Що таке SCSI?

Відповідь: Відповіді на це питання присвячений розділ [ SCSI Основи ].
Що таке SAS, що краще за SCSI або SAS і чим вони відрізняються?
Відповідь на це запитання присвячений розділу [ SAS або SCSI ].
Що таке eSATA?
В: eSATA це Інтерфейс SATA, призначений для підключення зовнішніх пристроїв SATA. Він надає канал із пропускною спроможністю 3 Гбіт/с, що виключить затримки при нестачі пропускної спроможності, характерні для сучасних пристроїв зовнішнього зберіганняданих.

Що таке Unified Serial?
Відповідь: Всі контролери Unified Serial дозволяють підключати диски SATA та SAS, використовуючи Інтерфейс типу "точка-точка". При цьому використовується розширений набір команд SCSI, що забезпечує потужне керування даними, обробку помилок та продуктивність.

Гнучкість, що забезпечується підтримкою дисків SATA та SAS, дає компаніям можливість просто стандартизувати інфраструктуру вводу-виводу як для первинного зберігання критично важливих даних, так і для вторинного зберігання, залежно від того, які диски встановлені – SATA або SAS. Клієнти можуть стандартизувати свою інфраструктуру за рахунок використання уніфікованих контролерів вводу-виводу та систем зберігання та, тим самим, зменшити витрати на навчання та обслуговування.

Чи можна використовувати диски SATA з SAS контролерами?

В: Так, можна, при цьому на одному контролері можна одночасно використовувати SAS і SATA диски. Це дозволяє вже зараз розпочати перехід на технологію SAS за помірні гроші.

Чи можна використовувати диски SAS з SATA контролерами?
О ні.

Чи можна підключити диски SAS до контролера без використання hotswap кошика?
В: Так, можна. Для цього потрібно використати спеціальний кабельіз роз'ємом SFF-8482 з боку дисків. Роз'єм на іншому кінці кабелю визначається SAS контролером.

У чому різниця між SCSI-1, SCSI-2, Fast, Wide, Ultra Wide та Ultra2 SCSI?
Відповідь: Основна відмінність полягає в наборі SCSI команд і ширині шини (відповідно - у швидкості).
SCSI-1 5MB/Sec 8 bit SCSI шина
SCSI-2 5MB/Sec 8 bit SCSI шина
SCSI-2 Fast 10MB/Sec 8 bit SCSI шина
SCSI-2 Fast Wide 20MB/Sec 16 bit SCSI шина
SCSI Ultra 20MB/Sec 8 bit SCSI шина
SCSI Ultra Wide 40MB/Sec 16 bit SCSI шина
Ultra2 Wide 80MB/sec 16 bit SCSI шина
Ultra160 160MB/sec 16 bit SCSI шина
Ultra320 320MB/sec 16 bit SCSI шина

Коли потрібно використовувати Low Voltage Differential (LVD) контролер?
В: Якщо:
Необхідна висока швидкістьпередачі - 80 - 320 МБ/с
У навколишньому просторі дуже високий рівень електромагнітних шумів, які впливають передачі даних. Режим LVD забезпечує набагато більшу перешкодостійкість, ніж Single Ended (SE) SCSI
Необхідно забезпечити значне видалення пристроїв SCSI від комп'ютера. LVD пристрої можуть бути віддалені від контролера SCSI на відстань до 12 метрів (це максимально допустима довжина LVD SCSI кабелю.

Що таке SCSI terminator і навіщо він потрібний?
В: SCSI Terminator це невелике електронний пристрій, що має розташовуватися на обох кінцях SCSI шини та їх (термінаторів) має бути саме два на кожну SCSI шину. Найчастіше першим SCSI Terminator служить контролер SCSI (як правило, цю функцію можна "вимкнути" в BIOS контролера, а за замовчуванням вона включена), а другим - термінатор підключений до останнього (від SCSI контролера) роз'єму SCSI кабелю.

Деякі SCSI пристрої (застарілі диски, дисководи, стримери) мають вбудований термінатор, який можна увімкнути відповідною перемичкою на пристрої. В цьому випадку, треба стежити за тим, щоб пристрій з увімкненим термінатором розташовувався в самому кінці шини SCSI.

А у мене і без SCSI terminator-а все працює, може зійде і так?
В: До певного часу може і зійде, особливо якщо у вас всього один диск і він використовується не надто інтенсивно. Але при збільшенні кількості пристроїв на SCSI шині, або при збільшенні навантаження на неї, ви ризикуєте втратити дані, так що, не варто на цьому економити.

Що таке SCSI ID і навіщо він потрібний?
Відповідь: SCSI ID це унікальний (в межах однієї SCSI шини) ідентифікатор (номер) SCSI пристрою. Він необхідний забезпечення адресації до пристроїв на SCSI шині.

Призначається SCSI ID або автоматично (наприклад, якщо використовуються hotswap кошики для дисків, що підтримують таку функцію), або ручної установки відповідних перемичок на SCSI пристроях. SCSI ID ніяк не пов'язаний з фізичним порядкомрозташування пристроїв на SCSI шині (наприклад, SCSI контролер, як правило, має значення SCSI ID за умовчанням рівним 7-ми, хоча найчастіше, але не завжди, розташовується на початку SCSI шини), важливо тільки щоб на одній SCSI шині не було пристроїв з однаковими SCSI ID.

Значення SCSI ID можуть бути:
від 0 до 15 (всього 16) для Wide (W) та UltraWide (UW, U2W, U160, U320) SCSI шини;
від 0 до 7 (загалом 8) для Narrow (U, U2) SCSI шини;

Що буде якщо підключити до одного і того ж каналу SCSI два пристрої з однаковими SCSI ID?
В: Нічого хорошого. У кращому випадку SCSI контролер розпізнає один з таких пристроїв, але правильно працювати з ним все одно не зможе, в гіршому - не побачить жодного з цих пристроїв. Ні контролер, ні диски пошкоджені не будуть, але ризик зіпсувати дані на дисках SCSI залишається.

Слід враховувати, що переважна більшість контролерів ніяк не повідомляє про виникнення такої помилки, так що при підключенні нових пристроїв до SCSI шини треба звертати увагу на дотримання унікальності SCSI ID.

Сам SCSI контролер також має SCSI ID (як правило, він дорівнює 7-ми, і може бути змінений в BIOS-і контролера), так що не варто призначати дискам такий же SCSI ID.

Що таке SAF-TE?
В: SAF-TE - SCSI Accessed Fault-Tolerant Enclosure (Доступний через SCSI шину Відмовостійкий Корпус) - "відкриті" технічні вимоги, розроблені для забезпечення всебічного та стандартизованого методу контролю та виведення інформації про стан дисководів, джерел живлення та систем охолодження, що використовуються в серверах високої надійностіта підсистемах зберігання даних. Технічні вимоги незалежні від апаратного забезпечення введення - виведення, операційних систем та платформи сервера, тому що сам корпус представляється як просто ще один пристрій на SCSI шині. SAF-TE технічні вимоги були прийняті багатьма провідними виробниками серверів, пристроїв зберігання даних та RAID контролерів. Вироби, що задовольняють специфікації SAF-TE, зменшують вартість витрат на контроль стану корпусів, спрощують роботу адміністратора мережі, видають аварійні повідомлення та інформацію про стан обладнання.

Зовнішні інтерфейси PC — Шина SCSI

SCSI (Small Computer System Interface), вимовлятися "скази" - інтерфейс системного рівня, стандартизований ANSI, на відміну від інтерфейсних портів (COM, LPT, IR, MIDI), є шиною: сигнальні висновки безлічі пристроїв-абонентів з'єднуються один з одним. один в один".

Основним призначенням SCSI-шини під час розробки першої специфікації в 1985 році було «забезпечення апаратної незалежності пристроїв певного класу, що підключаються до комп'ютера».

На відміну від жорстких шин розширення, SCSI-шина реалізується у вигляді окремого кабельного шлейфу, який допускає з'єднання до 8 пристроїв (специфікація SCSI-1) внутрішнього та зовнішнього виконання. Одне з них - хост-адаптер(Host Adapter) пов'язує шину SCSI із системною шиною комп'ютера, сім інших вільні для периферії.

Рис 1. SCSI адаптер фірми ASUSTeK

До шини можуть підключатися:

• дискові внутрішні та зовнішні накопичувачі (CD-ROM, вінчестери, змінні вінчестери, магнітооптичні диски та ін.);
• стримери;
• сканери;
• фото- та відеокамери;
• інше обладнання, застосовуване як IBM PC.

Кожен пристрій, підключений до шини, має свій ідентифікатор SCSI ID, який передається позиційним кодом по 8-бітній шині даних (звідси і обмеження кількості пристроїв на шині). Пристрій (ID) може мати до 8 підстроїв зі своїми LUN (Logical Unit Number – логічний номер пристрою).

Будь-який пристрій може ініціювати обмін з іншим цільовим пристроєм(Target).

Режим обміну по SCSI-шині може бути:

• асинхронним або
• синхронним із узгодженням швидкості (Synchronous Negotiation), де передача даних контролюється за паритетом.

Специфікації SCSI

Специфікація SCSI-1суворо визначає фізичні та електричні параметри інтерфейсу та мінімум команд. Частота шини - 5 МГц. Розрядність шини – 8 біт. ANSI-стандарт розроблено у грудні 1985 року.

Специфікація SCSI-2визначає 18 базових SCSI-команд (Common Command Set, CCS), обов'язкових всім периферійних пристроїв, і додаткові команди для CD-ROM та інший периферії. Пристрої підтримують черги - можуть приймати ланцюжки до 256 команд і виконувати їх у попередньо оптимізованому порядку автономно. Пристрої на одній SCSI-шині можуть обмінюватись даними без участі CPU. ANSI-стандарт розроблено у березні 1990 року.

Додаткові розширення специфікації SCSI-2:

• Fast – подвоєння швидкості синхронної передачі (частота шини 10 МГц).
• Ultra – надшвидкісний інтерфейс (частота шини 20 МГц).
• Wide - Збільшення розрядності до 16 біт, рідше до 32 біт.

Максимальна пропускна здатністьзалежить від частоти та розрядності шини та для комбінацій зазначених розширень наведена в табл. 1.

Таблиця 1. Швидкість передачі даних, довжина та типи кабелів SCSI-1, SCSI-2

Специфікація SCSI-3- подальший розвиток стандарту, спрямований на збільшення кількості пристроїв, що підключаються, специфікацію додаткових команд, підтримку Plug and Play. Як альтернатива паралельному інтерфейсу SPI(SCSI-3 Parallel Interface) з'являється можливість застосування послідовного, зокрема і волоконно-оптичного інтерфейсу зі швидкістю передачі 100 Мбайт/. SCSI-3 існує у вигляді широкого спектра документів, що визначають окремі сторони інтерфейсу, і багато в чому змикається із послідовною шиною FireWire.

Термінатори, роз'єми

За типом сигналів роздирають лінійні(Single Ended) та диференціальні(Differential) версії SCSI, їх кабелі та роз'єми ідентичні, але електричної сумісностіпристроїв між ними немає.

Диференційнаверсія для кожного сигналу використовує кручена парапровідників та спеціальні прийомо-передавачі, при цьому стає допустимою велика сумарна довжина кабелю, зберігаючи високу частоту обміну. Диференціальний інтерфейс застосовується у потужних дискових системахсерверів, але у звичайних ПК не поширений.

У лінійноїверсії сигнал повинен йти по своєму одному провіднику, скрученому (або принаймні окремому від іншого в плоскому шлейфі) з нульовим (зворотним) дротом. Універсальні символічні позначення версій наведено на рис.1.

SCSI-пристрої з'єднуються кабелями в ланцюжок(Daisy Chain), на крайніх пристроях підключаються термінатори. Часто одним із крайніх пристроїв є хост-адаптер. Він може мати для кожного каналу як внутрішній роз'єм, так і зовнішній:

Внутрішні роз'єми
Low-Density 50-pin	підключення внутрішніх narrow пристроїв - HDD, CD-ROM, CD-R, MO, ZIP (як IDE, тільки на 50 контактів)
High-Density 68-pin	підключення внутрішніх wide пристроїв, в основному HDD
Зовнішні роз'єми
DB-25	25 підключення зовнішніх повільних пристроїв, в основному сканерів, IOmega Zip Plus. найпоширеніший на Mac. (як у модему)
Low-Density 50-pin	або Centronics 50-pin. зовнішнє підключення сканерів, стримерів. Зазвичай SCSI-1
High-Density 50-pin	або Micro DB50, Mini DB50. Стандартний зовнішній narrow роз'єм
High-Density 68-pin	або Micro DB68, Mini DB68. Стандартний зовнішній wide роз'єм
High-Density 68-pin	або Micro Centronics. за деякими джерелами застосовується для зовнішнього підключення пристроїв SCSI

При одночасному використанні зовнішнього та внутрішнього роз'ємів хост-адаптера його термінатори відключають. Коректність використання термінаторів має істотне значення - відсутність одного з термінаторів або, навпаки, зайвий термінатор може призвести до нестійкості або втрати працездатності інтерфейсу.

За виконанням термінатори можуть бути як внутрішні(розміщені на друкованій платіпристрої), так і зовнішні(Встановлюються на роз'єми кабелю або пристрою).

За електричними властивостями розрізняють такі типи термінаторів:

• Пасивні (SCSI-1) з імпедансом 132 Ом – звичайні резистори. Ці термінатори не підходять для високошвидкісних режимів SCSI-2.
• Активні з імпедансом 110 Ом – спеціальні термінатори для забезпечення роботи на частоті 10 МГц у SCSI-2.
• FPT (Forced Perfect Terminator) – покращений варіант активних термінаторів з обмежувачами викидів.

Активні термінатори потребують живлення, навіщо є спеціальні лінії інтерфейсу TERMPWR.

Кабелі

Асортимент кабелів SCSI досить широкий. Основні стандартизовані кабелі:

• А-кабель:стандартний для 8-бітного інтерфейсу SCSI 50-провідний внутрішній шлейв (роз'єм IDC-50) або зовнішній екранований (роз'єм CENTRONICS-50).
• B-кабель: 16-бітний розширювач SCSI-2, поширення не набув.
• Р-кабель: 16-бітний SCSI-2/3 68-провідний з покращеними мініатюрними екранованими роз'ємами, універсальними для внутрішніх та зовнішніх кабелів 8-, 16- та 32-бітних версій SCSI (у 8-бітному варіанті контакти 1-5, 31-39, 65 -68 не використовуються). Рознімання для зовнішнього підключення виглядають як мініатюрний варіант Centronics з плоскими контактами, внутрішні мають штиркові контакти.
• Q-кабель: 68-провідне розширення до 32 біт, використовується у парі з P-кабелем.
• Кабель із роз'ємами D-25P- 8-бітний, стандартний для Macintosh, використовується на деяких зовнішніх пристроях (Iomega ZIP-Drive).

Можливі різні варіації кабелів-перехідників.

Призначення контактів роз'ємів з прикладу поширеного А-кабеля наведено у табл. 2.

Контакт роз'єму	Сигнал	Контакт роз'єму	Сигнал
1	GND	26	DB0#
2	GND	27	DB1#
3	GND	28	DB2#
4	GND	29	DB3#
5	GND	30	DB4#
6	GND	31	DB5#
7	GND	32	DB6#
8	GND	33	DB7#
9	GND	34	DBParity#
10	GND	35	GND
11	GND	36	GND
12	GND/Reserved	37	Reserved
13	Open	38	TERMPWR
14	Reserved	39	Reserved
15	GND	40	GND
16	GND	41	ATN#
17	GND	42	GND
18	GND	43	BSY#
19	GND	44	ACK#
20	GND	45	RST#
21	GND	46	MSG#
22	GND	47	SEL#
23	GND	48	C/D#
24	GND	49	REQ#
25	GND	50	I/O#

Таблиця 2. Роз'єми А-кабелю SCSI

Шина

Як і в шині PCI, у шині SCSI передбачається можливість обміну інформацією між будь-якою парою пристроїв. Звичайно, найчастіше обмін проводиться між хост-адаптером та периферійними пристроями. «Розумне» ПЗ здатне іноді й «зрізати кути» — копіювати дані між пристроями без виходу на системну шину комп'ютера. Тут великі можливості мають інтелектуальні хост-адаптери із вбудованою кеш-пам'яттю. У кожному обміні по шині бере участь його ініціатор(Initiator) та цільовий пристрій(Target). У табл. 3 наводиться призначення сигналів шини.

Сигнал	Джерело: I = Initiator, T = Target	Призначення
DBx#	-	Інверсна шина даних із бітами паритету
TERMPWR	-	Харчування термінаторів
ATN#	I	Увага
BSY#	I, T	Шина зайнята
REQ#	T	Запит на пересилання даних
ACK#	I	Відповідь на REQ #
RST#	I, T	Скидання
MSG#	T	Target передає повідомлення
SEL#	I/T	Вибір цільового пристрою ініціатором або Reselect ініціатора цільовим пристроєм
C/D#	T	Управління (0) / дані (1) на шині
I/O#	T	Напрямок передачі щодо ініціатора або фаза Selection(1)/Reselection(0)

Таблиця 3. Призначення сигналів шини SCSI

Параметри конфігурування SCSI пристроїв

Усі пристрої на шині повинні бути узгоджені. Для них потрібно програмно або за допомогою джамперів встановити такі основні параметри:

Ідентифікатор пристрою- SCSI ID - адреса 0-7 (для Wide-SCSI допустимі адреси 0-15), унікальна для кожного пристрою на шині. Зазвичай хост-адаптер, який повинен мати вищий пріоритет, призначається ID 7. Заводське призначення ідентифікаторів пристроїв наведено в табл. 4, хоч вона і не є обов'язковою. Пристрої адресуються позиційним кодом (хоча ID задається 3-4-бітним кодом), що забезпечує сумісність адресації 8 та 16 бітних пристроїв на одній шині.

Таблиця 4. Заводська установкаідентифікаторів пристроїв

В даний час опрацьовується специфікація PnPдля пристроїв SCSI, що дозволяє автоматизувати призначення ідентифікаторів. Специфікація забезпечує можливість співіснування традиційних (Legasy SCSI) пристроїв, ідентифікатори яких задаються джамперами, з PnP-пристроями, що автоматично конфігуруються.

Контроль паритету- SCSI Parity. Якщо хоч один пристрій на шині не підтримує контроль паритету, він повинен бути вимкнений на всіх пристроях цієї шини. Контроль паритету, особливо дискових пристроїв, є засобом захисту від спотворення даних під час передачі.

Включення термінаторів- Termination. У сучасних пристрояхзастосовуються активні термінатори, які можуть включатись одним джампером або навіть керуватися програмним сигналом. Термінатори повинні бути включені лише на крайніх пристроях у ланцюжку. Сучасні хост-адаптери дозволяють автоматично включати свій термінатор, якщо вони є крайніми, і відключати, якщо використовуються внутрішні та зовнішні роз'єми каналу. Це дозволяє підключати та відключати зовнішній пристрій, не переймаючись перемиканням термінаторів. У старих моделях адаптерів за таких перемикань доводилося відкривати корпус і переставляти джампер. У старих пристроях пасивні термінатори доводилося встановлювати спеціальні гнізда (і витягувати їх звідти). За відсутності внутрішніх термінаторів доводилося використовувати зовнішні кабелі, що встановлюються.

Харчування термінаторів - TerminatorPower. Живлення термінаторів джампером або програмно має бути включене хоча б на одному пристрої, коли використовуються активні термінатори (для сучасних пристроїв це означає завжди).

Узгодження швидкості синхронного обміну- SCSI Synchronous Negotiation. Режим синхронного обміну, що забезпечує високу продуктивність, включається за взаємним узгодженням пристроїв. Однак, якщо хоч один пристрій на шині його не підтримує, узгодження необхідно заборонити на хост-адаптері. При цьому, якщо обмін ініціює синхронний пристрій, хост підтримає цей режим.

Старт за командою Start on Command, або затриманий старт - Delayed Start.При включенні цієї опції запуск двигуна пристрою виконується лише за командою від хост-адаптера, що дозволяє знизити пік навантаження блока живлення в момент увімкнення. Хост запускатиме пристрої послідовно.

Дозвіл відключення Enable Disconnection. Вибір цієї опції дозволяє пристроям відключатися від шини при неготовності даних, що дуже ефективно використовується в багатозадачному режимі при кількох периферійних пристроях на шині.

Хост-адаптер

Хост-адаптер SCSIє найважливішим вузлом інтерфейсу, що визначає продуктивність підсистеми SCSI пристроїв. Існує широкий спектр адаптерів, починаючи від найпростіших, до яких можна підключати лише пристрої, не критичні до продуктивності. Такі адаптери іноді входять до комплекту постачання сканерів, і підключення до них диска може виявитися нерозв'язним завданням. Високопродуктивні адаптери мають власний спеціалізований процесор, великий обсяг буферної пам'яті та використовують високоефективні режими прямого керування шиною для доступу до пам'яті.

Конфігурація SCSI хост-адаптерів з точки зору шини SCSI не відрізняється від конфігурування інших пристроїв (див. вище). Для сучасних адаптерів замість джамперів використовується програмне конфігурування. Утиліта конфігурування зазвичай входить у розширення BIOS (на платі адаптера), і запрошення до виконання виводиться на екран при ініціалізації під час POST.

Як і будь-яка карта розширення, хост-адаптер має бути налаштований і з погляду шини розширення, до якої він підключається. Адаптери SCSI існують всім шин: ISA (8-16 біт), EISA, MCA, PCI, VLB, PCMCIA. Існують адаптери для паралельного порту. Деякі нові системні плати мають убудований SCSI-адаптер.

Системні ресурси для шинного SCSI-адаптера включають:

• Область пам'яті для розширення ROM BIOS, необхідного для підтримки конфігурації пристроїв та дискових функцій. Якщо в системі встановлено кілька однотипних хост-адаптерів, ROM BIOS для них використовується з одного адаптера. Може виявитись так, що на одному комп'ютері змусити працювати разом кілька різнотипних хост-адаптерів не вдасться.
• Область портів вводу/виводу (I/O Port).
• IRQ – запит переривання.
• DMA — канал прямого доступу до пам'яті (для шин ISA/EISA), який часто використовується для захоплення керування шиною (Bus-Mastering).

SCSI пристрої

«Перелічити всі SCSI пристрої неможливо, наведемо лише кілька їх типів: жорсткий диск, CD-ROM, CD-R, CD-RW, Tape (стример), MO (магнітооптичний драйв), ZIP, Jaz, SyQuest, сканер. Серед більш екзотичних відзначимо Solid State disks (SSD) — дуже швидкий пристрій масової пам'яті на мікросхемах та IDE RAID — коробка з n IDE дисками, яка прикидається одним великим диском SCSI. У випадку можна вважати, що це пристрої на шині SCSI однакові й у роботи з ними використовується один набір команд.

Звичайно з розвитком фізичного рівня SCSI змінювався і програмний інтерфейс. Один із найпоширеніших сьогодні — ASPI. Поверх цього інтерфейсу можна використовувати драйвера сканерів, CD-ROMів, MO. Наприклад, правильний драйвер CD-ROM може працювати з будь-яким пристроєм на будь-якому контролері, якщо контролер має ASPI драйвер. До речі, Windows95 емулює ASPI навіть для IDE/ATAPI пристроїв. Це можна подивитися наприклад у програмах типу EZ-SCSI та Corel SCSI.

Кожен пристрій на SCSI шині має власний номер. Цей номер називається SCSI ID. Для деяких цілей, наприклад, у бібліотек пристроїв CD-ROM, застосовується ще LUN ​​— логічний номер пристрою. Якщо у бібліотеці 8 CD-ROM, вона має SCSI ID, наприклад, 6, а логічно CD-ROMи різняться по LUN. Для контролера все це виглядає у вигляді пар SCSI ID - LUN, у нашому прикладі 6-0, 6-1, ..., 6-7. Підтримку LUN за необхідності потрібно включати до SCSI BIOS.

Номер SCSI ID зазвичай встановлюється за допомогою перемичок (хоча в SCSI існують і нові стандарти, аналогічні Plug&Play, що не потребують перемичок). Також можна встановити параметри: перевірка парності, включення термінатора, живлення термінатора, включення диска за командою контролера.

Усі пристрої SCSI потребують спеціальних драйверів. Базовий драйвер дискових пристроїв зазвичай входить до BIOS хост-адаптера. Розширення, наприклад ASPI (Advanced SCSI Programming Interface), завантажуються окремо.

Жорсткі диски

Підключення жорстких дисків дуже просто, потрібно лише подбати про дві речі — термінатор і SCSI ID. Зазвичай у нового диска термінація включена, а номер поставлений на 6 або 2. Тому якщо Ви ставите перший диск, то дбати нема про що, а якщо ні, то потрібно перевірити ці установки. Ще одне зауваження про SCSI ID — старі контролери Adaptec можуть завантажуватись лише з номера 0 або 1.

Наступний етап встановлення – форматування диска. Вважається добрим тоном перед використанням диска на новому контролері відформатувати його саме на ньому. Це пов'язано з тим, що у різних виробників SCSI адаптерів використовуються різні схеми трансляції секторів (можна порівняти з LBA, CHS, LARGE у IDE дисків) і при перенесенні диск може працювати погано або взагалі ніяк. Якщо диск на новому контролері не запрацював, спробуйте його відформатувати командою format, а якщо не допоможе, то з SCSI BIOS (я особисто таких варіантів не зустрічав).

Якщо Ви підключаєте більше двох жорстких дисків або диски об'ємом більше 2Г, може знадобитися змінити установки SCSI BIOS. При підключенні removable пристроїв, наприклад IOmega Jaz, для завантаження з них потрібно встановити опції SCSI BIOS. Опис можливих варіантів занадто велике, може бути воно і буде наведено тут потім, а поки читайте описи, нічого страшного там немає :) .

CD-ROM, CD-R, CD-RW

Для цих пристроїв під DOS потрібний драйвер. Зазвичай він встановлюється поверх драйвера ASPI. При роботі не під DOS зазвичай жодних драйверів не потрібно. За бажанням можна встановити параметр контролера завантаження з CD диска. Для роботи з CD-R/CD-RW пристроями в режимі запису Вам знадобиться спеціальне програмне забезпечення (наприклад Adaptec EZ-CD Pro).

Стрімери

Аналогічно CD-ROM SCSI стрімери можуть працювати з більшістю операційних систем із стандартними драйверами. Дуже вдало, що можна, наприклад, під WindowsNT, використовувати стандартну програму backup, а не спеціалізоване ПЗ.

Сканери

Зазвичай у комплект сканерів входить своя картка. Іноді вона зовсім «своя», як, наприклад, Mustek Paragon 600N, а іноді просто максимально спрощений варіант стандартного SCSI. В принципі використання сканера з нею не повинно викликати проблем, але іноді підключення сканера до іншого контролера (якщо сканер має таку можливість) може принести користь. Сканування A4 з 32 біт кольором на 600 dpi це картинка близько 90 Mb і передача цієї кількості інформації через 8 біт шину ISA не тільки займає багато часу, але й сильно уповільнює ПК, тому що драйвера до цієї стандартної картки зазвичай 16-бітні ( приклад - Mustek Paragon 800IISP). Як додатковий зазвичай виступає дешевий FastSCSI PCI контролер. Менш чи більш продуктивний не дадуть нічого нового. У такому варіанті теж є зауваження — потрібно переконатися, що сканер (або важливіше його драйвера) може працювати з Вашим новим контролером у Вашій конфігурації. Наприклад, драйвера Mustek Paragon 800IISP розраховані на свою картку або будь-яку сумісну ASPI.

При виборі SCSI контролера потрібно звертати увагу на кілька параметрів (у випадковому порядку та з великою надмірністю)

• ваші вимоги та завдання
• сумісність
• популярність фірми-виробника картки
• популярність фірми-виробника чіпа
• наявність драйверів
• технічна підтримка
• вартість
• поради друзів та знайомих
• особисті переваги
• зовнішній вигляд та комплектація
• рекомендації (особисті та суб'єктивні)

FastSCSI PCI контролер Tekram DC-390. Цей контролер побудований на базі відомого чіпа AMD, що гарантує працездатність під більшістю операційних систем із вбудованими драйверами, проте можна використовувати і від Tekram. Є маленький і гарний SCSI BIOS.
Контролери на чіпі Symbios Logic SYM53C810 добре відомі більшості ОС. SCSI BIOS саме для нього входить майже до будь-якої AWARD BIOS для материнських плат. Дуже дешевий і проте працездатний.

UltraWideSCSI PCI контролер Adaptec AHA2940UW. Один із найпопулярніших сьогодні, хоча вже здає свої позиції. Однак він таки працездатний. Ну трохи повільний і дорогий, проте працює під усіма поширеними ОС.
Контролери на чіпі Symbios Logic 53C875. Багато хто відзначає його швидкість та надійність.

Пристрої

HDD - ну звичайно, Seagate Cheetah- З RPM 10000 складно посперечатися. Але без додаткових вентиляторів охолодження цей диск довго не проживе. Також відрізняються надійністю і інші серії дисків Seagate - Barracuda і Hawk.

Інші (CD-ROM, Tape, CD-R та інші) - тут все до смаку. SCSI пристрої виробляють багато відомих компаній. Наприклад, HP, Sony, Plextor, Yamaha.

Ця стаття була підготовлена ​​за матеріалами з книги Михайла Гука«Апаратні засоби IBM PС» (видавництво «Пітер»)

При підключенні до SCSI контролера лише одного приладу (наприклад, жорсткого диска), і на контролері, і на приладі термінатори необхідно увімкнути. Якщо це зовнішній прилад, який має додатковий роз'єм для підключення інших зовнішніх SCSI приладів (наприклад, зовнішній SCSI CD-ROM), можна скористатися зовнішнім термінатором (бажано активним). У цьому випадку внутрішній термінатор приладу обов'язково має бути вимкнений.

Якщо до контролера SCSI підключається кілька приладів, то термінатори мають бути встановлені лише на кінцях шини SCSI. Так, якщо всі прилади внутрішні, то термінатори повинні бути включені на контролері SCSI і на одному (і тільки одному) приладі, який фізично підключений до останнього роз'єму шини SCSI. Найкращі результати виходять, якщо до останнього роз'єму підключено активний зовнішній термінатор, а внутрішні термінатори на всіх приладах (крім контролера) вимкнені. До речі, останнім часом багато приладів (наприклад, жорсткі диски SE/LVD) взагалі немає вбудованого термінатора.

Якщо всі зовнішні прилади зовнішні, то термінатори повинні бути включені на контролері і останньому підключеному зовнішньому приладі. Слід зазначити, що зовнішні SCSI прилади в переважній більшості мають два роз'єми, одного з яких підключається шина SCSI від комп'ютера, а до іншого можуть підключатися інші SCSI пристрої. У цьому випадку доцільно відключити внутрішні термінатори всіх приладів та використовувати активний зовнішній термінатор.

Якщо необхідно до одного SCSI контролера підключити як внутрішні, так і зовнішні прилади, то контролер підключається до проміжного роз'єму шини SCSI. Частина шини SCSI використовується для підключення внутрішніх пристроїв, а інша частина закінчується роз'ємом для підключення зовнішніх пристроїв. В цьому випадку внутрішній термінатор контролера повинен бути вимкнений. На внутрішньому приладі, підключеному до останнього роз'єму шини SCSI, термінатор повинен бути увімкнений, а на решті внутрішніх приладів - вимкнено. На роз'єм для підключення зовнішніх приладів завжди повинен бути встановлений активний зовнішній термінатор. При підключенні зовнішнього SCSI пристрою зовнішній термінатор знімається, до роз'єму SCSI підключається зовнішній прилад, а до додаткового роз'єму зовнішнього приладу підключається знятий раніше зовнішній термінатор (не забудьте правильно встановити номер зовнішнього пристрою, а то комп'ютер просто «зависне»).

Підключення термінаторів для пристроїв із різними інтерфейсами

Все сказане вище справедливо, якщо всі прилади, що підключаються, мають однаковий інтерфейс (усі прилади Wide SCSI-2 або всі прилади SCSI-2). Якщо ж частина приладів має інтерфейс Wide SCSI-2, а принаймні один (зазвичай CD-ROM) має інтерфейс SCSI-2 (Narrow), то, у ряді випадків, виникають проблеми з правильним підключеннямтермінаторів. Проблеми викликані тим, що інтерфейси Wide та Narrow відрізняються кількістю ліній передачі у складі шини.

Найбільш поширеною помилкою є підключення до шини Wide SCSI-2 кількох жорстких дисків з інтерфейсом Wide SCSI-2 (або Ultra Wide SCSI-2), а до останнього гнізда підключається через перехідник CD-ROM з інтерфейсом SCSI-2. Незважаючи на те, що на CD-ROMі буде включений термінатор, цей термінатор здійснить узгодження лише 8 ліній шини, тоді як решта 8 ліній, що використовуються в інтерфейсі Wide SCSI, виявляться «висять у повітрі».

Більш правильним рішенням буде підключення приладів із 8-розрядним SCSI інтерфейсом до проміжних роз'ємів шини (термінатори 8-розрядних приладів вимкнені). До останнього роз'єму підключити прилад Wide SCSI з увімкненим термінатором (або активний зовнішній термінатор). Звісно, ​​наявність перехідника все одно погіршує показники системи. Такого варіанта по можливості слід уникати (так само, втім, як і взагалі використання на одній шині високошвидкісних та повільних пристроїв). Однак, у цій ситуації це все-таки правильний варіант підключення. Контролери Ultra2 SCSI мають у своєму складі вбудований перетворювач інтерфейсів, що дозволяє підключити всі прилади стандарту Ultra2 до окремої шини, не змішуючи їх із менш швидкісними пристроями.

Особливості контролерів із двома роз'ємами

Багато SCSI контролери мають 2 роз'єми: один для інтерфейсу SCSI, другий для інтерфейсу Wide SCSI. Це тільки фізично різні роз'єми, канал SCSI - той самий. Ці різні рознімання дозволяють уникнути застосування будь-яких перехідників, але не усувають проблем із підключенням термінаторів. Такі контролери мають перемикачі "High On/Off" та "Low On/Off". Це роздільні вимикачі активних термінаторів для старшого та молодшого байтів шини відповідно. Причому, молодший байт ( " Low " ) - і є лінії інтерфейсу SCSI (Narrow), а старший байт - лінії розширення інтерфейсу до стандарту Wide.

Якщо до такого контролера підключаються пристрої лише одного стандарту, обидва перемикачі встановлюються в положення "On". Шина SCSI (або WIDE SCSI) підключається одним кінцевим роз'ємом до контролера, до іншого кінцевого роз'єму підключається прилад із увімкненим термінатором. Інші прилади з вимкненими термінаторами підключаються до проміжних роз'ємів.

При необхідності підключення кількох пристроїв з різними інтерфейсами використовується дві шини: SCSI та Wide SCSI. Обидві шини своїми кінцевими роз'ємами підключаються до відповідних роз'ємів контролера. Прилади підключаються до шин відповідно до підтримуваного ними стандарту. Термінатори включаються лише на приладі, підключеному до кінцевого роз'єму шини SCSI, та на приладі, підключеному до кінцевого роз'єму шини Wide SCSI. На контролері перемикачі термінаторів встановлюються положення "High On" і "Low Off".

Останнім часом контролери, у тому числі й встановлені на материнської плати, не мають такого перемикача (або відповідного пункту в меню BIOS). Є лише «Термінатор On/Off». У цьому випадку йдеться лише про молодші 8 розряди шини. Старші розряди завжди затерміновані.

Живлення активних термінаторів

Активні термінатори, що використовуються в даний час, вимагають для роботи наявності напруги живлення. Ця напруга на активний термінатор може подаватися як з будь-якого SCSI пристрою, так і з контролера. На сучасних SCSI пристроях є спеціальний перемикач для вибору джерела напруги живлення вбудованого в ці пристрої активного термінатора. Зазвичай заводі встановлюється режим живлення термінатора від самого пристрою ("Power from Drive"). Якщо до контролера підключається лише один або кілька внутрішніх SCSI пристроїв з однаковим інтерфейсом, то проблем не виникає.

Якщо за умовами нормального узгодження шини необхідно застосування активного зовнішнього термінатора, то потрібно подбати про подачу на нього напруги живлення. Для цього на одному з пристроїв, підключених до даної шини, повинен бути включений режим подачі напруги в шину ("Power to SCSI Bus"). Якщо цього не зробити, то зовнішній термінатор просто не буде нормально працювати.

У всіх вище розглянутих випадках найкращі результати зазвичай досягаються при харчуванні всіх термінаторів від одного джерела. Щоб подати напругу живлення на всі термінатори від одного джерела на одному (будь-якому) приладі, включається режим живлення вбудованого в прилад термінатора від внутрішнього джерела живлення і одночасно режим подачі напруги живлення термінаторів в шину. Для цього на даному приладі перемички встановлюються в положення "Power to SCSI Bus and Drive". На інших приладах, на яких необхідно увімкнути термінування, встановлюється режим живлення термінатора від шини SCSI (перемички або перемикачі встановлюються у положення "Power from SCSI Bus").

У переважній більшості випадків система нормально працюватиме і у випадку, якщо кожен термінатор живиться від свого джерела. Головне, щоб на кожний термінатор подавалося напруження хоча б від джерела. Більше того, нічого страшного не станеться, якщо кілька приладів будуть встановлені в режим напруги живлення термінаторів в лінію. Ланцюги живлення термінаторів всіх приладів мають захист від зустрічно поданої напруги.

Спеціалізовані SCSI контролери

Часто до сканерів і деяких інших повільних пристроїв SCSI в комплекті додається простий SCSI контролер. Зазвичай це контролер SCSI-1 на шині ISA 16, або навіть 8, біт з одним (зовнішнім або внутрішнім) роз'ємом. На ньому немає BIOS, часто він працює без переривань (polling mode), іноді підтримує лише один пристрій (а не 7). В основному такий контролер можна застосовувати лише зі своїм пристроєм. Інші прилади на такому контролері найчастіше не працюватимуть. Більше того, багато пристроїв (найчастіше сканери) не зможуть працювати зі стандартним контролером. Тому краще не розраховувати на сумісність, а підключати стандартні пристрої SCSI до окремого стандартного контролера.
провідний спеціаліст фірми «ЕПОС»

Останнім часом на нашому ринку з'явилася велика кількість різноманітних приладів, які значно розширюють можливості комп'ютера. Це в першу чергу накопичувачі Zip, Jaz та магнітооптика, це різного типу накопичувачі на магнітній стрічці, а також пристрої одноразового та багаторазового запису на компакт-диски. Великою популярністю користувалися сканери. Ціни на жорсткі диски знизилися настільки, що комп'ютер з двома-трьома дисками вже не рідкість, а сервер обов'язково містить стійкий до відмов. дисковий масив. У зв'язку з цим часто виникає завдання підключення до комп'ютера нових пристроїв. Найбільш просто це завдання вирішується, якщо в комп'ютері встановлено SCSI-контролер.

На відміну від IDE, що підтримує обмежений набір внутрішніх периферійних пристроїв, інтерфейс SCSI був розроблений для підтримки багатьох видів як внутрішніх, так і зовнішніх пристроїв.

Що таке інтерфейс SCSI?

Базовий SCSI (Small Computer System Interface - інтерфейс малих комп'ютерних систем, іноді званий SCSI-1) - універсальний інтерфейс для підключення різних пристроїв. У базовому стандарті можна було підключити до однієї шини до восьми пристроїв, включаючи контролер. Інтерфейс містить розвинені засоби управління і в той же час не орієнтований на якийсь конкретний тип пристроїв. Має 8-розрядну шину даних, максимальна швидкістьпередачі – до 1,5 Мб/с в асинхронному режимі (за методом «запит-підтвердження»), та до 5 Мб/с у синхронному режимі (метод «кілька запитів – кілька підтверджень»). Може використовуватися контроль парності виявлення помилок. Електрично реалізовано у вигляді 24 ліній (однополярних або диференціальних), хоча у переважній більшості пристроїв застосовуються однополярні сигнали.

У процесі розвитку було прийнято стандарт SCSI-2 – значний розвиток базового SCSI. Збільшено швидкість передачі (до 3 Мб/с в асинхронному та до 10 Мб/с у синхронному режимі) – Fast SCSI. Додано нові команди та повідомлення, підтримка контролю парності зроблена обов'язковою. Введено можливість розширення шини даних до 16 розрядів (Wide SCSI), що забезпечило швидкість до 20 Мб/с. Введено новий 68-контактний з'єднувальний роз'єм.

Наступна специфікація, SCSI-3, вже не тільки запровадила нові швидкості передачі, а й значно розширила систему команд. Крім того, як середовище передачі допускається використання, поряд з традиційним паралельним шинним інтерфейсом, та інших паралельних та послідовних протоколів: Fibre Channel, IEEE 1394 Firewire та Serial Storage Protocol (SSP).

В даний час найбільш широко застосовується інтерфейс Ultra SCSI, який використовує частоту шини 20 МГц. Інтерфейс Ultra/Wide SCSI підтримує 16 пристроїв та забезпечує швидкість передачі даних до 40 Мб/с. Але він поступово витісняється більш швидкісним Ultra-2 Wide SCSI, що забезпечує швидкість передачі до 80 Мб/с.

Безперервне підвищення тактової частоти шини призвело до необхідності обмежити максимальну довжинусполучного кабелю в інтерфейсі Ultra SCSI до півтора метра. Тому при подальшому збільшенні тактової частоти, відповідно до рекомендацій SCSI-3, змінилася кількість проводів шини, технологія виконання самої шини і рівні сигналів, що передаються по ній. Сполучний роз'єм залишився таким самим, як і в інтерфейсі Ultra SCSI. Однак сама шина тепер виконується крученими проводами(на рис. 1а, ліворуч, наведено фотографію кабелю Ultra Wide, а на рис. 2б, праворуч, кабелю Ultra-2 Wide).

Кожен сигнал шини Ultra-2 Wide передається двома проводами в протифазі (диференціально). Це так звана LVD (Low Voltage Differential), низьковольтна диференціальна передача сигналів. Завдяки диференціальній передачі сигналів допустиму довжину з'єднувального кабелю вдалося збільшити до 12 м-коду.

Порівняння різних інтерфейсів SCSI наведено у таблиці:

Стандарт	Довжина кабелю, м	Швидкість, Мб/с	Кількість приладів
SCSI-1	6	5	8
SCSI-2	6	5...10	8 або 16
Fast SCSI-2	3	10...20	8
Wide SCSI-2	3	20	16
Fast Wide SCSI-2	3	20	16
Ultra SCSI-3, 8-bit	1,5	20	8
Ultra SCSI-3, 16-bit	1,5	40	16
Ultra-2 SCSI	12	40	8
Wide Ultra-2 SCSI	12	80	16

Ultra SCSI пристрої можуть працювати і з повільнішою SCSI-шиною. Можливе також застосування повільних пристроїв на швидкій шині. В обох випадках шина працює зі швидкістю найповільнішого пристрою. Найбільшої швидкості передачі можна досягти лише у разі використання пристроїв з однаковим інтерфейсом.

Подальший розвиток технології спричинив появу стандарту Ultra160/m SCSI. Швидкість передачі збільшена з 80 до 160 Мб в секунду з допомогою використання обох фронтів сигналу «запит/підтвердження» для синхронізації даних. У стандарті Ultra160/m SCSI використовується низькорівневий диференціальний інтерфейс (LVD), допускається використання кабелів завдовжки до 12 метрів. Новий компонент інтерфейсу Ultra160/m SCSI – контроль оточення. Ця інтелектуальна технологія полягає в перевірці підсистеми зберігання даних, включаючи кабелі, з'єднувальні плати, термінатори і т.д. Якщо виникає небезпека втрати даних, передача відбувається більш низьких швидкостях– метод, що широко використовується модемами та факсимільними апаратами.

Така велика кількість одночасно використовуваних стандартів створює певну плутанину. До того ж не зовсім зрозуміло, навіщо безперервно зростає швидкість передачі. Які пристрої можуть забезпечити таку швидкість?

Це питання потребує особливої ​​уваги. Дійсно, випробування навіть найсучасніших жорстких дисків показують, що їхні швидкісні характеристики далекі від швидкості передачі в шині. Проте швидкість передачі у шині вкрай важлива. Адже протокол SCSI розроблено для підтримки одночасної роботи кількох приладів, підключених до однієї шини. Дані для одного приладу (для певності матимемо на увазі жорсткий диск) пересилаються по загальній шині в буферну пам'ятьдиска. Поки триває повільний процес запису на диск, пересилаються дані іншого приладу, тощо. З погляду користувача запис здійснюється хіба що одночасно кілька дисків. Тому шина повинна забезпечувати сумарну швидкість передачі для всіх приладів, підключених до шини, а з урахуванням необхідності передачі службової інформації – значно більшу. Щоб оцінити переваги, які дає перехід від інтерфейсу Ultra Wide SCSI до інтерфейсу Ultra-2 Wide SCSI, проведено вимірювання швидкості передачі даних для програмного RAID рівня 0 на чотирьох дисках IBM DDRS-39130. Експеримент проводився на комп'ютері із платою TYAN, NMC-6BCD+ з інтегрованим контролером Adaptec AIC-7890, процесором P-II 450 МГц. ОС Windows NT 4 WS. Програмний RAID створений засобами операційної системи. Вибрані для експерименту диски мають перемикач інтерфейсу LVD чи SE. Виміряно швидкість передачі даних у системі з чотирьох дисків для інтерфейсу Ultra-2 Wide SCSI (80 Мб/с) та Ultra Wide SCSI (40 Мб/с). Крім того, вимірювана швидкість передачі одиночного диска. Вимірювання проводили за допомогою WinBench99. Результати експерименту наведено на діаграмі (рис. 2).

Мал. 2.Результати тестування інтерфейсів Ultra та Ultra2 Wide SCSI

Швидкість передачі одиночного диска виявилася однаковою, як і режимі Ultra, і у режимі Ultra-2 (на діаграмі 1 SE). Програмний RAID рівня 0 у режимі Ultra підвищив продуктивність дискової системи приблизно вдвічі (4 SE). Ті ж диски, переключені в режим Ultra-2, дозволили підвищити продуктивність більш ніж в 3 рази (4 LVD).

Для порівняння ефективності одночасної роботи кількох пристроїв з інтерфейсом SCSI та інтерфейсом IDE було зібрано також програмний RAID рівня 0 на чотирьох IDE дисках. Незважаючи на те, що продуктивність одиночного IDE диска була порівнянна з продуктивністю SCSI дисків (1 IDE), застосування RAID на чотирьох IDE дисках практично не збільшило продуктивність дискової системи (4 IDE).

З результатів експерименту зрозуміло, що якщо необхідне підключення лише одного приладу, будь-який інтерфейс забезпечить приблизно однакову ефективність. Продуктивність визначатиметься лише механічними характеристиками самого приладу. При підключенні кількох приладів (наприклад, кількох дисків на сервері) інтерфейс SCSI і особливо Ultra-2 забезпечує набагато більшу продуктивність, ніж, наприклад, IDE або попередні стандарти SCSI.

Як правильно підключити SCSI-пристрої

Усі типи SCSI (принаймні теоретично) сумісні між собою. Пристрої самостійно встановлюють прийнятний протокол обміну. Тому встановлення приладів зводиться до встановлення правильного значення номера пристрою (SCSI ID), фізичного підключенняприладу до шини та включення термінаторів. Тим не менш, досить часто власники комп'ютерів, що самостійно підключають пристрої SCSI до свого комп'ютера, скаржаться на їхню нестійку роботу. У більшості випадків це пов'язано з неправильним підключенням приладів і найчастіше термінаторів (іноді про ці термінатори чомусь взагалі забувають).

Що таке термінатор?

При високих тактових частотах шини передачі, якщо не вжити спеціальних заходів щодо узгодження навантажень, виникають перевідображення сигналів (як луна в Карпатах), внаслідок чого реальна швидкістьобміну інформацією значно знижується. Для узгодження навантажень ОБИЦА кінця кожної лінії шини SCSI повинні бути навантажені активним опором, що дорівнює хвильовому опору лінії. У найпростішому випадку для цього на обох кінцях лінії включають опори навантаження. Це так зване пасивне узгодження. В даний час такий спосіб узгодження практично не застосовується, особливо в режимі Ultra. Тим більше, це неприпустимо в режимі Ultra-2. Це пов'язано з труднощами підбору навантажувальних опорів, які задовільно забезпечують узгодження при великій (і змінюється в процесі експлуатації) кількості приладів, підключених до шини. Майже всі сучасні SCSI-пристрої зараз використовують активне узгодження. При активному узгодженні замість резистивних дільників напруги застосовуються джерела допоміжної напруги (один чи кілька). Ця напруга автоматично підлаштовується таким чином, щоб забезпечити оптимальні умови прийому сигналів, що передаються по шині. Різновидом описаного методу є узгодження з примусовим обмеженням сигналу. Для реалізації даного методув активному термінаторі встановлюються фіксуючі діоди, які обмежують максимальну та мінімальну напругу вхідних сигналів на певних рівнях. Рівні сигналів, у свою чергу, можна задавати, змінюючи опорну напругу.

У більшості випадків як контролер, так і всі прилади SCSI мають вбудовані активні термінатори, які можна увімкнути або вимкнути. Однак, як правило, краще не покладатися на інтегрований термінатор, а підключити зовнішній. Бажано, звісно, ​​не використовувати пасивний термінатор. Сучасні термінатори обов'язково мають у своєму позначенні відповідний напис (рис. 3).

Мал. 3.Пасивний термінатор

Найбільш уживаними є активні термінатори для Ultra Wide SCSI шини (рис. 4).

Мал. 4.Активний Ultra Wide SCSI термінатор

Термінатори для Ultra-2 Wide SCSI шини повинні мати у своєму позначенні абревіатуру LVD (рис. 5). В даний час випускаються універсальні SE/LVD термінатори, які автоматично визначають тип інтерфейсу і виконують узгодження для цього типу інтерфейсу (рис. 6).

Мал. 5.Маркування термінаторів для Ultra2 Wide SCSI

Як правильно підключати термінатори?

При підключенні до SCSI-контролера лише одного приладу (наприклад, жорсткого диска), і на контролері, і на приладі термінатори необхідно увімкнути. Якщо це зовнішній прилад, який має додатковий роз'єм для підключення інших зовнішніх SCSI-приладів (наприклад, зовнішній SCSI CD-ROM), можна скористатися зовнішнім термінатором (бажано активним). У цьому випадку внутрішній термінатор приладу обов'язково має бути вимкнений.

Якщо до контролера SCSI підключається кілька приладів, то термінатори мають бути встановлені лише на кінцях шини SCSI. Так, якщо всі прилади внутрішні, то термінатори повинні бути включені на контролері SCSI і на одному (і тільки одному) приладі, який фізично підключений до останнього роз'єму шини SCSI. Найкращі результати виходять, якщо до останнього роз'єму підключено активний зовнішній термінатор, а внутрішні термінатори на всіх приладах (крім контролера) вимкнені. До речі, останнім часом багато пристроїв (наприклад, жорсткі диски SE/LVD) взагалі не мають вбудованого термінатора.

Якщо всі зовнішні прилади зовнішні, то термінатори повинні бути включені на контролері і останньому підключеному зовнішньому приладі. Слід зазначити, що зовнішні SCSI-прилади переважно є два роз'єми, до одного з яких підключається шина SCSI від комп'ютера, а до іншого можуть підключатися інші SCSI-пристрої. У цьому випадку доцільно відключити внутрішні термінатори всіх приладів та використовувати активний зовнішній термінатор.

Якщо необхідно до одного SCSI-контролера підключити як внутрішні, так і зовнішні прилади, контролер підключається до проміжного роз'єму шини SCSI. Частина шини SCSI використовується для підключення внутрішніх пристроїв, а інша частина закінчується роз'ємом для підключення зовнішніх пристроїв. В цьому випадку внутрішній термінатор контролера повинен бути вимкнений. На внутрішньому приладі, підключеному до останнього роз'єму шини SCSI, термінатор повинен бути увімкнений, а на решті внутрішніх приладів – вимкнено. На роз'єм для підключення зовнішніх приладів завжди повинен бути встановлений активний зовнішній термінатор. При підключенні зовнішнього SCSI-пристрою зовнішній термінатор знімається, до роз'єму SCSI підключається зовнішній прилад, а до додаткового роз'єму зовнішнього приладу підключається знятий зовнішній термінатор (не забудьте правильно встановити номер зовнішнього пристрою, а то комп'ютер просто «зависне»).

Підключення термінаторів для пристроїв із різними інтерфейсами

Все сказане вище справедливо, якщо всі прилади, що підключаються, мають однаковий інтерфейс (усі прилади Wide SCSI-2 або всі прилади SCSI-2). Якщо частина приладів має інтерфейс Wide SCSI-2, а принаймні один (зазвичай CD-ROM) має інтерфейс SCSI-2 (Narrow), то деяких випадках виникають проблеми з правильним підключенням термінаторів. Проблеми викликані тим, що інтерфейси Wide та Narrow відрізняються кількістю ліній передачі у складі шини.

Найбільш поширеною помилкою є підключення до шини Wide SCSI-2 кількох жорстких дисків з інтерфейсом Wide SCSI-2 (або Ultra Wide SCSI-2), а до останнього гнізда підключається через перехідник CD-ROM з інтерфейсом SCSI-2. Незважаючи на те, що на CD-ROM буде включений термінатор, цей термінатор здійснить узгодження лише 8 ліній шини, тоді як решта 8 ліній, що використовуються в інтерфейсі Wide SCSI, виявляться «висять у повітрі».

Більш правильним рішенням буде підключення приладів із 8-розрядним SCSI-інтерфейсом до проміжних роз'ємів шини (термінатори 8-розрядних приладів вимкнені). До останнього роз'єму підключити прилад Wide SCSI з увімкненим термінатором (або активний зовнішній термінатор). Звісно, ​​наявність перехідника все одно погіршує показники системи. Такого варіанта по можливості слід уникати (так само, втім, як і взагалі використання на одній шині високошвидкісних та повільних пристроїв). Однак у цій ситуації це все-таки правильний варіант підключення. Контролери Ultra-2 SCSI мають у своєму складі вбудований перетворювач інтерфейсів, що дозволяє підключити всі прилади стандарту Ultra-2 до окремої шини, не змішуючи їх із менш швидкісними пристроями.

Особливості контролерів із двома роз'ємами

Багато SCSI-контролерів мають 2 роз'єми: один для інтерфейсу SCSI, другий для інтерфейсу Wide SCSI. Це лише фізично різні роз'єми, канал SCSI – той самий. Ці різні рознімання дозволяють уникнути застосування будь-яких перехідників, але не усувають проблем із підключенням термінаторів. Такі контролери мають перемикачі "High On/Off" та "Low On/Off". Це роздільні вимикачі активних термінаторів для старшого та молодшого байтів шини відповідно. Причому молодший байт ("Low") – це лінії інтерфейсу SCSI (Narrow), а старший байт – лінії розширення інтерфейсу до стандарту Wide.

Якщо до такого контролера підключаються пристрої лише одного стандарту, обидва перемикачі встановлюються в положення "On". Шина SCSI (або Wide SCSI) підключається одним кінцевим роз'ємом до контролера, до іншого кінцевого роз'єму підключається прилад із увімкненим термінатором. Інші прилади з вимкненими термінаторами підключаються до проміжних роз'ємів.

При необхідності підключення кількох пристроїв із різними інтерфейсами використовується дві шини: SCSI та Wide SCSI. Обидві шини своїми кінцевими роз'ємами підключаються до відповідних роз'ємів контролера. Прилади підключаються до шин відповідно до підтримуваного ними стандарту. Термінатори включаються лише на приладі, підключеному до кінцевого роз'єму шини SCSI, та на приладі, підключеному до кінцевого роз'єму шини Wide SCSI. На контролері перемикачі термінаторів встановлюються положення "High On" і "Low Off".

Останнім часом контролери, у тому числі й встановлені на материнській платі, не мають такого перемикача (або пункту в меню BIOS). Є лише "Terminator On/Off". У цьому випадку йдеться лише про молодші 8 розряди шини. Старші розряди завжди затерміновані.

Живлення активних термінаторів

Активні термінатори, що використовуються в даний час, вимагають для роботи наявності напруги живлення. Ця напруга на активний термінатор може подаватися як із будь-якого SCSI-пристрою, так і з контролера. На сучасних SCSI-пристроях є спеціальний перемикач для вибору джерела напруги живлення вбудованого в ці пристрої активного термінатора. Зазвичай заводі встановлюється режим живлення термінатора від самого пристрою ("Power from Drive"). Якщо до контролера підключається лише один або кілька внутрішніх пристроїв SCSI з однаковим інтерфейсом, то проблем не виникає.

Якщо за умовами нормального узгодження шини необхідно застосування активного зовнішнього термінатора, то потрібно подбати про подачу на нього напруги живлення. Для цього на одному з пристроїв, підключених до даної шини, повинен бути включений режим напруги в шину ("Power to SCSI Bus"). Якщо цього не зробити, то зовнішній термінатор просто не буде нормально працювати.

У всіх вище розглянутих випадках найкращі результати зазвичай досягаються при харчуванні всіх термінаторів від одного джерела. Щоб подати напругу живлення на всі термінатори від одного джерела на одному (будь-якому) приладі, включається режим живлення вбудованого в прилад термінатора від внутрішнього джерела живлення і одночасно режим подачі напруги живлення термінаторів в шину. Для цього на даному приладі перемички встановлюються в положення "Power to SCSI Bus and Drive". На інших приладах, на яких необхідно увімкнути термінування, встановлюється режим живлення термінатора від шини SCSI (перемички або перемикачі встановлюються у положення "Power from SCSI Bus").

У переважній більшості випадків система нормально працюватиме і у випадку, якщо кожен термінатор живиться від свого джерела. Головне, щоб на кожний термінатор подавалося напруження хоча б від джерела. Більше того, нічого страшного не станеться, якщо кілька приладів будуть встановлені в режим напруги живлення термінаторів в лінію. Ланцюги живлення термінаторів всіх приладів мають захист від зустрічно поданої напруги.

Спеціалізовані SCSI-контролери

Часто до сканерів і деяких інших повільних пристроїв SCSI в комплекті додається простий SCSI-контролер. Зазвичай це контролер SCSI-1 на шині ISA 16 або навіть 8 біт, з одним (зовнішнім або внутрішнім) роз'ємом. На ньому немає BIOS, часто він працює без переривань (polling mode), іноді підтримує лише один пристрій (а не 7). В основному такий контролер можна застосовувати лише зі своїм пристроєм. Інші прилади на такому контролері найчастіше не працюватимуть. Більше того, багато пристроїв (найчастіше сканери) не зможуть працювати зі стандартним контролером. Тому краще не розраховувати на сумісність, а підключати стандартні SCSI пристрої до окремого стандартного контролера.

Інтерфейс SCSI розробили наприкінці 1970-х гг. орга-^ “ нізацією Shugart Associates. Спочатку відомий

під назвою SASI (Shugart Associates System Interface), після стандартизації в 1986 р. він вже під ім'ям SCSI (читається «скази») став одним із промислових стандартів для підключення периферійних пристроїв - вінчестерів, стримерів, змінних жорстких та магнітооптичних дисків, сканерів, CD -ROM і CD-R, DVD-ROM тощо. До шини SCSI можна підключити до восьми пристроїв, включаючи основний контролер

SCSI (або хост-адаптер). Контролер SCSI є по суті самостійним процесором і має власну BIOS (яка іноді може розміщуватися в BIOS системної плати). Він виконує всі операції з обслуговування та керування шиною SCSI, звільняючи від цього центральний процесор. До шини Wide SCSI підключаються до 15 пристроїв. Перевага SCSI проявляється тоді, коли кілька пристроїв працюють одночасно з однією шиною, звільняючи її, коли вона не потрібна.

Командний протокол SCSI.На додаток до різних апаратурних реалізацій, стандарт SCSI включає також сукупність команд, які будучи спочатку розробленими для паралельного інтерфейсу SCSI, потім були перенесені з мінімальними переробками на послідовний SCSI.

За термінологією командної мови SCSI, комунікація здійснюється між джерелом-ініціатором (initiator), що посилає команду, і цільовим пристроєм-мішенню (target), що виконує її.

Команда SCSI міститься в блоці опису команди (Command Descriptor Block - CDB), який складається з коду операції (1 байт) та параметрів команди (5 байт або більше). У відповідь мета повертає код статусу, який зазвичай дорівнює 00h («успішний прийом») чи 02h («помилка») чи 08h («зайнято»). Команди SCSI включають 4 категорії - N (немає даних), W (передача даних від ініціатора до мішені), R (читання даних ініціатором) та (двонаправлений зв'язок).

Протокол передбачає близько 60 команд, зокрема:

• перевірка готовності пристрою;
• запустити/зупинити пристрій (увімкнути/вимкнути двигун диска, завантажити/вивантажити носій);
• читати дані (4 модифікації команди);
• записати дані (4 варіанти);
• визначити місткість (ємність) накопичувача;
• форматувати пристрій (скинути всі сектори в нуль) і т.д.

Кожен пристрій на шині SCSI отримує щонайменше один логічний номер (Logical Unit Number – LUN). Прості пристрої отримують лише один LUN, складніші - безліч LUN. Наприклад, пристрій прямого доступу (НЖМД) складається з набору логічних блоків, які зазвичай мають адреси (Logical Block Address - LBA). Саме використання LBA вимагає застосування 4-х модифікацій команд читання/запису даних, одні з яких використовують адреси на 21 біт, інші - на 32 біта.

Паралельний інтерфейс 5С5/. Інтерфейс 8С8І, як правило, є паралельним (рис. 4.24) і фізично є плоским кабелем з 25, 50, 68-контактними роз'ємами для підключення периферійних пристроїв. Шина 8С8І містить вісім ліній даних, що супроводжуються лінією контролю парно-

інтерфейс

Вбудовані пристрої

[Заглушка

Заглушка

Винесені (зовнішні) пристрої

Мал. 4.24. Інтерфейс 8С $ 1: а- загальна архітектура; б -адаптер БСБ!

сті, та дев'ять керуючих ліній. Стандарт SCSI визначає два способи передачі сигналів: однополярний або асиметричний (Single ended) і диференціальний (Differential). У першому випадку є один провід з нульовим потенціалом («земля»), щодо якого передаються сигнали лініями даних з рівнями сигналів, що відповідають ТТЛ-логіці. При диференціальній передачі сигналу для кожної лінії даних виділено два дроти, і сигнал на цій лінії виходить віднімання потенціалів на їх виходах. При цьому досягається найкраща перешкодозахищеність, що дозволяє збільшити довжину кабелю.

Для інтерфейсу SCSI необхідна наявність «термінаторів» узгоджувальних опорів, які поглинають сигнали на кінцях кабелю та перешкоджають утворенню відлуння. Для SCSI взагалі характерна висока чутливість до якості виготовлення кабелів та їх довжини, яка може бути різною залежно від версії інтерфейсу.

Пристрої SCSI також з'єднуються у вигляді ланцюжка (daisy chain), причому кожен пристрій SCSI має свою адресу (SCSI ID) у діапазоні від 0 до 7 (або від 0 до 15). Як адреса плати контролера, а зазвичай використовується найбільше значення SCSI ID - 7(15), адреса завантажувального диска(SCSI ID) дорівнює "О", другого диска - "1". Обмін між пристроями магістралі SCSI визначається нормованим списком команд (Common Command Set - CCS). Програмне забезпечення для інтерфейсу SCSI не оперує фізичними характеристиками накопичувача (тобто числом циліндрів, головок і т. д.), а має справу тільки з логічними блоками даних, тому в одному SCSI-ланцюжку можуть бути розміщені, наприклад, жорсткий сканер. диск та накопичувач CD ROM.

Опитування виробляє контролер SCSI відразу після включення живлення. При цьому для пристроїв SCSI реалізовано автоконфігурування пристроїв (Plug-n-play) за протоколом SCAM (SCSI Configured AutoMagically), де значення SCSI ID виділяються автоматично. Для стандартизованого управління SCSI-пристроями найширше застосовується програмний інтерфейс ASPI (Advanced SCSI Programming Interface).

Показники SCSI.Існує більше десятка різних версійінтерфейсу SCSI (табл. 4.8) Основними характеристиками шини SCSI є:

Ширина – 8 («narrow», вузький формат) або 16 біт («wide», широкий формат);

Мал. 4.25. Маркування пристроїв SCSI з різними електричними параметрами: / - Single-Ended; 2 - Low Voltage Differential; 3 - High Voltage Differential; 4 - інтерфейс змішаного типу Low Voltage Differential/Single-Ended

Таблиця 4.8.Версії (покоління) інтерфейсу SCSI

	швидкість	Ширина шини (розрядність)	Максимальна довжина зв'язку (залежно від типу сигналів), м			максимальне кількість підключень
		(широкий)
			Не визначено для швидкості вище Ultra
Ultra3 SCSI або Ultra 160 SCSI					Не визначено для швидкості вище Ultra2
		НЕ визначено				НЕ визначено

• тактова частота шини;
• тип електросигналів (рис. 4.25):
• - однополярний – Single-ended (SE);
• - Високовольтний диференціальний - High-voltage differential (HVD) - 5 В;
• - низьковольтний - Low-voltage differential (LVD) - 3 ст.

На швидкість впливають в основному два перші параметри. Зазвичай вони записуються як приставок до слова SCSI (табл. 4.8).

Максимальну швидкість передачі пристрій-контролер можна обчислити, взявши частоту шини, а в разі наявності Wide помножити її на 2 (наприклад, FastSCSI - 10 Мбайт/с, Ultra2WideSCSI - 80 Мбайт/с).

Послідовні інтерфейси SCSI.Чотири недавні версії SCSI, а саме - SSA (Serial Storage Architecture), FC-AL та Serial Attached SCSI (SAS) відійшли від традиційного паралельного стандарту SCSI та орієнтовані на передачу даних за послідовними комунікаціями (див. табл. 4.8). Основні переваги послідовного інтерфейсу – великі швидкості передачі даних; "гаряче" включення-вимикання; найкраща схибленість.

Термінатори, роз'єми.За типом сигналів розрізняють лінійні (Single Ended) та диференціальні (Differential) версії SCSI, їх кабелі та роз'єми ідентичні, але електричної сумісності пристроїв між ними немає (табл. 4.9).

Диференціальна версія для кожного сигналу використовує кручену пару провідників і спеціальні приймачі, при цьому стає допустимою велика сумарна довжина кабелю, зберігаючи високу частоту обміну. Диференціальний інтерфейс застосовується у потужних дискових системах серверів, але у звичайних ПК не поширений.

У лінійній версії сигнал повинен йти по своєму одному провіднику, скрученому (або принаймні окремому від іншого в плоскому шлейфі) з нульовим (зворотним) дротом.

SCSI-пристрої з'єднуються кабелями в ланцюжок, на останніх пристроях підключаються термінатори. Часто одним із крайніх пристроїв є хост-адаптер. Він може мати для кожного каналу як внутрішній роз'єм, так і зовнішній.

При одночасному використанні зовнішнього та внутрішнього роз'ємів хост-адаптера його термінатори відключають. Коректність використання термінаторів має суттєве значення - відсутність одного з термінаторів або, навпаки, лише

Таблиця 4.9.Роз'єми інтерфейсу SCSI

DB-25 - підключення зовнішніх повільних пристроїв, в основному сканерів, lOmega Zip Plus, найбільш поширений для Macintosh (подібний до роз'єму модему)

Low-Density 50-pin або Centronics 50-pin - зовнішнє підключення сканерів, стримерів, зазвичай SCSI-1

High-Density 50-pin або Micro DB50, Mini DB50 - стандартний зовнішній narrow-роз'єм

High-Density 68-pin або Micro DB68, Mini DB68 - стандартний зовнішній wide-роз'єм

High-Density 68-pin або Micro Centronics, застосовується для зовнішнього підключення SCSI-пристроїв

Таблиця 4.10.Роз'єми А-кабелю SCSI

Контакт роз'єму		Контакт роз'єму

та 32-бітових версій 8С81 (у 8-бітовому варіанті контакти 1-5, 31-39, 65-68 не використовуються); рознімання для зовнішнього підключення виглядають як мініатюрний варіант Centronics з плоскими контактами, внутрішні мають штиркові контакти;

• Q-кабель, 68-провідне розширення до 32 біт, використовується в парі з Р-кабелем;
• кабель з роз'ємами D-25P – 8-бітовий, стандартний для Macintosh, використовується на деяких зовнішніх пристроях (Iomega ZIP-Drive).

Можливі різні варіації кабелів-перехідників.

Шина.Як і в шині PCI, у шині SCSI передбачається можливість обміну інформацією між будь-якою парою пристроїв. Звичайно, найчастіше обмін проводиться між хост-адаптером та периферійними пристроями. Копіювання даних між пристроями може виконуватись без виходу на системну шину комп'ютера. Тут великі можливості мають інтелектуальні хост-адаптери із вбудованою кеш-пам'яттю. У кожному обміні по шині бере участь його ініціатор (Initiator) та цільовий пристрій (Target). У табл. 4.11 наводиться призначення сигналів шини.

Таблиця 4.11.Призначення сигналів шини SCSI

	(1 - Initiator, T - Target)	Призначення
		Інверсна шина даних із бітами паритету
		Харчування термінаторів
		Увага
		Шина зайнята
		Запит на пересилання даних
		Відповідь на REQ #
		Target передає повідомлення
		Вибір цільового пристрою ініціатором або Reselect ініціатора цільовим пристроєм
		Управління (0) / дані (1) на шині
		Напрямок передачі щодо ініціатора або фаза Selection (1) / Reselection (0)

• ний термінатор може призвести до нестійкості або втрати працездатності інтерфейсу. Кабель.Асортимент кабелів 8С81 досить широкий (табл. 4.9). Основні стандартизовані кабелі: А-кабель (табл. 4.10) - стандартний для 8-бітового інтерфейсу 8С81 50-провідний внутрішній шлейф (роз'єм ШС-50) або зовнішній екранований (роз'єм Сеп1гошс8-50); В-кабель - 16-бітовий розширювач 8С81-2, поширення не набув;
• Р-кабель - 16-бітовий 8С81-2/3 68-провідний з покращеними мініатюрними екранованими роз'ємами, універсальними для внутрішніх та зовнішніх кабелів 8-, 16-