Was ist eine Schnittstelle für kleine Computersysteme?
Small Computer System Interface ist ein Hochgeschwindigkeitsstandard zum Verbinden von Peripheriegeräten und Computern. Es ist auch unter dem Akronym SCSI bekannt und definiert sowohl Hardwareverbindungen als auch Methoden zum Datenaustausch. Für jeden unterstützten Peripherietyp definiert SCSI gerätespezifische Befehle und Protokolle. SCSI wird häufig auf Servern und Hochleistungscomputern verwendet, z. B. für die Audio- und Videoproduktion. Es wird häufig auch mit der RAID-Technologie (Redundant Array of Independent Disks) und der Netzspeichertechnologie verwendet.
SCSI wurde in den späten 1970er Jahren gegründet und ursprünglich nach dem Erfinder des Unternehmens Shugart Associates System Interface genannt. Small Computer System Interface bietet mehrere Vorteile gegenüber konkurrierenden Technologien. Die Datenkabel können recht lang sein, sodass viele externe Geräte problemlos an einen Computer angeschlossen werden können. Es können mehrere Hochleistungsgeräte am Kabel gleichzeitig aktiv sein, wodurch speicherintensive Anwendungen optimiert werden. Eine Bearbeitungssoftware kann beispielsweise gleichzeitig Daten von zwei Festplatten lesen und eine digitale Video-Disc (DVD) brennen.
Von den 1980er bis in die frühen 2000er Jahre entwickelten sich die Spezifikationen für Small Computer System Interfaces erheblich. Der parallele SCSI-Bus wuchs von acht auf 16 Bit, und die Gerätebandbreiten verdoppelten sich häufig von einer Version zur nächsten. Viele Motherboards enthielten SCSI-Controller oder unterstützte HBA-Karten (SCSI Host Bus Adapter). Festplattenhersteller haben in der Regel ihre leistungsstärksten Laufwerke mit SCSI-Unterstützung vor anderen Technologien eingeführt. Preisgünstigere IDE-Festplatten (Integrated Drive Electronics) waren jedoch weiterhin die häufigste Wahl für PCs.
Small Computer System Interface organisiert angeschlossene Geräte in logische Einheiten, Ziele und Initiatoren. Ein Gerät ist ein Initiator, wenn es SCSI-Befehle initiieren kann, z. B. einen SCSI-Controller. Ziele wie Festplatten, DVD-Laufwerke und ähnliche Geräte reagieren auf Anforderungen von Initiatoren. Jedes Zielgerät kann mehr als eine logische Einheit und viele logische Datenblöcke aufweisen. Insbesondere auf Speichergeräte mit hoher Kapazität wird normalerweise als mehrere virtuelle Einheiten zugegriffen.
Das Small Computer System Interface-Befehlsprotokoll definiert mehrere Dutzend Operationen. Befehle zum Verwalten von Geräten, Erfassen des Status und Übertragen von Daten sind enthalten. Zusätzlich zu vier verschiedenen Schreibbefehlen gibt es vier Varianten zum Lesen von Daten von einem Gerät. Die 32-Bit-CRC32-Methode (Cyclic Redundancy Check) wird seit 1996, als die SCSI-3-Spezifikation veröffentlicht wurde, für Datenübertragungen verwendet.
In den frühen 2000er Jahren hatte sich die SCSI-Bustaktfrequenz mit der Ultra 640-Spezifikation auf 160 Megahertz (MHz) erhöht. Die Parallelität von SCSI führte bei sehr hohen Geschwindigkeiten zu Terminierungs- und Verkabelungsproblemen. Diese Probleme wurden behoben, indem SCSI so umgestaltet wurde, dass Daten nicht parallel, sondern seriell übertragen werden. Die Änderungen wurden Ende der 2000er Jahre als Serial Attached SCSI (SAS) implementiert. Bei der Fibre Channel Arbitrated Loop (FC-AL) handelt es sich um eine wichtige Variante, bei der ein sehr schneller Takt (4 Gigahertz (GHz)) mit Glasfaserkabeln verwendet wird.
SAS bietet neben dem höheren Gerätedurchsatz mehrere Vorteile gegenüber parallelem SCSI. Geräteverbindungen sind Hot-Swap-fähig, dh, sie können bei Bedarf getrennt und angeschlossen werden, ohne dass die Server heruntergefahren werden müssen. SAS ist mit SATA-Speichergeräten (Serial Advanced Technology Attachment) kompatibel. Auf diese Weise können die kostengünstigeren und beliebtesten SATA-Laufwerke - der Nachfolger der IDE - mit fortschrittlicher SCSI-basierter Technologie verwendet werden. SAS verbessert auch die Fehlerisolierung gegenüber der ursprünglichen Small Computer System-Schnittstelle.