Технология Ultra160 SCSI
В течении 15 лет SCSI был и остается решением для самого широкого круга компьютерных
(и не только) систем, от компьютеров Apple »® Macintosh® до современных сетевых серверов
и рабочих станций. Сегодня в мире используется более 300 миллионов SCSI устройств,
и это число постоянно увеличивается. Начиная с первого стандарта SCSI-1, со скоростью
в 5 МБ/с, и до сегодняшнего Ultra160 SCSI, со скоростью в 160 МБ/с, SCSI устройства
обеспечивали максимально доступную производительность. На рис.1 представлено развитие
стандарта SCSI с 1995 и до 2001 года, когда появился очередной стандарт со скоростью
передачи данных в 320 МБ/с.
Ultra160 это уже пятое поколение SCSI продвигающее производительность дисковых систем
на следующий уровень. Этот стандарт обеспечивает двух-кратное, по сравнению с Ultra2
SCSI, и четырех-кратное, по сравнению с Ultra SCSI, увеличение производительности.
Преимущество Ultra160 заключается не только в более высокой скорости передачи данных,
но и в увеличении надежности, максимальной емкости, и в снижении суммарной стоимости
системы в целом. Кроме того, Ultra160 продолжает поддерживать SCSI устройства всех
предшествующих стандартов, что упрошает и удешевляет переход к новой технологии.
Увеличение производительности
Ultra160 SCSI это реальный прогресс в постоянно развивающейся технологии SCSI. Прирост
производительности обеспечивается за счет передачи двух бит данных за один цикл,
а не одного, как в случае Ultra2 SCSI, что позволяет обеспечить скорость в 160МБ/с.
Этот подход, известный как "double-transition clocking (DTC)", позволяет
и шине данных и шине синхронизации работать на частоте в 40МГц. DTC это только одно
из многих преимуществ стандарта Ultra160 SCSI.
"High-End" компьютерные системы должны постоянно увеличивать скорость
передачи данных в соответствии с почтоянно растущей (за счет увеличения плотности
записи и скорости вращения шпинделя) производительностью жестких дисков. В среднем,
производительность жестких дисков увеличивается на 35% в год. Чтобы предотвратить
переполнение шины данных и ограничения на количество дисков, скорость шины данных
должна увеличиваться соответствующим образом. Т.е., скорость шины должна удваиваться,
как минимум, каждые два года.
Производительность жестких дисков продолжает расти. C 2001 по 2006 год производительность
SCSI дисков увеличилась с 35 МБ/с до 125 МБ/с. Увеличивающася производительность
сетевых технологий (таких, как gigabit Ethernet), так же требует увеличения производительности
шины данных. Например, в случае gigabit Ethernet, может потребоваться производительность
более чем в 200 МБ/с.
Увеличение надежности
Поскольку целостность данных и надежность не менее важны, чем производительность,
Ultra160 SCSI обеспечивает два новых механизма - Domain Validation и Cyclic Redundancy
Checking (CRC).
Domain Validation служит для "интеллектуальной" проверки конфигурации
системы. В процессе загрузки, либо когда в системе появляется новое устройство,
SCSI контроллер тестирует устройства и определяет максимальную скорость, с которой
они могут работать. Этот процесс очень похож на тот, который происходит при установлении
модемного соединения. Пользовательские данные не передаются до тех пор, пока не
установлено правильное соединение.
Domain Validation обеспечивает больше функций, чем просто определение скоростей
устройств. Управляющее ПО может использовать его для слежения за производительностью
и подсказок о способах ее увеличения, для предупреждения о потенциальных проблемах
и для сообщений администратору о необходимости вмешательства.
Проверка CRC ошибок очень важна для высокоскоростных операций. Механизм CRC Ultra160
SCSI гарантирует, что все данные будут доставлены к/от адресата правильно. Каждый
блок данных содержит доболнительный байт, в котором хранится контрольная сумма этого
блока, что позволяет принимающему устройству проверить целостность передачи. Для
применений вроде массивов с горячей заменой (Hot-Swap), CRC это дополнительная
гарантия успешности замены или добавления устройств в on-line режиме.
Естественно Ultra160 SCSI обладает всеми теми преимуществами, что и предыдущие реализации.
Например такими, как: Disconect/Reconect позволяет SCSI устройствам отключаться
от SCSI шины на время выполнения внутренних задач, не требующих участи контроллера
или других SCSI устройств, что разгружает шину и увеличивает производительных других,
подключенных к ней, устройств; Tagged Command Queuing оптимизирует скорость передачи
данных за счет смены очередности блоков пересылаемых данных - меньшие по размеры
блоки имеют больший приоритет, чем большие блоки.
Полная обратная совместимость
Характерной чертой развития SCSI является обеспечение обратной совместимости для
сохранения сделанных ранее вложений. Это гарантирует, что широкий набор предшествующих
SCSI устройств - жесткие диски, CD ROM, стриммеры, оптические накопители и сканеры
может продолжать использоваться с новыми Ultra160 SCSI контроллерами.
Процедура установки нового Ultra160 SCSI адаптера в систему не сложнее, чем добавление
любого другого устройства. Стандарт Ultra160 SCSI не требует применения новых разъемов
на устройствах, что позволяет без труда и модификаций использовать старые устройства
с новыми контроллерами.
Преимущества Ultra160 SCSI
Современные не SCSI решения не обладают неободимыми для обеспечения интенсивных
операций ввода/вывода свойствами.
- ATA поддерживает только два устройства на канал;
- имеет ограниченный набор устройств (и только внутренних);
- намного медленне, чем SCSI;
- ATA может использовать только короткие соединительные кабели;
- ATA жесткие диски имеют меньшую скорость вращения шпинделя и меньшую производительность;
- имеют меньшее значение показателя MTBF (наработка на отказ);
Обладая меньшей стоимостью, ATA является подходящим решением для некритичных систем
(например, стандартных настольных систем), но не обладают необходимыми качествами
для использования в ответственных узлах вычислительных систем.
Оптический (Fibre Channel (FC)) Интерфейс следует скорее рассматривать как партнера
SCSI, а не как конкурента. Главное преимущество FC заключается в возможности подключения
к одному каналу до 126 жестких дисков. Это преимущество и опредлеляет область применения
FC - Storage Area Networks (SANs) (не путать с SUN. Кстати SAN - очень интересное
и бурно развивающееся направление, мы постараемся рассказать об этом в наших следующих
обзорах). Недостаток - более высокая цена, сложность применения и меньший, по сравнению
со SCSI, набор поддерживаемых устройств.
Разработчики вычислительных систем, как правило, используют обе технологии при построении
SAN-систем - SCSI для группировки дисков и недисковых устройств в массивы, FC для
соединения таких массивов между собой, управляющими узлами и, собственно, потребителями.
|
ATA |
SCSI |
Fibre Channel |
| Подходит для |
Простых систем |
Производительных серверов и рабочих станций |
Сервер-сервер соединения |
| Цена |
-0- |
$$ |
$$ |
| Макс. скорость |
300 МБ/с |
320 МБ/с |
200 МБ/с |
| Внешн. / Внутр. |
Внутр. |
Внешн./Внутр. |
Внешн./Внутр. |
| Тип устройств |
жесткие диски, CD ROM |
жесткие диски, CD ROM, стриммеры, оптические накопители, сканеры |
жесткие диски |
| Устройств на канал |
2 |
15 |
126 |
| Длина кабеля |
46 см |
12 м |
медь - 30 м
оптика - 10 км |
