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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（Direct Attached Storage，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。主机存储阵列设备并行SCSI线并行SCSI协议SCSI（Small Computer System Interface，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，用于主机与外部设备之间的连接。SCSI 总线总线控制信号控制信号主机适配器主机适配器SCSI ID 7LUN 2LUN 1LUN 0LUN 1LUN 0SCSI 阵列阵列ID 0SCSI 阵列阵列ID 5数据数据/地址地址 总线总线并行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。设备A设备B设备C设备D终端主机多点总线devicesSCSI 适配器并行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5 MB/s。SCSI-2 定义了通用命令集（Common Command Set，CCS）；提高了性能，可靠性，新增了一些特性。SCSI-3（Ultra SCSI）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）接口模式接口模式 传输率（传输率（MB/s）数据频宽（数据频宽（bits）可连接设备数可连接设备数SCSI-1588SCSI-21088SCSI-3(Ultra SCSI)2088SCSI-3(Ultra Wide SCSI)401616Ultra 2 SCSI801616Ultra-160 SCSI1601616Ultra-320 SCSI3201616Ultra-640 SCSI6401616SCSI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，数据从设备B与总线的接入点发送到总线上。设备A设备B设备C设备D主机SCSI 适配器终结器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。设备A设备B设备C设备D主机SCSI 适配器终结器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。设备A设备B设备C设备D主机SCSI 适配器终结器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。设备A设备B设备C设备D主机SCSI 适配器终结器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。SCSI ID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：76543210 16位窄线，则优先级从高到低为：76543210151413121110987initiator593134targetdeviceSCSI协议寻址SCSI总线的寻址过程是通过总线号（Bus ID）-设备号（SCSI ID）-逻辑单元号（LUN ID）来实现的。逻辑单元号总线号总线号 区分不同的区分不同的SCSI总线总线设备设备ID 区分区分SCSI总线上不同的设备总线上不同的设备区分区分SCSI设备中的子设备设备中的子设备Windows系统下查看SCSI IDLinux系统下查看SCSI ID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initiator ID（或称为host ID）、bus ID、target ID以及LUN ID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。启动器目标器总线 测试信号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。启动器目标器总线 测试信号 寻址SCSI协议通信过程（3/5）step3.协商：通信双方协商确定后面数据包的大小和数据包发送的速度。启动器目标器总线 测试信号 寻址 协商SCSI协议通信过程（4/5）step4.连接：数据包传输阶段。启动器目标器总线 测试信号 寻址 协商 数据传输SCSI协议通信过程（5/5）step5.断开连接：数据传输完成，释放总线。启动器目标器总线 测试信号 寻址 协商 数据传输 断开连接性能提升技术两个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：断断开开重重连连技技术术：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。标标签签指指令令队队列列技技术术：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）n命令层：也称为应用层。它包括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。n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。n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）SCSI应用层应用层SCSI传输层传输层SCSI互连层互连层SCSI应用层应用层SCSI传输层传输层SCSI互连层互连层主机/启动器存储磁盘/目标器I/O请求总线连接命令/数据C/SSCSI IO读/写过程发起方目标方通过CDB发送SCSI命令API接口将用户读操作转换为SCSI读操作在指定逻辑单元中执行该命令请求的操作传送数据数据传输完毕后，发送命令完成的报告接收到目标方命令完成的响应，总线可恢复到空闲阶段获得对总线使用权和对目标方的选择和寻址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-command description block）:组代码命令码混杂CDB信息逻辑块地址传送长度参数表长度分配长度厂商指定保留NACA已废弃链接字段操作码操作码 第1字节控制控制码码第n字节命令参数命令参数1n-1字节THANKS