести к четырем:

1. Стандартный инициатор — стандартный исполнитель
2. Расширенный инициатор — расширенный исполнитель
3. Стандартный инициатор — расширенный исполнитель
4. Расширенный инициатор — стандартный исполнитель

При подключении стандартных исполнителей к расширенным инициаторам проблем возникнуть не может — расширенный стандарт поддерживает все функции стандартного, однако при обратном подключении могут возникнуть сложности с подключением терминаторов. В реале эти проблемы легко решаются использованием переходников (см. выше).

Рис. 19. Блок-схема фазовой последовательности работы шины SCSI

Для выбора конкретного устройства на шине SCSI существует бит-идентификатор. Как правило, SCSI-устройства имеют аппаратное конфигурирование, то есть система идентифицирует устройство по установленным на нем перемычкам. Ограничение на количество подключаемых устройств в стандартном (8 бит) и расширенном (16 бит) исполнении SCSI накладывается именно существованием бита-идентификатора — в 8 или 16 разрядной шине невозможно выставить больше соответственно 8 или 16 битов идентификации, причем сюда же входит и бит-идентификатор хост-адаптера — то есть, другими словами, кроме хост-адаптера на шине могут существовать для стандартного SCSI — еще 7 устройств, для расширенного — 15.

Команда

Код команды

Сменить определение (CHANGE DEFINITION)
Сравнить (COMPARE)
Копировать (COPY)
Копировать и верифицировать (COPY AND VERIFY)
Форматировать (FORMAT UNIT)
Запрос (INQUIRY)
Запереть-Открыть кэш (LOCK-UNLOCK CACHE)
Выбор журнала (LOG SELECT)
Чувствительность журнала (LOG SENSE)
Выбор режима (MODE SELECT)
Чувствительность режима (MODE SENSE)
Предусиление (PRE-FETCH)
Запретить разрешение на смену носителя (PREVENT-ALLOW MEDIUM REMOVAL)
Чтение (READ)
Читать буфер (READ BUFFER)
Показать емкость (READ CAPACITY)
Читать дефективные данные (READ DEFECT DATA)
Долгое чтение (READ LONG)
Переназначить блок (REASSIGN BLOCK)
Принять результаты диагностики (RECEIVE DIAGNOSTIC RESULTS)
Освободить (RELEASE)
Чувствительность запроса (REQUEST SENSE)
Зарезервировать (RESERVE)
Переобнулить устройство (REZERO UNIT)
Найти одинаковые данные (SEARCH DATA EQUAL)
Найти старшие данные (SEARCH DATA HIGH)
Найти младшие данные (SEARCH DATA LOW)
Позиционироваться (SEEK)
Запрос диагностики (SEND DIAGNOSTIC)
Установить ограничение (SET LIMIT)
Запустить-остановить устройство (START STOP UNIT)
Синхронизировать кэш (SYNCHRONIZE CACHE)
Запрос готовности устройства (TEST UNIT READY)
Верификация (VERIFY)
Запись (WRITE)
Запись с проверкой (WRITE AND VERIFY)
Запись в буфер (WRITE BUFFER)
Долгая запись (WRITE LONG)
Записать то же самое (WRITE SAME)

40h
39h
18h
3Ah
04h
12h
36h
4Ch
4Dh
15h, 55h
1Ah, 5Ah
34h
1Eh
08h
28h, 3Ch
25h
37h
3Eh
07h
1Ch
17h
03h
16h
01h
31h
30h
32h
0Bh
2Bh, 1Dh
33h
1Bh
35h
00h
2Fh
0Ah
2Ah
2Eh
3Bh
3Fh
41h

В приведенной выше таблице перечислены основные команды SCSI-стандарта, применимые к НЖМД. Как и в стандарте АТА, для стандарта SCSI существуют как команды обязательные, то есть те, которые должны поддерживаться любым SCSI-устройством, так и команды опциональные, необязательные, поддержка которых устройством может и не обеспечиваться. Кроме них, существуют неописанные в стандарте, специфичные для каждого производителя и часто для каждой конкретной линейки устройств так называемые вендор-команды — команды, которые использует производитель для целей ремонта или диагностики устройства. Эти команды составляют, как правило, коммерческую тайну производителя и нигде не публикуются.

SE, LVD, HVD

Обычно на устройстве SCSI можно обнаружить маркировку, подобную изображенной на рис. 20. Эта маркировка обозначает тип передачи данных на электрическом уровне. Первая — SCSI SE (Single Ended), обозначает такой тип передачи данных, когда каждый сигнал на шине обеспечивается одним проводником. SCSI LVD (Low Voltage Differential) и SCSI HVD (High Voltage Differential) — низковольтный и высоковольтный дифференциальный тип — физически организованы одинаково: для каждого сигнала существует два проводника, по одному проходит сигнал положительной полярности, по другому — отрицательной. Различия HVD и LVD — в напряжении в проводниках, для LVD оно ниже, чем для HVD.

Рис. 20. Обозначения на устройствах SCSI, несущие информацию об электрическом типе передачи данных

Логично, что устройства HVD и LVD несовместимы — если подключить LVD устройство на шину устройства HVD, первое неминуемо погибнет из-за превышения напряжения сигнала. То же самое можно сказать и об устройствах SE и LVD — кабели для них одинаковы, но в силу электрических характеристик не совместимы. Однако устройства LVD могут подключаться на проводники SE, так как распознают напряжения по шине и если получают двуполярный сигнал в одной паре проводников, то могут переключиться на его использование. Как правило, устройства, которые могут работать в обоих режимах, обозначаются специальным значком LVD/SE.

Совместимость всех типов устройств на одной шине обычно не требуется, однако если возникает такая необходимость, использование специализированных переходников решает эту проблему достаточно легко (см. выше).

Непрерывное повышение тактовой частоты шины привело к необходимости ограничить максимальную длину соединительного кабеля в интерфейсе Ultra SCSI до полутора метров. Это достаточно неудобно при использовании внешних высокоскоростных SCSI-устройств, однако более чем достаточно для обеспечения соединения устройств внутри корпуса ПК.

Synopsis. Перспективы и возможности

Использование SCSI-устройств нецелесообразно для рынка стандартных ПК по весьма простой причине: высокая цена. Однако производители и не ставят перед собой цель завоевать рядового потребителя: так уж сложилось исторически, что SCSI-накопители — это главным образом серверный стандарт, а IDE-стандарт рабочих станций.

Между тем, накопителям SCSI наступает на пятки новейший стандарт IDE-устройств: SATA. Скорость работы и производительность SATA устройств весьма высоки, и их использование в серверах становится все более популярным. Единственным минусом SATA является довольно хлипкий разъем, с чем связаны довольно частые отказы работы этих устройств. Думаю, что битву с SATA на поприще серверных накопителей интерфейс SCSI выиграет бесспорно.

Развитие стандарта SCSI обещает нам в будущем более скоростные устройства традиционной для SCSI надежности; прогнозировать скорый уход SCSI-устройств с рынка не приходится.

Serial Attached SCSI (SAS)

Последнее веяние в мире SCSI-устройств — это Serial Attached SCSI, интерфейс, использующий три протокола передачи данных (SSP — Serial SCSI Protocol, STP — Serial ATA Tunneled Protocol, SMP — Serial Management Protocol). Как видно из названий протоколов, первые два предназначены собственно для передачи данных, последний предназначен для управления интерфейсом. Накопители с этим интерфейсом сейчас производят компании Seagate, Samsung и Fujitsu.

Особенностью этого интерфейса является то, что сигнал передается не по двум (как в SATA), а по четырем проводникам (одна пара — для получения сигнала, другая — для его отправки). Заявленные скорости передачи данных составляют 1,5 и 3,0 Гбайт/сек.

Для построения систем SCSI-устройств в этом стандарте предусмотрена совершенно новая, высокопроизводительная архитектура. Плата расширения оборудована высокоскоростными разъемами, на которые крепятся платы расширения второго уровня — распределители, аналог стандартных кабелей, но выполненный на текстолите. Такого рода распределители значительно надежнее их кабельных собратьев, да и паразитные токи можно исключить, используя более действенные средства для экранирования. Дочерние устройства, а именно HDD, присоединяются уже к последней плате.

Читайте также: