Стандартом SCSI-1 обусловлено, что главное устройство, например основной адаптер, может выдавать в адрес каждого устройства только по одной команде. Стандарт SCSI-2 позволяет отправлять в каждое устройство до 256 команд: они накапливаются в нем, обрабатываются и лишь затем от него на шину SCSI поступает ответ. Принимающее устройство может изменить порядок выполнения принятых команд для того, чтобы наиболее эффективно на них реагировать. Эта возможность особенно полезна при работе в многозадачной операционной системе, например OS/2 или Windows NT.

В качестве основы стандарта SCSI-2 была принята уже оформившаяся общая система команд CCS. Но разрабатывалась она в основном для жестких дисков, и в ней не предусматривались команды для управления другими устройствами. В SCSI-2 многие старые команды откорректированы и добавлены некоторые новые (для накопителей CD-ROM, оптических устройств, сканеров, коммуникационных устройств, съемных жестких дисков и т. п.).

Чтобы шина SCSI функционировала надежно, необходимо удовлетворить очень жесткие требования к оконечным нагрузкам. К сожалению, первоначально определенная в стандарте SCSI-1 пассивная оконечная нагрузка сопротивлением 132 Ом не была предназначена для синхронной передачи данных на высоких скоростях. Плохие пассивные оконечные нагрузки могут быть причиной отражения сигнала, в результате чего при увеличении скорости передачи или количества устройств, подключаемых к шине, могут возникать погрешности. В стандарте SCSI-2 определена активная (стабилизирующая напряжение) оконечная нагрузка, которая понижает импеданс оконечного устройства до 110 Ом и повышает надежность передачи данных.

Поскольку перечисленные возможности необязательны, ими не всегда можно воспользоваться. Например, если вы подключите жесткий диск типа Fast SCSI к обычному основному адаптеру, он будет работать, но данные будут передаваться только с обычной скоростью.

Стандарт SCSI-3

Несмотря на то что стандарт SCSI-2 официально был введен совсем недавно (неформально он действует уже в течение нескольких лет), сейчас интенсивно идет работа над SCSI-3. В отличие от SCSI-1 и SCSI-2, спецификация SCSI-3 состоит из нескольких документов SPI (SCSI Parallel Interface), которые описывают физическое соединение, интерфейс электрических соединений, основной набор команд и специальные протоколы. Последние включают команды интерфейса жесткого диска, накопителей на магнитной ленте, контроллера RAID и других устройств. Все это представляет собой архитектурную

модель SCSI (SCSI Architectural Model - SAM).

Стандарт SCSI-3 дополнен следующими возможностями:

Ultra2 (Fast-40) SCSI; Ultra3 (Fast-80DT) SCSI; Ultra4 (Fast-160DT) SCSI; Ultra5 (Fast-320DT) SCSI;

дифференциальные сигналы низкого напряжения (Low Voltage Differential - LVD);

отказ от дифференциальных сигналов высокого напряжения (High Voltage Differential - HVD).

Команды мультимедиа (например, DVD) (MMC, MMC-2, MMC-3)

Объектно-ориентированное запоминающее устройство (OSD)

Команды сервера управления (MSC)

1

Команды контроллера (например, RAID)

(SCC, SCC-2)

Внутренние службы

(SES)

Основные команды (для всех устройств)

(SPC, SPC-2, SPC-3)

Архитектурная модель (SAM, SAM-2)

Протокол SSA SCSI-3

(SSA-S3P)

SSA-TL2

SSA-PH1 или

SSA-PH2

SCSI Over ST

(SST)

Упорядоченная передача (ST)

Протокол SCSI RDMA

(SRP)

Infini Band™

iSCSI

Internet

Рис. 8.1. Архитектура SCSI

Разделение стандарта SCSI-3 на несколько небольших документов позволит быстрее утвердить единый стандарт SCSI-3. Некоторые спецификации нового стандарта будут известны еще до опубликования единого стандарта SCSI-3, что позволит раньше приступить к выпуску соответствующих устройств.

На рис. 8.1 показаны основные элементы стандарта SCSI.

К числу самых последних изменений и дополнений стандарта SCSI относятся высокоскоростные дисководы и адаптеры Fast-40 (Ultra2), Fast-80DT (Ultra3) и Fast-160DT (Ultra4). Использование этих устройств позволило повысить скорость передачи данных до 320 Мбайт/с. Был введен также новый стандарт электрического интерфейса LVD (Low Voltage Differential), позволивший увеличить длину кабеля. Кроме того, из стандарта были удалены ранее использовавшиеся дифференциальные сигналы высокого напряжения (High Voltage Differential - HVD).

Многие пользователи часто теряются в разнообразии значений, определяющих скорости интерфейса SCSI. Эта проблема частично связана с тем, что его быстродействие обычно указывается либо в виде тактовой частоты (МГц), либо в виде скоростей передачи. При 8-разрядной передаче за каждый переход пересылается 1 байт данных, поэтому при тактовой частоте 40 МГц (Fast-40 или Ultra2 SCSI) скорость передачи данных достигает 40 Мбайт/с. С другой стороны, при использовании широкого (16-разрядного) интерфейса скорость передачи удваивается, достигая 80 Мбайт/с, несмотря на то, что тактовая частота остается равной 40 МГц. Тактовая частота шины интерфейса Fast-80DT равна 40 МГц,

но при выполнении двух передач в течение каждого такта пропускная способность шины увеличивается до 160 Мбайт/с. Это справедливо также и для интерфейса Ultra4 SCSI, который работает с частотой 80 МГц и выполняет две передачи данных за каждый такт, передавая по 2 байта за раз. Стандарт Ultra4, называемый также Ultra320, является наиболее "быстрой" разновидностью параллельных интерфейсов SCSI среди существующих в настоящее время. Стандарт Ultra5 (Ultra640) пока еще находится в состоянии разработки.

Естественно, такое многообразие стандартов может запутать пользователя. Перед покупкой адаптера и устройства со SCSI-интерфейсом оцените необходимую производительность и с помощью табл. 8.2 выберите подходящий стандарт.

SPI (SCSI Parallel Interface) или Ultra SCSI

Стандарт SCSI Parallel Interface (SPI) - первый документ SCSI-3, опубликованный под названием ANSI X3.253-1995. Его также называют Ultra SCSI. Отдельный документ SCSI Interlock Protocol (SIP) определяет набор параллельных команд. Этот документ позднее был включен в состав SPI-2 и SPI-3.

Основные свойства SPI или Ultra SCSI следующие:

скорости Fast-20 (Ultra) - 20 или 40 Мбайт/с;

68-контактный P-кабель и разъемы, определенные для Wide SCSI.

Устройства Fast-20 (Ultra) SCSI обеспечивают синхронную передачу данных с удвоенной скоростью по сравнению с устройствами Fast SCSI. Устройства Ultra SCSI, описанные в приложении ANSIX3.277-1996, позволяют осуществлять передачу данных со скоростью 20 Мбайт/с по 8-разрядному кабелю SCSI. В сочетании с 16-разрядным интерфейсом Wide SCSI такие устройства позволяют передавать данные со скоростью 40 Мбайт/с.

SPI-2 или Ultra2 SCSI

Стандарт SPI-2, также называемый Ultra2 SCSI, официально опубликован как документ ANSI X3.302-1998 и содержит следующие дополнительные свойства по сравнению с предыдущей версией:

скорости Fast-40 (Ultra2) - 40 или 80 Мбайт/с;

дифференциальные сигналы низкого напряжения (Low Voltage Differential - LVD);

разъемы типа Single Connector Attachment (SCA-2);

68-контактный разъем типа Very High Density Connector (VHDC).

Устройства Fast-40 SCSI позволяют передавать данные со скоростью 40 Мбайт/с по 8-разрядному кабелю и до 80 Мбайт/с по 16-разрядному.

Однопроводные и дифференциальные шины SCSI

Шина SCSI называется также однопроводной (single-ended - SE), так как для передачи каждого сигнала используется один провод. Это недорогая технология, но при ее использовании возникают проблемы производительности и помех.

Однопроводную шину часто называют несбалансированной. Каждый сигнал распространяется по паре проводов, обычно перекрученных для снижения помех. В однопровод-ной шине один из проводов пары является общим (обычно он общий для всех сигналов). К сожалению, несбалансированная шина обладает низкой помехоустойчивостью. В связи с этим максимальная длина кабеля не может превышать полутора метров.