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1、SCSI协议详解 内容提要 SCSI协议的演变SCSI协议的模型SCSI协议的通信过程 DAS的基本概念 DAS的定义 直接连接存储 DirectAttachedStorage DAS 是一种存储设备与使用存储空间的服务器通过总线适配器和SCSI FC线缆直接相连的技术 存储阵列设备 DAS连接协议 ATA IDE 和SATA内部DAS最常用SCSI并行 主要用于内部DAS 串行 主要用于外部DAS FC一种高速的网络互连技术 并行SCSI线 并行SCSI协议 SCSI SmallComputerSystemInterface 小型计算机系统接口 最初是一种为小型机研制的接口技术 用于主机与外
2、部设备之间的连接 并行SCSI技术 SCSI协议是主机与存储通信的基本协议 DAS使用SCSI协议实现主机与存储设备的互联 并行SCSI的演变 1 2 SCSI 1定义了线缆长度 信号特性 命令和传输模式 使用8位窄总线 最大数据传输率为5MB s SCSI 2定义了通用命令集 CommonCommandSet CCS 提高了性能 可靠性 新增了一些特性 SCSI 3 UltraSCSI SCSI最新版本 由多个相关的标准组成 不再是一个大文件 并行SCSI的演变 2 2 SCSI技术传输原理 1 4 当设备B要向设备D传输数据时 数据的发起端 即 设备B 以电信号的方式将数据发送出去 数据从
3、设备B与总线的接入点发送到总线上 SCSI技术传输原理 2 4 承载着数据的电信号从设备B传输至设备B与总线的交叉点时 将被分成两份 分别向总线的两个相反的方向进行传输 SCSI技术传输原理 3 4 当信号到达设备D与总线的交叉点时 信号再次被分成两份 一份朝着设备D传输 另一份则继续朝前传输 SCSI技术传输原理 4 4 设备D收到信号 在总线尽头的终结器将吸收传输给自己的信号 SCSI传输方式 异步传输方式 两组数据传输之间没有固定的时间间隔 协议采用发送额外的信息或者命令的方式来发起通信 同步传输方式 需要一个定时器 数据包会按照定时器设定的时间间隔进行传输 SCSIID与优先级 总线上
4、的每个SCSI设备都有不同的优先级 8位窄线 则优先级从高到低为 7 6 5 4 3 2 1 016位窄线 则优先级从高到低为 7 6 5 4 3 2 1 0 15 14 13 12 11 10 9 8 SCSIID与优先级 总线上的每个SCSI设备都有不同的优先级 8位窄线 则优先级从高到低为 7 6 5 4 3 2 1 016位窄线 则优先级从高到低为 7 6 5 4 3 2 1 0 15 14 13 12 11 10 9 8 SCSI协议寻址 SCSI总线的寻址过程是通过总线号 BusID 设备号 SCSIID 逻辑单元号 LUNID 来实现的 Windows系统下查看SCSIID Li
5、nux系统下查看SCSIID 在Linux系统的命令行中 输入命令lsscsi 结果如下 主机上每个SCSI设备都具有一个SCSI地址 该地址由initiatorID 或称为hostID busID targetID以及LUNID组成 SCSI协议通信过程 1 5 SCSI协议在传输过程中需要经历5个阶段 step1 总线测试 开始总线通信之前 总线必须处于空闲状态 发起连接的设备 启动器 首先会发一个测试信号来确认总线是否空闲 SCSI协议通信过程 2 5 step2 寻址 通过发送方的地址和接收方的地址来确认通信的双方 SCSI协议通信过程 3 5 step3 协商 通信双方协商确定后面数
6、据包的大小和数据包发送的速度 SCSI协议通信过程 4 5 step4 连接 数据包传输阶段 SCSI协议通信过程 5 5 step5 断开连接 数据传输完成 释放总线 性能提升技术 两个SCSI设备的每次连接通信都要经历5个阶段 由于协商阶段的时间较长 影响了整体的传输效率 性能提升技术 断开重连技术 同一个启动器与同一个目标器进行通信数据传输时 第一次连接时需要执行五个步骤 再次连接时可以使用上一次协商结果 标签指令队列技术 启动器在发送数据时一次发送多个SCSI数据包 目标器设备接收到数据包并存入缓存 释放总线之后再进行数据包的处理 SCSI协议模型 1 2 命令层 也称为应用层 它包括
7、了适用于所有设备的通用指令和某一指定类型的设备专用的初级指令 传输层 定义了设备间互连和信息共享的标准规则 保障计算机生成的SCSI指令都能够成功的传送到目标端 物理层 也称为互连层 定义了如电信号传输方法和数据传输模式之类的接口细节 SCSI协议模型 2 2 SCSIIO读 写过程 SCSI命令描述块 互连层完成总线连接以及发送方和目标方的选择 传输层协议执行实际的数据传输 发起方通过命令描述块向目标方发送具体的命令 命令描述块 CDB commanddescriptionblock 操作码第1字节 控制码第n字节 命令参数1 n 1字节 SCSI命令描述块 互连层完成总线连接以及发送方和目标方的选择 传输层协议执行实际的数据传输 发起方通过命令描述块向目标方发送具体的命令 命令描述块 CDB commanddescriptionblock 操作码第1字节 控制码第n字节 命令参数1 n 1字节 T H A N K S
