SCSI (Small Computer System Interface)
SCSI (im Englischen „Skasi“ oder wie „Scuzzy“ ausgesprochen, im Deutschen auch mit den Buchstabennamen) steht für Small Computer System Interface und bezeichnet eine Gruppe von ANSI-Standards für elektronische Schnittstellen. Per SCSI kommunizieren Personal Computer mit Peripherie-Geräten wie Festplatten, Band-Laufwerken, CD-ROMs, Druckern und Scannern schneller und flexibler als über frühere Schnittstellen. Die parallele SCSI-Schnittstelle wurde von Apple Computer entwickelt und zunächst in den Macintosh-Computern verwendet. Auch in viele PCs wurde SCSI eingebaut und von allen gängigen Betriebssystemen unterstützt.
Neben den schnelleren Datenraten ist SCSI flexibler als frühere parallele Schnittstellen. Der neueste SCSI-Standard, Ultra-2 SCSI mit einem 16-Bit-Bus, überträgt Daten mit bis zu 80 Megabyte pro Sekunde (MByte/s). SCSI erlaubt bis zu sieben oder 15 angeschlossene Geräte (abhängig von der Bus-Breite) pro Port in Reihenschaltung (daisy chain). Damit unterstützt eine Platine oder Karte alle Peripherie-Geräte, so dass SCSI eine ideale Schnittstelle für tragbare und Notebook-Computer darstellt. Ein einzelner Host-Adapter in Form einer PC-Karte kann als SCSI-Schnittstelle eines Laptops dienen und hält die parallelen und seriellen Schnittstellen für externe Modems und Drucker frei.
Obwohl nicht alle Geräte alle Ebenen des SCSI-Standards unterstützen, sind neuere Standards in der Regel abwärtskompatibel. Schließen Sie also ältere Geräte an einen neueren Computer an, arbeiten sie mit der älteren und langsameren Datenrate.
Das ursprüngliche SCSI, genannt SCSI-1, entwickelte sich zu SCSI-2, heute bekannt als „einfaches SCSI“ und weithin unterstützt. SCSI-3 enthält zusätzlich spezielle Befehle, abgestimmt auf die Bedürfnisse bestimmter Geräte-Typen. Dieser SCSI-3-Befehlssatz wird auch für weitere parallele und serielle Protokolle verwendet, darunter Fibre Channel, Serial Bus Protocol (umgesetzt im physischen Protokoll IEEE 1394/Firewire) und das Serial Storage Protocol (SSP).
Ein weit implementierter SCSI-Standard ist Ultra-2 (manchmal „Ultra2“ geschrieben), der mit einer Taktrate von 40 MHz maximale Übertragungsraten bis zu 80 MByte/s ermöglicht. Dank Einsatz von low-voltage differential signaling (LVD) ermöglicht er Kabel-Längen bis zu 12 Metern. Frühere Formen von SCSI verwenden gegen Masse terminierte Einzeldrähte. Ultra-2 SCSI sendet das Signal über zwei Drähte, wobei der Spannungsunterschied zwischen den Drähten die Daten repräsentiert. Das ermöglicht längere Kabel. Der geringere Spannungsunterschied senkt auch die Strom- und Herstellungskosten.
Ein anderer SCSI-Standard ist Ultra-3 (manchmal geschrieben als „Ultra3“). Er steigert die maximale Datenrate von 80 MByte/s auf 160 MByte/s, weil er im Gegensatz zu Ultra-2 mit der vollen Taktrate arbeitet. Der Standard wird auch als Ultra160/m bezeichnet. Neue Laufwerke mit Ultra160/m bieten deutlich höhere Übertragungsraten. Ultra160/m unterstützt Cyclical Redundancy Checking (CRC) und gewährleistet so nicht nur die Integrität der übertragenen Daten, sondern auch Domain Validation zum Testen des SCSI-Netzes.
SCSI und SCSI-Geräte
Auch wenn nicht alle Geräte jeden SCSI-Level unterstützen, so ist der SCSI-Standard doch generell rückwärtskompatibel. Damit lassen sich auch ältere Peripheriegeräte an neuere Systeme anschließen. Allerdings wird dieses Gerät dann mit der Datenübertragungsrate des alten Standards arbeiten. Bei PCs wurde die SCSI-Schnittstelle durch den USB-Standard ersetzt. In der Unternehmens-IT kommt SCSI und iSCSI nach wie vor zum Einsatz, beispielsweise in Server-Farmen bei den Festplatten-Controllern.
Allgemeine SCSI-Kompoenten
Es gibt verschiedene Komponenten, die in SCSI-Storage-Arrays verwendet werden.
- Initiator. Ein Initiator sendet Anfragen des SCSI-Gerätes weiter und erhält die entsprechende Antwort. Es gibt verschiedene Formen an Initiatoren. Sie können im Server-Board integiert sein oder auf dem Host Bus Adapter. Für die Verbindung zu iSCSI kommt üblicherweise ein Software-Initiator zum Einsatz.
- Target. Ein SCSI-Target, oder auch Ziel, ist ein physisches Storage-Gerät. Dabei kann es sich um eine Festplatte oder ein gesamtes System handeln. Auch andere Hardware kann als SCSI-Target dienen. So ließen sich beispielsweise Scanner über einen SCSI-Bus anschließen und fungierten dann als SCSI-Target.
- Service Delivery Subsystem. Dieser Mechanismus ermöglicht die Kommunikation zwischen dem Initiator und der Target, normalerweise über Kabel.
- Expander. Diese werden nur mit Serial-Attached SCSI (SAS) genutzt. Sie erlauben multiplen SAS-Geräten, sich einen Initiator-Port zu teilen.
Serial-Attached SCSI
SAS-Produkte sind kompatibel zu älteren SCSI-Technologien. Die Serielle Storage Architektur (SSA) kann eingesetzt werden, wenn die SCSI-Performance nicht ausreicht. Dabei werden SCSI-Kommandos in TCP/IP embedded.
SAS ist eine populäre Alternative zum parallelen SCSI in Unternehmensumgebungen geworden. Es offeriert einige Vorteile gegenüber SCSI:
- Unterstützt bis zu 65.535 Geräte (mit Expander). Parallel SCSI unterstützt derzeit 16 Geräte.
- Eliminiert Probleme mit Taktsignalverzögerungen und Terminierungen.
- Es ist eine Point-to-Point-Technologie. Das bedeutet, SAS unterliegt nicht irgendwelchen Ressourcenkonflikten wie das parallele SCSI.
SAS vs. SATA
Wie auch SAS ist SATA ein serieller Bus, der den alten parallelen ATA-Standard (PATA) ablöste. SATA 3 bietet 6 GBits/s und ist damit etwas langsamer als der Ultra640-SCSI-Standard. SATA 2 bietet eine Transferrate von 3 Gbit/s, was ebenso knapp unter dem Ultra320-SCSI-Standard liegt.
SAS ist rückwärtskompatibel mit SATA 2 und darüber. Somit lässt sich eine SATA-2-Festplatte an eine SAS-Backplane anschließen. Das ist möglich, da beide Technologien den Kommandosatz von SCSI nutzen. SAS-Laufwerke lassen sich im Gegensatz dazu nicht an SATA-Controller anbinden.
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