SCSI nedir? Ne işe yarar? Bilgisayarlar için önemli bir yeri var mıdır?
Küçük Bilgisayar Sistemi Arabirimi (SCSI), yazıcıları, disk sürücülerini, tarayıcıları ve diğer çevre birimlerini bilgisayarlara bağlamak için Amerikan Ulusal Standartlar Enstitüsü (ANSI) tarafından geliştirilen bir dizi paralel arabirim standardıdır. SCSI tüm büyük işletim sistemleri tarafından desteklenir.
SCSI Sürümleri1986 yılında ANSI tarafından kabul edilen ilk sürüm (SCSI-1), sekiz adede kadar cihazın maksimum altı metre kablo uzunluğuyla bağlanmasına izin veren 5 MBps aktarım hızına sahip 8 bitlik bir sürümdü. En yeni sürüm olan 16 bit Ultra-640 SCSI, 2003 yılında piyasaya sürüldü ve 12 MB kablo uzunluğuna kadar 16 cihaza bağlanan 640 MBps aktarım hızına sahip.
SCSI Tarihçesi ve Kullanım AlanlarıSCSI, disket sürücü üreticisi Shugart Associates'de Larry Boucher tarafından yönetilen bir ekip tarafından geliştirilen Shugart Associates System Interface'den (SASI) büyüdü. Boucher daha sonra ana bilgisayar veriyolu adaptör üreticisi Adaptec'i buldu. SCSI düşük voltaj diferansiyel (LVD) veriyolu kullandığından, bir çift kablo arasındaki voltaj farkını karşılaştırarak verilerin iletildiği bir yöntem, hızı ve kablo uzunlukları sınırlıdır. Sonuç olarak, SCSI artık büyük ölçüde daha yüksek performans sunan Seri Bağlı SCSI (SAS) gibi seri iletişim yoluyla uygulanmaktadır.
DVD hard disk gibi donanımlardan daha fazla kullanmak amacıyla kullanılan yöntemdir
Bilgisayara birden fazla yazıcı hard disk, DVD, tarayıcı gibi çevre birimi ve donanımın bağlanabilmesi için veriyolu yazılımıdır.
SCSI, Small Computer System Interface’in (Küçük Bilgisayar Sistem Arabirimi) kısaltmasıdır ve “skazi” diye okunur. PC’ler, Apple bilgisayarlar, Unix sistemler tarafından çevre birimlerini sisteme bağlamak için kullanılan bir paralel arabirim standardıdır. İlk Mac modelleri ve yenilerdeki iMac’ler hariç olmak üzere tüm Macintosh bilgisayarlar bu arabirime sahiptir. PC’lerde ise ayrı bir SCSI denetleyici kart (SCSI host adapter) veya anakart üzerinde bütünleşik SCSI denetleyiciler aracılığı ile SCSI cihazlar (sabit disk, CD-ROM sürücü, CD yazıcı, tarayıcı, yazıcı, yedekleme üniteleri vb.) sisteme bağlanabilir. SCSI standart seri ve paralel portlardan çok daha hızlı (160 MB/sn’ye kadar) veri iletim hızlarına sahiptir. (Bugünkü UDMA/66 IDE arabiriminin 66 MB/sn olduğunu, yakın gelecekte de 100 MB/sn’ye çıkacağını hemen hatırlayalım.) Ayrıca bir SCSI porta sabit diskinden tarayıcısına kadar çok çeşitli aygıtlar takılabilir; yani basit bir arabirim değil, gerçek bir I/O (giriş/çıkış) veriyoludur. SCSI arabirimi ve çalışma mantığı IDE, seri ve paralel portlardan farklı olduğu için bu arabirime bağlanacak cihazların da SCSI uyumlu olması gerekir. Yani, anakartınızın üzerinde bütünleşik olarak veya genişleme yuvalarınıza kart şeklinde takılı bir SCSI denetçisi olmadan bir SCSI diski, CD sürücüyü vs. sisteminizde kullanamazsınız. Bunun yanı sıra, tek bir SCSI standardı olmadığı için bazı aygıtlar bazı SCSI kartlarda çalışmayabilir. Bu yüzden SCSI standartlarına bakmakta fayda var.
SCSI Standartları…
1986′da tanımlanan ilk SCSI şartnamesi, sadece sabit diskler içindi. SCSI veriyolu transfer hızı, standard asenkron (handshake) modda, 8 bitlik veriyolu üzerinde yaklaşık 3MB/sn idi. Senkron (streaming) modda, SCSI veriyolu 5 MB/sn’yi geçiyordu. Bu arabirimin temeli, halen SCSI aygıtlar arasında veri transferini ve iletişimi kontrol eden komut setini belirler. Bu komutlar SCSI’nin gücünü ortaya koyar, çünkü arabirimi akıllı yapan bu komutlardır. Ancak başlangıçta bizzat bu komutlar zayıflıklara yol açıyordu, çünkü komut standartları aygıt üreticilerinin verimli şekilde kullanabileceği kadar oturmamıştı. Böylece SCSI komutlarını standart hale getirmek için Ortak Komut Seti (Common Command Set – CCS) geliştirilip bir SCSI uzantısı olarak kabul edildi.
1990′da hazırlanıp 92′de kullanıma geçirilen SCSI-2 şartnamesi ile birlikte, diskler dışındaki aygıtlar da (CD-ROM sürücüler, optik sürücüler, “media changer” adı verilen aygıtlar, yazıcılar, iletişim aygıtları vb.) desteklenmeye başladı. SCSI-2 ile birlikte iki önemli performans seçeneği de geldi: Wide SCSI ve Fast SCSI. Wide SCSI aygıt ile SCSI denetçisi arasına eklenen ikinci bir kablo ile (B-cable) 32-bit transfer olanağı sundu. Fast SCSI is senkron moda saat hızını 10 MHz’e çıkardı, yani veri transfer hızı 10 MB/sn’ye çıktı. Bu iki teknolojinin birleştirilmesiyle de Fast/Wide SCSI doğdu ve transfer hızını 40 MB/sn’ye kadar çıkardı. SCSI-2′de ayrıca CCS talimatları ve yeni SCSI aygıtları daha verimli şekilde kontrol eden başka talimat setleri bulunmaktadır. Wide Ultra SCSI aynı zamanda SCSI-3 olarak da adlandırıldı. Bunu Ultra 2 SCSI ve transfer hızını 80 MB/sn’ye çıkaran Wide Ultra 2 SCSI takip etti.
1996′da taslağı hazırlanan Wide Ultra SCSI-3, SCSI3 ile çok karıştırıldığından 98 yılında Ultra 160/m olarak adlandırılmaya başlandı. Ultra160/m, SCSI-2′deki transfer hızlarını iki katına ve daha üstüne çıkaran bir en yeni SCSI standardı. Böylece SCSI arabirimi, yukarıdaki tabloda gördüğünüz gibi çeşitli standartlara bölündü. Bunun yanında SCSI kabloları ile ilgili şartları belirleyen Paralel Arabirim (Parallel Interface) şartnamesi, veri transferini gerçekleştirmek için gerekli talimatları tanımlayan Mimari Model, tüm SCSI aygıtlar için komutları tanımlayan Brincil Komutlar şartnamesi bu standarda eklendi. Ultra160/m ile Fast SCSI veya Wide SCSI için ikinci kabloya da gerek kalmadı, fiber-optik kablo desteği geldi ve komut setine yeni talimatlar eklendi. Ultra160/m standardına uygun aygıtları yeni yeni görüyoruz. Örneğin bu ay test merkezimize gönderilen Iwill SCSI kartlar arasında böyle bir model bulunuyor.
SCSI şartnamesi hem SCSI veriyolunun, hem de aygıtlar arasındaki veri transfer protokolünün detaylarını tanımlar. SCSI aygıtlarda SCSI karttan gelen komutları yorumlayan bütünleşik bir denetçi bulunur. IDE aygıtlar içinde de bir IDE denetleyici vardır ancak SCSI kartlar, IDE denetleyicilerden daha karmaşıktır. Çünkü IDE’de aygıtlar arası veri transferi gibi işlevler için CPU kullanılırken, SCSI kartlar tüm olası SCSI komutlarını bilir ve bunlar için CPU’ya bağlı kalmaz. Bu yüzden yeni bir SCSI aygıt alıyorsanız en yeni SCSI standartlarına uygun bir SCSI kart da alınması önerilir. Aslında SCSI aygıtlar genelde geriye doğru uyumludur, ancak performans ve özellikleri SCSI kartın en yeni SCSI komutlarını yorumlama yeteneğine bağlı olabilir; eski bir kart bazı komutları anlayamayabileceği için performans düşüklüğü yaşanabilir.
SCSI Mantığı…
Bazı PC’lerde SCSI arabirimleri (portları) anakart üzerinde gelir. SCSI’nin avantajlarından birinin harici SCSI cihazların bağlanması olduğunu söylemiştik. Bu anakartlar ile kablo, konnektör ve bağlantı plakasından oluşan bir bileşen gelerek kasanın arkasından harici SCSI cihazlarının bağlanmasına olanak tanır. Anakart üzerinde harici ve dahili cihazlar için olduğu kadar, kullanılan bütünleşik SCSI adaptörünün cinsine göre farklı SCSI standartlarına uygun portlar da bulunabilir. SCSI aygıt kullanmaya baştan karar verdiyseniz, bu tür bir anakart seçmeniz yerinde olur. Zaten iş istasyonu ve sunucu sistemlerin çoğu da bütünleşik SCSI denetçisi ile gelir. Sonradan SCSI bir cihaz almaya karar verdiyseniz, bu işi her yerde bulunabilecek bir PCI SCSI kartla yapabilirsiniz. Özellikle Adaptec firmasının kartları bizzat SCSI aygıt üreticileri tarafından önerilmektedir. SCSI kartların kurulumu herhangi bir karttan saha zor değildir. Ancak sisteminize bir SCSI kart kurduktan sonra sisteminizi bot ettiğinizde SCSI arabiriminin BIOS’unun devreye girdiğini gösteren yeni bir boot ekranı ile karşılaşırsınız. SCSI BIOS, sisteminizin BIOS’undan ayrıdır ve yeni eklenen SCSI veriyolunun CPU ve diğer SCSI aygıtlarla veri alışverişi yapmasına izin verir.
SCSI’nin en önemli avantajlarından biri, denetleyebileceği aygıt sayısıdır. Günümüzde bir IDE portu 2 IDE aygıt ile sınırlıdır. PC’lerde de 2 IDE portu bulunduğundan en fazla 4 aygıt desteklenir. Bütünleşik veya ayrı kart halinde UDMA/66 denetçileri ile IDE sayısı artabilir, ancak bu tür çözümlerde 4′ten fazla aygıt bağlandığında sorunlar yaşandığı bilinmektedir. Bir SCSI denetçisi ise (aygıt olarak sayılan SCSI kart da sayılırsa), 8 aygıta kadar izin vermektedir. Ayrıca bağlanabilecek aygıtlar disk, CD-ROM, DVD-ROM, CD-RW sürücü ile sınırlı değildir. Tarayıcılar, yazıcılar, optik sürücüler ve SCSI arabirimini kullanan başka aygıtlar da vardır. Bu genişleyebilirlik nedeniyle ileri uç sunucularda IDE kullanılmayıp sadece SCSI kullanılmaktadır. Tabii bu bir zorunluluk değildir, IDE ve SCSI arabirimleri bir PC içinde birlikte rahatça kullanılıp terfi olanaklarını artırır. SCSI kartı bir IRQ işgal eder, ama bu karta bağlanan aygıtlar işgal etmez. Bu da genişleyebilirlik açısından olumlu bir özelliktir. İsterseniz, ikinci bir SCSI kart ile 7 ilave aygıt daha takılması mümkün olur. Daha da iyisi, “çift kanallı” (twin-channel) bir SCSI kart ile tek IRQ üzerinden 15 çevre birimi kullanmak mümkündür.
SCSI, 7 aygıtın tek bir kablo üzerinde bağlanabilmesine izin veren paralel bir arabirimdir. Kablo ve SCSI kartı SCSI veriyolunu oluşturur; bu veriyolu PC’nin geri kalanından bağımsız çalışır. Bu veriyolu CPU döngülerini, dolayısıyla sistem veriyolunu işgal etmeden aygıtlar arasında veri alışverişine izin verir. Bu yüzden SCSI veriyolunun potansiyel hızı IDE gibi sistem veriyolunu kullanan arabirimlerden daha yüksektir. Örneğin, SCSI bir diskten SCSI bir teyp yedekleme ünitesine yedekleme yapılıyorsa (ve kullanılan yedekleme yazılımı da tam SCSI desteğine sahipse), bu işlem arka planda çok rahat bir biçimde gerçekleştirilebilir. Aynı şekilde paralel porta bağlanan tarayıcılarda, tarama işlemi sırasında genelde PC’nizde başka hiçbir iş yapamazsınız ama SCSI tarayıcılarda bu sorun yoktur. Tabii, CPU ve sistem veriyolunu devreye sokan, SCSI kartın sistem ile etkileşime geçmesini isteyen durumlar elbette vardır.
SCSI’nin bir diğer avantajı da, Ultra 2 standardıyla birlikte kablo uzunluklarının 12 m’ye kadar çıkmasıdır. Özellikle harici cihazların PC’den PC’ye taşındığı ofislerde işe yarayacak bir özellik.
SCSI Bağlantıları…
SCSI BIOS sayesinde her bir aygıta, SCSI arabiriminin türüne göre 8 bitlik dar veriyolu kullanıyorsa, 0′dan 7′ye, 16 bitlik geniş veriyolu kullanılıyorsa 0′dan 15′e kadar değişebilen belirli bir adres, yani SCSI ID’si verilir. SCSI’de, I/O (giriş/çıkış) prosesleri isteyen aygıtlara başlangıç aygıtı (initiator) adı verilir. Başlangıç aygıtları tarafından istenen işlemleri yerine getiren aygıtlara da hedef aygıt (target) adı verilir. Hedef aygıtlara – içlerindeki bütünleşik denetçiler sayesinde – 8′e kadar sayıda ilave SCSI aygıt bağlanabilir. Bunlara mantıksal birim (logical units) adı verilir ve her birine bir mantıksal birim numarası (Logical Unit Number- LUN) atanır. SCSI denetçiye gönderilen komutlar, aygıtları LUN numaralarına göre tanır.
Her bir SCSI adresi bir hedeftir; bu hedeflerin her biri de kendi denetçisine sahip bir SCSI aygıt olduğundan, ilave SCSI aygıtlara adres atayabilirler. En basit SCSI sistemlerde, sistem içindeki ilk hedef olan SCSI kartı hem kendisini hem de ilave 7 (veya 15) SCSI adresini denetler. Sözgelimi, SCSI kartına bir SCSI disk, SCSI CD-ROM sürücü ve SCSI tarayıcı bağlı olsun. Sabit diske SCSI ID 0, CD-ROM sürücüye SCSI ID 1, tarayıcıya SCSI ID 2 numaraları atanır. Bu adreslerin her birinin LUN numarası 0′dır, çünkü bu aygıtların (mantiksal birimlerin) tümü kapalı, kendi başlarına işlevi olan donanım aygıtlarıdır. Yani SCSI ID 0 sabit diski denetler ve ona LUN 0 numarasını atar; çünkü disk o adresteki ilk ve tek mantıksal birimdir. Tümüyle ayrı bir adres olan SCSI ID 1 de, CD-ROM sürücüye LUN 0 numarasını atar, çünkü CD-ROM sürücü o adresteki ilk ve tek mantıksal birimdir. Bu böyle devam eder. Bu SCSI ID’lerin her biri daha fazla sayıda aygıtı (LUN 1′den LUN 7′ye) kontrol edebilir. Bu yüzden örneğin bir tarayıcıya, üzerindeki SCSI portu sayesinde başka bir SCSI aygıt takılabilir. Tabii, sabit disk gibi kapalı, kendi başına işleyen aygıtlarda SCSI’nin bu potansiyeli kullanılmaz.
Bu karmaşık zincirleme yapı nedeniyle, SCSI veriyolunun her iki ucunun sonlandırılması (kapalı olması – termine edilmesi) gerekir. Tipik olarak SCSI kartı zincirin bir ucunda sonlandırma görevini üstlenir, SCSI kablonun en ucundaki aygıt ise diğer ucu sonlandırır. Sonlandırma, devrenin ucuna bir rezistör takılması demektir, ve genel olarak bir jumper ayarı ile bu işlem gerçekleştirilir. Tek bir SCSI kartınız ve tek bir SCSI aygıtınız varsa (örneğin SCSI CD sürücü) sonlandırma kolaydır: Aygıtın default jumperları zaten sonlandırmaya göre ayarlanmıştır, özel bir ayar yapmanız gerekmez. Ancak SCSI veriyoluna başka aygıtlar takacaksanız, zincirdeki sonuncu aygıt hariç, diğer aygıtlarda sonlandırıcı çıkarılmış olmalıdır. SCSI aygıt kitapçıklarında, bu aygıtlara nasıl ID numarası verileceği, nasıl sonlandırma yapılacağı açıkça anlatılır. Ancak harici ve dahili SCSI aygıtlar birlikte kullanılıyorsa işler biraz karışabilir. SCSI kartların üzerindeki dahili portların yanı sıra, kasanın arkasına gelen plakalarında tarayıcı, harici CD sürücü gibi harici cihazları takabileceğiniz bir port bulunur. Tek bir SCSI aygıt takıyorsanız yine problem yoktur: SCSI kart veriyolunun bir ucunu, harici cihaz diğer ucunu oluşturur. Ancak veriyoluna ilave bir dahili aygıt, örneğin bir SCSI disk taktığınızda bizzat SCSI karttaki sonlandırıcıyı çıkarmanız gerekir. Böylece dahili aygıt bir ucu, harici aygıt diğer ucu oluşturur. Kısacası SCSI veriyolu üzerinde iki sonlandırıcı olmalıdır; ne eksik ne de fazla.
SCSI veriyolu üzerindeki her SCSI birim başlangıç aygıtı olarak belirli bir hedef aygıta yönelik denetim sinyalleri (komutları) göndererek veriyolunu denetleyebilir. SCSI ilk çıktığında mantıksal birim başına tek seferde sadece bir komut gönderilebiliyordu; SCSI-2 ile birlikte komut kuyruğu oluşturulmasına izin verildi ve böylece başlangıç aygıtı başına 256 komutun kuyruğa alınarak gönderilebilmesi mümkün oldu. Dahası, hedef aygıtın denetçisi kuyruğu analiz ederek daha verimli bir çalışma için kuyruk sırasını değiştirebilir. SCSI tasarımının temellerinden biri şudur: Başlangıç aygıtları SCSI veriyolunu sadece komut ve verileri iletmek için kullanır; veri iletimi yokken veriyolunu diğer aygıtlar için boş bırakır. Örneğin hedef aygıtlardan birinin denetçisine bir komut önbelleklenmişse, ve bu komut sadece bu hedef aygıt ile ilgiliyse, denetçi, bir şey iletmeye gerek olmadığı sürece veriyolunu kullanmayacaktır. Bu sistem komut ve veri iletimlerinin hassas koordinasyonunu gerektirdiğinden, akıllı SCSI denetçilerinin önemi ortadadır.
SCSI çalışma mantığı hakkında daha fazla şey söylenebilir, ancak SCSI ile ilgili teknik konular son kullanıcının üzerinde kafa yormasını gerektirmeyecek kadar karışık. Elbette daha fazla bilgi almak isteyenler, PC Magazine ABD’nin bu yazıda da yararlandığımız ve http://www.zdnet.com/pcmag/pctech/content/17/05/tu1705.001.html adresinde yer alan “SCSI Just Keeps On Rolling” başlıklı yazıya bakabilirler.
SCSI arabiriminin yetenekli ve karmaşık bir teknoloji olduğu açık. SCSI ile ilgili olarak teknik düzeyde tartışılabilecek çok konu var; ancak bunların tümüne yerimiz yeterli olmadığı gibi, son kullanıcı açısından da çok fazla anlam taşımıyor. Örneğin, SCSI için gerçekten standart bir programlama arabiriminin olmayışı, bu yüzden SCSI kartlara olması gerektiğinden fazla iş düştüğü sık tartışılan bir konudur. Kullanılan iki temel programlama arabiriminden ASPI (Advanced SCSI Programming Interface), SCSI kart üreticisi Adaptec tarafından yürürlüğe sokulmuştur. Diğeri olan CAM (Common Access Method) ise bir standartlar kuruluşu olan ANSI tarafından geliştirilmiştir. Her iki arabirim de SCSI aygıtları denetlemeye yöneliktir, ancak farklı şekilde çalışırlar. SCSI geliştiricilerinin gündemindeki pek çok konudan bir diğeri de uyumluluktur. SCSI gelecek için (hatta şimdiden) SCSI daha hızlı veri transferi, daha fazla aygıt denetleme becerisi ve çok çeşitli aygıtlar kullanabilme konusunda esneklik vaat ediyor.IDE gibi arabirimlerin popülerliğine karşın, SCSI gelişiminin hız kestiğini, üstünlüğünü yitirdiğini söylememizi gerektirecek hiçbir işaret yok.
SE, HVD, LVD…
SCSI standartlarında denetçinin sinyal gönderip alma özellikleri kullanılan kablo boyutu ve desteklenen SCSI aygıt sayısında önemli rol oynar. Ultra 2 SCSI’ye kadar SE (Single Ended) sinyalleşme türü çok yaygındı; ancak kablo uzunluğunu 3 metre ile sınırlıyor ve kablo üzerinde veri kayıplarına (noise) neden oluyordu. HVD (High Voltage Differantial) sinyalleşme türü ile veriyolu uzunluğu 25 metreye çıktı ama bu da SE ile uyumlu değildi; yani teyp yedekleme birimi, CD/DVD sürücü gibi yavaş aygıtları denetleyemiyordu. Ultra 2 SCSI ile birlikte LVD (Low Voltage Differantial) adı verilen yeni bir sinyalleşme tekniği geliştirildi. Bu teklnoloji daha az güç tüketir, veriyolu uzunluğunu 12 metreye çıkarır, eski SCSI aygıtlarla uyumludur, daha iyi veri bütünlüğü ve güvenliği sağlar; ayrıca darboğaz yaratmadan15 aygıtı destekler. Bu arada Ultra 2 SCSI disklerin UltraWide konnektörler üzerinde çalıştığı ancak eski tip kablo ve sonlandırıcılar kullanıldığında performansın bazı durumlarda yarı yarıya düştüğü gözlenmiştir.