SCSI (Small Computer System Interface): definitie, werking en toepassingen
Alles over SCSI: definitie, werking en toepassingen — begrijp SCSI-standaarden, aansluitingen, prestaties en gebruik in opslag- en bedrijfssystemen.
SCSI is een reeks normen voor de fysieke verbinding en de overdracht van gegevens tussen computers en randapparatuur, zoals een harde schijf of een CD- of DVD-station. SCSI staat voor Small Computer System Interface; het woord "small" is historisch—SCSI wordt zowel op kleine als op grote systemen toegepast. In de praktijk wordt SCSI vaak uitgesproken als "scuzzy".
Geschiedenis in het kort
SCSI ontstond in de vroege jaren 80 als een standaard (ANSI) voor het aansluiten van verschillende soorten apparaten op computers en het definiëren van een uniforme commando- en signaalset. Belangrijke stappen in de ontwikkeling zijn onder andere:
- SCSI-1 (eerste standaard): basiscommando's en parallelle busarchitectuur.
- SCSI-2: introductie van snellere snelheden en nieuwe apparaattypen (bijv. Wide SCSI).
- SCSI-3: modularisatie van de standaard en uitbreidingen voor nieuwe fysieke lagen en protocollen.
Werking en architectuur
SCSI is meer dan een fysieke aansluiting: het omvat ook een commando-set en een apparaatmodel. Belangrijke begrippen:
- Initiator en target: de initiator (meestal de hostadapter of computer) start opdrachten; targets (zoals schijven of tape drives) voeren die uit.
- LUN (Logical Unit Number): een target kan meerdere logische eenheden hebben (bijvoorbeeld meerdere volumes of tapes) die via LUNs worden aangesproken.
- Commando-set: SCSI definieert standaardcommando's voor lezen, schrijven, beheer en rapportage van apparaatstatus.
- Bus-arbitratie en adressering: bij parallelle SCSI kreeg ieder apparaat een SCSI ID; de host heeft doorgaans prioriteit, en de bus ondersteunt daisy-chaining van meerdere apparaten.
Fysieke lagen, aansluitingen en snelheden
Er bestaan verschillende fysieke implementaties van SCSI:
- Parallelle SCSI: klassieke implementatie met meerdere draden; varianten verschillen in signaaltype (SE = single-ended, LVD = low-voltage differential), aantal pinnetjes (bijv. 50-pin, 68-pin) en connectoren (DB25, Centronics, VHDCI). Parallelle SCSI vereist doorgaans terminatie aan de uiteinden van de kabel en heeft beperkingen in kabellengte.
- Seriële varianten en opvolgers: Serial Attached SCSI (SAS) is de seriële opvolger voor enterprise-opslag en biedt grotere snelheden en betrouwbaarheid. Daarnaast worden SCSI-commando's ook gebruikt over andere fysieke lagen zoals Fibre Channel (FCP) en TCP/IP (iSCSI).
- Snelheden (indicatief): SCSI-1 begon rond 5 MB/s; Fast SCSI en Wide SCSI verhoogden dat naar 10–20 MB/s en meer; latere Ultra- en Ultra-160/320-varianten bereikten tientallen tot honderden MB/s. SAS en moderne seriële verbindingen werken met snelheden in Gbps (bijv. 3, 6, 12 Gbps en hoger).
Toepassingen en opvolging in de praktijk
SCSI werd veel gebruikt voor harde schijven, tapedrives, scanners, CD/DVD-stations en andere professionele randapparaten. In de consumentenmarkt verdwenen veel traditionele SCSI-apparaten grotendeels: later schakelden veel perifere apparaten over op USB of, in sommige gevallen, FireWire, omdat die standaarden eenvoudiger te gebruiken waren voor consumenten. In server- en opslagomgevingen bleef SCSI-functioneel relevant via opvolgers en gerelateerde technologieën zoals SAS, iSCSI en Fibre Channel, die hoge I/O-prestaties, hot-swapping en uitgebreide RAID-toepassingen ondersteunen.
Praktische aandachtspunten
- Parallelle SCSI-installaties vereisen juiste terminatie en correcte SCSI-ID-instelling om communicatieproblemen te voorkomen.
- Bij migratie naar moderne systemen is compatibiliteit soms een issue: adapters en bridge-interfaces (bijv. SAS naar SATA) zijn beschikbaar, maar niet alle oude SCSI-apparaten worden makkelijk ondersteund door nieuwere systemen.
- Voor netwerkomgevingen biedt iSCSI de mogelijkheid om SCSI-opdrachten over IP te versturen, wat opslagvirtualisatie en SAN-oplossingen vereenvoudigt.
Kort samengevat: SCSI is een uitgebreide set standaarden voor communicatie tussen hosts en randapparaten, met een rijke historie en meerdere fysieke en logische implementaties. Hoewel veel consumentenelektronica naar eenvoudiger aansluitingen als USB migreerden, blijft SCSI-conceptualisatie (en diens moderne varianten) belangrijk in professionele storage- en serveromgevingen.
SCSI kabel
Fysieke structuur
SCSI wordt gerealiseerd door een busslot op het moederbord. Op het moederbord wordt een kaart geplaatst die hostadapter wordt genoemd. Vanaf deze kaart komt een beheerde datakabel. Deze kabel verbindt individuele SCSI-randapparatuur. Elk van deze randapparatuur heeft zijn eigen sequencer die functioneel onafhankelijk is. De werking op de datakabel (bus SCSI) wordt gecontroleerd door de hostadapter. Dit maakt het mogelijk interne of externe componenten te installeren. De overdracht van gegevens over de SCSI-bus wordt beheerd door de hostadapter. De CPU wordt niet belast door gegevensoverdracht.
Voordelen
Elk randapparaat heeft zijn eigen sequencer en hostadapter. Ze kunnen worden gebruikt voor communicatie met apparaten via een gedefinieerde "computer"-taal. Zij kunnen ook samenwerken met willekeurige randapparatuur van SCSI. Momenteel zijn er harde schijven, optische stations, bandadapters, ZIP-stations, scanners en printers die SCSI gebruiken.
SCSI wordt niet beperkt door voorwaarden (bijvoorbeeld door gegevenscapaciteit). Een van de belangrijkste voordelen van SCSI is de mogelijkheid om apparaten in serie te schakelen. Er is een apparaat op de SCSI-bus dat dit regelt.
Bijvoorbeeld, harde schijf definieert "head's of operations" enz. Op hetzelfde moment kan het andere apparaat gegevens verzenden naar andere apparaten, (scanner). Operaties van andere apparaten worden niet geannuleerd door de oorspronkelijke verbinding. Na de overdracht van gegevens naar de scanner kan het apparaat doorgaan met de overdracht van gegevens naar de harde schijf. SCSI is sneller vanwege dit feit, zelfs de maximale overdrachtssnelheid verschilt niet veel van die van EIDE.
Geconfigureerde regels
Elk randapparaat van SCSI moet worden geïdentificeerd. Daarom moet elk randapparaat een uniek ID hebben. Dit nummer wordt ingesteld door een binding of shunt op de behuizing van de componenten. In termen van een bus wordt opgesomd vanaf 0, hostname heeft als regel ID 7. Er kunnen geen twee apparaten op dezelfde bus zitten met hetzelfde ID.
Bussen moeten worden afgewerkt met weerstanden, in de terminologie terminatoren genoemd. Op de laatste apparaten moeten terminators worden geïnstalleerd.
Host-adapter moet in verbinding staan met om systeembronnen toe te wijzen (adressen I/O, IRQ, DMA, gereserveerd geheugen).
Progressie
SCSI heeft een lange ontwikkeling doorgemaakt. Daarom zijn er tegenwoordig vele soorten SCSI. Ze verschillen in databreedte (8 of 16 bits) en werkfrequentie (van 5 MHz tot 80 MHz). Met een databreedte van 8 bits kan de parallelle SCSI-bus worden aangesloten op 8 apparaten (met een 50-pins connector); met 16 bits kan de SCSI-bus worden aangesloten op 16 apparaten.
Andere SCSI interfaces
Naast de parallelle SCSI-interface zijn er ook andere interfaces die het SCSI-protocol gebruiken, maar met andere kabels.
- Serial Attached SCSI (SAS) - gebruikt een kabel die lijkt op (maar verschilt van) de Serial ATA-kabel.
- USB attached SCSI - maakt gebruik van standaard USB 3.0 (of soms USB 2.0) kabels.
- ATA Packet Interface (ATAPI) - verstuurt SCSI-opdrachten over SATA- of PATA-bus (IDE). Werkt met elke ATA-controller en vereist geen SAS-controller. Wordt vooral gebruikt voor cd- en dvd-stations. (S)ATA harde schijven maken geen gebruik van ATAPI.
- iSCSI - Verstuurt SCSI-opdrachten over TCP/IP-netwerken. De kabel is meestal Ethernet, maar kan elk medium zijn dat TCP/IP-verkeer kan vervoeren, inclusief draadloze netwerken.
Zoek in de encyclopedie