چگونه SCSI کار می کند
توسط جف تیسون و تریسی و ویلسون

مبانی SCSI
اتصال SCSI
اتصال SCSI

SCSI براساس یک رابط کاربری قدیمی تر و اختصاصی با نام Shugart Associates System Interface (SASI) است. SASI در اصل در سال ۱۹۸۱ توسط Shugart Associates در ارتباط با NCR Corporation توسعه یافت. در سال ۱۹۸۶، موسسه استاندارد ملی آمریکا (ANSI) SCSI را تصویب کرد (اصطلاحا “scuzzy”)، یک نسخه اصلاح شده SASI. SCSI با استفاده از یک کنترل کننده برای ارسال و دریافت داده ها و قدرت به دستگاه های فعال SCSI، مانند دیسک های سخت و پرینتر.

SCSI مزایای متعددی دارد. این نسبتا سریع است، تا ۳۲۰ مگابایت در ثانیه (Mbps). این بیش از ۲۰ سال بوده است و کاملا مورد آزمایش قرار گرفته است، بنابراین اعتبار آن شهرت دارد. مانند Serial ATA و FireWire، به شما اجازه می دهد چندین مورد را در یک اتوبوس قرار دهید. SCSI همچنین با اکثر سیستم های کامپیوتری کار می کند.

با این حال، SCSI همچنین دارای برخی از مشکلات بالقوه است. این سیستم پشتیبانی سیستم BIOS محدود است و باید برای هر کامپیوتر پیکربندی شود. همچنین رابط کاربری نرم افزار SCSI معمولی وجود ندارد. در نهایت، انواع SCSI مختلف دارای سرعت های مختلف، عرض اتوبوس و اتصالات است که می تواند گیج کننده باشد. هنگامی که می دانید معنای پشت “سریع”، “فوق العاده” و “گسترده”، هر چند، آن را بسیار آسان است درک کنید. ما بعدا این نوع SCSI را نگاه خواهیم کرد.

SCSI دارای سه ویژگی اصلی است:

    SCSI-1: مشخصات اصلی که در سال ۱۹۸۶ توسعه یافته است، SCSI-1 اکنون منسوخ شده است. این دارای عرض اتوبوس ۸ بیت و سرعت ساعت ۵ مگاهرتز بود.
    SCSI-2: در سال ۱۹۹۴ تصویب شد، این مشخصات شامل مجموعه فرماندهی مشترک (CCS) بود – ۱۸ دستورالعمل ضرورت مطلق برای پشتیبانی از هر دستگاه SCSI در نظر گرفته شد. همچنین این گزینه دو برابر سرعت ساعت تا ۱۰ مگاهرتز (سریع)، دو برابر عرض اتوبوس از ۱۶ بیت و افزایش تعداد دستگاه ها تا ۱۵ (Wide)، یا انجام هر دو (Fast / Wide). SCSI-2 همچنین دستور صف را اضافه کرد، به دستگاه اجازه می دهد تا دستورات را از رایانه میزبان ذخیره و اولویت بندی کند.
    SCSI-3: این مشخصات در سال ۱۹۹۵ آغاز شد و شامل مجموعه ای از استانداردهای کوچکتر در محدوده کلی آن بود. مجموعه ای از استانداردها شامل رابط SCSI Parallel Interface (SPI)، که همان شیوهای است که دستگاههای SCSI با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند، در SCSI-3 تکامل یافته اند. بیشتر مشخصات SCSI-3 با اصطلاح Ultra شروع می شود، مانند Ultra برای تغییرات SPI، Ultra2 برای تغییرات SPI-2 و Ultra3 برای تغییرات SPI-3. علامت های Fast و Wide درست مانند همتایان SCSI-2 کار می کنند. SCSI-3 استاندارد در حال حاضر در حال استفاده است.

ترکیبات مختلف سرعت دوگانه، سرعت دوگانه سرعت و مشخصات SCSI-3 منجر به تغییر زیادی در SCSI شده است. نمودار در این صفحه چندین مورد را مقایسه می کند. بسیاری از آنهایی که از آهسته تر هستند دیگر در حال استفاده نیستند – ما آنها را برای مقایسه انتخاب کردیم.
کنترل کننده SCSI

علاوه بر افزایش سرعت اتوبوس، Ultra320 SCSI از انتقال داده های packeted استفاده می کند و کارایی آن را افزایش می دهد. Ultra2 نیز آخرین نوع بود که دارای عرض باریک و یا ۸ بیتی بود.

همه این انواع SCSI موازی هستند – بیت های داده از طریق اتوبوس همزمان به جای یک در یک زمان حرکت می کنند. جدیدترین نوع SCSI، SCSI Serial Attached (SAS) نامیده می شود، از دستورات SCSI استفاده می کند، اما داده ها را بصورت سریال انتقال می دهد. SAS از یک اتصال سریال نقطه به نقطه برای انتقال داده ها در ۳٫۰ گیگابیت در ثانیه استفاده می کند و هر پورت SAS می تواند تا ۱۲۸ دستگاه یا پاور اسپری را پشتیبانی کند.

انواع مختلف SCSI از کنترل کننده ها و کابل ها برای ارتباط با دستگاه استفاده می کنند. ما در این فرآیند بعدی نگاه خواهیم کرد.

کنترل کننده ها، دستگاه ها و کابل ها

 دستگاه های SCSI خارجی با استفاده از کابل های ضخیم و دور

یک کنترل SCSI مختصات بین تمام دستگاه های دیگر در اتوبوس SCSI و کامپیوتر است. همچنین آداپتور میزبان نامیده می شود، کنترل کننده می تواند یک کارت باشد که شما به یک اسلات در دسترس قرار می دهید یا می توانید آن را در مادربرد قرار دهید. BIOS SCSI نیز بر روی کنترل کننده است. این یک تراشه کوچک ROM یا فلش است که شامل نرم افزار مورد نیاز برای دسترسی و کنترل دستگاه در اتوبوس است.

هر دستگاه SCSI باید یک شناسه منحصر به فرد (ID) داشته باشد تا بتواند به درستی کار کند. برای مثال، اگر اتوبوس بتواند از شانزده دستگاه پشتیبانی کند، شناسه های آن، از طریق تنظیمات سخت افزاری یا نرم افزار مشخص شده از صفر تا ۱۵ محدوده می باشد. کنترل کننده SCSI خود باید از یک شناسه استفاده کند، معمولا بیشترین آن است، در اتوبوس
۶۸ پین Alternative 3 اتصال SCSI

دستگاه های داخلی با یک کابل روبان به یک کنترل کننده SCSI متصل می شوند. دستگاه های SCSI خارجی با استفاده از یک کابل ضخیم و دور، به کنترل کننده در یک زنجیره دیزی وصل می شوند. (دستگاه های سری SCSI با استفاده از کابل های SATA از کابل های SATA استفاده می کنند.) در یک زنجیره دیزی، هر دستگاه به یک خط بعدی متصل می شود. به همین علت، دستگاه های SCSI خارجی معمولا دو اتصال SCSI دارند – یکی برای اتصال به دستگاه قبلی در زنجیره، و دیگری برای اتصال به دستگاه بعدی.

کابل خود را معمولا شامل سه لایه است:

    لایه داخلی: لایه محافظت شده بیشتر، این شامل اطلاعات واقعی ارسال می شود.
    لایه رسانه: حاوی سیم هایی است که دستورات کنترل را به دستگاه ارسال می کنند.
    لایه بیرونی: شامل سیم هایی است که اطلاعات پاریت را حمل می کنند، که اطمینان می دهد که داده ها درست هستند.

تغییرات مختلف SCSI از اتصالات مختلف استفاده می کنند که اغلب با یکدیگر نامناسب هستند. این اتصالات معمولا ۵۰، ۶۸ یا ۸۰ پین را استفاده می کنند. SAS از کوچکتر، سازگار با SATA سازگار استفاده می کند.

هنگامی که تمام دستگاه های موجود در اتوبوس نصب می شوند و دارای شناسه های خود هستند، هر پایان اتوبوس باید بسته شود. ما به دنبال چگونگی انجام این کار خواهیم بود.

چگونه SCSI کار می کند
توسط جف تیسون و تریسی و ویلسون

خاتمه دادن
برخی از ترمیناتورهای SCSI در دستگاه SCSI ساخته شده اند، در حالی که دیگران ممکن است یک ترمیناتور خارجی مانند این را داشته باشند.
برخی از ترمیناتورهای SCSI در دستگاه SCSI ساخته شده اند، در حالی که دیگران ممکن است یک ترمیناتور خارجی مانند این را داشته باشند.

اگر شات SCSI به سمت چپ باز شود، سیگنال های الکتریکی فرستاده شده از طریق اتوبوس می تواند منعکس کننده و در ارتباط با ارتباط بین دستگاه ها و کنترل کننده SCSI باشد. راه حل این است که اتوبوس را خاتمه دهید، هر انتها را با یک مدار مقاومت ببندید. اگر اتوبوس از هر دو دستگاه داخلی و خارجی پشتیبانی کند، آخرین دستگاه در هر سری باید خاتمه یابد.

انواع ختم SCSI را می توان به دو دسته اصلی تقسیم کرد: غیرفعال و فعال. ختم منفعل معمولا برای سیستم های SCSI اجرا می شود که در سرعت های استاندارد استاندارد اجرا می شود و فاصله کمتر از ۳ فوت (۱ متر) از دستگاه ها به کنترل کننده است. خاتمه فعال برای سیستم های SCSI سریع یا سیستم های با دستگاه هایی که بیش از ۳ فوت (۱ متر) از کنترل کننده SCSI استفاده می شود استفاده می شود.

SCSI همچنین دارای سه نوع متمایز از سیستم های بی سیم است که بر ختم می شود. سیگنالینگ راهی است که امواج الکتریکی در سراسر سیم ها ارسال می شود.

    تک پایان (SE): کنترل کننده سیگنال را تولید می کند و آن را به تمام دستگاه های موجود در اتوبوس بر روی یک خط داده تک فشار می دهد. هر دستگاه به عنوان زمین عمل می کند. در نتیجه، سیگنال به سرعت شروع به تخریب می کند، که SE SCSI را به حداکثر حدود ۱۰ فوت (۳ متر) محدود می کند. سیگنالینگ SE در رایانه های شخصی رایج است.
    دیفرانسیل با ولتاژ بالا (HVD): اغلب برای سرورها استفاده می شود، HVD با استفاده از یک خط تداوم برای سیگنالینگ، با خط بالا داده و خط پایین داده استفاده می کند. هر دستگاه بر روی اتوبوس SCSI یک گیرنده سیگنال دارد. هنگامی که کنترل کننده با دستگاه ارتباط برقرار می کند، دستگاه ها در طول اتوبوس سیگنال دریافت می کنند و آن را دوباره ارسال می کنند تا به دستگاه هدف برسد. این اجازه می دهد تا فاصله های بسیار بیشتری بین کنترل کننده و دستگاه، تا ۸۰ فوت (۲۵ متر).
    دیفرانسیل با ولتاژ پایین (LVD): LVD یک تغییر در HVD است و کار بسیار مشابه دارد. تفاوت بزرگ این است که فرستنده گیرها کوچکتر هستند و در آداپتور SCSI هر دستگاه ساخته شده اند. این باعث می شود دستگاه های LVD SCSI مقرون به صرفه تر و به LVD اجازه استفاده از برق کمتر برای برقراری ارتباط. نزولی این است که حداکثر فاصله نیمی از HVD – 40 فوت (۱۲ متر) است.

پایدار فعال

هر دو HVD و LVD معمولا از terminators های منفعل استفاده می کنند، حتی اگر فاصله بین دستگاه ها و کنترل کننده می تواند خیلی بیشتر از ۳ فوت (۱ متر) باشد. این به این دلیل است که فرستنده ها اطمینان می دهند که سیگنال از یک انتهای اتوبوس به دیگری قوی است.