رابط های پرسرعت: SCSI. SCSI - چیست؟ برای مطالعه یک موضوع به کمک نیاز دارید؟

SCSI (رابط سیستم های کامپیوتری کوچک - رابط سیستم برای رایانه های کوچک که در روسی "skazi" تلفظ می شود) رابطی است که برای ترکیب دستگاه های پروفایل های مختلف در یک سیستم واحد طراحی شده است: درایوهای مغناطیسی سخت، اسکنرها، پخش کننده ها، CD-ROM ها و غیره. پ. ماهیت رابط ارائه یک مکانیسم انعطاف پذیر برای کنترل این دستگاه ها و حداکثر سرعت برای عملکرد آنها به عنوان یک مکانیسم واحد اما قابل تقسیم است.

ریشه های رابط SCSI به سال 1979 باز می گردد، زمانی که M. Shugart سازنده دستگاه های ذخیره سازی وظیفه یافت یک استاندارد رابط جهانی برای درایوهای خود را با در نظر گرفتن نیازهای احتمالی آینده پیدا کند. در آزمایشگاه‌های M. Shugart، سرانجام یک رابط توسعه یافت که آدرس‌دهی منطقی و فیزیکی (سر/سیلندر/بخش) را بر اساس پروتکل‌هایی برای انتقال داده‌های موازی 8 بیتی روی یک رابط متشکل از چندین خط پشتیبانی می‌کرد. این رابط SASI (شاغلت همکاران سیستم رابط) نامیده می شد. رابط، علاوه بر توصیف پروتکل ها، شامل چندین دستور 6 بیتی نیز می شود. نکته منفی این بود که رابط برای استفاده از یک جفت میزبان-دستگاه طراحی شده بود.

بعداً، در سال 1981، M. Shugart اسناد مربوط به رابط SASI را به کمیته ANSI (موسسه استاندارد ملی آمریکا، آنالوگ GOST) منتقل کرد، که آن را به عنوان مبنای کار روی پروژه، که SCSI نامیده می شد، پذیرفت. بسیاری از مهمترین نکات از استاندارد SASI به SCSI منتقل شدند، به عنوان مثال، اصول مهمی مانند داوری دستگاه، مکانیسم های آزادسازی گذرگاه، امکان استفاده از بیش از یک آداپتور میزبان در گذرگاه و غیره. در سال 1984، مستندات کاری استاندارد SCSI به ANSI ارائه شد و پس از تنظیمات و اضافات متعدد، سند شماره X3.131-1986 در سال 1986 به تصویب رسید - اولین استاندارد رسمی SCSI، که اکنون SCSI-1 نامیده می شود. علاوه بر استاندارد SASI، SCSI-1 دارای عملکردهای مهمی مانند دستورات 10 بیتی، پروتکل های انتقال داده همزمان و ناهمزمان و توانایی اتصال حداکثر 8 دستگاه مختلف به یک آداپتور میزبان است. استانداردهایی که از SCSI-1 پیروی کردند هم در جهت گسترش زبان فرمان و هم در جهت افزایش و پیچیده کردن پروتکل‌ها و هم در جهت افزایش عرض گذرگاه، افزایش سرعت و تعداد دستگاه‌های متصل به یک آداپتور میزبان توسعه یافتند. برای استانداردهای فعلی SCSI، عرض باس 16 بیت است، تعداد دستگاه های متصل نیز 16 بیت است.

صنعت رایانه شخصی ظهور یک استاندارد جدید را از دست نداد، که بلافاصله عمدتاً توسط تولید کنندگان HDD پذیرفته شد. در شکل 1، 2 برخی از اولین نمونه های دیسک های SCSI را نشان می دهد.

برنج. 1، 2. اولین نمونه درایوهای SCSI - از SONY (ظرفیت 40 مگابایت)
و کوانتوم (ظرفیت 120 مگابایت)

تاریخچه مختصری از استاندارد SCSI

اولین استاندارد SCSI-1 است. در این استاندارد امکان اتصال حداکثر هشت دستگاه از جمله کنترلر به یک باس وجود داشت. این رابط شامل ابزارهای مدیریتی پیشرفته است و در عین حال بر روی هیچ نوع دستگاه خاصی متمرکز نیست. دارای یک گذرگاه داده 8 بیتی است، حداکثر سرعت انتقال تا 1.5 مگابایت بر ثانیه در حالت ناهمزمان (طبق روش "درخواست - تایید") و حداکثر تا 5 مگابایت بر ثانیه در حالت همزمان ("چند درخواست - چندین تأیید» روش). از برابری می توان برای تشخیص خطاها استفاده کرد. به صورت الکتریکی در قالب 24 خط (تک قطبی یا دیفرانسیل) اجرا می شود، اگرچه اکثریت قریب به اتفاق دستگاه ها از سیگنال های تک قطبی استفاده می کنند.

SCSI-2 توسعه قابل توجهی از SCSI اساسی است. افزایش سرعت انتقال (تا 3 مگابایت بر ثانیه در حالت ناهمزمان و تا 10 مگابایت بر ثانیه در حالت همزمان) - SCSI سریع. دستورات و پیام های جدید اضافه شده است و پشتیبانی برابری اجباری شده است. قابلیت گسترش گذرگاه داده تا 16 بیت (Wide SCSI) معرفی شده است که سرعت 20 مگابایت بر ثانیه را فراهم می کند. یک کانکتور 68 پین جدید معرفی شده است. مشخصات بعدی، SCSI-3، نه تنها نرخ انتقال جدید را معرفی کرد، بلکه سیستم فرمان را نیز به طور قابل توجهی گسترش داد. علاوه بر این، همراه با رابط گذرگاه موازی سنتی، پروتکل های موازی و سریال دیگری را می توان به عنوان یک رسانه انتقال استفاده کرد: کانال فیبر، IEEE 1394 Firewire و پروتکل ذخیره سازی سریال (SSP).

رابط Ultra SCSI، از فرکانس اتوبوس 20 مگاهرتز استفاده می کند. رابط Ultra/Wide SCSI از 16 دستگاه پشتیبانی می کند و سرعت انتقال داده تا 40 مگابایت بر ثانیه را فراهم می کند. سریعتر Ultra-2 Wide SCSI، سرعت انتقال تا 80 مگابایت بر ثانیه را فراهم می کند. رابط های زیر - Ultra-3 SCSI، Ultra 320 SCSI، Ultra 640 SCSI - به جز سرعت، چیز اساسی جدیدی را به استاندارد وارد نکردند. آنها همچنین با عرض گذرگاه 16 بیتی باقی می مانند و تا 16 دستگاه می توانند به رابط متصل شوند. مشخصات مقایسه ای استانداردهای SCSI در جدول 1 آورده شده است.

جدول 1. ویژگی های مقایسه ای استانداردهای SCSI

آداپتور میزبان چیست؟

آداپتور میزبان دستگاهی است که به گذرگاه رایانه شخصی متصل است که ارتباط میزبان (معنای کلمه میزبان را در رابطه با استانداردهای توصیف کننده رابط های انتقال داده (میزبان انگلیسی) فراهم می کند، عبارت «bus master» به طور کامل ارتباط را با SCSI ارائه می دهد. دستگاه ها نام "آداپتور" به طور تصادفی انتخاب نشده است - این نشان می دهد که تمام منطق عملکرد دستگاه ها در دستگاه های جانبی در اتوبوس قرار دارد. برای دستگاه‌هایی که «کنترل‌کننده» نامیده می‌شوند، منطق درون آن‌ها قرار دارد.

سازندگان زیر در گذشته آداپتورهای میزبان را برای دستگاه‌های SCSI تولید کرده یا تولید کرده‌اند:

نمونه ای از آداپتور میزبان دستگاهی است که در شکل 1 نشان داده شده است. 3.

برنج. 3. آداپتور میزبان SCSI از Adaptec

سازندگان مدرن SCSI HDD

در حال حاضر، بازار HDD در حال تحول سریعی است - استانداردهای سری جدید و پرسرعت ATA جایگزین ATA موازی می‌شوند. و اگرچه دستگاه‌های SATA جدید قبلاً از نظر سرعت عملکرد بسیار به دستگاه‌های SCSI نزدیک شده‌اند، و در برخی جاها حتی از آنها جلوتر هستند، دستگاه‌های SCSI به همان اندازه در رایانه‌های پیشرفته - سرورها و آرایه‌های اطلاعاتی محبوب هستند. این پیش از هر چیز به دلیل قابلیت اطمینان بالای درایوهای SCSI است - هم به دلیل سادگی نسبی استانداردهای SCSI و یک رابط الکتریکی کاملاً فکر شده و هم به دلیل طراحی و ساخت دقیق تر دستگاه ها به طور سنتی. SCSI تقریباً 30 درصد از کل بازار HDD را به خود اختصاص داده است و بعید است که هرگز از این خط عبور کند: تجهیز رایانه شخصی به تمام کابل ها، آداپتورهای لازم و همچنین خرید آداپتور میزبان تقریباً 100 دلار هزینه دارد، در حالی که درایوها هزینه برادران IDE آنها چندین برابر بیشتر خواهد بود. تولید کنندگان مدرن درایو SCSI عبارتند از:

رقابت در بازار دیسک SCSI عالی نیست - به احتمال زیاد به این دلیل که بازار کاملاً پر است و به سرعت بازار دستگاه های IDE در حال توسعه نیست - و این پیش از هر چیز به این دلیل است که دستگاه های SCSI بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند. در سرورهایی که تقاضا برای آنها چندان زیاد نیست. راحتی دستگاه‌های SCSI این است که می‌توان آن‌ها را در حین کار، بدون خاموش شدن یا از دست دادن عملکرد سرور، به راحتی تعویض کرد. این برای سرورها بسیار مهم است و برای ایستگاه های کاری اصلا ضروری نیست. به عنوان یک قاعده، سرورها (شکل 4) مجهز به اسلایدهای ویژه هستند (شکل 5)، که یک دیسک در یک پایه مخصوص (شکل 6) به راحتی در آنها قرار می گیرد.

برنج. 4. سرور مجهز به دیسک های SCSI

برنج. 5. محل درایو SCSI

برنج. 6. پایه درایو SCSI که در سرورهای قابل تعویض داغ استفاده می شود

شایان ذکر است که اغلب تولید کنندگان سرور درایوها را مجدداً برچسب گذاری می کنند و مارک های خود را به آنها می دهند. به عنوان مثال، درایوهای حذف شده از سرورهای Hewlett Packard و IBM e-Server را ارائه خواهم کرد (شکل 7، 8)، که در آنها سازنده واقعی HDD فقط با نام مدل قابل شناسایی است. نویسنده همچنین دیسک‌هایی را دیده است که از سرورهای Dell حذف شده‌اند که حتی این اطلاعات در آن‌ها وجود نداشت.

برنج. 7، 8. درایوهای مدرن SCSI مورد استفاده در سرورها

انواع کانکتور SCSI

برنج. 9. انواع رابط SCSI در حال حاضر استفاده می شود

دستگاه‌های SCSI می‌توانند انواع مختلفی از کانکتورها برای اتصال آنها به آداپتور میزبان داشته باشند (شکل 9 را ببینید) - این در درجه اول به دلیل ویژگی‌های طراحی خود دستگاه است. کانکتور HD68 اغلب برای HDD ها استفاده می شود (شکل 10)، کمی کمتر - SCA80 (شکل 11). در گذشته های دور، در اواخر دهه 80 و اوایل دهه 90، تقریباً تمام درایوهای SCSI از طریق یک اتصال دهنده HE50 به میزبان متصل می شدند (شکل 12). در حال حاضر، این رابط عملا یافت نمی شود.

برنج. 10. کانکتور HD68.
برنج. 11. کانکتور SCA80.
برنج. 12. کانکتور HE50.

برای اتصال دستگاه هایی با پیکربندی کانکتورهای مختلف به گذرگاه، اغلب ممکن است به آداپتورهای تخصصی نیاز باشد. به عنوان مثال، چنین آداپتورهایی توسط SCS (http://www.scaadapters.com) تولید می شوند، هزینه آنها از 10 تا 35 دلار برای هر قطعه متغیر است. مجموعه کاملی برای کار با هر دستگاه SCSI در شکل نشان داده شده است. 13، در شکل. 14 - 18 هر آداپتور به طور جداگانه نشان داده شده است

برنج. 13. آداپتورهای مورد نیاز برای اتصال دستگاه های SCSI

برنج. 14 - 18. همان شکل. 13، جداگانه

نحوه عملکرد SCSI

برای تطبیق بارهای روی گذرگاه SCSI از ترمیناتورها استفاده می شود که بر اساس خواص الکتریکی آنها به پایانه های غیرفعال، فعال و FPT تقسیم می شوند. ترمیناتورها باید تغذیه شوند، بنابراین رابط دارای خطوط ترمیناتور پاور است. پایانه‌های غیرفعال در دستگاه‌های SCSI-1 استفاده می‌شوند؛ آنها مقاومت‌های معمولی 132 اهم هستند. پایانه های فعال یک تثبیت کننده هستند که سیگنال مورد نظر را تولید می کنند - و هر خط از طریق یک مقاومت 110 اهم به این تثبیت کننده متصل می شود. در حال حاضر فقط از پایانه های فعال استفاده می شود و از منابع ولتاژ کمکی استفاده می شود - برای این منظور معمولاً از دیودهای کمکی استفاده می شود که ولتاژ سیگنال های ورودی را در سطح مورد نیاز ثابت می کنند. در نهایت، ترمیناتورهای FPT (نابودگر کامل اجباری) پیشرفتی در ترمیناتورهای فعال هستند و آنها را به محدود کننده های انتشار مجهز می کنند. کاربرد آنها در نسخه های با فرکانس بالا SCSI است.

تمام دستگاه های SCSI معمولاً به آغازگر و مجری تقسیم می شوند. باید در نظر داشت که گذرگاه می تواند استاندارد (8 بیت) یا گسترده (16 بیت) باشد. با در نظر گرفتن همه این موارد، تعداد کل ترکیبات اتصال دستگاه ممکن را می توان به چهار کاهش داد:

1. آغازگر استاندارد - مجری استاندارد
2. آغازگر توسعه یافته - مجری توسعه یافته
3. آغازگر استاندارد - مجری توسعه یافته
4. آغازگر پیشرفته - مجری استاندارد

هنگام اتصال مجریان استاندارد به آغازگرهای توسعه یافته، هیچ مشکلی ایجاد نمی شود - استاندارد توسعه یافته از تمام عملکردهای استاندارد پشتیبانی می کند، با این حال، هنگام اتصال به عقب، ممکن است با اتصال پایانه ها مشکلاتی ایجاد شود. در واقع، این مشکلات به راحتی با استفاده از آداپتورها حل می شوند (به بالا مراجعه کنید).

حالت های گذرگاه SCSI معمولاً به فازها تقسیم می شوند. تنها پنج مرحله از این قبیل وجود دارد: اتوبوس آزاد است، داوری (در این مورد آغازگر می تواند کنترل اتوبوس را به دست آورد)، انتخاب (در این مورد آغازگر که ابتدا وارد مرحله داوری شده است، مجری را برای کار بیشتر انتخاب می کند). انتخاب مجدد (مجری به آغازگر تأیید می کند که توسط او برای کار انتخاب شده و آماده کار شده است) و مرحله اطلاعات (درخواست-انتقال دستورات، داده ها، پیام ها). یک بلوک دیاگرام از توالی مراحل یک چرخه عملیات در گذرگاه SCSI در شکل نشان داده شده است. 19.

پس از مرحله انتخاب، آغازگر می تواند از دو روش استفاده کند - بازنشانی سخت افزاری انجام دهد یا به مرحله "بدون اتوبوس" بروید. در هر صورت، پایان چرخه کار در گذرگاه SCSI، تنظیم وضعیت "فرمان تکمیل شد" یا ارسال پیام مربوطه با آزاد شدن اتوبوس خواهد بود. مشابه استاندارد ATA، سیستم‌های SCSI می‌توانند از دو پروتکل برای تنظیم مجدد دستگاه استفاده کنند - پروتکل تنظیم مجدد سخت و پروتکل تنظیم مجدد نرم. در هر دو مورد، خط Reset یک مجموعه یک بیتی خواهد داشت؛ تفاوت در انواع بازنشانی در مکانیسم و ​​هدف آنها نهفته است - به عنوان یک قاعده، بازنشانی سخت افزاری برای تنظیم مجدد عملیات در کل سیستم دستگاه های SCSI انجام می شود، در حالی که یک نرم افزار بازنشانی برای بازنشانی تنها یک دستگاه استفاده می شود، بدون اینکه در کار دیگران تداخل ایجاد کند.

برنج. 19. نمودار بلوک توالی فاز گذرگاه SCSI

گذرگاه SCSI از نه سیگنال کنترل استفاده می کند: BSY (مشغول)، SEL (انتخاب)، C/D (فرمان/داده)، I/O (ورودی/خروجی)، MSG (پیام)، REQ (درخواست)، ACK (تأیید) ، RST (بازنشانی)، ATN (توجه). منابع سیگنال‌های Busy، Select و Reset می‌توانند هم آغازگر و هم اجراکننده باشند. فقط اجرا کننده می تواند منبع سیگنال تایید باشد. سیگنال های دیگر در انحصار آغازگر هستند. انواع انتقال اطلاعات با ترکیب بیت های تنظیم شده برای سیگنال های پیام، کنترل/داده، ورودی/خروجی، همانطور که در جدول نشان داده شده است، کدگذاری می شوند. 2.

جدول 2. انواع انتقال اطلاعات از طریق گذرگاه SCSI

رابط توسط یک سیستم پیام کنترل می شود. در مجموع 28 عدد وجود دارد که می توانند تک بایتی، دو بایتی (یک کلمه ای) و توسعه یافته باشند. سیستم پیام به طور مفصل در هر استاندارد SCSI توضیح داده شده است.

یک بیت شناسه برای انتخاب یک دستگاه خاص در گذرگاه SCSI وجود دارد. به عنوان یک قاعده، دستگاه های SCSI پیکربندی سخت افزاری هستند، یعنی سیستم دستگاه را با پرش های نصب شده روی آن شناسایی می کند. محدودیت در تعداد دستگاه های متصل در نسخه استاندارد (8 بیتی) و توسعه یافته (16 بیتی) SCSI دقیقاً با وجود بیت شناسه تحمیل شده است - در یک گذرگاه 8 یا 16 بیتی تنظیم بیشتر غیرممکن است. به ترتیب بیش از 8 یا 16 بیت شناسایی، و این شامل آداپتور میزبان بیت شناسه نیز می شود - به عبارت دیگر، علاوه بر آداپتور میزبان، می تواند 7 دستگاه دیگر در گذرگاه برای SCSI استاندارد و 15 دستگاه برای توسعه یافته وجود داشته باشد. آنهایی که

دستورات SCSI

جدول بالا دستورات اصلی SCSI قابل اجرا بر روی هارد دیسک را فهرست می کند. همانطور که در استاندارد ATA، برای استاندارد SCSI هم دستورات اجباری وجود دارد، یعنی آنهایی که باید توسط هر دستگاه SCSI پشتیبانی شوند و هم دستورات اختیاری و اختیاری که پشتیبانی از آنها ممکن است توسط دستگاه پشتیبانی نشود. علاوه بر آنها، دستورات به اصطلاح فروشنده وجود دارد که در استاندارد، مختص هر سازنده و اغلب برای هر خط خاص از دستگاه ها توضیح داده نشده است - دستوراتی که سازنده برای تعمیر یا عیب یابی دستگاه استفاده می کند. این دستورات معمولاً یک اسرار تجاری سازنده است و در هیچ کجا منتشر نمی شود.

SE، LVD، HVD

به طور معمول، علائمی مشابه آنچه در شکل 1 نشان داده شده است را در دستگاه SCSI خواهید دید. 20. این علامت نشان دهنده نوع انتقال داده در سطح الکتریکی است. اولین مورد SCSI SE (Single Ended) است که به نوعی انتقال داده اشاره دارد که در آن هر سیگنال روی گذرگاه توسط یک هادی ارائه می شود. SCSI LVD (دیفرانسیل ولتاژ پایین) و SCSI HVD (دیفرانسیل ولتاژ بالا) - انواع دیفرانسیل ولتاژ پایین و ولتاژ بالا - از نظر فیزیکی به همین ترتیب سازماندهی می شوند: برای هر سیگنال دو هادی وجود دارد که یکی حامل سیگنال قطبی مثبت است. دیگری - منفی. تفاوت بین HVD و LVD در ولتاژ در هادی ها است، برای LVD کمتر از ولتاژ HVD است.

برنج. 20. نامگذاری در دستگاه های SCSI که اطلاعات مربوط به نوع الکتریکی انتقال داده را حمل می کنند

منطقی است که دستگاه های HVD و LVD ناسازگار باشند - اگر یک دستگاه LVD را به گذرگاه یک دستگاه HVD وصل کنید، اولین دستگاه ناگزیر به دلیل ولتاژ سیگنال اضافی می میرد. همین را می توان در مورد دستگاه های SE و LVD گفت - کابل ها برای آنها یکسان است، اما به دلیل ویژگی های الکتریکی آنها سازگار نیستند. با این حال، دستگاه های LVD را می توان به هادی های SE متصل کرد، زیرا آنها ولتاژ را در اتوبوس حس می کنند و اگر سیگنال دوقطبی را در یک جفت هادی دریافت کنند، می توانند از آن استفاده کنند. به طور معمول، دستگاه هایی که می توانند در هر دو حالت کار کنند توسط یک نماد LVD/SE خاص شناسایی می شوند.

سازگاری انواع دستگاه ها در یک اتوبوس معمولاً مورد نیاز نیست، اما در صورت بروز چنین نیازی، استفاده از آداپتورهای تخصصی این مشکل را به راحتی حل می کند (به بالا مراجعه کنید).

افزایش مداوم فرکانس ساعت باس منجر به نیاز به محدود کردن حداکثر طول کابل اتصال در رابط Ultra SCSI به یک و نیم متر شده است. این در هنگام استفاده از دستگاه‌های خارجی پرسرعت SCSI بسیار ناخوشایند است، اما برای اطمینان از اتصال دستگاه‌ها در داخل کیس رایانه کافی است.

خلاصه داستان چشم اندازها و فرصت ها

رابط SCSI بسیار سازنده و قابل اعتماد است، اما دارای معایب قابل توجهی نیز می باشد. اول از همه، این هزینه بالای خود دستگاه ها است - هم درایوها و هم کنترلرها. عیب بعدی پیچیدگی پیکربندی و مدیریت است که فقط افراد آموزش دیده از عهده آن بر می آیند. در نهایت آخرین ایراد رابط کاربری که جذابیت آن را برای کاربر کم می کند، عدم امکان انتقال رسانه به رایانه شخصی دیگر است مگر اینکه به آداپتور تخصصی SCSI مجهز باشد.

استفاده از دستگاه های SCSI برای بازار رایانه های شخصی استاندارد به یک دلیل بسیار ساده عملی نیست: هزینه بالا. با این حال، تولیدکنندگان هدف خود را برنده شدن بر مصرف کننده معمولی قرار نمی دهند: به طور تاریخی اتفاق افتاده است که درایوهای SCSI عمدتاً یک استاندارد سرور و یک استاندارد IDE برای ایستگاه های کاری هستند.

در همین حال، درایوهای SCSI به دقت توسط آخرین استاندارد دستگاه IDE دنبال می شوند: SATA. سرعت و عملکرد دستگاه های SATA بسیار بالا است و استفاده از آنها در سرورها روز به روز محبوب می شود. تنها نقطه ضعف SATA اتصال نسبتاً ضعیف آن است که با خرابی های بسیار مکرر این دستگاه ها همراه است. من فکر می کنم که رابط SCSI بدون شک در نبرد با SATA در زمینه درایوهای سرور پیروز خواهد شد.

توسعه استاندارد SCSI به ما در آینده دستگاه های سریعتر با قابلیت اطمینان سنتی SCSI را نوید می دهد. نمی توان خروج قریب الوقوع دستگاه های SCSI از بازار را پیش بینی کرد.

SCSI پیوست سریال (SAS)

آخرین روند در دنیای دستگاه های SCSI، Serial Attached SCSI است، رابطی که از سه پروتکل انتقال داده (SSP - Serial SCSI Protocol، STP - Serial ATA Tunneled Protocol، SMP - Serial Management Protocol) استفاده می کند. همانطور که از نام پروتکل ها پیداست، دو مورد اول برای خود انتقال داده در نظر گرفته شده است، آخرین مورد برای مدیریت رابط در نظر گرفته شده است. درایوهایی با این رابط در حال حاضر توسط سیگیت، سامسونگ و فوجیتسو تولید می شوند.

یکی از ویژگی های این رابط این است که سیگنال نه از طریق دو (مانند SATA)، بلکه از طریق چهار هادی (یک جفت برای دریافت سیگنال و دیگری برای ارسال آن) منتقل می شود. نرخ انتقال داده ادعا شده 1.5 و 3.0 گیگابایت در ثانیه است.

اگر چندین دستگاه به کنترلر SCSI متصل هستند، پایانه ها باید فقط در انتهای گذرگاه SCSI نصب شوند. بنابراین، اگر همه دستگاه‌های متصل داخلی هستند، پایان‌دهنده‌ها باید در کنترل‌کننده SCSI و روی یک (و تنها یک) دستگاهی که به‌صورت فیزیکی به آخرین رابط گذرگاه SCSI متصل است، فعال شوند. اگر یک پایانه خارجی فعال به آخرین کانکتور متصل شود و پایانه های داخلی همه دستگاه ها (به جز کنترلر) خاموش باشند، بهترین نتایج به دست می آید. به هر حال، اخیراً بسیاری از دستگاه ها (مثلاً هارد دیسک های SE/LVD) اصلاً ترمیناتور داخلی ندارند.

اگر همه دستگاه‌های متصل خارجی هستند، پایان‌دهنده‌ها باید روی کنترل‌کننده و آخرین دستگاه خارجی متصل فعال شوند. لازم به ذکر است که اکثریت قریب به اتفاق دستگاه های SCSI خارجی دارای دو کانکتور هستند که یکی از آنها گذرگاه SCSI را از رایانه متصل می کند و دیگری می تواند سایر دستگاه های SCSI را متصل کند. در این مورد، توصیه می شود که پایانه های داخلی همه دستگاه ها را غیرفعال کنید و از یک پایانه خارجی فعال استفاده کنید.

اگر لازم باشد هر دو دستگاه داخلی و خارجی را به یک کنترلر SCSI متصل کنید، کنترلر به کانکتور میانی گذرگاه SCSI متصل می شود. بخشی از گذرگاه SCSI برای اتصال دستگاه های داخلی استفاده می شود و قسمت دیگر به کانکتوری برای اتصال دستگاه های خارجی ختم می شود. در این حالت، پایانه داخلی کنترلر باید خاموش شود. ترمیناتور باید در دستگاه داخلی متصل به آخرین رابط گذرگاه SCSI فعال و در دستگاه های داخلی باقیمانده غیرفعال شود. برای اتصال دستگاه های خارجی همیشه باید یک پایانه خارجی فعال روی کانکتور نصب شود. هنگام اتصال یک دستگاه SCSI خارجی، ترمیناتور خارجی حذف می شود، دستگاه خارجی به کانکتور SCSI متصل می شود، و پایانه خارجی که قبلاً حذف شده است به کانکتور اضافی دستگاه خارجی متصل می شود (فراموش نکنید که شماره دستگاه خارجی را به درستی تنظیم کنید. ، در غیر این صورت کامپیوتر به سادگی منجمد می شود).

اتصال پایانه ها برای دستگاه هایی با رابط های مختلف

رایج ترین اشتباه، اتصال چندین هارد دیسک با رابط Wide SCSI-2 (یا Ultra Wide SCSI-2) به گذرگاه Wide SCSI-2 و اتصال به آخرین کانکتور از طریق یک آداپتور CD-ROM با یک SCSI-2 است. رابط. علیرغم این واقعیت که ترمیناتور در CD-ROM فعال خواهد شد، این ترمیناتور تنها 8 خط اتوبوس را خاتمه می دهد، در حالی که 8 خط باقی مانده در رابط Wide SCSI "در هوا معلق خواهند بود".

راه حل صحیح تر، اتصال دستگاه هایی با رابط SCSI 8 بیتی به کانکتورهای باس میانی است (ترمیناتورهای دستگاه های 8 بیتی خاموش هستند). یک دستگاه Wide SCSI را با یک پایانه فعال (یا یک پایانه خارجی فعال) به آخرین رابط متصل کنید. البته وجود آداپتور همچنان عملکرد سیستم را بدتر می کند. در صورت امکان باید از این گزینه اجتناب شود (و همچنین به طور کلی از دستگاه های پر سرعت و کند در یک اتوبوس استفاده کنید). با این حال، در این وضعیت هنوز هم گزینه اتصال صحیح است. کنترلرهای Ultra2 SCSI دارای یک مبدل رابط داخلی هستند که به شما امکان می دهد تمام دستگاه های استاندارد Ultra2 را به یک اتوبوس جداگانه وصل کنید، بدون اینکه آنها را با دستگاه های با سرعت کمتر مخلوط کنید.

ویژگی های کنترلر با دو کانکتور

اگر دستگاه‌های تنها یک استاندارد به چنین کنترل‌کننده‌ای متصل شوند، هر دو سوئیچ در موقعیت «روشن» قرار می‌گیرند. گذرگاه SCSI (یا WIDE SCSI) توسط یک کانکتور انتهایی به کنترلر متصل می شود و دستگاهی که پایانه آن فعال است به کانکتور انتهایی دیگر متصل می شود. دستگاه های باقی مانده با پایانه های خاموش به کانکتورهای میانی متصل می شوند.

در صورت نیاز به اتصال چندین دستگاه با رابط های مختلف، از دو گذرگاه SCSI و Wide SCSI استفاده می شود. هر دو باس با کانکتورهای انتهایی خود به کانکتورهای مربوطه کنترلر متصل می شوند. دستگاه ها مطابق با استانداردی که پشتیبانی می کنند به اتوبوس ها متصل می شوند. ترمیناتورها فقط در دستگاهی که به کانکتور انتهای گذرگاه SCSI و در دستگاهی که به کانکتور انتهایی گذرگاه Wide SCSI متصل است فعال می شوند. روی کنترلر، سوئیچ های ترمیناتور در موقعیت های "High On" و "Low Off" قرار می گیرند.

اخیراً، کنترلرها، از جمله آنهایی که روی مادربرد نصب شده اند، چنین سوئیچ (یا آیتم مربوطه در منوی BIOS) ندارند. فقط "ترمیناتور روشن/خاموش" وجود دارد. در این مورد، ما فقط در مورد 8 بیت پایین اتوبوس صحبت می کنیم. مهم ترین بیت ها همیشه خاتمه می یابند.

منبع تغذیه برای پایانه های فعال

اگر در شرایط پایان باس معمولی، استفاده از پایانه خارجی فعال ضروری باشد، باید مراقب ولتاژ تغذیه آن بود. برای انجام این کار، یکی از دستگاه های متصل به این گذرگاه باید حالت “Power to SCSI Bus” را فعال کند. اگر این کار انجام نشود، ترمیناتور خارجی به سادگی کار نخواهد کرد.

در تمام مواردی که در بالا مورد بحث قرار گرفت، بهترین نتایج معمولاً زمانی حاصل می‌شود که تمام پایانه‌ها از یک منبع تغذیه شوند. برای تامین ولتاژ تغذیه تمام ترمیناتورها از یک منبع روی یک (هر) دستگاه، حالت تغذیه ترمیناتور تعبیه شده در این دستگاه از منبع تغذیه داخلی روشن می شود و همزمان حالت تغذیه پایانه ها به اتوبوس روشن است برای انجام این کار، جامپرها (سوئیچ‌ها) روی این دستگاه در موقعیت “Power to SCSI Bus and Drive” قرار می‌گیرند. در سایر دستگاه‌هایی که پایان باید فعال باشد، حالت منبع تغذیه پایانه‌دهنده از گذرگاه SCSI تنظیم می‌شود (پرش‌ها یا سوئیچ‌ها روی موقعیت «پاور از SCSI Bus» تنظیم می‌شوند).

در اکثریت قریب به اتفاق موارد، سیستم به طور معمول کار خواهد کرد حتی اگر هر ترمیناتور از منبع خود تغذیه شود. نکته اصلی این است که هر ترمیناتور با ولتاژ حداقل از یک منبع تغذیه می شود. علاوه بر این، اگر چندین دستگاه برای تامین ولتاژ به پایانه های خط تنظیم شده باشند، هیچ اتفاق بدی نخواهد افتاد. مدارهای منبع تغذیه پایانه های تمام دستگاه ها در برابر ولتاژ اعمالی ضد محافظت می شوند.

کنترلرهای تخصصی SCSI

در این مقاله ما در مورد آنچه به شما امکان می دهد یک هارد دیسک را به رایانه متصل کنید، یعنی رابط هارد دیسک صحبت خواهیم کرد. به طور دقیق تر، در مورد رابط های هارد دیسک، زیرا فناوری های زیادی برای اتصال این دستگاه ها در سراسر وجود آنها اختراع شده است و فراوانی استانداردها در این زمینه می تواند یک کاربر بی تجربه را سردرگم کند. با این حال، اول چیزها.

رابط‌های هارد (یا به عبارت دقیق‌تر، رابط‌های درایو خارجی، زیرا می‌توانند نه تنها درایو، بلکه انواع دیگری از درایوها، به عنوان مثال، درایوهای نوری) باشند) برای تبادل اطلاعات بین این دستگاه‌های حافظه خارجی و مادربرد طراحی شده‌اند. رابط های هارد دیسک، کمتر از پارامترهای فیزیکی درایوها، بر بسیاری از ویژگی های عملکرد درایوها و عملکرد آنها تأثیر می گذارد. به طور خاص، رابط های درایو پارامترهایی مانند سرعت تبادل اطلاعات بین هارد دیسک و مادربرد، تعداد دستگاه های قابل اتصال به کامپیوتر، امکان ایجاد آرایه های دیسک، امکان اتصال داغ، پشتیبانی از NCQ را تعیین می کند. و فناوری های AHCI و غیره. همچنین به رابط هارد دیسک بستگی دارد که برای اتصال آن به مادربرد به کدام کابل، سیم یا آداپتور نیاز دارید.

SCSI - رابط سیستم کامپیوتری کوچک

رابط SCSI یکی از قدیمی ترین رابط هایی است که برای اتصال دستگاه های ذخیره سازی در رایانه های شخصی طراحی شده است. این استاندارد در اوایل دهه 1980 ظاهر شد. یکی از توسعه دهندگان آن آلن شوگارت بود که به عنوان مخترع درایو فلاپی دیسک نیز شناخته می شود.

ظاهر رابط SCSI روی برد و کابل اتصال به آن

استاندارد SCSI (به طور سنتی این مخفف در رونویسی روسی به عنوان "skazi" خوانده می شود) در ابتدا برای استفاده در رایانه های شخصی در نظر گرفته شده بود، همانطور که از نام خود فرمت - رابط سیستم رایانه کوچک یا رابط سیستم برای رایانه های کوچک مشهود است. با این حال، اتفاق افتاد که درایوهای این نوع عمدتاً در رایانه های شخصی درجه یک و متعاقباً در سرورها استفاده می شد. این به این دلیل بود که با وجود معماری موفق و مجموعه گسترده ای از دستورات، اجرای فنی رابط بسیار پیچیده بود و برای رایانه های شخصی انبوه مقرون به صرفه نبود.

با این حال، این استاندارد دارای تعدادی ویژگی بود که برای انواع دیگر اینترفیس ها در دسترس نبود. به عنوان مثال، سیم برای اتصال دستگاه های واسط سیستم کامپیوتری کوچک می تواند حداکثر 12 متر طول داشته باشد و سرعت انتقال داده می تواند 640 مگابایت بر ثانیه باشد.

مانند رابط IDE که کمی بعد ظاهر شد، رابط SCSI موازی است. این بدان معنی است که رابط از اتوبوس هایی استفاده می کند که اطلاعات را از طریق چندین هادی منتقل می کند. این ویژگی یکی از عوامل محدود کننده برای توسعه استاندارد بود و بنابراین یک استاندارد پیشرفته تر و سازگار SAS (از Serial Attached SCSI) به عنوان جایگزین آن توسعه یافت.

SAS - Serial Attached SCSI

این همان چیزی است که رابط دیسک سرور SAS به نظر می رسد

Serial Attached SCSI به عنوان یک بهبود در رابط سیستم نسبتا قدیمی کامپیوترهای کوچک برای اتصال هارد دیسک توسعه داده شد. علیرغم اینکه Serial Attached SCSI از مزایای اصلی نسخه قبلی خود استفاده می کند، با این وجود دارای مزایای زیادی است. از جمله موارد زیر قابل ذکر است:

• استفاده از اتوبوس مشترک توسط همه دستگاه ها.
• پروتکل ارتباط سریال مورد استفاده توسط SAS اجازه می دهد تا خطوط سیگنال کمتری استفاده شود.
• نیازی به توقف اتوبوس نیست.
• تعداد دستگاه های متصل تقریباً نامحدود.
• توان عملیاتی بالاتر (تا 12 گیگابیت بر ثانیه). انتظار می‌رود که پیاده‌سازی‌های آینده پروتکل SAS از سرعت انتقال داده تا 24 گیگابیت بر ثانیه پشتیبانی کند.
• امکان اتصال درایو با رابط Serial ATA به کنترلر SAS.

به عنوان یک قاعده، سیستم های Serial Attached SCSI بر اساس چندین مؤلفه ساخته می شوند. اجزای اصلی شامل:

• دستگاه های هدف. این دسته شامل درایوهای واقعی یا آرایه دیسک است.
• آغازگرها تراشه هایی هستند که برای ایجاد درخواست برای دستگاه های هدف طراحی شده اند.
• سیستم تحویل داده - کابل هایی که دستگاه ها و آغازگرهای هدف را به هم متصل می کنند

کانکتورهای Serial Attached SCSI بسته به نوع (خارجی یا داخلی) و نسخه های SAS در اشکال و اندازه های مختلفی وجود دارند. در زیر کانکتور داخلی SFF-8482 و کانکتور خارجی SFF-8644 طراحی شده برای SAS-3 آمده است:

در سمت چپ یک کانکتور داخلی SAS SFF-8482 قرار دارد. در سمت راست یک کانکتور خارجی SAS SFF-8644 با یک کابل قرار دارد.

چند نمونه از ظاهر سیم ها و آداپتورهای SAS: سیم HD-Mini SAS و سیم آداپتور SAS-Serial ATA.

در سمت چپ کابل HD Mini SAS قرار دارد. در سمت راست یک کابل آداپتور از SAS به Serial ATA است.

Firewire - IEEE 1394

امروزه اغلب می‌توانید دیسک‌های سخت با رابط Firewire را پیدا کنید. اگرچه رابط Firewire می تواند هر نوع دستگاه جانبی را به رایانه متصل کند و این یک رابط تخصصی نیست که منحصراً برای اتصال هارد دیسک طراحی شده باشد، با این وجود Firewire دارای تعدادی ویژگی است که آن را برای این منظور بسیار راحت می کند.

FireWire - IEEE 1394 - نمایش روی لپ تاپ

رابط Firewire در اواسط دهه 1990 توسعه یافت. توسعه با شرکت معروف اپل آغاز شد، که برای اتصال تجهیزات جانبی، در درجه اول چند رسانه ای، به اتوبوس خود، متفاوت از USB، نیاز داشت. مشخصاتی که عملکرد گذرگاه Firewire را توصیف می کند IEEE 1394 نامیده می شود.

Firewire یکی از رایج ترین فرمت های پرسرعت باس سریال خارجی است که امروزه مورد استفاده قرار می گیرد. ویژگی های اصلی استاندارد عبارتند از:

• امکان اتصال گرم دستگاه ها.
• معماری اتوبوس باز
• توپولوژی انعطاف پذیر برای اتصال دستگاه ها
• سرعت انتقال داده ها بسیار متفاوت است - از 100 تا 3200 مگابیت بر ثانیه.
• امکان انتقال داده بین دستگاه ها بدون کامپیوتر.
• امکان سازماندهی شبکه های محلی با استفاده از اتوبوس.
• انتقال نیرو از طریق اتوبوس
• تعداد زیادی دستگاه متصل (تا 63).

برای اتصال هارد دیسک ها (معمولاً از طریق محفظه های هارد اکسترنال) از طریق گذرگاه Firewire، به عنوان یک قاعده، از استاندارد ویژه SBP-2 استفاده می شود که از مجموعه دستورات پروتکل رابط سیستم رایانه های کوچک استفاده می کند. اتصال دستگاه های فایروایر به یک کانکتور معمولی USB امکان پذیر است، اما این به یک آداپتور ویژه نیاز دارد.

IDE - یکپارچه درایو الکترونیک

نام اختصاری IDE بدون شک برای اکثر کاربران رایانه شخصی شناخته شده است. استاندارد رابط برای اتصال هارد دیسک های IDE توسط یک سازنده معروف هارد دیسک - Western Digital ایجاد شده است. مزیت IDE نسبت به سایر رابط های موجود در آن زمان، به ویژه رابط سیستم رایانه های کوچک و همچنین استاندارد ST-506، عدم نیاز به نصب کنترل کننده هارد دیسک بر روی مادربرد بود. استاندارد IDE مستلزم نصب یک کنترل کننده درایو بر روی خود درایو بود و فقط یک آداپتور رابط میزبان برای اتصال درایوهای IDE روی مادربرد باقی می ماند.

رابط IDE روی مادربرد

این نوآوری به دلیل کاهش فاصله بین کنترلر و خود درایو، پارامترهای عملکرد درایو IDE را بهبود بخشیده است. علاوه بر این، نصب یک کنترلر IDE در داخل محفظه هارد دیسک باعث شد تا هم مادربردها و هم تولید خود هارد دیسک تا حدودی ساده شود، زیرا این فناوری از نظر سازماندهی بهینه منطق درایو به تولید کنندگان آزادی می دهد.

فناوری جدید در ابتدا Integrated Drive Electronics نام داشت. متعاقباً استانداردی برای توصیف آن به نام ATA ایجاد شد. این نام از آخرین قسمت نام خانواده کامپیوترهای PC/AT با افزودن کلمه Attachment گرفته شده است.

کابل IDE برای اتصال یک هارد دیسک یا دستگاه های دیگر، مانند درایو نوری که از فناوری Integrated Drive Electronics پشتیبانی می کند، به مادربرد استفاده می شود. از آنجایی که ATA به رابط های موازی اشاره دارد (بنابراین به آن موازی ATA یا PATA نیز گفته می شود)، یعنی رابط هایی که انتقال همزمان داده ها را در چندین خط ارائه می کنند، کابل داده آن دارای تعداد زیادی هادی است (معمولاً 40 و در نسخه های اخیر پروتکل امکان استفاده از کابل 80 هسته ای وجود داشت). یک کابل داده معمولی برای این استاندارد مسطح و عریض است، اما کابل های گرد نیز موجود است. کابل برق درایوهای Parallel ATA دارای یک کانکتور 4 پین بوده و به منبع تغذیه کامپیوتر متصل است.

در زیر نمونه هایی از کابل IDE و کابل داده گرد PATA آورده شده است:

ظاهر کابل رابط: در سمت چپ - مسطح، در سمت راست در یک نوار گرد - PATA یا IDE.

به لطف هزینه نسبتاً پایین درایوهای ATA موازی، سهولت اجرای رابط روی مادربرد و همچنین سهولت نصب و پیکربندی دستگاه های PATA برای کاربر، درایوهای نوع Integrated Drive Electronics برای مدت طولانی به بیرون رانده شده اند. دستگاه هایی از انواع رابط های دیگر از بازار دیسک های سخت برای رایانه های شخصی در سطح بودجه.

با این حال، استاندارد PATA همچنین دارای معایبی است. اول از همه، این یک محدودیت در طول کابل داده موازی ATA است - بیش از 0.5 متر. علاوه بر این، سازماندهی موازی رابط تعدادی محدودیت را بر حداکثر سرعت انتقال داده اعمال می کند. این استاندارد از استاندارد PATA و بسیاری از ویژگی های پیشرفته ای که انواع دیگر رابط ها دارند، مانند اتصال داغ دستگاه ها، پشتیبانی نمی کند.

SATA - سریال ATA

نمای رابط SATA روی مادربرد

رابط SATA (Serial ATA) همانطور که از نامش پیداست، نسبت به ATA پیشرفت کرده است. این پیشرفت، اول از همه، شامل تبدیل ATA موازی سنتی (ATA موازی) به یک رابط سریال است. با این حال، تفاوت بین استاندارد Serial ATA و استاندارد سنتی به این محدود نمی شود. علاوه بر تغییر نوع انتقال داده از موازی به سریال، کانکتورهای داده و برق نیز تغییر کردند.

کابل دیتا SATA در زیر آمده است:

کابل داده برای رابط SATA

این امکان استفاده از سیم بسیار طولانی تر و افزایش سرعت انتقال اطلاعات را فراهم کرد. با این حال، نقطه ضعف این واقعیت بود که دستگاه های PATA که قبل از ظهور SATA در مقادیر زیادی در بازار وجود داشتند، اتصال مستقیم به کانکتورهای جدید غیرممکن شد. درست است، اکثر مادربردهای جدید هنوز کانکتورهای قدیمی دارند و از اتصال دستگاه های قدیمی تر پشتیبانی می کنند. با این حال، عمل معکوس - اتصال نوع جدیدی از درایو به یک مادربرد قدیمی معمولاً مشکلات بسیار بیشتری را ایجاد می کند. برای این عملیات، کاربر معمولاً به یک آداپتور سریال ATA به PATA نیاز دارد. آداپتور کابل برق معمولاً طراحی نسبتاً ساده ای دارد.

آداپتور برق سریال ATA به PATA:

در سمت چپ نمای کلی کابل است. در سمت راست نمای بزرگ شده ای از کانکتورهای PATA و Serial ATA وجود دارد

با این حال، وضعیت با دستگاهی مانند آداپتور برای اتصال یک دستگاه رابط سریال به یک رابط موازی پیچیده تر است. به طور معمول، یک آداپتور از این نوع به شکل یک میکرو مدار کوچک ساخته می شود.

ظاهر یک آداپتور دو طرفه جهانی بین رابط های SATA - IDE

در حال حاضر رابط Serial ATA عملاً جایگزین Parallel ATA شده است و درایوهای PATA اکنون عمدتاً فقط در رایانه های نسبتاً قدیمی یافت می شوند. یکی دیگر از ویژگی های استاندارد جدید که محبوبیت گسترده آن را تضمین کرد، پشتیبانی بود.

نوع آداپتور از IDE به SATA

می توانید کمی بیشتر در مورد فناوری NCQ به ما بگویید. مزیت اصلی NCQ این است که به شما امکان می دهد از ایده هایی استفاده کنید که مدت هاست در پروتکل SCSI پیاده سازی شده اند. به طور خاص، NCQ از سیستمی برای توالی عملیات خواندن/نوشتن در چندین درایو نصب شده در یک سیستم پشتیبانی می کند. بنابراین، NCQ می تواند به طور قابل توجهی عملکرد درایوها، به ویژه آرایه های هارد دیسک را بهبود بخشد.

نوع آداپتور از SATA به IDE

برای استفاده از NCQ، پشتیبانی فناوری در سمت هارد دیسک و همچنین آداپتور میزبان مادربرد مورد نیاز است. تقریباً تمام آداپتورهایی که از AHCI پشتیبانی می کنند از NCQ نیز پشتیبانی می کنند. علاوه بر این، برخی از آداپتورهای اختصاصی قدیمی‌تر نیز از NCQ پشتیبانی می‌کنند. همچنین، برای اینکه NCQ کار کند، نیاز به پشتیبانی از سیستم عامل دارد.

eSATA - SATA خارجی

شایان ذکر است که فرمت eSATA (SATA خارجی) که در آن زمان امیدوارکننده به نظر می رسید، اما هرگز فراگیر نشد را به طور جداگانه ذکر کنیم. همانطور که از نامش می توانید حدس بزنید، eSATA نوعی ATA سریال است که برای اتصال منحصراً درایوهای خارجی طراحی شده است. استاندارد eSATA بیشتر قابلیت های استاندارد را برای دستگاه های خارجی ارائه می دهد، به عنوان مثال. ATA سریال داخلی، به ویژه، همان سیستم سیگنال ها و دستورات و همان سرعت بالا.

کانکتور eSATA روی لپ تاپ

با این حال، eSATA همچنین دارای تفاوت هایی با استاندارد اتوبوس داخلی است که آن را به وجود آورده است. به طور خاص، eSATA از کابل داده بلندتر (تا 2 متر) پشتیبانی می کند و همچنین برای درایوها نیاز به برق بیشتری دارد. علاوه بر این، کانکتورهای eSATA کمی متفاوت از کانکتورهای سری ATA استاندارد هستند.

با این حال، eSATA در مقایسه با اتوبوس های خارجی دیگر، مانند USB و Firewire، دارای یک اشکال مهم است. در حالی که این اتوبوس ها به دستگاه اجازه می دهند از طریق خود کابل اتوبوس تغذیه شود، درایو eSATA به اتصال دهنده های ویژه برای برق نیاز دارد. بنابراین، با وجود سرعت انتقال اطلاعات نسبتاً بالا، eSATA در حال حاضر به عنوان یک رابط برای اتصال درایوهای خارجی بسیار محبوب نیست.

نتیجه

اطلاعات ذخیره شده روی هارد دیسک تا زمانی که توسط واحد پردازش مرکزی کامپیوتر قابل دسترسی نباشد، نمی تواند برای کاربر مفید باشد یا برای برنامه های کاربردی قابل دسترسی باشد. رابط های هارد وسیله ای برای ارتباط بین این درایوها و مادربرد فراهم می کند. امروزه انواع مختلفی از رابط های هارد دیسک وجود دارد که هر کدام مزایا، معایب و ویژگی های مشخصه خود را دارند. ما امیدواریم که اطلاعات ارائه شده در این مقاله تا حد زیادی برای خواننده مفید باشد، زیرا انتخاب یک هارد دیسک مدرن تا حد زیادی نه تنها با ویژگی های داخلی آن، مانند ظرفیت، حافظه کش، دسترسی و سرعت چرخش تعیین می شود، بلکه توسط رابطی که برای آن توسعه یافته است.

28. 07.2017

وبلاگ دیمیتری واسیارف.

SCSI - رابط سریع و غیر معمول

سلام.

از این مقاله شما مهمترین چیزها را در مورد SCSI یاد خواهید گرفت: چیست، کجا و چرا استفاده می شود، چند نسل از زمان پیدایش آن آمده است و چگونه در عمل اجرا می شود.

آن را بخوانید - اگر SCSI برای شما هم مفید باشد چه؟

SCSI به چه معناست؟

این مجموعه ای از حروف بزرگ از عبارت Small Computer Systems Interface است. در زبان روسی مانند "skazi" به نظر می رسد و رمزگشایی یک رابط سیستم برای رایانه های کوچک است.

این استاندارد برای ترکیب اجزای کامپیوتر برای اهداف مختلف در یک اتوبوس ایجاد شده است: هارد دیسک، درایو فلاپی، اسکنر، چاپگر و غیره. چرا؟ تا آنها را با سرعت عمل بالا به عنوان یک مکانیسم واحد، اما در عین حال قابل تقسیم، فراهم کند. علاوه بر این، به لطف SCSI، می توانید از یک دستگاه در چندین کامپیوتر به طور همزمان استفاده کنید.

گزینه های دیگر

این فناوری علاوه بر اتصال ساده سخت افزاری، امکان تبادل داده ها را می دهد و مجموعه ای از دستورات را تعریف می کند که گسترده شده است. به عنوان مثال، در ویندوز از آن در یک پشته برای دستگاه های ذخیره سازی استفاده می شود.

رایج ترین دستورات مورد استفاده عبارتند از نوشتن، خواندن، بررسی دستگاه ها، پرس و جو کردن ویژگی های آنها، تنظیم پارامترهای جدید برای آنها یا برگرداندن پارامترهای قبلی و غیره.

همچنین اجرای دستورات روی سیم ها و کنترل کننده های استانداردهای دیگر نیز وجود دارد. اگر در مورد IDE، ATA یا SATA صحبت می کنیم، ATAPI - ATA Packet Interface نامیده می شود. اگر پروتکل USB در بالا باشد - دستگاه ذخیره انبوه. بنابراین، برای مثال می توانید یک هارد اکسترنال را از طریق USB معمولی وصل کنید و از درایور SCSI موجود در سیستم عامل برای آن استفاده شود.

تقاضای SCSI کجاست؟

در سرورها و ایستگاه های کاری با کارایی بالا. در سرورهای متعلق به رده قیمت پایین، و به ویژه در خانه، این رابط بسیار نادر است. در چنین مواقعی بهترین گزینه همانی است که به آن عادت کرده ایم.

اما مطمئناً هیچ کس شما را از نصب چنین دستگاه های شگفت انگیزی بر روی رایانه خانگی خود منع نمی کند. یا به عنوان مثال به یک سرور خانگی.

تکنولوژی در عمل

تمام دستگاه هایی که می خواهید به یک اتوبوس متصل شوید از طریق یک آداپتور مخصوص کار می کنند که به نوبه خود در یک شکاف آزاد روی مادربرد قرار می گیرد. این کنترلر بایوس مخصوص به خود را دارد که از طریق آن می توانید دستگاه ها را کنترل کنید. سیستم عامل آنها را به طور معمول با استفاده از .

وجود آداپتور SCSI به این معنی است که بخشی از بار از پردازنده مرکزی برداشته می شود، بنابراین، سخت افزار سریعتر کار می کند.

از آنجایی که این فناوری سریالی است، دستگاه ها باید بر این اساس متصل شوند. علاوه بر این، هر کدام باید یک شناسه منحصر به فرد داشته باشند، و همه آنها رابط یکسانی دارند.

تاریخچه ظهور

من می خواهم داستان ایجاد رابط را برای شما بگویم نه به خاطر خسته کننده بودن من، بلکه به این دلیل که از طریق آن می توانید موضوع گفتگوی ما را بیشتر درک کنید.

بنابراین، در سال 1979، مخترع فلاپی دیسک های 8 اینچی و سازنده دستگاه های ذخیره سازی مغناطیسی، آلن شوگارت، وظیفه ایجاد یک رابط جهانی برای محصولات خود را بر عهده گرفت که با در نظر گرفتن پیشرفت فناوری، موقعیت خود را از دست ندهد.

و او با ایجاد استانداردی که از آدرس دهی منطقی و عملی (هد، سیلندر، سکتور) پشتیبانی می کند، موفق به حل آن شد. این بر اساس پروتکل هایی برای ارسال موازی 8 بیتی اطلاعات در طول مسیری بود که شامل چندین خط بود.

این نوآوری نام SASI (رابط سیستم های همکاران Shugart) را دریافت کرد که برای جمعیت روسی زبان خیلی خوشایند نیست، یعنی یک رابط سیستم اتصال به نام پدر بنیانگذار.

پس از 2 سال، او توسعه خود را با کمیته ANSI (موسسه استاندارد ملی آمریکا) - همان GOST در کشور ما - به اشتراک گذاشت. بر اساس این اختراع، متخصصان ANSI SCSI را ایجاد کردند.

نسل های رابط

قابل توجه است که این فناوری تقریباً نیم قرن پیش ایجاد شد و ما هنوز در مورد آن صحبت می کنیم. این به این دلیل است که او دائماً در حال تغییر و تحول بود. از زمان شروع آن، 10 نسخه منتشر شده است. من شما را با جزئیات در مورد هر یک از آنها خسته نمی کنم. من فقط به شما می گویم که در ابتدا چه چیزی بود و اکنون چه چیزی داریم.

SCSI-1

• امکان اتصال حداکثر 8 دستگاه به یک باس شامل کنترلر وجود دارد.
• حداکثر سرعت در تغییر ناهمزمان 1.5 مگابیت بر ثانیه ("تأیید درخواست") و 5 مگابیت در ثانیه در همزمان بود - همان تعداد تایید برای چندین درخواست بازگردانده شد.
• در سمت الکتریکی، 24 خط، از جمله دیفرانسیل و تک قطبی وجود داشت، اگرچه سیگنال های نوع دوم اغلب ارائه می شد.
• فرکانس اتوبوس 5 مگاهرتز بود.
• طولانی ترین کابل 6 متر و برای باس HVD دیفرانسیل 25 متر است.

Ultra-640 SCSI

• ظرفیت اتوبوس دو برابر شده است، بنابراین می توانید تا 16 دستگاه را به طور همزمان وصل کنید.
• فرکانس آن 160 مگاهرتز DDR است.
• سرعت را نیز نمی توان با اولین اصلاح مقایسه کرد - اکنون به 640 مگابیت در ثانیه می رسد.
• کانکتور از 68 پین تشکیل شده است.
• طول کابل به 10 متر می رسد.

SCSI پیوست سریال (SAS)

• پشتیبانی برای اتصال دستگاه های SATA اضافه شده است.
• سرعت این رابط در حال حاضر به 12.0 گیگابیت بر ثانیه افزایش یافته است.
• به گفته توسعه دهندگان، اکنون امکان اتصال 16384 دستگاه به یک اتوبوس وجود دارد! در نسل قبلی، همانطور که در بالا توضیح داده شد، تنها 16 عدد وجود داشت.

برق

3 راه برای انتقال اطلاعات در مورد برق وجود دارد:

• SE (تک پایان) - ظاهر نامتقارن. هر سیگنال از طریق یک خط جداگانه ارسال می شود.
• LVD (دیفرانسیل کم ولتاژ) - استاندارد دیفرانسیل ولتاژ پایین. سیگنال های "+" و "-" از طریق سیم های مختلف ارسال می شوند. به هر یک از آنها یک جفت پیچ خورده اختصاص داده شده است. آنها با ولتاژ ± 1.8 ولت منتقل می شوند.
• HVD (دیفرانسیل ولتاژ بالا) - مشابه نسخه قبلی است، اما با فرستنده گیرنده های خاص و ولتاژ افزایش یافته است.

بار روی رابط با استفاده از پایانه های واقع در هر دو انتهای اتوبوس توزیع می شود. با توجه به مشخصات الکتریکی، آنها به موارد زیر تقسیم می شوند:

• غیرفعال - مقاومت های ساده 132 اهم؛
• فعال - تثبیت کننده هایی که سیگنال لازم را تولید می کنند و هر خط برق با مقاومت 110 اهم به آنها متصل می شود.
• FPT (نابودگر کامل اجباری). این نام برای خود صحبت می کند - نوع بهبود یافته تسریع شده. دارای محدود کننده های افزایش سرعت است و در رابط های فرکانس بالا استفاده می شود.

مدل دوم بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.

رقابت پذیری SCSI

استاندارد SCSI امتحان خود را پس داده و امروزه نیز محبوب است. چرا؟

• دارای سرعت بالا؛
• شما می توانید یک زنجیره از 15 دستگاه ایجاد کنید.
• مدیریت آنها راحت است.
• HDD ها بسیار قابل اعتماد هستند.

با این وجود، سهم چنین درایوهایی تنها حدود 30 درصد از بازار مدرن را تشکیل می دهد، زیرا SCSI دارای معایبی نیز می باشد:

• گران. اما باید درک کنید که برای کیفیت هزینه می کنید. اگرچه هارد دیسک های SATA با قیمت پایین تری ظرفیت بیشتری دارند، اما نمی توانند از چنین دوام به رخ بکشند.
• منسوخ شدن. یک رقیب بهبود یافته ظاهر شده است - فن آوری SAS (Serial Attached SCSI) که دارای سیم های فشرده تر است، نیازی به پایانه ندارد، به شما امکان می دهد دستگاه های بیشتری را متصل کنید و توان عملیاتی بهتری دارد.

همین.

من مشتاقانه منتظر دیدار شما در صفحات وبلاگ تا حد امکان هستم.

اخیراً تعداد زیادی دستگاه مختلف در بازار ما ظاهر شده اند که به طور قابل توجهی قابلیت های یک رایانه را گسترش داده اند. اینها عمدتاً درایوهای Zip، Jaz و مغناطیسی نوری، انواع مختلف درایوهای نوار مغناطیسی، و همچنین دستگاه های ضبط تک و چندگانه روی سی دی هستند. اسکنرها بسیار محبوب شده اند. قیمت هارد دیسک ها به حدی کاهش یافته است که رایانه با دو یا سه درایو دیگر غیر معمول نیست و سرور باید دارای یک آرایه دیسک مقاوم در برابر خطا باشد. در این رابطه، اغلب وظیفه اتصال دستگاه های جدید به یک رایانه مطرح می شود. اگر یک کنترلر SCSI در رایانه نصب شده باشد، این مشکل به سادگی قابل حل است.

برخلاف IDE که از مجموعه محدودی از تجهیزات جانبی داخلی پشتیبانی می کند، رابط SCSI برای پشتیبانی از انواع بسیاری از دستگاه های داخلی و خارجی طراحی شده است.

رابط SCSI چیست؟

Basic SCSI (رابط سیستم کامپیوتری کوچک که گاهی اوقات SCSI-1 نامیده می شود) یک رابط جهانی برای اتصال دستگاه های مختلف است. در استاندارد اولیه، حداکثر هشت دستگاه، از جمله کنترلر، می تواند به یک اتوبوس متصل شود. این رابط شامل ابزارهای مدیریتی پیشرفته است و در عین حال بر روی هیچ نوع دستگاه خاصی متمرکز نیست. دارای یک گذرگاه داده 8 بیتی است، حداکثر سرعت انتقال در حالت ناهمزمان تا 1.5 مگابیت بر ثانیه (طبق روش "درخواست - تایید") و حداکثر تا 5 مگابیت در ثانیه در حالت همزمان ("چند درخواست - چندین قدردانی" روش). از برابری می توان برای تشخیص خطاها استفاده کرد. به صورت الکتریکی در قالب 24 خط (تک قطبی یا دیفرانسیل) اجرا می شود، اگرچه اکثریت قریب به اتفاق دستگاه ها از سیگنال های تک قطبی استفاده می کنند.

در فرآیند توسعه، استاندارد SCSI-2 به تصویب رسید - توسعه قابل توجهی از SCSI اساسی. افزایش سرعت انتقال (تا 3 مگابیت بر ثانیه در حالت ناهمزمان و تا 10 مگابیت بر ثانیه در حالت همزمان) - SCSI سریع. دستورات و پیام های جدید اضافه شده است و پشتیبانی برابری اجباری شده است. قابلیت گسترش گذرگاه داده به 16 بیت (Wide SCSI) معرفی شده است که سرعت 20 مگابیت بر ثانیه را فراهم می کند. یک کانکتور 68 پین جدید معرفی شده است.

مشخصات بعدی، SCSI-3، نه تنها نرخ انتقال جدید را معرفی کرد، بلکه سیستم فرمان را نیز به طور قابل توجهی گسترش داد. علاوه بر این، همراه با رابط گذرگاه موازی سنتی، پروتکل های موازی و سریال دیگری را می توان به عنوان یک رسانه انتقال استفاده کرد: کانال فیبر، IEEE 1394 Firewire و پروتکل ذخیره سازی سریال (SSP).

در حال حاضر پرکاربردترین رابط کاربری Ultra SCSI است که از فرکانس باس 20 مگاهرتز استفاده می کند. رابط Ultra/Wide SCSI از 16 دستگاه پشتیبانی می کند و سرعت انتقال داده تا 40 مگابایت بر ثانیه را فراهم می کند. اما به تدریج با SCSI سریعتر Ultra-2 Wide جایگزین می شود که سرعت انتقال تا 80 مگابیت بر ثانیه را فراهم می کند.

افزایش مداوم فرکانس ساعت باس منجر به نیاز به محدود کردن حداکثر طول کابل اتصال در رابط Ultra SCSI به یک و نیم متر شده است. بنابراین، با افزایش بیشتر فرکانس ساعت، مطابق با توصیه‌های SCSI-3، تعداد سیم‌های باس، فناوری خود اتوبوس و سطوح سیگنال‌های ارسال شده روی آن تغییر کرد. کانکتور اتصال مانند رابط Ultra SCSI باقی می ماند. با این حال، خود اتوبوس اکنون از سیم های پیچ خورده ساخته شده است (در شکل 1a، در سمت چپ، عکسی از کابل Ultra Wide، و در شکل 2b، در سمت راست، از کابل Ultra-2 Wide وجود دارد).

هر سیگنال باس Ultra-2 Wide از طریق دو سیم در آنتی فاز (دیفرانسیل) منتقل می شود. این به اصطلاح LVD (دیفرانسیل ولتاژ پایین)، انتقال سیگنال دیفرانسیل ولتاژ پایین است. به لطف انتقال سیگنال دیفرانسیل، طول مجاز کابل اتصال به 12 متر افزایش یافت.

مقایسه رابط های مختلف SCSI در جدول نشان داده شده است:

دستگاه های Ultra SCSI همچنین می توانند با گذرگاه SCSI کندتر کار کنند. همچنین امکان استفاده از دستگاه های کند در اتوبوس سریع وجود دارد. در هر دو حالت، اتوبوس با سرعت پایین ترین وسیله کار می کند. بالاترین سرعت انتقال داده تنها در صورت استفاده از دستگاه هایی با رابط یکسان حاصل می شود.

توسعه بیشتر فناوری منجر به ظهور استاندارد Ultra160/m SCSI شد. سرعت انتقال از 80 به 160 مگابایت در ثانیه با استفاده از هر دو لبه سیگنال درخواست/تأیید برای همگام سازی داده ها افزایش می یابد. استاندارد Ultra160/m SCSI از رابط دیفرانسیل سطح پایین (LVD) استفاده می کند و طول کابل تا 12 متر را امکان پذیر می کند. یکی از اجزای جدید رابط Ultra160/m SCSI کنترل محیطی است. این فناوری هوشمند زیرسیستم ذخیره سازی شامل کابل های اتصال، هواپیماهای پشتی، پایانه ها و غیره را بررسی می کند. اگر خطر از دست رفتن داده ها وجود داشته باشد، انتقال با سرعت های پایین تر انجام می شود - روشی که به طور گسترده توسط مودم ها و دستگاه های فکس استفاده می شود.

چنین فراوانی استانداردهایی که به طور همزمان مورد استفاده قرار می گیرند مقدار مشخصی از سردرگمی را ایجاد می کند. علاوه بر این، به طور کامل مشخص نیست که چرا سرعت انتقال به طور مداوم افزایش می یابد. چه دستگاه هایی می توانند چنین سرعتی را ارائه دهند؟

این موضوع توجه ویژه ای را می طلبد. در واقع، آزمایشات حتی مدرن ترین هارد دیسک ها نشان می دهد که ویژگی های سرعت آنها با ویژگی های سرعت انتقال اتوبوس فاصله زیادی دارد. با این حال، سرعت انتقال اتوبوس بسیار مهم است. از این گذشته، پروتکل SCSI برای پشتیبانی از عملکرد همزمان چندین دستگاه متصل به یک اتوبوس طراحی شده است. داده های یک دستگاه (برای قطعیت، منظور ما یک هارد دیسک است) از طریق یک گذرگاه مشترک به حافظه بافر دیسک ارسال می شود. در حالی که روند آهسته نوشتن روی دیسک ادامه دارد، داده های دستگاه دیگری ارسال می شود و غیره. از نظر کاربر، ضبط به طور همزمان روی چندین دیسک انجام می شود. بنابراین، گذرگاه باید سرعت انتقال کل را برای تمامی دستگاه های متصل به باس فراهم کند و با در نظر گرفتن نیاز به انتقال اطلاعات سرویس، باید به میزان قابل توجهی بیشتر باشد. برای ارزیابی مزایای انتقال از Ultra Wide SCSI به Ultra-2 Wide SCSI، نرخ انتقال داده را برای نرم افزار RAID Level 0 در چهار درایو IBM DDRS-39130 اندازه گیری کردیم. آزمایش بر روی یک کامپیوتر با برد TYAN، NMC-6BCD+ با کنترلر Adaptec AIC-7890 یکپارچه، پردازنده P-II 450 مگاهرتز انجام شد. سیستم عامل ویندوز NT 4 WS. RAID نرم افزار با استفاده از سیستم عامل ایجاد می شود. درایوهای انتخاب شده برای آزمایش دارای سوئیچ رابط LVD یا SE هستند. سرعت انتقال داده در یک سیستم چهار دیسک برای رابط Ultra-2 Wide SCSI (80 MB/s) و Ultra Wide SCSI (40 MB/s) اندازه گیری شد. علاوه بر این، سرعت انتقال برای یک دیسک واحد اندازه گیری شد. اندازه گیری ها با استفاده از WinBench99 انجام شد. نتایج آزمایش در نمودار نشان داده شده است (شکل 2).

برنج. 2.نتایج آزمایش برای رابط های Ultra و Ultra2 Wide SCSI

سرعت انتقال برای یک درایو در هر دو حالت Ultra و Ultra-2 یکسان بود (در نمودار 1 SE). سطح RAID نرم افزار 0 در حالت Ultra عملکرد سیستم دیسک را تقریباً 2 برابر (4 SE) افزایش داد. همان درایوهایی که به حالت Ultra-2 تغییر مکان دادند، عملکرد را بیش از 3 برابر (4 LVD) افزایش دادند.

برای مقایسه کارایی عملکرد همزمان چندین دستگاه با رابط SCSI و رابط IDE، یک نرم افزار RAID سطح 0 نیز بر روی چهار درایو IDE مونتاژ شد. علیرغم این واقعیت که عملکرد یک دیسک IDE منفرد با عملکرد دیسک های SCSI (1 IDE) قابل مقایسه بود، استفاده از RAID در چهار دیسک IDE عملا باعث افزایش عملکرد سیستم دیسک (4 IDE) نشد.

از نتایج آزمایش مشخص است که اگر اتصال فقط یک دستگاه ضروری باشد، هر رابط تقریباً همان کارایی را ارائه می دهد. عملکرد فقط با مشخصات مکانیکی خود دستگاه تعیین می شود. هنگام اتصال چندین دستگاه (به عنوان مثال، چندین درایو در یک سرور)، رابط SCSI، و به ویژه Ultra-2، عملکرد بسیار بیشتری نسبت به استانداردهای IDE یا قبلی SCSI ارائه می دهد.

نحوه اتصال صحیح دستگاه های SCSI

همه انواع SCSI (حداقل در تئوری) با یکدیگر سازگار هستند. دستگاه ها به طور مستقل یک پروتکل ارتباطی قابل قبول ایجاد می کنند. بنابراین، نصب دستگاه ها به تنظیم مقدار صحیح برای شماره دستگاه (SCSI ID)، اتصال فیزیکی دستگاه به اتوبوس و فعال کردن پایانه ها خلاصه می شود. با این حال، اغلب صاحبان رایانه که به طور مستقل دستگاه های SCSI را به رایانه خود متصل می کنند، از عملکرد ناپایدار آنها شکایت دارند. در بیشتر موارد، این به دلیل اتصال نادرست دستگاه ها و اغلب ترمیناتورها است (گاهی اوقات به دلایلی این پایانه ها کاملاً فراموش می شوند).

ترمیناتور چیست؟

در فرکانس های ساعت بالای گذرگاه داده، مگر اینکه اقدامات خاصی برای هماهنگی بارها انجام شود، بازتاب سیگنال رخ می دهد (مانند پژواک در Carpathians) که در نتیجه سرعت واقعی تبادل اطلاعات به طور قابل توجهی کاهش می یابد. برای تطبیق بارها، هر دو انتهای هر خط باس SCSI باید با مقاومت فعال برابر با امپدانس مشخصه خط بارگذاری شود. در ساده ترین حالت، مقاومت های بار در هر دو انتهای خط گنجانده شده است. این به اصطلاح هماهنگی منفعل است. در حال حاضر، این روش تطبیق عملا استفاده نمی شود، به خصوص در حالت Ultra. علاوه بر این، این در حالت Ultra-2 غیرقابل قبول است. این به دلیل دشواری انتخاب مقاومت های بار است که به طور رضایت بخشی از تطابق با تعداد زیادی (و تغییر در حین کار) دستگاه های متصل به باس اطمینان حاصل می کند. تقریباً تمام دستگاه های مدرن SCSI اکنون از مذاکره فعال استفاده می کنند. با تطبیق فعال، به جای تقسیم کننده های ولتاژ مقاومتی، از منابع ولتاژ کمکی (یک یا چند) استفاده می شود. این ولتاژها به طور خودکار تنظیم می شوند تا شرایط بهینه را برای دریافت سیگنال های ارسال شده از طریق باس فراهم کنند. یک تغییر روش توصیف شده هماهنگی با محدودیت سیگنال اجباری است. برای اجرای این روش، دیودهای کلمپینگ در ترمیناتور فعال نصب می شوند که حداکثر و حداقل ولتاژ سیگنال های ورودی را در سطوح خاصی محدود می کنند. سطوح سیگنال نیز به نوبه خود با تغییر ولتاژهای مرجع قابل تنظیم هستند.

در بیشتر موارد، هم کنترلر و هم تمام دستگاه های SCSI دارای پایانه های فعال داخلی هستند که می توانند فعال یا غیرفعال شوند. با این حال، به عنوان یک قاعده، بهتر است به ترمیناتور داخلی تکیه نکنید، بلکه یک خارجی را متصل کنید. البته توصیه می شود از یک پایان دهنده غیرفعال استفاده نکنید. ترمیناتورهای مدرن لزوماً دارای کتیبه مربوطه در نام خود هستند (شکل 3).

برنج. 3.ترمیناتور غیرفعال

متداول ترین ترمیناتورهای فعال برای گذرگاه فوق عریض SCSI هستند (شکل 4).

برنج. 4.ترمیناتور SCSI Ultra Wide Active

ترمیناتورهای اتوبوس های Ultra-2 Wide SCSI باید علامت اختصاری LVD را در نام خود داشته باشند (شکل 5). در حال حاضر، پایانه های جهانی SE/LVD نیز موجود هستند که به طور خودکار نوع رابط را شناسایی کرده و مذاکرات را برای این نوع رابط انجام می دهند (شکل 6).

برنج. 5.علامت های ترمیناتور برای Ultra2 Wide SCSI

چگونه ترمیناتورها را به درستی وصل کنیم؟

هنگام اتصال تنها یک دستگاه (به عنوان مثال، یک هارد دیسک) به یک کنترلر SCSI، پایانه های کنترل کننده و دستگاه باید فعال باشند. اگر این یک دستگاه خارجی است که یک کانکتور اضافی برای اتصال سایر دستگاه های SCSI خارجی (به عنوان مثال، یک CD-ROM خارجی SCSI) دارد، می توانید از یک پایانه خارجی (ترجیحاً فعال) استفاده کنید. در این صورت باید ترمیناتور داخلی دستگاه خاموش شود.

اگر چندین دستگاه به کنترلر SCSI متصل هستند، پایانه ها باید فقط در انتهای گذرگاه SCSI نصب شوند. بنابراین، اگر همه دستگاه‌های متصل داخلی هستند، پایان‌دهنده‌ها باید در کنترل‌کننده SCSI و روی یک (و تنها یک) دستگاهی که به‌صورت فیزیکی به آخرین رابط گذرگاه SCSI متصل است، فعال شوند. اگر یک پایانه خارجی فعال به آخرین کانکتور متصل شود و پایانه های داخلی همه دستگاه ها (به جز کنترلر) خاموش باشند، بهترین نتایج به دست می آید. به هر حال، اخیراً بسیاری از دستگاه ها (مثلاً هارد دیسک های SE/LVD) اصلاً ترمیناتور داخلی ندارند.

اگر همه دستگاه‌های متصل خارجی هستند، پایان‌دهنده‌ها باید روی کنترل‌کننده و آخرین دستگاه خارجی متصل فعال شوند. لازم به ذکر است که اکثریت قریب به اتفاق دستگاه های SCSI خارجی دارای دو کانکتور هستند که یکی از آنها گذرگاه SCSI را از رایانه متصل می کند و دیگری می تواند سایر دستگاه های SCSI را متصل کند. در این مورد، توصیه می شود که پایانه های داخلی همه دستگاه ها را غیرفعال کنید و از یک پایانه خارجی فعال استفاده کنید.

اگر لازم باشد هر دو دستگاه داخلی و خارجی را به یک کنترلر SCSI متصل کنید، کنترلر به کانکتور میانی گذرگاه SCSI متصل می شود. بخشی از گذرگاه SCSI برای اتصال دستگاه های داخلی استفاده می شود و قسمت دیگر به کانکتوری برای اتصال دستگاه های خارجی ختم می شود. در این حالت، پایانه داخلی کنترلر باید خاموش شود. ترمیناتور باید در دستگاه داخلی متصل به آخرین رابط گذرگاه SCSI فعال و در دستگاه های داخلی باقیمانده غیرفعال شود. برای اتصال دستگاه های خارجی همیشه باید یک پایانه خارجی فعال روی کانکتور نصب شود. هنگام اتصال یک دستگاه SCSI خارجی، ترمیناتور خارجی حذف می شود، دستگاه خارجی به کانکتور SCSI متصل می شود، و پایانه خارجی که قبلاً حذف شده است به کانکتور اضافی دستگاه خارجی متصل می شود (فراموش نکنید که شماره دستگاه خارجی را به درستی تنظیم کنید. ، در غیر این صورت کامپیوتر به سادگی منجمد می شود).

اتصال پایانه ها برای دستگاه هایی با رابط های مختلف

همه موارد فوق در صورتی صادق است که همه دستگاه‌های متصل رابط یکسان داشته باشند (همه دستگاه‌های Wide SCSI-2 یا همه دستگاه‌های SCSI-2). اگر برخی از دستگاه ها دارای رابط Wide SCSI-2 باشند و حداقل یکی (معمولاً یک CD-ROM) دارای رابط SCSI-2 (Narrow) باشد، در برخی موارد مشکلاتی با اتصال صحیح پایانه ها ایجاد می شود. مشکلات ناشی از این واقعیت است که رابط های Wide و Narrow در تعداد خطوط داده در گذرگاه متفاوت هستند.

رایج ترین اشتباه، اتصال چندین هارد دیسک با رابط Wide SCSI-2 (یا Ultra Wide SCSI-2) به گذرگاه Wide SCSI-2 و اتصال به آخرین کانکتور از طریق یک آداپتور CD-ROM با یک SCSI-2 است. رابط. حتی اگر یک ترمیناتور بر روی CD-ROM فعال شود، این ترمیناتور تنها 8 خط گذرگاه را خاتمه می دهد، در حالی که 8 خط باقی مانده در رابط Wide SCSI "شناور در هوا" خواهند بود.

راه حل صحیح تر، اتصال دستگاه هایی با رابط SCSI 8 بیتی به کانکتورهای باس میانی است (ترمیناتورهای دستگاه های 8 بیتی خاموش هستند). یک دستگاه Wide SCSI را با یک پایانه فعال (یا یک پایانه خارجی فعال) به آخرین رابط متصل کنید. البته وجود آداپتور همچنان عملکرد سیستم را بدتر می کند. در صورت امکان باید از این گزینه اجتناب شود (و همچنین به طور کلی از دستگاه های پر سرعت و کند در یک اتوبوس استفاده کنید). با این حال، در این وضعیت هنوز هم گزینه اتصال صحیح است. کنترلرهای Ultra-2 SCSI دارای یک مبدل رابط داخلی هستند که به شما امکان می دهد تمام دستگاه های Ultra-2 را به یک اتوبوس جداگانه وصل کنید، بدون اینکه آنها را با دستگاه های با سرعت پایین تر مخلوط کنید.

ویژگی های کنترلر با دو کانکتور

بسیاری از کنترلرهای SCSI دارای 2 اتصال هستند: یکی برای رابط SCSI، دیگری برای رابط Wide SCSI. اینها فقط کانکتورهای فیزیکی متفاوت هستند، کانال SCSI یکسان است. این کانکتورهای مختلف از استفاده از هر آداپتور اجتناب می کنند، اما مشکلات اتصال پایانه ها را برطرف نمی کنند. چنین کنترل کننده هایی دارای کلیدهای "High On/Off" و "Low On/Off" هستند. اینها سوئیچ های پایان دهنده فعال جداگانه به ترتیب برای بایت های بالا و پایین اتوبوس هستند. علاوه بر این، بایت کم ("کم") خطوط رابط SCSI (باریک) و بایت بالا خطوطی برای گسترش رابط به استاندارد Wide است.

اگر دستگاه‌های تنها یک استاندارد به چنین کنترل‌کننده‌ای متصل شوند، هر دو سوئیچ در موقعیت «روشن» قرار می‌گیرند. گذرگاه SCSI (یا Wide SCSI) توسط یک کانکتور انتهایی به کنترلر متصل می شود و دستگاهی که پایانه آن فعال است به کانکتور انتهایی دیگر متصل می شود. دستگاه های باقی مانده با پایانه های خاموش به کانکتورهای میانی متصل می شوند.

در صورت نیاز به اتصال چندین دستگاه با رابط های مختلف، از دو گذرگاه SCSI و Wide SCSI استفاده می شود. هر دو باس با کانکتورهای انتهایی خود به کانکتورهای مربوطه کنترلر متصل می شوند. دستگاه ها مطابق با استانداردی که پشتیبانی می کنند به اتوبوس ها متصل می شوند. ترمیناتورها فقط در دستگاهی که به کانکتور انتهای گذرگاه SCSI و در دستگاهی که به کانکتور انتهایی گذرگاه Wide SCSI متصل است فعال می شوند. روی کنترلر، سوئیچ های ترمیناتور در موقعیت های "High On" و "Low Off" قرار می گیرند.

اخیراً، کنترلرها، از جمله آنهایی که روی مادربرد نصب شده اند، چنین سوئیچ (یا آیتم مربوطه در منوی BIOS) ندارند. فقط "ترمیناتور روشن/خاموش" وجود دارد. در این مورد، ما فقط در مورد 8 بیت پایین اتوبوس صحبت می کنیم. مهم ترین بیت ها همیشه خاتمه می یابند.

منبع تغذیه برای پایانه های فعال

پایانه های فعالی که در حال حاضر مورد استفاده قرار می گیرند برای کار کردن به ولتاژ تغذیه نیاز دارند. این ولتاژ را می توان از هر دستگاه SCSI یا از کنترلر به پایانه فعال تامین کرد. دستگاه های مدرن SCSI دارای یک سوئیچ مخصوص برای انتخاب منبع ولتاژ تغذیه برای ترمیناتور فعال تعبیه شده در این دستگاه ها هستند. به طور معمول، کارخانه حالت منبع تغذیه ترمیناتور را از خود دستگاه تنظیم می کند ("Power from Drive"). اگر فقط یک یا چند دستگاه داخلی SCSI با رابط یکسان به کنترلر متصل باشد، هیچ مشکلی پیش نمی آید.

اگر در شرایط پایان باس معمولی، استفاده از پایانه خارجی فعال ضروری باشد، باید مراقب ولتاژ تغذیه آن بود. برای انجام این کار، یکی از دستگاه های متصل به این گذرگاه باید حالت “Power to SCSI Bus” را فعال کند. اگر این کار انجام نشود، ترمیناتور خارجی به سادگی کار نخواهد کرد.

در تمام مواردی که در بالا مورد بحث قرار گرفت، بهترین نتایج معمولاً زمانی حاصل می‌شود که تمام پایانه‌ها از یک منبع تغذیه شوند. برای تامین ولتاژ تغذیه تمام ترمیناتورها از یک منبع روی یک (هر) دستگاه، حالت تغذیه ترمیناتور تعبیه شده در این دستگاه از منبع تغذیه داخلی روشن می شود و همزمان حالت تغذیه پایانه ها به اتوبوس روشن است برای انجام این کار، جامپرها (سوئیچ‌ها) روی این دستگاه در موقعیت “Power to SCSI Bus and Drive” قرار می‌گیرند. در سایر دستگاه‌هایی که پایان باید فعال باشد، حالت منبع تغذیه پایانه‌دهنده از گذرگاه SCSI تنظیم می‌شود (پرش‌ها یا سوئیچ‌ها روی موقعیت «پاور از SCSI Bus» تنظیم می‌شوند).

در اکثریت قریب به اتفاق موارد، سیستم به طور معمول کار خواهد کرد حتی اگر هر ترمیناتور از منبع خود تغذیه شود. نکته اصلی این است که هر ترمیناتور با ولتاژ حداقل از یک منبع تغذیه می شود. علاوه بر این، اگر چندین دستگاه برای تامین ولتاژ به پایانه های خط تنظیم شده باشند، هیچ اتفاق بدی نخواهد افتاد. مدارهای منبع تغذیه پایانه های تمام دستگاه ها در برابر ولتاژ اعمالی ضد محافظت می شوند.

کنترلرهای تخصصی SCSI

اغلب اسکنرها و برخی دیگر از دستگاه های کند SCSI همراه با یک کنترلر ساده SCSI ارائه می شوند. به طور معمول این یک کنترلر SCSI-1 در یک گذرگاه ISA 16 یا حتی 8 بیتی، با یک رابط (خارجی یا داخلی) است. BIOS ندارد، اغلب بدون وقفه کار می کند (حالت نظرسنجی)، گاهی اوقات فقط از یک دستگاه (نه 7) پشتیبانی می کند. اساساً چنین کنترلی فقط با دستگاه خود شما قابل استفاده است. سایر دستگاه ها اغلب روی چنین کنترل کننده ای کار نمی کنند. علاوه بر این، بسیاری از دستگاه ها (اغلب اسکنرها) نمی توانند با یک کنترل کننده استاندارد کار کنند. بنابراین، بهتر است روی سازگاری حساب نکنید، بلکه دستگاه های استاندارد SCSI را به یک کنترلر استاندارد جداگانه متصل کنید.