Small Computer Systems Interface (SCSI) 是一组标准集,它定义了与大量设备(主要是与存储相关的设备)通信所需的接口和协议。 Linux® 提供了一种 SCSI 子系统,用于与这些设备通信。Linux 是分层架构的一个很好的例子,它将高层的驱动器(比如磁盘驱动器或光驱)连接到物理接口,比如 Fibre Channel 或 Serial Attached SCSI(SAS)。本文向您介绍了 Linux SCSI 子系统,并且讨论了这些子系统将来的发展方向。
GNU/Linux 和 SCSI 是很好的一个组合,因为二者在各自的环境中具有类似的特征。GNU/Linux 是一种安全可靠的操作系统,可以不间断地运行。SCSI 适合于可靠和高性能存储。二者都是开源的。您可以下载和查阅 International Committee on Information Technology Standards (INCITS) T10 Technical Committee 的各种 SCSI 规范。同样地,您也可以下载 GNU/Linux 源代码以理解其实现。它们在各自的行业都具有主导性,所以相对其他操作系统而言,GNU/Linux 能更好地支持 SCSI,这一点就不足为奇了。
SCSI 的演化
SCSI 是一种很有趣的接口,它是早期的接口之一,如今还在不断演化。第一种 SCSI 标准称为 SCSI-1,是由 Shugart Associates 在 1979 年前后创建的。SCSI-1 定义了一种具有 5MHz 数据时钟的 8-bit 并行接口,能提供最高 5 兆字节每秒(5 MB/s)的数据传输速率。
SCSI-2 标准出现于 1985 年,它的出现使数据速率更快(10MHz),总线也更宽(16 位)。被称为 Fast/Wide 的 SCSI-2 允许的数据传输速率高达 20 MB/s,并具有与 SCSI-1 的向后兼容性,但是速率也会限制到 SCSI-1 的数据速率。
SCSI-3 的开发开始于 1993 年,现已成为了一组标准集,可以定义协议、命令集和信令方法。在 SCSI-3 中,包含一组命名为 Ultra 的并行 SCSI 标准和基于串行 SCSI 的协议,比如 IEEE 1394 (FireWire)、Fibre Channel, 、Internet SCSI (iSCSI) 和新兴的 SAS。这些标准通过引入存储网络技术(比如 FC-AL 或 iSCSI)改变了传统的存储理念,将数据速率扩展到了 1 Gbit/s,将最大的可寻址设备数增加到了 100 以上,并将最大的电缆长度扩展到了 25 米。图 1 展示了从 1986 至 2007 年 SCSI 的数据速率的变化
图 1. SCSI 数据速率的演化

SCSI 工作原理
SCSI 实现了一种客户机/服务器风格的通信架构。发起者向目标设备发送命令请求。该目标处理此请求并向发起者返回响应。发起者可以是托管计算机中的一个 SCSI 设备,而 SCSI 目标则可以是一个磁盘、光盘和磁带设备或特殊设备(比如箱体设备)。
SCSI 命令
SCSI 传输所采用的协议已经时过境迁,SCSI 命令却保持了最初的元素。SCSI 命令是在 Command Descriptor Block (CDB) 中定义的。CDB 包含了用来定义要执行的特定操作的操作代码,以及大量特定于操作的参数。
SCSI 命令支持读写数据(各有四个变量)以及很多非数据命令,比如 test-unit-ready(设备是否已就绪)、inquiry(检索有关目标设备的基本信息)、read-capacity(检索目标设备的存储容量)等等。目标设备支持何种命令取决于设备的类型。发起者通过 inquiry 命令识别设备类型。表 1 列出了最常用的 SCSI 命令。
表 1. 常见 SCSI 命令
| 命令 |
用途 |
| Test unit ready |
查询设备是否已经准备好进行传输 |
| Inquiry |
请求设备基本信息 |
| Request sense |
请求之前命令的错误信息 |
| Read capacity |
请求存储容量信息 |
| Read |
从设备读取数据 |
| Write |
向设备写入数据 |
| Mode sense |
请求模式页面(设备参数) |
| Mode select |
在模式页面配置设备参数 |
借助大约 60 种可用命令,SCSI 可适用于许多设备(包括随机存取设备,比如磁盘和像磁带这样的顺序存储设备)。SCSI 也提供了专门的命令以访问箱体服务(比如存储箱体内部当前的传感和温度)。更多信息,请参见 参考资料 部分。
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