小型计算机系统接口

来自EEWiki.

小型计算机系统接口（SCSI），是一种 ANSI 标准，是 Apple Mac 计算机、PC 以及众多 UNIX 系统用来连接外围设备的一种并行接口标准。与标准串行和并行端口相比，SCSI 接口能够提供更快的数据传输率。另外，人们可以在单个 SCSI 端口连接多台设备。SCSI 系列包括：SCSI-1、SCSI-2、SCSI-3 以及最近通过的标准串行连接方式的 SCSI （SAS：standard Serial Attached SCSI）。

SCSI (发音为“scuzzy”)是为外围I/0设备(如磁盘驱动器、CD-ROM盘、光盘、磁带机、扫描仪和其他设备)提供访问服务的磁盘接口系统系列。在理论上说，可以将任何供应商的SCSI设备插入到任何SCSI控制器中。每个I/O设备称为一个LU(逻辑单元)，每个LU被分配一个LUN(逻辑单元号)。 SCSI通常在主机适配器中实现，它提供一个共享的总线供外围设备连接。应用程序向SCSI发出服务请求，SCSI向逻辑单元发布命令，逻辑单元执行命令。所有命令和数据通过SCSI共享总线，它是一个并行接口。SCSI接口的一些特征说明如下:

原SCSI标准在单一主机适配器上最多支持7台设备，但新标准支持最多16台设备和最长12m总线的高速操作。

SCSI设备是有它们自己的控制电路的“智能”设备。它们可以从主机适配器“断开”以独立地处理任务，从而释放总线用于其他传输。

总线可以同时处理读和写。 表S-1 认可的SCSI平行接口技术术语

原SCSI在20世纪80年代后期被标准化。其特征是一个50针连接器。在20世纪90年代，进行了增强，将物理连接器改为一个68针连接器。设计了新的总线宽度(更多数据线)。这些增强被称为Wide SCSI。它们包括16位(2个字节)或32位(4个字节)的总线宽度，允许更高的数据传送速率，可对多达16台设备而不是原来的8台设备进行寻址。另外，用同步数据传送代替异步数据传送获得了快速传送速率。

Ultra SCSI(也称为Fast20)是另一进步。它使用了两倍内部时钟速度的新SCSI芯片组，这样就将兆字节/秒的传送速率翻了一倍。基本上，Ultra SCSI将传送速率增加一倍，而与总线宽度无关。这样，应用Fast增强，原来8位的SCSI-1就提升到10Mbit/s。

Ultra2 SCSI (也称为Fast 40)是最重要的进步之一。它采用ＬＶＤS（低电平差分信号）技术以及其它的一些改良将总线传输速度进一步提高至８０ＭＢ／ｓ。并且每个通道支持多达１６个设备，传输距离可达１２ｍ。由于它是在并行SCSI的技术上发展起来的，使之有很好的后向兼容性，价格相对也比较便宜。到现在为止，SCSI实现使用的是单端总线，它是一个限制电缆长度的信号传输方案。由于是通过将时钟速率和数据传输的基本频率增加一倍获得Fast和Ultra SCSI增强的，所以必须严格遵循这些长度。这样做需要将电缆长度减半以防止信号衰减。

与Ultra2 SCSI一起使用的LVDS信号传输方案提高了性能，但是差分总线减少了在总线上支持的设备的数目。LVDS使用非常低的电压电平，所以辐射低和功耗少。通过使用相反的电压在两条线路上发送信号减少了噪声。接收器读出电压差而拒绝噪声。LVDS是在其他互联方案(如InfiniBand)中使用的重要的信号传输技术。

目前的一代，即Ultra3 SCSI，在20世纪90年代末定义。它定义了几种新一代SCSI，包括(Dtral60 SCSI(160MByte/s)、Ultra 320 SCSI(320MByte/s)和Ultra640 SCSI(640MByte/s)。Ultra160 SCSI产品在1999年开始发货交付，Ultra320 SCSI产品在2001年已经可以买到。Adaptec和QLogic是SCSI产品的流行货源。Ultra3 SCSI利用双重过渡时钟同步控制，传输速率达到了Ultra2 SCSI的两倍，而与早期的Ultra SCSI 技术相比则提高了三倍。它增加了新功能，如选择最高可能数据传送速率的能力、分包(同时传输多个命令和消息)和QAS(快速仲裁和选择)，QAS提供了更快的仲裁以减少总线上的连接/断开。

转速为15000转/分的新SCSI驱动器有可能提供超过40Mbit/s的持续数据速率。典型的服务器会有4台驱动器，这些驱动器可以产生160Mbit/s或更高的组合数据速率。很显然，需要新的Ultra3 SCSI标准。但是这些新系统必须安装在斜位系统上，因为旧的32位、33MHz的PCI总线的最大数据速率只有133Mbit/s。

类似的技术包括USB(通用串行总线)、Firewire((IEEE l394)、Fibre Channel 和InfiniBand。USB被认为是打印机、鼠标和键盘的总线。Firewire可以与SCSI竞争，但是还没有开发它的市场。Fibre Channel被认为是一种SAN互联技术。在SAN环境中，SCSI仍然用于箱内驱动器连接。InfiniBand是一种把网络技术引入I/O体系之中的高级互连技术，主要用于连接服务器、网络设备和存储设备。InfiniBand用高带宽的交换式网络布局取代基于总线的PCI，并把I/O控制的责任从处理器移到了智能的I/O引擎。其目标不是用来升级现有的PCI总线结构，而是要充分发掘现有PCI-X或PCI Express总线的带宽性能。

SCSI-FCP(小型计算机系统接口-FibreChannel协议)是传输SCSI协议的Fibre Channel的一种实现。SCSI是通常运行在并行连接上的磁盘接口技术。SCSI-FCP是串行SCSI，它允许基于SCSI的应用程序使用基础Fibre Channel连接。SCSI-FCP广泛地用于把高性能的服务器连接到存储子系统，特别是在SAN环境下。它提供了较高的性能(100 Mbit/s)，支持长达lOkm的电缆长度，并可以寻址多达16000000台设备。数据以帧而不是块的形式传输。

称为iSCSI (因特网SCSI)的新规范是SCSI到TCP/IP协议的映射。iSCSI可利用TCP/IP网络传送SCSI命令和数据的、基于网络结构的I/O技术。iSCSI可帮助用户无需花费FC那样的高代价就能构建高速存储网络。iSCSI还规定了软件在互联网上传送SCSI包和在长距离上管理存储时，如何处理SCSI数据包以及如何在TCP/IP命令中封装它们。由于IP网络的灵活性，iSCSI可以在局域网、广域网或Internet上传输数据。