浅析SCSI协议（1）基本介绍

news2024/11/14 1:21:57

概述

SCSI即小型计算机接口（Small Computer System Interface），指的是一个庞大协议体系，到目前为止经历了SCSI-1/SCSI-2/SCSI-3变迁。SCSI协议定义了一套不同设备（磁盘、磁带、处理器、光设备、网络设备等）利用该框架进行信息交互的模型和必要命令集。SCSI协议本质上同传输介质无关，因此SCSI协议可以在多种介质上实现，如基于光纤的FCP链路协议、基于IP网络的ISCSI协议以及SAS链路协议等。

SCSI协议发展历程

scsi可以划分为scsi-1、scsi-2、scsi-3，最新的为scsi-3，也是目前应用最广泛的scsi版本。

scsi-1：1979年提出，支持同步和异步scsi外围设备；支持7台8位的外围设备，最大数据传输速度为5mb/s。
scsi-2：1992年提出，也称为Fastscsi，数据传输率提高到20mb/s。
scsi-3：1995年提出，ultrascsi（Fast-20）。ultra2scsi（Fast-40）出现于1997年，最高传输速率可达80mb/s。1998年9月，ultra3scsi（utra160scsi）正式发布，最高数据传输率为160mb/s。ultra320scsi的最高数据传输率已经达到了320mb/s。

SCSI协议标准

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SCSI协议标准文档是一个大集和，大致可以分为三类：体系结构文档、设备实现文档和链路实现文档。

体系结构文档：包括SAM和SPC文档，其中SAM定义了SCSI协议的体系结构模型、SCSI标准集合的功能划分以及SCSI实现标准的通用要求等；SPC为所有SCSI设备类型定义模型的实施标准，此标准指定了所有SCSI设备通用的所需命令和行为，并规定了SCSI启动器设备在向任何SCSI目标设备发送命令时要遵循的要求；
设备实现文档：定义了同介质无关实现该设备必要的命令集，例如实现块设备（如硬盘）的SBC命令集，实现流设备（如磁带）的SSC命令集等；
链路实现文档：描述了SCSI协议在各种链路协议的实现细节，这些都在单独的协议文档里面定义，例如基于光纤的FC链路协议、基于SAS的链路协议、基于IP链路的iSCSI协议。

SCSI命令集

SCSI命令集文档由SPC（SCSI Primary Commands）、SBC（SCSI Block Commands）、ZBC（Zoned Block Commands）、SES（Enclosure Services Commands）等构成，其中，最常使用的是SPC和SBC文档：

SPC文档定义了适用于所有SCSI设备的通用命令集，如INQUERY、TUR等命令以及Sense信息格式；
SBC文档中定义了适用于块设备的命令集，如READ、WRITE、VERIFY等。

SCSI client-server模型

SCSI的Initiator与Target共同构成了一个典型的C/S模型，每个指令都是“请求/应答”这样的方式来实现。
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SCSI client-server模型中包含两个重要的角色：

SCSI启动器：SCSI Initiator Device，SCSI是一个C/S架构，其中Client端成为启动器，负责向SCSI目标器发送请求指令，如SAS主机适配器；
SCSI目标器：SCSI Target Device，处理SCSI指令的Server端称为目标器，它接收来自启动器的指令并解析处理，如SAS硬盘。