1. Введение

SCSI (произносится как "скази") или Small Computers System Interface - системный интерфейс для малых компьютеров. У этого интерфейса длинная история: еще в 1979 году появился его предшественник, SASI (Shugart Associates System Inrerface). В 1981 году институт стандартов ANSI взял описание SASI в качестве основы, и в 1986 году опубликовал первую спецификацию, известную как стандарт SCSI-1. С помощью гибкого, мощного и "умного" интерфейса SCSI к компьютеру (не только персональному, но и мини-ЭВМ) можно подключать самое различное оборудование:
- жесткие диски
- стримеры
- приводы CD-ROM/CD-R/CD-RW
- магнитооптические приводы
- дисководы ZIP, JAZZ
- сканеры
- принтеры
- фотоаппараты, видеокамеры
- массивы (магазины) жестких дисков
- массивы стримеров или CD-ROMов
- и прочее, преимущественно экзотическое "железо".

Мало кто из современных компьютерщиков разбирается в оборудовании SCSI. Информация о нем в Интернете увы, достаточно скудна. К сожалению, SCSI как была, так и осталась малоизвестной и дорогой технологией, применяемой как правило, лишь на серверах и мощных рабочих станциях. Но к счастью, оборудование SCSI устаревает, его списывают и продают по объявлению (а то и выбрасывают!). Так что сейчас можно, за смешные деньги или даже бесплатно, стать обладателем пусть и устаревшего, но весьма добротного "железа", стоившего несколько лет назад сотни и тысячи долларов. А раз так, почему бы не поэкспериментировать, не повозиться с этим, очень интересным и редким оборудованием? По крайней мере, это полезнее и интереснее, чем пропиливать окна в системном блоке, и начинять его неоновыми лампами и светодиодами (хотя одно другому не мешает)...

Зачем серьезному компьютерщику оплетать машину бижутерией, и превращать ее в подобие тропического аквариума? :-) Лучше оснастить свои компьютеры (у серьезного "железячника" железа хватит на несколько машин, пусть и стареньких) оборудованием, испытанным многолетней работой на серверах. И какое удовольствие - осознавать тот факт, что 8-скоростной SCSI CD-ROM, снятый с MAC'а, читает диски на порядок лучше, чем какой-нибудь 24-скоростной IDE CD-ROM (даже когда тот был новый), а винчестер, купленный для организации году этак в 1995, до сих пор работает как часы, не имея ни одного бэд-блока! До чего приятно заархивировать драгоценное содержимое своего жесткого диска на магнитную ленту, а на другой ленте записать штук тридцать фильмов! Это при том, что стримерный формат DDS-3, позволяющий записывать на маленькую кассету до 24 Гбайт, появился году в 1996, когда в ходу были гигабайтовые жесткие диски!

2. Достоинства интерфейса SCSI

Конечно - скажет иной компьютерщик - это все необычно, раритетно, но к чему оно мне? Я все, что нужно, подключу с помощью ATA. Вдобавок, SerialATA гораздо круче, чем ваш SCSI. Даже USB2 поддерживает скорость до 480 мегабит в секунду!

Теоретический предел для USB2 - около 60 мегабайт в секунду. А современное оборудование SCSI развивает скорость до 320 мегабайт/с - в 5-6 раз быстрее! Если же говорить о более быстром стандарте USB3 - то его и надо сравнивать, соответственно, с современной "последовательной SCSI" - SAS. Впрочем, скорость - не единственный критерий. Вряд ли в реальной жизни компьютеру (если это не крупный сервер) часто приходится перекачивать данные со скоростью сотни мегабайт в секунду. Главное достоинство SCSI - масштабируемость. К типичной материнской плате с SerialATA можно подключить 2-4 устройства SATA. Установили на машину, например, два винчестера и привод CD/DVD. Остался еще один свободный разъем. К нему можно подключить... ну, еще один привод компакт-дисков. Для "параллельного" ATA можно найти еще, скажем, магнитооптику или привод ZIP. Вот, собственно и все. А если вы желаете одновременно установить несколько жестких дисков, пару приводов CD-ROM (один для чтения, другой для записи, или CD-ROM + DVD-ROM), магнитооптику, ZIP, стример, сканер? Кстати, столько устройств устанавливают порой не только на сервер, но и на "крутой" домашний компьютер. Интерфейса ATA/SATA здесь уже явно недостаточно... Что касается стримеров, то они бывают только с интерфейсом SCSI (исключения если и есть, то крайне редко).

Между тем, даже древний, 8-битный (в смысле, шина 8 бит, т.н. Narrow) контроллер SCSI позволяет подключить до 7 устройств! Причем использование SCSI не заставляет отказываться от ATA/SATA - оба интерфейса могут сосуществовать в одном компьютере. Ограничение до 7 устройств преодолевается в более современных контроллерах SCSI с 16-битной шиной (т.н. Wide), которые поддерживают адресацию до 15 устройств... Этого уже вполне достаточно даже для крупного сервера. Кроме того, встречаются SCSI-контроллеры с 2-мя отдельными каналами (шинами), а это уже 30 устройств. Еще SCSI может работать с "магазинами" устройств, например, со "шкафами" с винчестерами, CD-ROMами или ленточными накопителями. "Шкаф" адресуется как одно устройство (то есть у него один номер ID), а накопители в "шкафу" различаются по номерам LUN. В одном "магазине" может быть до 8 устройств с разными LUN (если устройство находится не в "магазине", а отдельно, ему присваивается LUN, равный 0).

Другое преимущество SCSI - протяженность шины. Если у IDE длина шлейфа не должна превышать 40 см, то в случае со SCSI все это изобилие - 7...15 устройств - может располагаться на шлейфе длиной от 1.5 до 25 м (максимальная длина зависит от многих параметров - об этом см. ниже)! Такой шлейф легко протянуть куда нужно даже в большом корпусе (в маленьком корпусе столько устройств просто не поместится). Кроме того, в отличие от IDE, интерфейс SCSI позволяет использовать внешние устройства, находящиеся за пределами системного блока компьютера. В числе внешних устройств не только принтеры-сканеры, но и любые прочие устройства SCSI. Существуют специальные внешние корпуса (см. ниже), в которые можно установить винчестер, CD-ROM или стример, предназначенные для монтажа внутрь системного блока. Так что в принципе, вы можете, например, поставить шумный винчестер в другой комнате (или на лоджии :-)).

В числе других особенностей SCSI отметим его хорошую совместимость - как "снизу вверх", так и "сверху вниз". То есть например, даже к старому, ISA-шному SCSI-адаптеру (разъем Narrow SCSI), установленному в 286/386 машину (!), вы, помучившись немного :-), подключите даже вполне современный жесткий диск Wide SCSI емкостью несколько гигабайт! Сравните это с IDE, когда система порой отказывается видеть даже винчестер крупнее нескольких сотен мегабайт (или нескольких гигабайт - в зависимости от "кривизны" BIOS на материнской плате). В отличие от IDE, у контроллеров SCSI есть свой собственный BIOS, способный поддерживать винчестеры больше 2 Гб (неспособны на это лишь совсем старые контроллеры, которые сейчас непросто найти)... И наоборот, даже к современному контроллеру Ultra Wide SCSI, с помощью переходника, вы можете присоединить древние устройства, например, винчестер или стример, выполненные по древнему стандарту SCSI-1 (отличающиеся от контроллера разрядностью, тактовой частотой и разъемом)...

Кроме того, шина SCSI поддерживает "горячее" отключение - подключение устройств. Разумеется, питание отключаемого - подключаемого устройства предварительно выключается. "Горячую замену" удобно осуществлять с помощью специальных сменных контейнеров для жестких дисков SCSI ("мобиль-рэков"), аналогичных контейнерам для IDE. Однако, в случае с IDE (разумеется, речь об IDE RAID не идет), чтобы поменять винчестер в мобиль-рэке, компьютер необходимо выключать и снова включать: нажатия Reset будет недостаточно, кроме того, есть опасность вывести из строя контроллер или жесткий диск. В случае со SCSI, достаточно заново просканировать шину. Внешние устройства SCSI также удобны для "горячей" замены. Впрочем, все это актуально лишь для круглосуточно работающих серверов, которые не должны останавливаться даже на несколько минут.

Итак, масштабируемость системы SCSI очень велика. Если использовать LUN, полностью ей воспользоваться смогут, пожалуй, только некоторые системные администраторы, работающие в очень серезных организициях. Действительно, 15 x 8 = 120 устройств - винчестеров, стримеров... Далеко не во всякой комнате поместится это шумное хозяйство!

3. Общее устройство системы SCSI

Чтобы собрать систему SCSI, вам понадобятся следующие элементы:
- кабель (шлейф) SCSI, внешний либо внутренний, или и тот, и другой
- хост-адаптер (контроллер) SCSI
- одно или несколько других устройств SCSI
- два терминатора (отдельных или встроенных в устройства)
- переходники (требуются в некоторых случаях)

Шина SCSI представляет собой набор проводников, объединенных в гибкий шлейф, либо кабель. На шине есть разъемы, к которым подключаются различные устройства SCSI, в первую очередь, хост-адаптер, связывающий шину SCSI с системной шиной компьютера (вставляется в слот расширения или встраивается на материнскую плату). Устройства SCSI могут быть внутренними (по отношению к корпусу компьютера), а могут быть внешними. Внутренние устройства объединяются шлейфом, внешние подключаются друг за другом, с помощью кабелей, имеющих по два разъема. Внутренняя и внешняя часть шины SCSI электрически представляют собой одно целое (конец внутренней шины соединен с концом внешней шины). Обычно внутренняя и внешняя шина соединяются через хост-адаптер, но бывают и переходники, устанавливаемые вместо заглушки в отверстие слота расширения компьютера (с одной стороны подключается внутренний шлейф, с другой - внешний кабель).

На концах шины SCSI устанавливаются терминаторы. Терминаторы в данном случае - это не роботы в образе Шварцнеггера ;-), а оконечные нагрузки, или согласующие сопротивления, с помощью которых гасятся стоячие волны, возникающие в длинной шине SCSI. Без терминаторов сигналы в шине сильно искажаются; нормальный обмен данными становится невозможным.

Переходники для SCSI. Они могут потребоваться в частности, для того, чтобы соединить разъемы разных типов (например, внешние Centronics 50-pin и Mini DB50), чтобы перейти от "узкого" 8-разрядного SCSI к "широкому" 16-разрядному (и наоборот), или от внутреннего SCSI - к внешнему...

Рис.1 Прстейший вариант системы SCSI

На Рис.1 показана условная схема простейшей системы SCSI. Терминаторы обозначены как Term., шина 8-разрядная, устройства SCSI - только внутренние (внутри системного блока).

Рис.2 Вариант системы SCSI с внешними устройствами

На Рис.2 - условная схема системы SCSI, в которой есть как внутренние, так и внешние устройства. Шина SCSI проходит между внутренним и внешним разъемами хост-адаптера, и выходит наружу, к внешним устройствам. Каждое внешнее устройство имеет по два разъема, соединенных друг с другом. Внешние устройства соединены в цепочку с помощью внешних кабелей. К последнему устройству в цепочке подключен терминатор.

Рис.3 Вариант системы SCSI с встроенными терминаторами

На Рис.3 показана система, аналогичная изображенной на Рис.1, но со встроенными терминаторами. Встроенные терминаторы включены у хост-адаптера, а также у последнего на шине устройства SCSI. На устройстве SCSI, расположенном посередине шины, терминатор отключен (показано пунктирной линией), а на другом устройстве встроенного терминатора вообще нет. Кстати, если бы хост-адаптер в системе, изображенной на Рис.2, был оборудован встроенным терминатором, его пришлось бы отключить - так как хост-адаптер на Рис.2 располагается посередине шины SCSI (т.е. не на конце шины).

4. Классификация устройств SCSI

За время своего существования, шина SCSI претерпела значительное развитие, так что устройства, подключаемые к ней, могут различаться по нескольким параметрам:
- по методу передачи (типу сигнала): S/E, Differential
- по уровню напряжения: Differential HVD, LVD
- по разрядности шины (типу разъема): Narrow, Wide
- по тактовой частоте (быстродействию): Slow, Fast, Ultra, Ultra2

4.1. Метод передачи сигнала

Электрический сигнал можно передавать разными способами (методами). Уровень принимаемого сигнала измеряется относительно потенциала общего провода ("земли"). При однополярном (Single-Ended, сокращенно S/E или SE) методе передачи, сигнал передается по одному проводу (не считая общего), при этом, кроме полезного сигнала в проводе наводится сигнал помехи, складывающийся с полезным. Избавиться от такой помехи весьма сложно, и она сильно ограничивает общую длину шины SCSI (до 1.5 м); если ее превысить, нормальный обмен данными станет невозможным.

Однако существует дифференциальный (Differential) метод передачи сигнала, когда один сигнал передают по паре проводников (не считая общего), причем в разной полярности: в одном проводнике сигнал имеет положительный потенциал (относительно общего провода), в другом - отрицательный, т.е. в разных линиях сигнал имеет противоположную полярность. Принимающая сторона вычитает (с помощью операционного усилителя) уровень напряжения одного проводника из уровня другого, а как известно, "минус на минус дают плюс": полезные сигналы складываются. Помеха же наводится на оба проводника в одной полярности. Так что сигналы помехи в данном случае вычитаются, и сводятся практически к нулю (помеха на обеих линиях почти одинаковая, т.к. провода в кабеле имеют одинаковую длину и расположение). Для уменьшения помех, проводники в паре скручивают вместе. Использование дифференциального метода передачи сигнала в шине SCSI позволяет значительно увеличить общую длину шины (до 25 м!), однако при этом, естественно, все устройства на шине (в том числе терминаторы!) должны поддерживать этот метод. Кроме того, нужен специальный шлейф, провода в котором скручены в витые пары.

4.2. Уровень напряжения

Устройства SCSI с дифференциальным методом передачи сигнала различаются еще и по уровню напряжения. Есть устройства с высоким уровнем напряжения (High Voltage Differential, сокращенно HVD), а есть с низким уровнем напряжения (Low Voltage Differential, сокращенно LVD). Устройства HVD появились в стандарте SCSI-2 и применялись там, где была нужна большая длина шины. Устройства LVD появились в стандарте SCSI-3, придя на замену HVD (HVD в SCSI-3 уже не используется). Метод LVD позволяет достичь не только большой длины шины, но и высокой скорости передачи данных (80 Мб/с), недостижимой при методе SE. Включать устройства SE, HVD и LVD на одну шину нельзя (за исключением случая, когда вместе используются SE и LVD/MSE - последние могут работать как в режиме LVD, так и в режиме SE). Устройства HVD и LVD значительно дороже аналогичных устройств SE. Кроме того, "железо" HVD встречается очень редко (по крайней мере, автору статьи оно не попадалось).

Метод передачи сигнала и уровень напряжения, на которые рассчитана аппаратура SCSI, можно определить по символьной маркировке, наносимой на устройства (если маркировка отсутствует, то скорее всего, вы имеете дело с аппаратурой SE SCSI):

Рис. 4 Символьные обозначения устройств SCSI

4.3. Разрядность. Наименование разъемов шины

SCSI - параллельная шина. Изначально она была 8-разрядной, т.е. за один такт передавались 8 бит, или один байт данных, затем появились 16 и даже 32-разрядные варианты (впрочем, 32-разрядный SCSI так и остался "на бумаге").

8-разрядный шлейф, т.н. "Narrow SCSI" ("узкий SCSI", на Рис.5 справа) содержит 50 проводников. Первоначально, в стандарте SCSI-2, 16-разрядная шина состояла из двух шлейфов Narrow. Это было неудобно, поэтому спецификация SCSI-3 предусмотрела для 16-разрядной шины один компактный 68-жильный шлейф со специальными разъемами: так называемый "Wide SCSI" ("широкий SCSI", на Рис.5 слева). Любопытно, что шлейф "узкого SCSI" внешне более широкий, чем шлейф "широкого SCSI" (63 и 43 мм соответственно), хотя и содержит меньше проводников.

4.4. Тактовая частота

Пропускная способность шины SCSI соответствует ее тактовой частоте (но зависит также и от разрядности). Предок SCSI, шина SASI работала на частоте 1.5 МГц и обеспечивала мизерную по современным меркам скорость 1.5 Мбайт/с (передавая за один такт 8 бит, или 1 байт данных). С появлением стандарта SCSI-1 шина достигла частоты 5 МГц (скорость, соответственно, 5 Мбайт/с). Это шину принято называть "медленной SCSI" (Slow SCSI).

Стандарт SCSI-2 повысил тактовую частоту до 10 МГц. Такую шину называют "быстрой SCSI" (Fast SCSI). Кроме 8-разрядного (Narrow), появился 16-разрядный вариант шины (Wide), выполненный в виде двух 8-разрядных шлейфов Narrow SCSI. При той же тактовой частоте он имеет вдвое большую скорость передачи данных. То есть, Fast Wide SCSI позволяет передавать данные со скоростью 20 Мбайт/с.

Стандарт SCSI-3 увеличил тактовую частоту еще в два раза, до 20 МГц. Для такой шины есть свое название: Ultra SCSI. 8-разрядный вариант Ultra SCSI имеет быстродействие 20 Мбайт/с, а 16-разрядный (кстати, в стандарте SCSI-3 он выполнен в виде одного компактного шлейфа с особыми разъемами) - 40 Мбайт/с.

Дальнейшее развитие SCSI-3 привело к повышению тактовой частоты до 40 МГц. Однако для этого пришлось отказаться от однополярного метода передачи данных, и 8-разрядного шлейфа Narrow. 16-разрядная шина с дифференциальным методом передачи LVD называется Ultra2 SCSI. Ее быстродействие - 80 Мбайт/с.

Современные стандарты Ultra160 и Ultra320 SCSI в данной статье рассматриваться не будут, посколку соответствующее оборудование до сих пор изготавливается, имеет спрос и соответственно, высокую цену. Что делает нецелесообразным его приобретение для разных "экспериментов" в домашних условиях. Статья же предназначена именно как справочное пособие для любителей "антикварного железа".

5. Шлейфы и разъемы

Здесь следует сказать несколько слов о том, как обозначаются различные типы разъемов SCSI. Это понадобится вам, в частности, если вы будете покупать кабель, шлейф, разъем, терминатор или переходник SCSI, выбирая их по каталогу. Прежде всего, разъемы бывают двух видов: штекеры и гнезда (штекер вставляется в гнездо). С оттенком невинной сексуальности штекер называют "папой" (по-английски Male), а гнездо - "мамой" (Female). Соответственно, в обозначении разъема-"папы" есть буква M, а в обозначении разъема-"мамы" - F. Male/Female не следует путать с Mother/Father!

Разъем, показанный на Рис.5 справа, обозначается IDC50F. Он подключается к разъему типа IDC50M - такими разъемами оборудуются все внутренние устройства Narrow SCSI. Разъем на Рис.5 слева обозначается MD68M. Он подключается к разъему типа MD68F - такие разъемы ставят на внутренние устройства Wide SCSI (как правило, это винчестеры).

Рис.5 Шлейфы Wide и Narrow SCSI (разъемы MD68M и IDC50F)

Примеры устройств SCSI, в данном случае жестких дисков, с интерфейсами Wide и Narrow SCSI (разъемы MD68F и IDC50M соответственно) приведены на Рис.6.

Рис.6 Винчестеры с интерфейсами Wide и Narrow SCSI (разъемы MD68F и IDC50M)

8 и 16-разрядные шины SCSI могут сосуществовать в одном компьютере. На многих хост-адаптерах, например на Diamond FirePort40 или Mylex FlashPoint LW (он же BT-950, показан на Рис. 7) имеются как 50-ти, так и 68-контактные разъемы IDC50M и MD68F, то есть к ним можно подключить два шлейфа - Wide SCSI и Narrow SCSI. Однако два разных шлейфа и логически, и электрически являются одной шиной. Старшие 8 бит шины Wide SCSI заканчиваются внутри хост-адаптера, а младшие 8 бит - идут далее, на 8-битную шину SCSI. То есть, все устройства SCSI "сидят" на единой шине, просто 16-разрядные используют и младшие, и старшие 8 бит, а 8-разрядные - только младшие 8 бит. Если использовать оба разъема, 8 старших бит на хост-адаптере должны быть затерминированы, кроме того, одновременно могут использоваться лишь два разъема из трех (третий разъем - внешний), но об этом позже.

Рис.7 Пример универсального хост-адаптера с разъемами Narrow и Wide SCSI

6. Внешние устройства. Разъемы и кабели для их подключения

В отличие от IDE, SCSI позволяет подключать не только внутренние, но и внешние устройства. Внешние устройства соединяются с хост-адаптером при помощи специальных экранированных кабелей. На каждом кабеле имеются два разъема Если внешних устройств несколько, их соединяют последовательно, используя несколько кабелей. Для этого на внешних устройствах предусмотрены по два разъема, соединенных между собой.

Самым древним типом разъемов для внешних устройств SCSI является т.н. Centronics 50-pin. Он похож на разъем принтера, отличаясь от него большими длиной и количеством контактов (50 вместо 36). Древние хост-адаптеры, например, AHA-1510 или AHA-1540 для шины ISA, были оснащены разъемами такого типа.

Рис.8 Внешний разъем Centronics 50-pin

В начале-середине 90-х годов, на смену громоздкому разъему Centronics пришел более изящный Mini-DIN 50 pin (сокращенно MD50). MD50F можно увидеть на Рис.15. Другие названия этого разъема - HD50 (High Density) или D-SUB 50. Конец внешнего кабеля SCSI с разъемом MD50M показан на Рис.9.

Рис.9 Разъем MD50M внешнего кабеля SCSI

На Рис.10а приведен пример внешнего устройства SCSI - стример HP SureStore 5000 (размер 5.25", кассеты DDS1 на 4 Гб), установленный во внешний корпус. На задней стенке (см. Рис.10в) видны разъем сетевого блока питания (к нему подходит кабель 220 В), небольшой охлаждающий вентилятор и два разъема MD50F, соединенных напрямую внутри корпуса. Как подключается это внешнее устройство, показано на Рис.10б. К одному разъему MD50F подходит кабель SCSI от предыдущего устройства (хост-адаптера), а на другой разъем установлен внешний терминатор: устройство - последнее в цепи внешних устройств SCSI. Терминатор, изображенный здесь, оборудован зеленым светодиодом, который светится, когда по шине SCSI на терминатор подается питание. Следует заметить, что внешний корпус был предназначен для привода CD-R Yamaha 4x (который сломался). Именно для него на задней стенке были установлены аудиоразъемы, переключатель номера ID и выключатель встроенного терминатора. Приспособить все это к стримеру не удалось.

Рис.10а Пример внешнего устройства SCSI	Рис.10б Подключение
Рис.10в Вид сзади

Приведенные выше разъемы (Centronics 50-pin и Mini-Din 50-pin) являются 8-разрядными; кабели с такими разъемами представляют собой продолжение шины Narrow SCSI. Однако, кроме них существуют достаточно редкие 16-разрядные разъемы типа Mini-Din 68-pin (MD68) и соответствующие кабели, с помощью которых можно подключать внешние устройства Wide SCSI. MD68 отличается от MD50 только большими длиной и количеством контактов. Разъемом MD68F оборудован, в частности, хост-адаптер BT-950 (см. Рис. 7).

Рис.11 Внешний разъем MD68F

7. Переходники для шины SCSI

Для чего нужно использовать переходники? Во многих случаях, если:
- нужно подключить одновременно устройства Narrow и Wide SCSI
- хост-адаптер имеет разъем Narrow, а шлейф типа Wide SCSI
- хост-адаптер имеет разъем Wide, а шлейф типа Narrow SCSI
- шлейф типа Narrow, а устройство SCSI имеет разъем Wide
- шлейф типа Wide, а устройство SCSI имеет разъем Narrow
- внешний разъем хост-адаптера не подходит к разъему кабеля
- нужно подключить три разных шины одновременно: шлейфы Narrow и Wide, а также внешний кабель. Даже хост-адаптер, типа показанного на Рис.7, не позволяет сделать это непосредстенно
- хост-адаптер (напр. AVA-1502) не имеет внешнего разъема, а внешние устройства подключать нужно
- а также в некоторых иных ситуациях

Рис.12 Переходники IDC50F->MD68F и IDC50M->MD68M

На Рис.12 показаны два переходника: IDC50F->MD68F (слева) и IDC50M->MD68M (справа). Первый переходник позволяет соединить хост-адаптер (единственный разъем Narrow SCSI) и шлейф WideSCSI. Таким образом, к устаревшему хост-адаптеру (напр. AHA-1540C для шины ISA) можно подключить несколько вполне современных винчестеров. Также можно вставить этот переходник в разъем шлейфа Wide SCSI, а затем присоединить к переходнику устройство Narrow SCSI. Т.е. переходник пригоден для создания следующих соединений:
1. хост-адаптер Narrow - шлейф Wide SCSI
2. шлейф Wide - устройство Narrow SCSI

Второй переходник нужен для того, чтобы к шлейфу Narrow SCSI подключить устройство Wide SCSI. Также такой переходник годится, чтобы к хост-адаптеру с разъемом Wide SCSI подключить шлейф Narrow SCSI. Т.е. переходник пригоден для создания таких соединений:
1. хост-адаптер Wide - шлейф Narrow SCSI
2. шлейф Narrow - устройство Wide SCSI

Вышеописанные переходники пригодны для того, чтобы иметь в системе несколько устройств Narrow и одно Wide, либо напротив, несколько устройств Wide и одно Narrow. А что, если нужно подключить одновременно несколько устройств Narrow и несколько Wide (причем разъем на хост-адаптере один)? В этом случае возможен следующий способ:

Рис.13 Разъем IDC50M, надетый на конец шлейфа Narrow SCSI

В магазине радиодеталей можно приобрести разъем типа IDC50M, предназначенный для установки на шлейф. С помошью небольших тисков его нетрудно "посадить" на конец шлейфа Narrow SCSI так, как показано на Рис.13. Затем следует вставить в этот разъем переходник IDC50F->MD68F (см Рис. 12). И наконец, к переходнику подключается конец шлейфа Wide SCSI. Получается конструкция, подобная изображенной на Рис.14:

Рис.14 Так можно соединить шлейфы Narrow SCSI и Wide SCSI

Такое сооружение вполне успешно работало у автора на компьютере HP Vectra 6/200XU, оснащенном интегрированным хост-адаптером AIC-7880 Ultra (разъем Narrow SCSI). На компьютере были установлены винчестер Quantum Atlas II 4.5GB (Narrow), стример HP SureStore 5000 (Narrow), а также винчестеры IBM DDRS39130W и Quantum XP32150WS (оба с разъемами Wide, причем винчестер XP3215WS располагался на конце шлейфа Wide SCSI). Следует заметить, что винчестер IBM DDRS39130W (а также DDRS34560W) не имеет встроенного терминатора, и не желает работать через переходник в одиночку. Поэтому, кроме него, на шлейф Wide SCSI, за неимением подходящего терминатора, пришлось установить винчестер типа Quantum XP32150, со включенным встроенным терминатором, и с ним вся система начала действовать нормально.

Разъемы IDC50 и соответствующие шлейфы проводов нередко продаются в магазинах, торгующих электронными компонентами, так что, если у вас нет шлейфа Narrow SCSI, вы можете изготовить его сами, нужной длины и с нужным количеством разъемов (разумеется, учитывая требования к максимальной длине шины). Также несложно установить на имеющийся шлейф дополнительные разъемы. Разъемы крепятся на шлейф путем обжима (контакты прокалывают изоляцию и внедряются в токопроводящие жилы), например, с помощью небольших тисков.

Иногда переходники бывают нужны для подключения внешних устройств. Например, дешевый хост-адаптер AVA-1502 вообще не оборудован внешним разъемом (и даже крепежной планкой!), и имеет только внутренний разъем Narrow SCSI. В этом случае к нему можно подключить конец шлейфа Narrow, а к другому концу шлейфа присоединяется переходник, такой как показано на Рис.15:

Рис.15 Переходник IDC50M->MD50F

Переходник IDC50M->MD50F устанавливается вместо заглушки в отверстие слота расширения на задней стенке системного блока. Другое применение данного переходника - подключение внешних устройств кабелем MD50, в случае, если хост-адаптер оснащен другим внешним разъемом (например, Centronics 50-pin или MD68).

Не забудьте, ту конструкцию, что вы соорудили при помощи переходников, нужно правильно затерминировать. Но об этом - позже.

8. Адресация шины

Каждое устройство SCSI, в том числе хост-адаптер, должно иметь уникальный адрес - ID. Устройства Narrow SCSI поддерживают адреса от 0 до 7, Wide SCSI - от 0 до 15. Хост-адаптер обычно занимает старший адрес (7 или 15). Загрузочному жесткому диску, как правило, присваивают младший адрес (0). ID хост-адаптера, как правило, фиксирован, или задается программным путем, ID прочих устройств - перемычками. Адресация производится в двоичной системе. Например, на устройстве есть четыре перемычки, обозначенные как ID BIT1, BIT2, BIT3 BIT4 (еще их маркируют, соответственно, как A0, A1, A2, A3 или ADDR1, ADDR2, ADDR4, ADDR8). В двоичной системе:
ID = BIT1 + 2*BIT2 + 4*BIT3 + 8*BIT4.
Например, если замкнуть перемычку BIT1, получим
ID = 1 + 0 + 0 + 0 = 1.
Если замкнуть BIT1 и BIT2, будет
ID = 1 + 2 + 0 + 0 = 3.
Если замкнуть только BIT4, то
ID = 0 + 0 + 0 + 8 = 8.
Если замкнуть все перемычки, то
ID = 1 + 2 + 4 + 8 = 15...

Номер ID не является абстрактным числом - он определяет приоритет каждого устройства на шине. Чем больше номер ID, тем выше приоритет устройства, имеющего этот ID. Поэтому для хост-адаптера SCSI, как правило, выбирается наивысший ID=7 (или 15 у Wide SCSI). Для устройств, критичных к времени задержки передачи данных (приводы CD-RW, стрмеры) принято выбирать ID=4, 5 или 6, а для устройств, некритичных к задержкам (винчестеры, приводы CD-ROM) присваивают ID=0, 1, 2...

9. Длина шины

Длина шины SCSI складывается из суммарной длины внешних и внутренних кабелей. Максимально допустимая длина шины определяется разными факторами:
- частотой шины (SCSI-1, SCSI-2, SCSI-3)
- методом передачи сигнала (S/E, HVD или LVD)
- количеством устройств, подключенных к шине

Для SCSI-1 ("медленный SCSI", скорость 5 Мб/с) максимальная длина шины - 6 м.

Для SCSI-2 (Fast SCSI - 10 Мб/с, Fast Wide SCSI - 20 Мб/с) максимальная длина шины - 3 м (метод S/E), или 25 м (метод HVD). Если количество устройств на шине SE SCSI-2 не более трех, максимальная длина шины может достигать 6 м.

Для SCSI-3 (Ultra SCSI - 20 Мб/с, Ultra Wide SCSI - 40 Мб/с) при использовании метода S/E, максимальная длина шины уменьшается до 1.5 м. Однако, если устройств на шине S/E SCSI-3 не более трех, длина шины может быть до 3 м.

10. Терминаторы и их установка

На обоих концах шины SCSI обязательно должны быть установлены терминаторы. Если длина шины будет около половины метра, возможно, все будет работать и без них, либо всего с одним терминатором (нет же терминаторов на концах шлейфа IDE!). Впрочем, надежность такой системы будет сомнительна. Вопрос о правильной установке терминаторов не так прост, как может показаться на первый взгляд. Ведь шина SCSI может иметь различную конфигурацию. Кроме того, терминаторы бывают разными:
- отдельными или встроенными
- внутренними или внешними
- активными или пассивными
- ручными, полуавтоматическими или автоматическими.

Терминаторы бывают отдельными, в виде небольших специальных устройств в отдельном корпусе, и встроенными в другие устройства SCSI, преимущественно хост-адаптеры, а также жесткие диски, CD-ROM'ы и т.д. Отдельные терминаторы бывают внутренними (подключаются к последнему разъему внутреннего шлейфа SCSI), и внешними (подключаются к последнему внешнему устройству SCSI). Внутренний терминатор Narrow SCSI показан на Рис.16, а внешний - на Рис.17 (кстати, по значку на его корпусе видно, что он предназначен для шины S/E). Примеры различных встроенных терминаторов можно увидеть на Рис.18. Детали, выполняющие функции терминирования, выделены красными стрелками.

Рис.16 Отдельный внутренний терминатор с разъемом IDC50M
(подключается к шлейфу Narrow SCSI)

Рис.17 Отдельный внешний терминатор с разъемом MD50M
(подключается к внешнему устройству SCSI)

Рис.18 Примеры различных встроенных терминаторов:
а) хост-адаптер AHA-1510A (ISA); б) хост-падаптер AHA-2742A (EISA);
в) жесткий диск Micropolis 4110; г) хост-адаптер AVA-1502 (ISA);
д) жесткий диск Quantum XP34300W; е) привод CD-R SONY CDU926S;
ж) хост-адаптер Tecram DC-315U (PCI)

Встроенные терминаторы можно включать-выключать перемычкой либо (как бывает в случае с хост-адаптером) программно. В древних устройствах SCSI, чтобы выключить встроенный терминатор, порой приходлось извлекать из разъемов линейки сопротивлений (главное, их потом не потерять!) - см. Рис.18а,в,е. Терминатор хост-адаптера с одним разъемом (Рис.18г) намертво запаян, и отключить его невозможно. Терминатор хост-адаптера DC-315U (Рис.18ж) может включаться-выключаться автоматически. Встроенные терминаторы довольно удобны и выгодны: винчестер с встроенным терминатором стоит дешевле, чем винчестер без терминатора плюс терминатор в отдельном корпусе, да и дополнительный разъем на шлейфе для отдельного терминатора не нужен. Однако в некоторых статьях про SCSI утверждается, что встроенный терминатор хуже отдельного. С точки зрения автора этой статьи, недостатки встроенных терминаторов явно преувеличены.

Терминаторы бывают пассивными (passive) и активными (active). Пассивный терминатор - линейка делителей на резисторах, применяется со старыми медленными устройствами стандарта SCSI-1 (быстродействие 5 Мбайт/с) или Fast SCSI-2 (10 Мбайт/с). Эффективность пассивных терминаторов невысока, поэтому для шины Ultra SCSI-2 (20 Мбайт/с) и тем более, Ultra Wide SCSI, используют активные терминаторы, которые представляют собой наборы вспомогательных источников напряжения с диодами.

Активные терминаторы требуют электрического питания. Оно подается от одного из устройств SCSI (например, хост-адаптера), через шину по линии TERMPWR. Существуют три возможных варианта подачи питания для терминатора:
- питание для терминатора (внешнего или внутреннего) подается с устройства SCSI на линию TERMPWR шины SCSI (TP to Bus, или Drive Supplies Bus)
- питание для терминатора (внешнего или внутреннего) берется от линии TERMPWR шины SCSI (TP from Bus, или Bus Supplies Drive)
- питание для терминатора (внутреннего) берется от устройства, в которое он встроен (TP from Drive, или Drive Supplies Own).

Следует заметить, что многие жесткие диски, имеющие встроенный терминатор (напр. Seagate ST34572 Barracuda), позволяют перемычкой выбирать один из трех укзанных выше вариантов. Так, если на шине SCSI установлены два таких жестких диска, то:
1. На последнем (на шлейфе) диске можно включить терминатор (перемычка Term Enadle), и запитать его от шины SCSI (TP from Bus). На другом диске придется снять перемычку Term Enable, и подать с него питание терминатора на шину SCSI (TP to Bus).
2. Можно и по-другому. На последнем диске поставить перемычку TP from Drive. В этом случае встроенный терминатор будет питаться от встроенного же в жесткий диск источника питания. Значит, на другом диске питание шины (TP to Bus) можно отключить.
3. Но это еще не все! Если установить на конец шлейфа отдельный терминатор, встроенные терминаторы будут не нужны. Значит, перемычки Term Enable на обоих дисках снимаются. Но отдельный терминатор требует питания. Следовательно, необходимо включить на любом одном диске перемычку TP to Bus.
4. И напоследок: скорее всего, ваш хост-адаптер уже подает питание на линию TERMPWR. То есть, перемычка TP to Bus тоже снимается на обоих жестких дисках...

Как видите, в случае со SCSI, одна и та же цель может достигаться разными способами. То есть, здесь возможен "творческий подход". Согласитесь, это скорее достоинство, чем недостаток: вместо одного шаблонного решения ("делай как все делают"), существует много разных вариантов конфигурации шины: можно выбирать тот, который проще, тот, который дешевле, тот, который надежнее, и даже тот, который просто больше нравится...

Терминаторы бывают ручными, полуавтоматическими или автоматическими. Ручные терминаторы включаются/выключаются перемычкой, либо путем установки/вытаскивания линеек сопротивлений из разъемов. Полуавтоматические терминаторы (устанавливаются в хост-адаптерах) включаются/выключаются программным путем, например, с помощью утилиты конфигурации EISA, или утилиты, встроенной в BIOS хост-адаптера. Автоматические терминаторы встречаются на достаточно современных хост-адаптерах Ultra SCSI и Wide Ultra SCSI. Они сами включаются/выключаются, когда это нужно - целиком или по частям (младшие и старшие 8 бит). Впрочем, пользователь может управлять терминаторами сам - с помощью утилиты, встроенной в BIOS хост-адаптера.

Рассмотрим разные варианты установки терминаторов - в зависимости от конфигурации шины SCSI - на примере хост-адаптера с тремя разъемами (вроде показанного на Рис.7): внутренние Narrow SCSI и Wide SCSI, и внешний Narrow SCSI.

Рис.19

На Рис.19 тот случай, когда к хост-адаптеру подключаются только внутренние устройства Narrow SCSI. Терминатор, встроенный в хост-адаптер, состоит из двух независимых частей, каждая из которых "работает" на 8 бит шины SCSI. LO обслуживает "нижние" 8 бит, HI - "верхние" 8 бит. "Половинки" LO и HI терминатора можно включать-выключать с помощью встроенной утилиты конфигурации хост-адаптера. На Рис.18 (и далее) выключенная "половинка" терминатора обозначена зачеркнута крест-накрест.

Итак, шина Narrow SCSI содержит в себе лишь "нижние" 8 бит. Соответственно, с этой шиной связан только терминатор LO. Поскольку внешних устройств нет, хост-адаптер - на конце шины. Значит, терминатор LO нужно включить. Терминатор HI здесь никак не используется, его можно выключить. Разумеется, устройство Narrow SCSI на другом конце шины должно быть затерминировано.

Рис.20

На Рис.20 ситуация, когда к хост-адаптеру подключены только внутренние устройства Wide SCSI. В шине Wide содержатся и "нижние", и "верхние" 8 бит, с ней связаны обе части терминатора - LO и HI. Так как внешних устройств нет, хост-адаптер и здесь является крайним устройством на шине. Значит, нужно включить у встроенного терминатора как LO, так и HI. А также поставить на другой конец шлейфа терминатор типа Wide SCSI (16-разрядный).

Рис.21

В случае с Рис.21, существуют только внутренние устройства, но разные: Narrow SCSI и Wide SCSI. Они подключаются к двум разным шлейфам. "Верхние" 8 бит шины SCSI подключаются только к устройствам Wide SCSI. Дальше хост-адаптера эти 8 бит не идут, значит их нужно затерминировать внутри хост-адаптера (включить терминатор HI). А вот "нижние" 8 бит идут от устройств Wide SCSI через хост адаптер дальше, к устройствам Narrow SCSI. Значит, терминатор LO, отвечающий за них, необходимо отключить (на рисунке LO зачеркнуто). "Нижние" 8-бит терминируются на конце шлейфа Narrow SCSI.

Рис.22

На Рис.22 появляются внешние устройства SCSI. Также как и на Рис.19, "верхние" 8 бит шины, предназначенные для устройств Wide, никак не используются. Соответственно, терминатор HI отключен. А терминатор LO отключен, потому что "нижние" 8-рязрядов шины SCSI в хост-адаптере не заканчиваются, а переходят от внутренних устройств Narrow к внешним.

Рис.23

Более сложная ситуация на Рис.23. Она очень похожа на случай Рис.21, с той лишь разницей, что вместо внутренних устройств Narrow SCSI, подключаются внешние. А внутренний и внешний разъемы Narrow соединены напрямую.

Рис.24

Рис.24 показывает, почему нельзя использовать одновременно все три разъема хост-адаптера. Потому что при этом SCSI, имеющий шинную топологию, приобретает топологию "звезда" (три линии сходятся в одной точки). Непонятно, что делать в данном случае: ставить терминаторы на все концы "звезды"? Как на это отреагируют устройства SCSI, рассчитанные на два терминатора вместо трех, и что будет в центре "звезды"? А если установить только два терминатора, то в "луче" без терминатора возникнут стоячие волны... Впрочем, если подключить одновременно внешние и внутренние Narrow SCSI, и внутренние Wide SCSI все же необходимо, можно попробовать вариант, приведенный на Рис.25

Рис.25

В этом случае "нижние" 8 бит шины SCSI проделывают долгий путь от одного терминатора до другого: начиная с конца шлейфа Wide, проходят через хост-адаптер, затем идут через шлейф Narrow SCSI на переходник, выходят наружу системного блока и заканчиваются на последнем внешнем устройстве Narrow SCSI. У такой схемы шинная топология сохраняется.

11. Немного о хост-адаптерах

Хост-адаптер (контроллер) - это одно из устройств SCSI. Оно соединяет шину с системной магистралью компьютера. Хост-адаптер устанавливается в слот расширения как отдельное устройство, но в некоторых случаях его встраивают в материнскую плату. Бывают и комбинированные устройства, например, SCSI-контроллер и звуковая карта, совмещенные на одной плате расширения. Разновидностей слотов расширения существует достаточно много (8-bit ISA, 16-bit ISA, EISA, MCA, VLB, PCI, PCMCIA...), и для каждого из них существуют соответствующие хост-адаптеры. Есть даже такое удивительное устройство, как контроллер SCSI, подключаемый к компьютеру через LPT-порт!

Как и другие платы расширения, хост-адаптер SCSI имеет свои номер прерывания, адрес ввода-вывода в памяти и номер канала DMA. Еще у хост-адаптера есть адрес встроенного BIOS'а (впрочем, BIOS есть не на всех хост-адаптерах). Эти параметры нужно устанавливать вручную, либо, если есть поддержка Plug and Play, автоматически.

Хост-адаптеры различаются по "степени сложности", в зависимости от их назначения, области выполняемых задач и цены. Условно их можно разделить на четыре класса:
- серверные
- полноценные
- упрощенные
- примитивные

Начнем с т.н. "полноценных" адаптеров (типа Mylex BT-950, изображенного на Рис.7, Diamond FirePort40 или AHA-2940 - для шины PCI, AHA-2742 - для шины EISA, AHA-1540 - для шины ISA). Они предназначены для организации развернутой подсистемы SCSI, включающей в себя внутренние и внешние устройства (винчестеры, CD-ROM'ы, стримеры, сканеры...), и устанавливаются, как правило, на сервер.

Рис.26 "Полноценный" хост-адаптер AHA-1540

"Полноценные" адаптеры имеют внутренний разъем (Narrow, Wide или оба), внешний разъем (Narrow или Wide), и оснащены BIOS'ом, позволяющим осуществлять загрузку операционной системы с жесткого диска SCSI или даже SCSI CD-ROM'а. BIOS содержится в отдельной микросхеме ПЗУ. В ходе запуска компьютера (до загрузки ОС), BIOS выводит на эран компьютера "приглашение" войти в утилиту настройки хост-адаптера. Для этого нужно нажать указанную комбинацию клавиш (например, Ctrl-B для BT-950, или Ctrl-A для хост-адаптеров Adaptec). В-общем, это похоже на вход в утилиту BIOS SETUP, только здесь BIOS расположен в хост-адаптере. Утилита позволяет менять многие настройки хост-адаптера (его ID, быстродействие и разрядность шины, четность, параметры встроенного терминатора, поддержку более 2-х винчестеров или винчестеров крупнее 2 Гб, подачу винчестерам команды запуска шпинделя, поддержку LUN и многое другое). Хост-адаптер сканирует шину SCSI, выводит список подключенных устройств и пытается загрузить ОС с одного из устройств (обычно это жесткий диск с ID=0). Полноценный хост-адаптер представляет из себя, по сути, одноплатный "компьютер в компьютере". У него есть специальный процессор, внутренняя шина, оперативная память, ПЗУ и даже ППЗУ (Flash-память, в которой хранятся настройки хост-адаптера).

Рис.27 "Полноценный" хост-адаптер AHA-2742A

Вот достаточно редкий хост-адаптер AHA-2742A для шины EISA, содержащий внутренний и внешний разъемы Narrow SCSI, программно управляемый терминатор, BIOS, и даже встроенный контроллер дисководов. Адаптер поддерживает стандарт Fast SCSI (10 Мбайт/с). Следует сказать несколько слов о шине EISA (Extended ISA, или "расширенная ISA"). Это относительно быстрая 32-разрядная шина c пропускной способностью 33 Мбайт/с, совместимая "сверху вниз" с устройствами ISA. То есть, в слоты EISA можно устанавливать ISA-шные платы, что весьма удобно. Как видно на Рис.27, плата расширения EISA содержит, в отличие от ISA, два ряда контактов. Верхний ряд контактов соответствует контактам ISA-шных плат, а нижний, снабженный небольшими вырезами - дополнительный. ISA-шная плата, вставленная в слот EISA, соединяется только с верхним рядом контактов слота, а EISA-шная входят в контакт и с верхним, и с нижним рядами контактов.

Шина EISA устанавливалась, главным образом, на серверах и рабочих станциях с процессорами 386, 486 и Pentium. Для серверов характерен интенсивный обмен данными между процессором и дисковой подсистемой, а также между процессором и сетевой платой (платами). Пропускной способности шины ISA (5 Мбайт/с) стало быстро не хватать. Так, в случае с контроллером AHA-1540, именно шина ISA становится "узким местом", ограничивающим скорость обмена с жестким диском до 2-3 Мбайт/с, хотя шина Fast SCSI имеет скорость около 10 Мбайт/с. Используя хост-адаптер, предназначенный для более скоростной шины EISA, этой скорости можно легко достичь.

Если "классические" ISA-шные устройства настраиваются с помощью перемычек или переключателей (см. красный переключатель на Рис.26 вверху слева), то устройства EISA поддерживают программную настройку. Однако для этого нужно иметь специальную утилиту конфигурации, а также специальные файлы конфигурации для каждого устройства EISA, в том числе, для материнской платы. Они содержат описание устройств, список используемых ими ресурсов, допустимые настройки и многое другое. Причем утилита конфигурации сама запрашивает у пользователя нужный ей файл. Файлы конфигурации имеют имя вида !XXXyyyZ.CFG, где XXX - обозначение изготовителя платы (напр. MIC - Micronics, ADP - Adaptec), yyy - идентификационный код модели платы, Z - номер модификации, или ревизии модели. Например, для материнской платы M54Pe16 необходим файл !MIC0055.CFG, а хост-адаптеру, изображенному на Рис.27 требуется файл !ADP7771.CFG.

Если вставить в слот EISA-шное устройство, или наоборот, убрать его (или даже просто переставить в другой слот), нужно запускать утилиту конфигурации EISA. Иначе вставленное устройство не будет работать, а в напоминание об удаленном или ненастроенном устройстве, при запуске системы на экран будет выводиться сообщение типа "EISA configuration error. Run EISA Config utility". Если вам нужны утилита конфигурации, а также файлы конфигурации - обращайтесь к автору этой статьи, у него есть достаточно много разных CFG-файлов...

"Упрощенные" хост-адаптеры отличаются от "полноценных" тем, что не имеют своего BIOS'а. В качестве примеров можно привести DC-315U фирмы Tekram - для шины PCI, или AHA-1510A фирмы Adaptec - для шины ISA.

Рис.28 "Упрощенный" хост-адаптер DC-315U

Такие адаптеры не позволяют загружаться с жесткого диска SCSI, и не содержат встроенной утилиты конфигурации. Настраивать их (а затем сохранять настройки во Flash-памяти) можно с помощью специальной программы, написанной под DOS. Терминатор, встроенный в "упрощенный" адаптер - отключаемый (возможно, даже автоматически), поскольку к такому адаптеру можно присоединять как внутренние, так и внешние устройства SCSI, в том числе жесткие диски (для внутренних устройств есть только один разъем Narrow). Но жесткие диски станут доступны лишь после загрузки соответствующих драйверов. Таким образом, использовать "упрощенный" хост-адаптер можно лишь в паре с жестким диском IDE, с которого будут загружаться ОС и драйверы хост-адаптера (хотя, худо-бедно это можно делать и с дискеты).

Но бывают и еще более дешевые контроллеры SCSI, назовем их "примитивными". Разумеется, BIOS на них не устанавливается. На "примитивных" адаптерах установлен всего один разъем, внутренний или внешний. Поэтому встроенный терминатор делается неотключаемым (см. Рис.18г). В качестве яркого примера можно привести AVA-1502 фирмы Adaptec.

Рис.29 "Примитивный" хост-адаптер AVA-1502

Он имеет только внутренний разъем Narrow SCSI, и не оборудован даже крепежной планкой! Минимум деталей (микросхема Adaptec, терминатор, кварц, несколько конденсаторов и резисторов). Настройка осуществляется вручную, с помощью перемычек: можно изменять номер прерывания (9, 10, 11, 12) и адрес ввода-вывода (140h либо 340h). Разумеется, Flash-памяти у AVA-1502 отсутствует. Такой хост-адаптер предназначен для подключения одного-двух внутренних устройств, типа SCSI CD-ROMа, винчестера или стримера. Однако, используя переходник IDC50M->MD50F, показанный на Рис.15, к этому адаптеру можно подключать, при необходимости, и внешние устройства. К AVA-1502 подходят стандартные драйверы и утилиты от Adaptec.

Есть и другой вид "примитивных" хост-адаптеров. По сути, это "платы для сканеров" (они обычно поставлялись в комплекте со сканером). В качестве примера можно взять SYM20403 фирмы Symbios Logic.

Рис.30 "Примитивный" хост-адаптер SYM20403

У него есть только внешний разъем MD50F. SYM20403 поддерживает Plug and Play, поэтому на нем нет никаких перемычек. По некоторым данным, "платы для сканеров" поддерживают не семь, а лишь одно-два устройства. Вероятно, к ним можно подключить не только сканер, но и некоторые другие внешние устройства (например, CD-ROM во внешнем корпусе). Однако, в наборе драйверов, написанных для SYM20403, нет даже драйверов под DOS! Разумеется, нет и утилиты для форматирования винчестеров, а значит, использовать вместе с SYM20403 винчестер, увы, не получится. Предназначение этой "платы для сканера" - обслуживать сканер, и ничего более.

Что можно сказать о т.н. "серверных" хост-адаптерах? Это специализированные, и очень редкие платы, позволяющие собирать RAID-массивы на винчестерах SCSI. Они оснащаются мощными процессорами и большим количеством оперативной памяти (часто даже в виде стандартных модулей памяти SIMM или DIMM). К сожалению, автор статьи не располагает подобными устройствами, поэтому говорить о них подробнее он не берется.

12. Особенности жестких дисков с интерфейсом SCSI

Если говорить о жестких дисках SCSI, то в целом, они значительно быстрее аналогичных винчестеров IDE. В основном, это достигается увеличением частоты вращения шпинделя: так, когда IDE-шные винчестеры вращались с частотой 3600 об/мин., некоторые винчестеры SCSI вращались в 1.5 раза быстрее - 5400, и даже 6300 об/мин. Когда IDE достигли той же "планки", SCSI перешли на 7200 об/мин. К тому времени, когда IDE освоили 7200 об/мин., для SCSI уже были нормой 10000 RPM (т.е. оборотов в минуту). Сейчас можно встретить накопители SCSI, шпиндель которых вращается почти как турбина пылесоса - 15000 RPM. Разумеется, это не дается даром: скоростные винчестеры SCSI имеют повышенное тепловыделение. У них сильно греются не только микросхемы на плате электроники (можно обжечься!), но и корпус. Поэтому "10-тысячники" нуждаются в принудительном охлаждении путем обдува вентилятором. Но несмотря на это, их надежность субъективно ниже, чем у "тихоходов".

Так, у автора статьи однажды "умер" винчестер IBM Ultrastar DDYS-T09170 (9.1 Гб, 10000 rpm). То, что он стоял в отсеке с вентиляторами, ему не помогло. Впрочем, до того, как пишущий эти строки приобрел IBM Ultrastar, этот накопитель, наверное, так не охлаждался, что и вызвало медленное "выгорание" электроники. Интересно, что IBM зачем-то лепит пластмасовые крышечки, которые явно не способствуют охлаждению, на самую большую и горячую микросхему (винчестеры серий DDRS и DDYS). Крышечки крепятся на липучке, и автор статьи, умудренный горьким опытом, их на всякий случай оторвал (с двух винчестеров DDRS) - микросхемы стали холоднее. Кроме температуры, "10-тысячники" отличаются сильным шумом высокого тона. Однозначно, таким винчестерам место в серверной комнате, а не в жилом помещении. Однако, чемпионом по шумности стал Maxtor MXT-540S. Древний и маленький (540 Мб), он в свое время, вероятно, имел рекордную частоту вращения - 6300 об/мин. По звуку, MXT-540S напоминает работающую соковыжималку, а в комнате, где он находится, трудно разговаривать, не повышая голоса! Справедливости ради, можно предположить, что в "молодые годы" он был менее шумным. Но не все винчестеры SCSI являются высокооборотными - есть и современные "тихоходы", например, Quantum Fireball TM 12S012/21S012 (1.3/2.1 Гб, 4500 об/мин), Seagate ST410800N/W (9.1 Гб, 5400 об/мин) или ST423451N/W (23.4 Гб, 5400 об/мин, впрочем, и размер у него 5.25").

Кроме повышенной скорости вращения, винчестеры SCSI имеют, как правило, большой объем встроенной кэш-памяти. Кэш на плате электроники винчестера значительно быстрее кэша в оперативной памяти компьютера, а оперативную память компьютера лучше использовать в других целях. Так вот, в качестве примера можно сравнить винчестеры Seagate ST34313A (IDE) и Quantum XP34300W (Wide SCSI). ST34313A начали выпускать года на четыре позже, чем XP34300W. Несмотря на это, по быстродействию (измерено с помощью теста HddSpeed v2.1), и по объему (оба 4.3 Гб) значительно более новый Seagate не превосходит Quantum. Что касается кэш-памяти... У ST34313A объем встроенного кэша 256 Кб, а у XP34300W - 2048 Кб! В 8 раз больше! Однако, нужно заметить, что такой размер кэша для винчестеров SCSI емкостью 2...10 Гб нетипичен - в большинстве случаев он составляет 512...1024 Кб. Тем не менее, аналогичные диски IDE имеют кэш не более 128...256 (редко 512) Кб.

Несмотря на большую скорость вращения и повышенную температуру, жесткие диски SCSI - разумеется, при правильной эксплуатации - заметно надежнее и долговечнее, чем аналогичные диски IDE. Статистический показатель MTBF (Mean Time Before Failure, или среднее время наработки на отказ) у IDE редко превышает 300-500 тыс. часов, а срок гарантии, установленный производителем, не более 2-3 лет. Однако, для многих винчестеров SCSI, например, Quantum XP34300WS, Seagate ST32430N HAWK, показатель MTBF равняется 800 тыс. часов, а гарантия длится 5 лет! Quantum ATLAS II 4550S, Seagate ST34572W BARRACUDA и многие другие могут "похвастаться" MTBF, равным 1 млн. часов (гарантия также 5 лет).

Винчестеры SCSI сложнее в установке, чем IDE, поскольку имеют большое количество настроек: если у многих IDE всего одна перемычка (определяющая режим Master/Slave), то у SCSI их значительно больше. Обычно это выбор номера ID (3-4 перемычки), включение встроенного терминатора, выбор типа питания терминатора (есть не у всех), включение контроля четности (parity), режим запуска шпинделя (motor start), включение защиты от записи (write protect) и другое... Как правило, есть разъем для подключения светодиода, указывающего на обращение к данному винчестеру. У винчестеров IDE этих полезных функций (кроме, может быть, разъема для светодиода) нет.

Рис.31 Перемычки для конфигурации винчестера Seagate ST34572W

В качестве примера винчестера SCSI, достаточно сложного в установке и настройке, можно привести Seagate Barracuda ST34572W. Он оборудован многими "джамперами", расположенными в трех местах (см. Рис.31). Наклейка на винчестере разъясняет их использование. ID можно указывать перемычками на переднем или заднем торце накопителя (ADDR 1, 2, 4, 8). Перемычек четыре, поскольку устройство имеет интерфейс Wide. Там же можно подключить светодиод. Кроме того, на плате электроники винчестера есть панелька с 8 маленькими перемычками. С их помощью управляют встроенным терминатором, четностью, режимом запуска двигателя, защитой от записи...

Рис.32 Перемычки для конфигурации винчестера Quantum TM 12S012

Гораздо проще в настройке накопитель Quantum Fireball TM 12S012. На его плате электроники всего пять перемычек (см. Рис.32), из них три (A0, A1, A2) задают ID устройства. A0 соответствует ADDR1, A1 - ADDR2, A2 - ADDR4. Перемычек три, поскольку винчестер TM 12S012 предназначено для шины Narrow. Перемычка TE включает встроенный терминатор. Назначение еще одного "джампера" (PK) пока неясно, возможно, он выключает контроль четности.

Для чего нужно выбирать режимы запуска шпинделя? Это нужно, чтобы снизить нагрузку на блок питания при включении компьютера. В момент раскручивания шпинделя, винчестер потребляет повышенный ток. Если на компьютере всего 1-2 жестких диска (что характерно для IDE), они могут раскручиваться сразу же, после включения питания. Другое дело, если количество винчестеров 4-6 или даже больше (сервер со SCSI). В этом случае можно включить задержку запуска шпинделя ("Delay motor start", или "Delay spin"). Величина задержки определяется номером ID винчестера. Таким образом, жесткие диски будут стартовать по очереди, и блок питания испытает не один большой бросок тока, а несколько маленьких бросков. Это полезно не только для блока питания, но и для всей электроники компьютера, ведь работа при напряжении, отличном от номинального, для нее вредна. При одновременной раскрутке всех шпинделей напряжение в цепи +12 В значительно снизится, а напряжение в остальных цепях может измениться в меньшую или большую сторону. Дело в том, что обмотки для всех каналов блока питания (+5 В, +12 В, -12 В, -5 В) намотаны на общем импульсном трансформаторе, а напряжение контролируется только в канале +5 В.

Включение шпинделя винчестеров SCSI может производиться автоматически, или принудительно. Автоматическое включение производится с задержкой, или без нее - винчестер раскрутится, даже если он не подключен к шине SCSI (у IBM Ultrastar, например, этот режим включают перемычкой "Enable auto spin"). Но есть возможность принудительного включения шпинделя через шину. Этим занимается контроллер (хост-адаптер) SCSI. Впрочем, такую функцию поддерживают не все контроллеры, особенно старинные. Если контроллер поддерживает принудительный запуск шпинделей, то, в процессе запуска компьютера, при сканировании устройств на шины SCSI, он подает винчестерам по очереди команду "Spin up device". Впрочем, эта фукнция может быть отключена в меню настройки контроллера. Итак, возможна ситуация, когда винчестер терпеливо ждет внешней команды запуска шпинделя, а хост-адаптер эту функцию не поддерживает (либо она отключена). В таком случае создается видимость неисправности винчестера, хотя на самом деле все в порядке, просто нужно установить соответствующую перемычку. Возможно, для этого придется обратиться к знаменитому справочнику Total Hardware 99 (th99).

И еще одна особенность жестких дисков SCSI. Винчестеры IDE давным-давно не поддерживают форматирование на низком уровне (low-level format). Но практически у каждого компьютера в BIOS SETUP встроена утилита, предназначенная для низкоуровневого форматирования. Она осталась лишь как напоминание о славной эпохе жестких дисков ST412/ST506 (и самых ранних IDE) емкостью 10-80 Мб, с шаговыми двигателями привода головок. Если попытаться отформатировать ей более современный винчестер, тот скорее всего, просто будет создавать видимость форматирования, но может и выйти из строя. А вот для накопителей SCSI, даже современных, low-level format - вполне обычное дело. Можно выполнить его, чтобы, например, полностью удалить с диска информацию, либо чтобы "спрятать" появившиеся бэд-блоки. Правда, делается это не в BIOS SETUP компьютера, а в специальной утилите конфргурации хост-адаптера (правда она тоже встроена в BIOS, но не компьютера, а контроллера SCSI). Кроме того, практически для каждого хост-адаптера есть специальная утилита низкоуровневого форматирования под DOS (если контроллер не имеет BIOS, такая утилита - единственный выход).

Следует заметить, что низкоуровневый формат - процедура небыстрая. Она может длиться несколько часов, однако сказать, сколько процентов работы выполнено, увы, невозможно. Прервать формат также нельзя. Если вы выключите или перезагрузите компьютер, форматировать придется сначала, так что лучше потерпеть.

Словарик терминов и обозначений

ACT - Active ("активный") - в данном случае, активный терминатор

BIOS - программа, базовая система ввода-вывода, записанная в ПЗУ контроллера SCSI. Далеко не каждый контроллер имеет встроенный BIOS, но если имеет, то возможна загрузка системы со SCSI-винчестера или CD-ROMа, подключенных к хост-адаптеру. Кроме подпрограммы загрузки операционной системы, BIOS содержит также утилиту собственной конфигурации, тестирования и форматирования винчестеров и т.п.

Disable (off) - выключено (иногда сокращают до "D", например, PD - Parity Disable), для перемычек - open.

Disconnection - в данном случае, отключение устройства, участвующего в обмене данных, от шины при неготовности данных. Например, если с CD-ROMа читают данные, то в момент поиска файлов или позиционирования линзы он может освобождать шину (отключаться от шины). Эта функия способна существенно увеличить быстродействие системы при одновременном обмене данными между несколькими устройствами (многозадачный режим).

Enable (on) - включено (иногда сокращают до "E", например, TE - Terminator Enable), для перемычек - close.

Fast SCSI - расширение спецификации SCSI-2, связанное с увеличением тактовой частоты шины до 10 МГц (быстродействие 10/20 Мбайт/с).

GND - общий, "нулевой" или "земляной" провод/вывод.

HI - здесь, "верхние" 8 бит 16-разрядной шины Wide SCSI. Устройства Narrow SCSI не используют "верхние" 8 бит шины Wide SCSI. Также "HI" называется независимая половина терминатора, востроенного в хост-адаптер. Эта "половина" подключена к "верхним" 8 бит шины.

Host-adapter - хост-адаптер, или контроллер SCSI. Плата, устанавливаемая в слот расширения компьютера, обеспечивающая связь компьютера с устройствами SCSI. Существуют хост-адаптеры, предназначенные для любых компьютерных шин: ISA, EISA, MCA, VLB, PCMCIA, PCI... Бывают даже контроллеры SCSI, подключаемые к компьютеру через параллельный (LPT) порт!

Рекомендуемые ссылки