SCSI卡

　　特點(diǎn)

　　適應(yīng)面廣

　　使用IDE接口時(shí)，會(huì)受到系統(tǒng)IRQ(中斷號(hào))及IDE通道的限制，簡單的說來就是一個(gè)標(biāo)

　　準(zhǔn)的主板至多只能接4個(gè)IDE設(shè)備，而使用SCSI接口，所接的設(shè)備就可以超過15個(gè)，而且所有這些設(shè)備只占用一個(gè)IRQ，同時(shí)SCSI還支持相當(dāng)廣的設(shè)備。

　　CPU占用率低

　　使用傳統(tǒng)IDE接口時(shí)，CPU需要隨時(shí)在線地全程控制數(shù)據(jù)的傳輸動(dòng)作，所以IDE傳輸數(shù)據(jù)的過程中，CPU不能做任何事，必須等在旁邊，直到傳輸結(jié)束才可執(zhí)行后續(xù)的指令。在SCSI接口下，CPU將傳輸指令給SCSI之后，可隨即處理后續(xù)的指令，傳輸?shù)墓ぷ鲃t交由SCSI卡上的處理芯片自行負(fù)責(zé)；且傳輸過程以DMA（Direct Memory Access）方式，由SCSI直接訪問內(nèi)存。

　　高帶寬

　　從理論上來說，最快的SCSI總線有320MB/s的帶寬，即Ultra 320/s SCSI；這意味著硬盤傳輸率最高將達(dá)320MB/s。而目前最快的IDE接口硬盤其速度也只為133MB/s(ATA133)，而且采用此接口的硬盤目前還相當(dāng)少。

　　結(jié)構(gòu)

　　SCSI卡是一種32位或64位PCI設(shè)備，需要插在主板的32位或64位PCI插槽上。如果主板上已經(jīng)集成了SCSI控制器，則沒有必要安裝SCSI卡，就像整合型主板集成了顯示卡就沒有必要再安裝一塊顯示卡一樣。 SCSI卡的功能就是串接和控制SCSI設(shè)備，在計(jì)算機(jī)主板和連接的SCSI設(shè)備之間快速傳遞數(shù)據(jù)。SCSI卡的類型不同，連接的SCSI設(shè)備數(shù)量也不同，早期的SCSI卡可以連接6個(gè)SCSI設(shè)備，較新的SCSI卡可以連接16個(gè)SCSI設(shè)備。

　　一塊SCSI卡由SCSI控制芯片、SCSI BIOS、內(nèi)置SCSI接口、外置SCSI接口、PCI插腳和SCSI終結(jié)器六個(gè)部分構(gòu)成。

　　1、SCSI控制芯片

　　SCSI設(shè)備由SCSI控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)操作，是SCSI卡最重要的部分。SCSI控制芯片相當(dāng)于一塊小型CPU，有自己的命令集和緩存。

　　SCSI卡有獨(dú)立的芯片負(fù)責(zé)SCSI數(shù)據(jù)處理，當(dāng)CPU將指令傳輸給SCSI后，隨即去處理后續(xù)指令，其他的相關(guān)工作就交給SCSI控制芯片來處理，當(dāng)SCSI“處理器”處理完畢后，再發(fā)送控制信息給CPU，CPU再接著進(jìn)行后續(xù)工作，因此SCSI系統(tǒng)對(duì)CPU的占用率很低。另外，SCSI控制器和硬盤允許一個(gè)用戶對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐瑫r(shí)，另一位用戶可對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)查找，這就是SCS控制器和硬盤并行處理能力的體現(xiàn)。這兩方面的特點(diǎn)對(duì)于高端應(yīng)用領(lǐng)域是非常必要的，因?yàn)樵谌缇W(wǎng)絡(luò)服務(wù)器等應(yīng)用方面，如果硬盤不具有很強(qiáng)的并行處理能力，當(dāng)許多用戶同時(shí)存取時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)變得極其緩慢，而且很容易導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。

　　2、內(nèi)置SCSI接口

　　SCSI接口被稱為“高密度接口”，它有許多種類，而且接口針腳數(shù)目有所不同。內(nèi)置SCSI接口有50針、

　　68針，用來連接內(nèi)置式SCSI設(shè)備，如SCSI硬盤、SCSI光驅(qū)等。目前連接SCSI硬盤的內(nèi)置SCSI接口以68針為主流。

　　3、外置SCSI接口

　　我們知道，IDE接口是沒有外置接口的，因此只能安裝內(nèi)置的硬盤和光驅(qū)。而SCSI接口則不同，它不僅可以接駁內(nèi)置的SCSI硬盤和SCSI光驅(qū)，而且還有外置接口，可以安裝SCSI接口的掃描儀以及其他外置SCSI設(shè)備。外置SCSI接口外觀看起來很像打印接口。

　　4、SCSI BIOS

　　BIOS是“Basic Input/Output System”(基本輸入/輸出)的英文縮寫。SCSI的BIOS與主板

　　、顯卡的BIOS一樣，提供SCSI的基本設(shè)置功能。當(dāng)您開機(jī)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)進(jìn)入BIOS設(shè)置的英文提示，此時(shí)按提示的組合鍵，就能進(jìn)入SCSI BIOS的設(shè)置程序。用戶可在網(wǎng)上下載新的版本來更新SCSI的BIOS。

　　5、PCI插腳

　　至于PCI插腳，SCSI卡就是通過它與主板上的PCI插槽相連接。

　　6、SCSI終結(jié)器

　　IDE接口是非常易于使用的，只要設(shè)定主設(shè)備和從設(shè)備就可以使用，而SCSI的使用則比較麻煩，需要進(jìn)行“終結(jié)”設(shè)置才能使用。所謂“終結(jié)”就是在最后一個(gè)SCSI設(shè)備上設(shè)置一個(gè)跳線或安裝一個(gè)終結(jié)器，通知SCSI控制器SCSI總線到此處就結(jié)束了。SCSI卡本身就是一個(gè)SCSI設(shè)備，因此占用一個(gè)ID號(hào)，如果卡上沒有連接硬盤或其他設(shè)備，則應(yīng)將終結(jié)跳線設(shè)為“On”，否則就設(shè)為“Off”。

　　核心處理芯片

　　SCSI設(shè)備由SCSI控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)操作，是SCSI卡最重要的部分。這個(gè)SCSI控制芯片就是SCSI卡的核心處理芯片。它相當(dāng)于一塊小型CPU，有自己的命令集和緩存。 SCSI卡有獨(dú)立的芯片負(fù)責(zé)SCSI數(shù)據(jù)處理，當(dāng)CPU將指令傳輸給SCSI后，隨即去處理后續(xù)指令，其他的相關(guān)工作就交給SCSI控制芯片來處理，當(dāng)SCSI“處理器”處理完畢后，再發(fā)送控制信息給CPU，

　　CPU再接著進(jìn)行后續(xù)工作，因此SCSI系統(tǒng)對(duì)CPU的占用率很低。另外，SCSI控制器和硬盤允許一個(gè)用戶對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐瑫r(shí)，另一位用戶可對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)查找，這就是SCS控制器和硬盤并行處理能力的體現(xiàn)。這兩方面的特點(diǎn)對(duì)于高端應(yīng)用領(lǐng)域是非常必要的，因?yàn)樵谌缇W(wǎng)絡(luò)服務(wù)器等應(yīng)用方面，如果硬盤不具有很強(qiáng)的并行處理能力，當(dāng)許多用戶同時(shí)存取時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)變得極其緩慢，而且很容易導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。

　　接口類型

　　SCSI連接器分為內(nèi)置和外置兩種，內(nèi)置數(shù)據(jù)線的外型和IDE數(shù)據(jù)線一樣，

　　只是針數(shù)和規(guī)格稍有差別，主要用于連接光驅(qū)和硬盤。40針I(yè)DE線有40根導(dǎo)線，40針ATA66有80根導(dǎo)線，SCSI內(nèi)置則分為50針、68針和80針。至于SCSI外置數(shù)據(jù)線，就有以下幾種規(guī)格，它們的密度均不相同。

　　總線速度

　　SCSI經(jīng)歷了幾代的發(fā)展，傳輸速度也越來越快。

　?。?） SCSI-1：它是最早的SCSI接口，在1979年由Shugart（希捷公司前身）制訂的，在1986年獲得美國標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議承認(rèn)的SASI（Shugart Associates System Interface，施加特聯(lián)合系統(tǒng)接口）。它的特點(diǎn)是支持同步和異步SCSI外圍設(shè)備，支持7臺(tái)8位的外圍設(shè)備，最大數(shù)據(jù)傳輸率為 5MB/s，支持Worm外圍設(shè)備。

　　（2） SCSI-2：它是SCSI-1的后續(xù)接口，是1992年提出，也稱為 Fast SCSI。如果采用原來的8位并行數(shù)據(jù)傳輸則稱為“Fast SCSI”，它的數(shù)據(jù)傳輸率為10MB/s，最大支持連接設(shè)備數(shù)為7臺(tái)。后來出現(xiàn)了采用16位的并行數(shù)據(jù)傳輸模式即“Fast Wide SCSI”，它的數(shù)據(jù)傳輸率提高到了20MB/s，最大支持連接設(shè)備數(shù)為15臺(tái)。

　　（3） SCSI-3：它是在SCSI-2之后推出的“Ultra SCSI”控制器類型，在這個(gè)大類中也可按數(shù)據(jù)位寬的不同先后推出了兩個(gè)小類。如果采用原來的8位并行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)稱為“Ultra SCSI”，它的數(shù)據(jù)傳輸率為20MB/s，最大支持連接設(shè)備數(shù)為8臺(tái)。在將并行數(shù)據(jù)傳輸?shù)目偩€帶寬提高到16位后出現(xiàn)了“Ultra Wide SCSI”，它的傳輸率又成倍提高，即達(dá)到了40MB/s，最大支持連接設(shè)備數(shù)為15臺(tái)。

　?。?） Ultra2 SCSI：它是在Ultra SCSI的基礎(chǔ)上推出的SCSI接口類型。于1997年提出，采用了LVD（Low Voltage Differential，低電平微分）的傳輸模式，允許接口電纜的最長為12米，這大大增加了設(shè)備的靈活性；與上面幾種SCSI接口一樣，它也分為采用8位的Narrow 模式和采用16位的Wide模式。8位的Narrow 模式即為“Ultra2 SCSI”，它的傳輸率為40MB/s，最大支持連接設(shè)備數(shù)為7臺(tái)；而采用16位的Wide模式則稱為“Ultra2 Wide SCSI”，它將傳輸率提高到了80MB/s，最大支持連接設(shè)備數(shù)為15臺(tái)。

　?。?） Ultra3 SCSI：它是Ultra2 SCSI的更新接口，于1998年9月份提出，它除支持現(xiàn)有的SCSI規(guī)格，使用和Ultra2 SCSI 完全一樣的接口電纜及終結(jié)器外，還包含了一些新功能。首先 Ultra3 SCSI采用雙緣傳輸頻率（Double Transition Clocking），而Ultra2 SCSI采用得是單緣傳輸頻率，因此Ultra3 SCSI 的傳輸率是前者的兩倍，即160MB/s；此外Ultra3 SCSI還提供了領(lǐng)域確認(rèn)（Domain Validation）、CRC（Cyclic Redundant Check，冗余循環(huán)校正）、封包化（Packetized Protocol）、快速仲裁選取（Quick Arbitrate & Select）這幾項(xiàng)新功能；為了加快 Ultra3 SCSI新技術(shù)的推出，很多廠商首先推出了Ultra160/m SCSI，Ultra160/m SCSI的技術(shù)和Ultra3 SCSI一樣，只是沒有快速仲裁選取和封包化這兩項(xiàng)功能，可以說Ultra160/m SCSI就是Ultra3 SCSI的子集。

　?。?） Ultra320 SCSI：它的全稱為“Ultra320 SCSI SPI-4”技術(shù)規(guī)范。Ultra320 SCSI 單通道的數(shù)據(jù)傳輸速率最大可達(dá)320M/S，如果采用雙通道SCSI控制器可以達(dá)到640M/秒。從基礎(chǔ)架構(gòu)的發(fā)展來看，160M/S到320M/S的提升在技術(shù)上并不復(fù)雜，花費(fèi)也不大，因此對(duì)于系統(tǒng)集成商來說，服務(wù)器從SCSI Ultra160到Ultra320 SCSI的技術(shù)過渡是非常容易實(shí)現(xiàn)。

　　RAID功能

　　不同的SCSI卡支持的RAID功能不同。支持RAID0、RAID1、RAID3、RAID4、RAID5、RAID10不等。 RAID是英文Redundant Array of Independent Disks的縮寫，翻譯成中文意思是“獨(dú)立磁盤冗余陣列”，有時(shí)也簡稱磁盤陣列（Disk Array）。

　　簡單的說，RAID是一種把多塊獨(dú)立的硬盤（物理硬盤）按不同的方式組合起來形成一個(gè)硬盤組（邏輯硬盤），從而提供比單個(gè)硬盤更高的存儲(chǔ)性能和提供數(shù)據(jù)備份技術(shù)。組成磁盤陣列的不同方式成為RAID級(jí)別（RAID Levels）。數(shù)據(jù)備份的功能是在用戶數(shù)據(jù)一旦發(fā)生損壞后，利用備份信息可以使損壞數(shù)據(jù)得以恢復(fù)，從而保障了用戶數(shù)據(jù)的安全性。在用戶看起來，組成的磁盤組就像是一個(gè)硬盤，用戶可以對(duì)它進(jìn)行分區(qū)，格式化等等。總之，對(duì)磁盤陣列的操作與單個(gè)硬盤一模一樣。不同的是，磁盤陣列的存儲(chǔ)速度要比單個(gè)硬盤高很多，而且可以提供自動(dòng)數(shù)據(jù)備份。

　　RAID技術(shù)的兩大特點(diǎn)：一是速度、二是安全，由于這兩項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，RAID技術(shù)早期被應(yīng)用于高級(jí)服務(wù)器中的SCSI接口的硬盤系統(tǒng)中，隨著近年計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，PC機(jī)的CPU的速度已進(jìn)入GHz 時(shí)代。IDE接口的硬盤也不甘落后，相繼推出了ATA66和ATA100硬盤。這就使得RAID技術(shù)被應(yīng)用于中低檔甚至個(gè)人PC機(jī)上成為可能。RAID通常是由在硬盤陣列塔中的RAID控制器或電腦中的RAID卡來實(shí)現(xiàn)的。

　　RAID技術(shù)經(jīng)過不斷的發(fā)展，現(xiàn)在已擁有了從 RAID 0 到 6 七種基本的RAID 級(jí)別。另外，還有一些基本RAID級(jí)別的組合形式，如RAID 10（RAID 0與RAID 1的組合），RAID 50（RAID 0與RAID 5的組合）等。不同RAID 級(jí)別代表著不同的存儲(chǔ)性能、數(shù)據(jù)安全性和存儲(chǔ)成本。但最為常用的是下面的幾種RAID形式。

　　(1) RAID 0

　　(2) RAID 1

　　(3) RAID 0+1

　　(4) RAID 3

　　(5) RAID 5

　　(6)RAID 6