SCSI

الموسوعة الحرة

واجهة نظام الحاسوب الصغيرة ( SCSI ، / ˈskʌzi / SKUZ - ee ) [ 2 ] هي مجموعة من المعايير لتوصيل ونقل البيانات فعليًا بين أجهزة الحاسوب والأجهزة الطرفية ، وتشتهر باستخدامها مع أجهزة التخزين مثل محركات الأقراص الصلبة . ظهرت SCSI في ثمانينيات القرن الماضي ، وشهدت استخدامًا واسع النطاق في الخوادم ومحطات العمل المتطورة، مع نشر معايير SCSI جديدة، كان آخرها SAS-4 في عام 2017.

تُحدد معايير SCSI الأوامر والبروتوكولات والواجهات الكهربائية والبصرية والمنطقية . كما تُحدد مجموعات أوامر لأنواع محددة من الأجهزة الطرفية؛ ووجود نوع "غير معروف" ضمن هذه الأنواع يعني نظريًا إمكانية استخدامه كواجهة لأي جهاز تقريبًا، إلا أن المعيار عملي للغاية وموجه نحو المتطلبات التجارية. استُخدمت واجهة Parallel SCSI الأولية بشكل شائع مع محركات الأقراص الصلبة ومحركات الأشرطة ، ولكنها قادرة على توصيل مجموعة واسعة من الأجهزة الأخرى، بما في ذلك الماسحات الضوئية ومحركات الأقراص الضوئية ، مع العلم أن بعض وحدات التحكم لا تدعم جميع الأجهزة.

نُشر أول معيار لبروتوكول SCSI، وهو X3.131-1986، والذي يُشار إليه عمومًا باسم SCSI-1، من قِبل اللجنة الفنية X3T9 التابعة للمعهد الوطني الأمريكي للمعايير (ANSI) في عام 1986. ونُشر معيار SCSI-2 في أغسطس 1990 تحت اسم X3.T9.2/86-109، مع مزيد من التعديلات في عام 1994 واعتماد لاحق للعديد من الواجهات. وقد أسفرت التحسينات اللاحقة عن تحسينات في الأداء ودعم سعة تخزين بيانات متزايدة باستمرار. [ 3 ]

تاريخ

واجهة متوازية

بطاقة Adaptec ACB-4000A SASI من عام 1985

تم اشتقاق SCSI من واجهة نظام Shugart Associates (SASI)، [ 4 ] التي تم تطويرها بدءًا من عام 1979 [ 5 ] وتم الكشف عنها علنًا في عام 1981. [ 1 ] يُعتبر لاري بوشيه "أبو" SASI وفي نهاية المطاف SCSI نظرًا لعمله الرائد أولاً في Shugart Associates ثم في Adaptec ، التي أسسها في عام 1981. [ 6 ]

وفّر مُتحكّم SASI جسرًا بين واجهة القرص الصلب منخفضة المستوى وجهاز الكمبيوتر المُضيف، الذي كان بحاجة إلى قراءة كتل البيانات. كانت لوحات مُتحكّم SASI عادةً بحجم القرص الصلب، وكانت تُثبّت فعليًا على هيكل القرص. عرّف SASI، الذي استُخدم في الحواسيب الصغيرة والحواسيب الدقيقة المبكرة، الواجهة باستخدام موصل شريطي مسطح ذي 50 سنًا، والذي اعتُمد كموصل SCSI-1. يُعدّ SASI مجموعة فرعية متوافقة تمامًا مع SCSI-1، ولذلك كانت العديد من مُتحكّمات SASI الموجودة آنذاك، إن لم تكن جميعها، متوافقة مع SCSI-1. [ 7 ]

في حوالي عام ١٩٨٠، كانت شركة NCR تعمل على تطوير معيار واجهة منافس يُسمى BYSE. وفي صيف عام ١٩٨١، تخلت NCR عن جهودها الداخلية لصالح تطوير SASI وتحسين تصميمه لأنظمة حاسوبها الخاصة. إلا أن NCR، خوفًا من أن يؤدي توسيع معيار SASI إلى إرباك السوق، ألغت لفترة وجيزة عقدها مع شركة Shugart. وقد أثارت التحسينات التي اقترحتها NCR على تصميم SCSI اهتمام شركة Optimem، وهي شركة تابعة لـ Shugart، والتي طلبت من NCR و Shugart التعاون في وضع معيار موحد. وفي أكتوبر ١٩٨١، اتفقت الشركتان على تطوير SASI بشكل مشترك وتقديم معيارهما إلى ANSI. [ ٨ ] [ ٩ ]

حتى فبراير 1982 على الأقل، طورت ANSI المواصفات تحت اسم "SASI" و"واجهة نظام Shugart Associates". [ 10 ] إلا أن اللجنة التي وثقت المعيار رفضت تسميته باسم شركة. وخُصص يوم كامل تقريبًا للاتفاق على تسمية المعيار "واجهة نظام الحاسوب الصغير"، والتي كان بوشيه ينوي نطقها "sexy"، لكن دال آلان من ENDL [ 11 ] نطق الاختصار الجديد "scuzzy" وبقي هذا النطق. [ 12 ]

طوّر مصنع شركة NCR في ويتشيتا، كانساس، أول شريحة تحكم SCSI في الصناعة، وهي NCR 5385، التي طُرحت في عام 1983. ووفقًا لمطوريها، عملت الشريحة من أول اختبار لها. [ 13 ] [ 14 ] وكانت العديد من الشركات، مثل Adaptec وOptimem، من أوائل الداعمين لتقنية SCSI. [ 10 ] وبحلول أواخر عام 1990، قدّمت 45 شركة مصنّعة على الأقل 251 طرازًا من محولات مضيف SCSI المتوازية. [ 15 ] واليوم، حلت محولات مضيف SCSI التسلسلية (SAS) الأسرع محل هذه المحولات إلى حد كبير. [ 16 ]

إن الإشارة إلى "صغير" في "واجهة نظام الكمبيوتر الصغير" هي إشارة تاريخية؛ فمنذ منتصف التسعينيات، أصبحت واجهة SCSI متاحة حتى في أكبر أنظمة الكمبيوتر.

منذ اعتمادها كمعيار في عام 1986، شاع استخدام واجهة SCSI في أجهزة الكمبيوتر من طرازات Amiga و Atari و Apple Macintosh و Sun Microsystems ، بالإضافة إلى أنظمة خوادم الكمبيوتر الشخصي. بدأت Apple باستخدام واجهة ATA المتوازية الأقل تكلفة (PATA، والمعروفة أيضًا باسم IDE ) في أجهزتها منخفضة التكلفة مع جهاز Macintosh Quadra 630 في عام 1994، ثم أضافتها إلى أجهزة سطح المكتب المتطورة بدءًا من جهاز Power Macintosh G3 في عام 1997. تخلت Apple تمامًا عن واجهة SCSI المدمجة لصالح واجهتي IDE و FireWire مع جهاز Power Mac G3 (الأزرق والأبيض) في عام 1999، مع استمرارها في توفير محول PCI SCSI كخيار إضافي في طرازات Power Macintosh G4 (AGP Graphics). [ 17 ] قامت شركة صن بتحويل نطاقها منخفض التكلفة إلى واجهة Parallel ATA (PATA) مع طرح محطتي العمل Ultra 5 و10 منخفضتي التكلفة باستخدام وحدة تحكم CMD640 IDE، واستمرت في هذا النهج مع أنظمة Blade 100 و150 اللاحقة للمبتدئين، ولم تتحول إلى واجهة SATA الحديثة حتى مع طرح Blade 1500 في عام 2003، بينما استخدمت محطة العمل Blade 2500 المتطورة التي صدرت في نفس الوقت واجهة Ultra320 Parallel SCSI-3. انتقلت صن إلى واجهتي SATA و SAS مع آخر محطات العمل التي تعتمد على معالج UltraSPARC-III في عام 2006 مع محطتي العمل Ultra 25 للمبتدئين وUltra 45 متوسطة المدى. أضافت كومودور واجهة SCSI إلى أنظمة Amiga 3000/3000T، وكانت إضافةً إلى طرازات Amiga 500/2000 السابقة. بدءًا من أنظمة Amiga 600/1200/4000، تحولت كومودور إلى واجهة IDE. أدرجت أتاري تقنية SCSI كمعيار أساسي في طرازات حواسيبها Atari MEGA STE و Atari TT و Atari Falcon . لم تحظَ تقنية SCSI بشعبية واسعة في عالم حواسيب IBM PC منخفضة السعر، نظرًا لانخفاض تكلفة معيار ATA للأقراص الصلبة وأدائه الكافي. مع ذلك، أصبحت محركات أقراص SCSI، وحتى أنظمة RAID بتقنية SCSI ، شائعة في محطات عمل الحاسوب الشخصي لإنتاج الفيديو والصوت.

SCSI الحديث

تختلف الإصدارات المادية الحديثة من SCSI -مثل SAS و FCP و UAS - عن ناقل SCSI المتوازي التقليدي، حيث تنقل البيانات عبر اتصالات تسلسلية باستخدام روابط من نقطة إلى نقطة . ورغم أن معظم وثائق SCSI تتحدث عن الواجهة المتوازية، إلا أن جميع جهود التطوير الحديثة تستخدم الواجهات التسلسلية. تتميز الواجهات التسلسلية بعدة مزايا مقارنةً بـ SCSI المتوازي، بما في ذلك معدلات نقل بيانات أعلى، وتوصيلات أبسط، ومدى أطول، وعزل أفضل للأعطال، وإمكانية الاتصال ثنائي الاتجاه الكامل . والسبب الرئيسي للتحول إلى الواجهات التسلسلية هو مشكلة انحراف التوقيت في الواجهات المتوازية عالية السرعة، مما يجعل الإصدارات الأسرع من SCSI المتوازي عرضةً لمشاكل ناتجة عن التوصيلات والإنهاء. [ 18 ]

يحافظ بروتوكول iSCSI غير المادي على نموذج SCSI الأساسي ، وخاصة مجموعة الأوامر، دون تغيير يُذكر، من خلال تضمين SCSI-3 عبر TCP/IP . ولذلك، يستخدم iSCSI اتصالات منطقية بدلاً من الروابط المادية، ويمكن تشغيله على أي شبكة تدعم بروتوكول الإنترنت (IP). أما الروابط المادية الفعلية فتُنفذ على طبقات الشبكة الأدنى ، بشكل مستقل عن iSCSI. ويُستخدم الإيثرنت بشكل أساسي ، وهو أيضاً بروتوكول تسلسلي.

تُعدّ تقنية SCSI شائعة الاستخدام في محطات العمل والخوادم وأجهزة التخزين عالية الأداء. وقد استخدمت جميع أنظمة RAID الفرعية تقريبًا على الخوادم نوعًا من محركات الأقراص الصلبة بتقنية SCSI لعقود (في البداية Parallel SCSI، ثم Fibre Channel، وأخيرًا SAS)، على الرغم من أن عددًا من الشركات المصنعة تُقدّم أنظمة RAID فرعية تعتمد على SATA كخيار أقل تكلفة. علاوة على ذلك، توفر SAS التوافق مع أجهزة SATA، مما يُتيح نطاقًا أوسع بكثير من الخيارات لأنظمة RAID الفرعية، إلى جانب وجود محركات أقراص SAS شبه الخطية (NL-SAS). وبدلًا من SCSI، تستخدم أجهزة الكمبيوتر المكتبية والمحمولة الحديثة عادةً واجهات SATA لمحركات الأقراص الصلبة الداخلية، مع ازدياد شعبية NVMe عبر PCIe نظرًا لأن SATA قد يُشكّل عنق زجاجة لمحركات الأقراص الصلبة الحديثة .

واجهات

تتوفر تقنية SCSI عبر مجموعة متنوعة من الواجهات. أولها كانت SCSI المتوازية (وتُسمى أيضًا واجهة SCSI المتوازية أو SPI)، والتي تستخدم تصميم ناقل متوازي . منذ عام 2005، تم استبدال SPI تدريجيًا بتقنية SAS ( Serial Attached SCSI )، التي تستخدم تصميمًا تسلسليًا مع الاحتفاظ بجوانب أخرى من التقنية. العديد من الواجهات الأخرى التي لا تعتمد على معايير SCSI الكاملة لا تزال تُنفذ بروتوكول أوامر SCSI ؛ بينما تتخلى واجهات أخرى عن التنفيذ المادي تمامًا مع الاحتفاظ بنموذج SCSI المعماري . على سبيل المثال، تستخدم iSCSI بروتوكول TCP/IP كآلية نقل، والتي غالبًا ما يتم نقلها عبر شبكة إيثرنت جيجابت أو روابط شبكة أسرع.

لطالما احتوت أجهزة الكمبيوتر من مختلف الشركات المصنعة على واجهات SCSI لاستخدامها مع أنظمة تشغيل مايكروسوفت ويندوز ، وماك أو إس الكلاسيكي ، ويونكس ، وأميغا ، ولينكس ، إما مدمجة في اللوحة الأم أو عبر محولات إضافية. ومع ظهور محركات أقراص SAS و SATA ، توقف دعم واجهات SCSI المتوازية على اللوحات الأم. [ 19 ]

SCSI المتوازي

مجموعة متنوعة من موصلات SCSI المتوازية

في البداية، كانت واجهة SCSI المتوازية (SPI) هي الواجهة الوحيدة التي تستخدم بروتوكول SCSI. بدأ توحيدها كناقل أحادي الطرف ذي 8 بتات في عام 1986، بسرعة نقل تصل إلى 5 ميجابايت/ثانية ، ثم تطورت إلى ناقل تفاضلي منخفض الجهد ذي 16 بتًا قادر على نقل البيانات بسرعة تصل إلى 320 ميجابايت/ثانية . وحدد معيار SPI-5 الأخير الصادر عام 2003 سرعة 640 ميجابايت/ثانية ، والتي لم تتحقق.

تتضمن مواصفات SCSI المتوازية عدة أنماط نقل متزامنة للكابل المتوازي، بالإضافة إلى نمط غير متزامن. النمط غير المتزامن هو بروتوكول طلب/تأكيد تقليدي، يسمح للأنظمة ذات ناقل البيانات البطيء أو الأنظمة البسيطة باستخدام أجهزة SCSI. أما الأنماط المتزامنة الأسرع فهي الأكثر استخدامًا.

واجهات SCSI

واجهة المستخدمأسماء بديلةنص المواصفات / الوثيقةالعرض (بت)الساعة [ أ ]رمز الخطالحد الأقصى
الإنتاجيةالطول [ ب ]الأجهزة [ ج ]
Ultra-320 SCSIفائق السرعة 4؛ سريع 160SPI-5 (INCITS 367-2003)16ذاكرة DDR بتردد 80  ميجاهرتزلا أحد320 ميجابايت/ثانية (2560  ميجابت/ثانية)12 متر16
إدارة الضمان الاجتماعيبنية التخزين التسلسليT10  / INCITS 309-1997مسلسل200  ميجابت/ثانية8b10b20 ميجابايت/ثانية [ د ] [ هـ ] [ و ] (160  ميجابت/ثانية)25  متراً96
SSA 40T10  / INCITS 309-1997مسلسل400  ميجابت/ثانية40 ميجابايت/ثانية [ د ] [ هـ ] [ و ] (320  ميجابت/ثانية)25  متراً96
قناة الألياف 1  جيجابت1 جيجا فولتمسودة T11  / X3T11/94-175v0 FC-PH، المراجعة 4.3مسلسل1.0625  جيجابت/ثانية8b10b98.4 ميجابايت/ثانية [ e ] [ f ] (850  ميجابايت / ثانية)500  م  /  10  كم [ ز ]127  ( FC-AL ) 2 24  ( FC-SW )
قناة الألياف 2  جيجابت2GFCT11  / X3T11/96-402v0 FC-PH-2، الإصدار 7.4مسلسل2.125  جيجابت/ثانية197 ميجابايت/ثانية [ e ] [ f ] (1,700  ميجابايت / ثانية)500  م  /  10  كم [ ز ]127/2 24
قناة الألياف 4  جيجابت4GFCT11  / مشروع INCITS 2118-D / الإصدار 6.10مسلسل4.25  جيجابت/ثانية394 ميجابايت/ثانية [ e ] [ f ] (3400  ميجابايت / ثانية)500  م  /  10  كم [ ز ]127/2 24
قناة الألياف 8  جيجابت8GFCT11  / مشروع INCITS 2118-D / الإصدار 6.10مسلسل8.5  جيجابت/ثانية788 ميجابايت/ثانية [ e ] [ f ] (6,800  ميجابايت / ثانية)500  م  /  10  كم [ ز ]127/2 24
قناة الألياف 16  جيجابت16GFCT11  / مشروع INCITS 2118-D / الإصدار 6.10مسلسل14.025  جيجابت/ثانية64b66b1,575  ميجابايت/ثانية [ e ] [ f ] (13,600  ميجابايت/ثانية)500  م  /  10  كم [ ز ]127/2 24
SAS 1.1SCSI متصل تسلسليًاT10  / INCITS 417-2006مسلسل3  جيجابت/ثانية8b10b300 ميجابايت/ثانية [ e ] [ f ] (2400  ميجابايت / ثانية)6  أمتار16256 [ ساعة ]
SAS 2.1T10  / INCITS 478-2011مسلسل6  جيجابت/ثانية600 ميجابايت/ثانية [ e ] [ f ] (4800  ميجابايت / ثانية)6  أمتار16256 [ ساعة ]
SAS 3.0T10  / INCITS 519مسلسل12  جيجابت/ثانية1,200  ميجابايت/ثانية [ e ] [ f ] (9,600  ميجابايت / ثانية)6  أمتار16256 [ ساعة ]
SAS 4.0T10  / INCITS 534 (مسودة)مسلسل22.5  جيجابت/ثانية128b150b2,400  ميجابايت/ثانية [ e ] [ f ] (19,200  ميجابايت / ثانية)سيتم تحديده لاحقاً16256 [ ساعة ]
IEEE 1394 -2008Firewire S3200، i.Link، بروتوكول الناقل التسلسلي (SBP)معيار IEEE 1394-2008مسلسل3.145728  جيجابت/ثانية8b10b315 ميجابايت/ثانية (2517  ميجابت/ثانية)4.5  متر63
SCSI ExpressSCSI عبر PCIe (إجراء تشغيلي قياسي)T10  / INCITS 489مسلسل8 جيجابت/ثانية ( PCIe 3.0)  128b130b985 ميجابايت/ثانية [ e ] [ f ] [ i ] (7,877  ميجابايت / ثانية)لوحة خلفية قصيرة فقط2 58
منفذ USB متصل SCSI 2يو إيه إس-2T10 / INCITS 520مسلسل10  جيجابت/ثانية ( USB  3.1 )128b132b~1,200  ميجابايت/ثانية [ e ] [ f ] (~9,500  ميجابايت/ثانية)3  م [ ي ]127
ATAPI عبر Parallel ATAواجهة حزم بيانات ATAT13  / NCITS 317-1998 في Wayback Machine (تمت أرشفته في 2013-12-15)16ذاكرة DDR بسرعة 33  ميجاهرتزلا أحد133 ميجابايت/ثانية [ كيلو بايت ] (1064  ميجابت/ثانية)457 ملم (18 بوصة) 2
ATAPI عبر Serial ATAمسلسل6  جيجابت/ثانية8b10b600 ميجابايت/ثانية [ l ] (4800  ميجابت/ثانية)1  متر1 (15 مع مضاعف المنفذ )
iSCSIواجهة نظام الحاسوب الصغيرة عبر الإنترنت، SCSI عبر بروتوكول الإنترنتIETF  / RFC 7143في الغالب مسلسليعتمد على التنفيذ والشبكة1,187  ميجابايت/ثانية [ م ] أو 1,239  ميجابايت/ ثانية [ ن ]يعتمد على التنفيذ والشبكة2 80 ( IPv6 ULA )
سعر التجزئة المقترحبروتوكول SCSI RDMA (SCSI عبر InfiniBand وما شابه)T10  / INCITS 365-2002يعتمد على التنفيذ والشبكة

الكابلات

جهاز إنهاء الحافلة مع إزالة الغطاء العلوي

واجهة SCSI المتوازية

تكون كابلات SCSI الداخلية المتوازية عادةً من النوع الشريطي ، مزودة بموصلين أو أكثر من نوع 50 أو 68 أو 80 سنًا. أما الكابلات الخارجية، فتكون عادةً محمية (ولكن قد لا تكون كذلك)، وتحتوي على موصلات من نوع 50 أو 68 سنًا في كل طرف، وذلك حسب عرض ناقل SCSI المدعوم. ويُستخدم موصل التوصيل الأحادي ذو 80 سنًا (SCA) عادةً للأجهزة القابلة للتوصيل أثناء التشغيل.

قناة الألياف

يمكن استخدام تقنية قناة الألياف لنقل وحدات معلومات SCSI، كما هو محدد في بروتوكول قناة الألياف لـ SCSI (FCP). هذه الوصلات قابلة للتوصيل أثناء التشغيل، وعادةً ما يتم تنفيذها باستخدام الألياف الضوئية.

SCSI متصل تسلسليًا

يستخدم نظام SCSI المرفق تسلسليًا (SAS) كابل بيانات وطاقة معدل من نوع Serial ATA .

iSCSI

يستخدم بروتوكول iSCSI (واجهة نظام الكمبيوتر الصغيرة عبر الإنترنت) عادةً موصلات وكابلات إيثرنت كوسيلة نقل مادية، ولكنه يمكن تشغيله عبر أي وسيلة نقل مادية قادرة على نقل بروتوكول الإنترنت (IP) .

سعر التجزئة المقترح

بروتوكول SCSI RDMA (SRP) هو بروتوكول يحدد كيفية نقل أوامر SCSI عبر اتصال RDMA موثوق. يمكن تشغيل هذا البروتوكول عبر أي وسيلة نقل مادية تدعم RDMA، مثل InfiniBand أو Ethernet عند استخدام RoCE أو iWARP .

منفذ USB متصل بواجهة SCSI

تتيح تقنية SCSI المتصلة عبر USB لأجهزة SCSI استخدام ناقل التسلسل العالمي ( USB ).

واجهة التشغيل الآلي/القيادة

يُستخدم بروتوكول نقل واجهة التشغيل الآلي/محرك الأقراص (ADT) لتوصيل أجهزة الوسائط القابلة للإزالة، مثل محركات الأشرطة، بوحدات التحكم في المكتبات (أجهزة التشغيل الآلي) المُثبّتة فيها. ويحدد معيار ADI استخدام RS-422 للوصلات المادية. أما معيار ADT-2 من الجيل الثاني، فيُعرّف iADT، أي استخدام بروتوكول ADT عبر اتصالات بروتوكول الإنترنت (IP)، مثل الإيثرنت . وتُحدد معايير أوامر واجهة التشغيل الآلي/محرك الأقراص (ADC وADC-2 وADC-3) أوامر SCSI لهذه التركيبات.

بروتوكول أوامر SCSI

إلى جانب العديد من تطبيقات الأجهزة المختلفة، تتضمن معايير SCSI أيضًا مجموعة واسعة من تعريفات الأوامر. تم تعريف بنية أوامر SCSI في الأصل لحافلات SCSI المتوازية ، ولكن تم تطويرها مع تغييرات طفيفة لاستخدامها مع iSCSI وSCSI التسلسلي. تشمل التقنيات الأخرى التي تستخدم مجموعة أوامر SCSI واجهة حزم ATA ، وفئة تخزين USB، و FireWire SBP-2 .

في مصطلحات SCSI، تتم عملية الاتصال بين جهاز إرسال وجهاز استقبال . يرسل جهاز الإرسال أمرًا إلى جهاز الاستقبال، الذي يستجيب بدوره. تُرسل أوامر SCSI في كتلة وصف الأوامر (CDB). تتكون كتلة وصف الأوامر من بايت واحد لرمز العملية، متبوعًا بخمسة بايتات أو أكثر تحتوي على معلمات خاصة بالأمر.

في نهاية سلسلة الأوامر، يُعيد الجهاز الهدف بايت رمز الحالة، مثل 00h للنجاح، أو 02h للخطأ (يُسمى شرط التحقق)، أو 08h للانشغال. عندما يُعيد الجهاز الهدف شرط التحقق استجابةً لأمرٍ ما، يُصدر المُبادر عادةً أمر SCSI Request Sense للحصول على مُؤهِّل رمز المفتاح ( KCQ ) من الجهاز الهدف. تتضمن سلسلة شرط التحقق وطلب الاستشعار بروتوكول SCSI خاصًا يُسمى شرط الولاء المشروط.

توجد أربع فئات من أوامر SCSI: N (غير متعلقة بالبيانات)، وW (كتابة البيانات من المُهيئ إلى الهدف)، وR (قراءة البيانات)، وB (ثنائية الاتجاه). ويبلغ عدد أوامر SCSI المختلفة حوالي 60 أمرًا، وأكثرها شيوعًا هي:

  • اختبار جاهزية الوحدة: يستعلم عن الجهاز لمعرفة ما إذا كان جاهزًا لنقل البيانات (تشغيل القرص، تحميل الوسائط، إلخ).
  • الاستعلام: يُعيد معلومات الجهاز الأساسية.
  • طلب الاستشعار: يُعيد أي رموز خطأ من الأمر السابق الذي أعاد حالة خطأ.
  • إرسال نتائج التشخيص واستلام نتائج التشخيص: يقوم بتشغيل اختبار ذاتي بسيط، أو اختبار متخصص محدد في صفحة التشخيص.
  • وحدة التشغيل/الإيقاف: تقوم بتدوير الأقراص لأعلى ولأسفل، أو تحميل/تفريغ الوسائط (القرص المضغوط، الشريط، إلخ).
  • سعة القراءة: تُرجع سعة التخزين.
  • وحدة التهيئة: تُهيئ وسيط التخزين للاستخدام. في القرص، ستُجرى عملية تهيئة منخفضة المستوى . بعض محركات الأشرطة ستمسح الشريط استجابةً لهذا الأمر.
  • القراءة: (أربعة متغيرات): يقرأ البيانات من جهاز.
  • الكتابة: (أربعة أنواع): يكتب البيانات إلى جهاز.
  • خاصية استشعار السجل: تُعيد المعلومات الحالية من صفحات السجل.
  • خاصية استشعار الوضع: تُعيد معلمات الجهاز الحالية من صفحات الوضع .
  • تحديد الوضع: يقوم بتعيين معلمات الجهاز في صفحة الوضع.

يُخصَّص لكل جهاز على ناقل SCSI رقم تعريف فريد. قد تحتوي الأجهزة على وحدات منطقية متعددة، ويتم الوصول إليها بواسطة رقم الوحدة المنطقية (LUN). تحتوي الأجهزة البسيطة على وحدة منطقية واحدة فقط، بينما قد تحتوي الأجهزة الأكثر تعقيدًا على وحدات منطقية متعددة.

يتكون جهاز التخزين ذو الوصول المباشر (أي من نوع القرص) من عدد من الكتل المنطقية، ويتم الوصول إليها بواسطة عنوان الكتلة المنطقية ( LBA ). يعادل عنوان الكتلة المنطقية النموذجي 512 بايت من مساحة التخزين. تطور استخدام عناوين الكتلة المنطقية بمرور الوقت، ولذلك تتوفر أربعة أنواع مختلفة من الأوامر لقراءة البيانات وكتابتها. يحتوي الأمران Read(6) وWrite(6) على عنوان كتلة منطقية مكون من 21 بت. أما الأوامر Read(10) وRead(12) وRead Long وWrite(10) وWrite(12) وWrite Long، فتحتوي جميعها على عنوان كتلة منطقية مكون من 32 بت بالإضافة إلى خيارات معلمات أخرى متنوعة.

لا تُحدد سعة جهاز الوصول التسلسلي (أي جهاز الشريط) لأنها تعتمد، من بين أمور أخرى، على طول الشريط، الذي لا يُمكن تحديده بطريقة قابلة للقراءة آليًا. تبدأ عمليات القراءة والكتابة على جهاز الوصول التسلسلي من موضع الشريط الحالي، وليس من عنوان كتلة منطقي (LBA) محدد. يمكن أن يكون حجم الكتلة في أجهزة الوصول التسلسلي ثابتًا أو متغيرًا، وذلك حسب نوع الجهاز. تدعم أجهزة الشريط، مثل شريط نصف بوصة ذي 9 مسارات ، وأشرطة DDS (أشرطة 4  مم مشابهة لأشرطة DAT )، وأشرطة Exabyte ، وغيرها، أحجام كتل متغيرة.

تحديد الجهاز

واجهة متوازية

في ناقل SCSI المتوازي، يُعرَّف الجهاز (مثل محول المضيف، محرك الأقراص) بواسطة "معرّف SCSI"، وهو رقم يتراوح بين 0 و7 على الناقل الضيق، وبين 0 و15 على الناقل العريض. في الطرازات القديمة، يتحكم وصلة أو مفتاح فعلي في معرّف SCSI الخاص بالمُهيئ ( محول المضيف ). أما في محولات المضيف الحديثة (منذ عام 1997 تقريبًا)، فإن إجراء عمليات الإدخال/الإخراج إلى المحول يُحدد معرّف SCSI؛ فعلى سبيل المثال، غالبًا ما يحتوي المحول على برنامج Option ROM (نظام الإدخال/الإخراج الأساسي لـ SCSI) الذي يعمل عند بدء تشغيل الكمبيوتر، ويحتوي هذا البرنامج على قوائم تُمكّن المستخدم من اختيار معرّف SCSI الخاص بمحول المضيف. بدلاً من ذلك، قد يأتي محول المضيف مزودًا ببرنامج يجب تثبيته على جهاز الكمبيوتر المضيف لتكوين معرّف SCSI. معرّف SCSI التقليدي لمحول المضيف هو 7، حيث يتمتع هذا المعرّف بأعلى أولوية أثناء عملية التحكيم على الناقل (حتى على ناقل 16 بت).

يُحدد مُعرّف SCSI لجهاز في حاوية محرك أقراص مزودة بلوحة خلفية إما عن طريق وصلات التوصيل أو عن طريق الفتحة الموجودة في الحاوية التي يُثبّت فيها الجهاز، وذلك حسب طراز الحاوية. في الحالة الأخيرة، تُرسل كل فتحة على اللوحة الخلفية للحاوية إشارات تحكم إلى محرك الأقراص لاختيار مُعرّف SCSI فريد. أما حاوية SCSI غير المزودة بلوحة خلفية، فغالبًا ما تحتوي على مفتاح لكل محرك أقراص لاختيار مُعرّف SCSI الخاص به. تُغلّف الحاوية بموصلات يجب توصيلها بمحرك الأقراص في المواضع التي توجد بها وصلات التوصيل عادةً؛ ويُحاكي المفتاح وصلات التوصيل اللازمة. مع أنه لا يوجد معيار موحد يضمن عمل هذه الطريقة، إلا أن مصممي محركات الأقراص عادةً ما يُهيئون رؤوس وصلات التوصيل بتنسيق ثابت يتوافق مع طريقة تنفيذ هذه المفاتيح.

يُعدّ تعيين القرص الصلب القابل للتشغيل (أو القرص الصلب الأول) إلى معرّف SCSI 0 توصيةً مقبولةً في أوساط مجتمع تقنية المعلومات. عادةً ما يُخصّص معرّف SCSI 2 لمحرك الأقراص المرنة، بينما يُخصّص معرّف SCSI 3 عادةً لمحرك أقراص CD-ROM. [ 20 ]

عام

لاحظ أن جهاز SCSI المستهدف (والذي يُمكن تسميته وحدة مادية ) يُقسّم أحيانًا إلى وحدات منطقية أصغر . على سبيل المثال، قد يكون نظام أقراص عالي الأداء جهاز SCSI واحدًا، ولكنه يحتوي على عشرات محركات الأقراص الفردية، كل منها وحدة منطقية. كذلك، قد تكون مصفوفة RAID جهاز SCSI واحدًا، ولكنها قد تحتوي على العديد من الوحدات المنطقية، كل منها قرص "افتراضي" - مجموعة شرائح أو مجموعة نسخ متطابقة مُنشأة من أجزاء من محركات أقراص حقيقية. في هذه الحالة، يُحدد مُعرّف SCSI، أو WWN، أو ما شابه، النظام الفرعي بأكمله، بينما يُحدد رقم آخر، وهو LUN، جهاز قرص (حقيقي أو افتراضي) داخل النظام الفرعي.

من الشائع، وإن كان غير دقيق، الإشارة إلى الوحدة المنطقية نفسها بـ "LUN". [ 21 ] أحيانًا، وبشكل زائد، قد يُطلق على وحدة التخزين المنطقية الفعلية اسم "رقم LUN" أو "معرف LUN". [ 22 ]

في بروتوكولات نقل SCSI الحديثة، توجد عملية آلية لاكتشاف معرّفات الأجهزة. يقوم مُهيئ SSA (عادةً الحاسوب المضيف عبر محوّل المضيف) بفحص مسار الشبكة لتحديد الأجهزة المتصلة، ثم يُعيّن لكل جهاز قيمة "عدد القفزات" المكونة من 7 بتات. أما مُهيئات قناة الألياف - الحلقة المُحكّمة (FC-AL) فتستخدم بروتوكول تهيئة الحلقة (LIP) لاستعلام كل منفذ جهاز عن اسمه العالمي (WWN ). بالنسبة لبروتوكول iSCSI، ونظرًا للنطاق غير المحدود لشبكة IP، فإن العملية معقدة للغاية. تحدث عمليات الاكتشاف هذه عند بدء التشغيل/التهيئة، وكذلك في حال تغيّر بنية ناقل البيانات لاحقًا، على سبيل المثال، عند إضافة جهاز إضافي.

يحتوي SCSI على آلية تعريف CTL (القناة، الهدف أو رقم الوحدة الفيزيائية، رقم الوحدة المنطقية) لكل محول ناقل مضيف ، أو آلية تعريف HCTL (محول ناقل المضيف، القناة، PUN، LUN)؛ قد يحتوي محول المضيف الواحد على أكثر من قناة واحدة. [ 23 ]

نوع الجهاز

بينما تدعم جميع وحدات تحكم SCSI أجهزة التخزين للقراءة والكتابة، مثل الأقراص والأشرطة، إلا أن بعضها لا يدعم أنواعًا أخرى من الأجهزة؛ ومن المرجح أن تكون وحدات التحكم القديمة أكثر محدودية [ 24 ] ، ويعود ذلك أحيانًا إلى برامج التشغيل الخاصة بها، وقد أُضيفت أنواع أجهزة جديدة مع تطور SCSI. حتى أقراص CD-ROM لا تدعمها جميع وحدات التحكم. نوع الجهاز هو حقل مكون من 5 بتات يُبلغ عنه بواسطة أمر استعلام SCSI ؛ وتشمل أنواع أجهزة SCSI الطرفية المُعرّفة، بالإضافة إلى العديد من أنواع أجهزة التخزين، الطابعات والماسحات الضوئية وأجهزة الاتصالات، ونوع معالج شامل للأجهزة غير المدرجة.

خدمات حاويات SCSI

في خوادم SCSI الأكبر حجمًا، تُوضع أجهزة محركات الأقراص في حاوية ذكية تدعم خدمات حاوية SCSI (SES) . ويمكن للمُهيئ التواصل مع الحاوية باستخدام مجموعة متخصصة من أوامر SCSI للوصول إلى الطاقة والتبريد وخصائص أخرى غير متعلقة بالبيانات.

انظر أيضاً

ملحوظات

  1. ↑ معدل الساعة بالميغاهرتز للواجهات المتوازية، أو معدل البت (في الثانية) للواجهات التسلسلية.
  2. ↑ بالنسبة لتصميمات سلسلة ديزي، طول ناقل البيانات من طرف إلى طرف؛ بالنسبة للتوصيل من نقطة إلى نقطة، طول حلقة واحدة
  3. ↑ بما في ذلك أي محولات مضيفة (أي أن أجهزة الكمبيوتر تُعتبر جهازًا)
  4. 1 2 إعادة استخدام الفضاء
  5. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 دوبلكس كامل
  6. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 لكل اتجاه
  7. 1 2 3 4 5 500 متر للوضع المتعدد ، 10 كيلومترات للوضع الأحادي
  8. 1 2 3 4 128 لكل موسع
  9. ↑ لكل مسار PCIe 3.0
  10. ↑ غير محدد، قيد عملي لتقنية USB 3.1
  11. ↑ نصف دوبلكس
  12. ↑ نصف دوبلكس
  13. ↑ عبر الإيثرنت ، لكل 10 جيجابت/ثانية، وحدة النقل القصوى 1500
  14. ↑ عبر الإيثرنت، لكل 10 جيجابت/ثانية، MTU 9000

مراجع

  1. 1 2 مشروع ANSI معيار SASI، المراجعة د، 17 فبراير 1982، ص. ii ينص على "العرض التقديمي الأول في 15/9/81 للجنة ANSI X3T9-3 (بعد أسبوعين من الإعلان في التصميم الإلكتروني)."
  2. ↑ فيلد. كتاب جمعية علوم الحاسوب والتصوير المقطعي المحوسب . ص  1.
  3. ↑ "ANSI INCITS 131 الإصدار 94، 2004" . global.ihs.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أبريل 2017 .
  4. ↑ جلاس، بريت (فبراير 1989). "واجهات القرص الصلب" . بايت . ص 293-297 . تم الاطلاع عليه في 8 أكتوبر 2024 . 
  5. ↑ نشرة اكتتاب شركة داتا تكنولوجي . 27 مايو 1987. في عام 1979، طورت الشركة أول وحدة تحكم باستخدام واجهة SASI ... بالتعاون مع شركة شوغارت أسوشيتس.
  6. ↑ بهرامي، هوما؛ ج. ستيوارت إيفانز (2005). المرونة الفائقة لمؤسسات المعرفة . 9783540205760. ص 59. ISBN  9783540205760– عبر كتب جوجل.
  7. ↑ معيار ANSI SCSI، X3.131-1986، 23 يونيو 1986، الطبعة الثانية، المقدمة.
  8. ^ موسوميسي، جيان باولو د. مايكل كوستا لوكيدس (2002). ضبط أداء النظام . أورايلي وسائل الإعلام. ص. 147. ردمك  9780596002848– عبر كتب جوجل.
  9. ↑ أورايلي، جيمس (2016). تخزين الشبكة: أدوات وتقنيات لتخزين بيانات شركتك . إلسيفير ساينس. ص 255. ISBN  9780128038659– عبر كتب جوجل.
  10. 1 2 وثيقة عمل لاجتماع ANSI في 3 مارس 1982، "واجهة نظام SASI SHUGART ASSOCIATES، المراجعة D، 17 فبراير 1982"
  11. ↑ "الصفحة الرئيسية لشركة ENDL" . Endl.com. 27 أبريل 2014. تم الاطلاع عليه في 11 مايو 2014 .
  12. ↑ ""كيف أصبح تخزين البيانات في الحاسوب تجارة حديثة؟"، متحف تاريخ الحاسوب، 9 مارس 2005. موقع يوتيوب. 7 ديسمبر 2007. مؤرشف من الأصل في 17 نوفمبر 2021. تم الاطلاع عليه في 11 مايو 2014 .
  13. ↑ "مجموعة NCR (منطق LSI) في متحف سميثسونيان" . Smithsonianchips.si.edu . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 مايو 2014 .
  14. ↑ بورسكي، د. (28 أبريل 1983). "وحدة تحكم أحادية الشريحة تدعم بروتوكول SCSI" . التصميم الإلكتروني . 31 (9). إنديفور بزنس ميديا: 268 - عبر غيل. أعلنت شركة NCR، قسم الإلكترونيات الدقيقة، عن إطلاق وحدة التحكم أحادية الشريحة NCR 5385. وتُعد NCR أول شركة تستخدم بروتوكول واجهة نظام الحاسوب الصغيرة (SCSI).
  15. ↑ "منتجات SCSI - محولات ناقل المضيف". دليل مصادر SCSI (تقرير). منتديات التكنولوجيا المحدودة. الربع الرابع من عام 1990. الصفحات 195-260 . 
  16. ↑ شيلدون، روبرت؛ سليوا، كارول. "محول ناقل المضيف (HBA)" . TechTarget . تم الاسترجاع في 18 أبريل 2024 .
  17. ↑ "باور ماكنتوش G3، G4: الاختلافات بين بطاقات SCSI المتاحة" . شركة أبل، 1 أبريل 2010. تم الاطلاع عليه في 7 يوليو 2014 .
  18. ↑ ديفيد ألين (1 يوليو 2005). "فوائد واجهة SCSI المتصلة تسلسليًا (SAS)" . تم الاطلاع عليه في 6 فبراير 2015 .
  19. ↑ شوانغباو بول وانغ (10 يناير 2013). هندسة الحاسوب وأمنه: أساسيات تصميم أنظمة حاسوب آمنة ( الطبعة الأولى). جون وايلي وأولاده. ISBN  978-1118168813.
  20. ↑ غروث، ديفيد؛ دان نيولاند (يناير 2001). دليل الدراسة الكامل A+ ( الطبعة الثانية). ألاميدا، كاليفورنيا، الولايات المتحدة الأمريكية: سيبكس. ص 183. ISBN   978-0-7821-4244-0.
  21. ↑ "na_lun(1) – صفحة دليل "lun" على NetApp DataONTAP" . NetApp . 7 يوليو 2009. يُستخدم أمر lun لإنشاء وإدارة وحدات التخزين المنطقية [...]
  22. ↑ "na_lun(1) – صفحة دليل "lun" على NetApp DataONTAP" . NetApp . 7 يوليو 2009. إذا لم يتم تحديد مُعرّف LUN، فسيتم اختيار أصغر رقم [...] تلقائيًا.
  23. ↑ "عنونة SCSI" . tldp.org . تم الاطلاع عليه في 4 مارس 2021 .
  24. ↑ "مثال على واجهة SCSI قديمة تدعم فقط أجهزة التخزين الضخمة المسماة" . H30097.www3.hp.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 مايو 2014 .

فهرس