《信息存储与管理（第二版）：数字信息的存储、管理和保护》—— 2.4 连接

本节书摘来异步社区《信息存储与管理（第二版）：数字信息的存储、管理和保护》一书中的第2章，第2.4节，作者：【新加坡】g.somasundaram ,【美】alok shrivastava，更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看。

信息存储与管理（第二版）：数字信息的存储、管理和保护

连接（connectivity）指的是各个主机之间或者主机同其他外围设备（如打印机、存储设备）之间的互连。这里重点讨论主机和存储设备之间的连接。主机和存储设备之间的连接和通信通过物理部件和接口协议实现。

物理部件（physical components）指的是连接主机和存储的硬件。主机和存储间连接的3个物理部件是：主机接口设备、端口和线缆（如图2-4所示）。

主机接口设备（host interface device）或称主机适配器（host adapter）用于主机和主机之间，或主机和存储设备之间的连接。例如，主机总线适配器（host bus adapter，hba）和网络接口卡（network interface card，nic）都属于主机接口设备。主机总线适配器是一种专用集成电路（application-specific integrated circuit，asic）板，承担着主机和存储之间的i/o接口功能，将cpu从额外的i/o处理任务中解放出来。一台主机通常包含多个hba。

端口（port）是专用插口，使得主机和外部设备之间可以建立连接。一个hba上有一个或多个连接主机和存储的端口。电缆（cable）用于将内部或外部设备连接到主机上，由铜或光纤制成。

主机和存储之间的通信需要通过协议。协议是通过在通信的源端和目的端都使用接口设备（或者控制器）来实现的。用于主机和存储设备之间的最常见的接口协议包括集成设备电路/高级技术附件ide/ata协议、小型计算机接口（scsi）协议、光纤通道（fibre channel）协议和互联网协议（internet protocol）。

集成设备电路/高级技术附件（ide/ata和sata）

ide/ata是一个常见的用于存储设备之间（如磁盘和cd-rom驱动器之间）连接的接口协议标准。该协议支持并行传输，因此也被称为并行ata（pata）或ata。ide/ata有多种标准和命名。ultra dma/133版本的ata协议支持133mb/s的吞吐率。在主从（master-slave）配置中，一个ata接口支持每个连接器（connector）连接两个存储设备。如果看重磁盘的性能，不建议两个设备共享端口。

本协议的串行版本支持单比特（single bit）串行传输，也被称为串行ata（sata）。sata凭借其高性能低成本的优势在较新的系统上已取代pata。sata 3.0标准的最高数据传输率已达6 gb/s。

小型计算机接口（scsi）和串行scsi

scsi已成为高端计算机中优先选择的连接协议。该协议支持数据并行传输，性能、扩展性和兼容性都优于ata协议。但是，因为成本较高，在家庭及个人桌面用户中不够普及。与最初的scsi协议相比，目前的scsi协议已做了完善并包含了一系列的技术和标准。在一条总线上，scsi可支持最多16个设备，传输速率可达640mb/s（ultra-640版本）。

串行连接scsi（serial attached scsi，sas）是点对点的串行协议，与并行scsi不同。较新版本的串行scsi协议（sas 2.0）支持最高6 gb/s的传输率。更多关于scsi架构和接口的细节，参见本书附录b。

光纤通道（fibre channel）

光纤通道（fibre channel）是用于广泛用于存储设备高速通讯的协议。光纤通道接口支持gb级的网络传输速度。光纤通道协议是串行数据传输协议，使用铜线或光纤进行数据传输。最新版本的光纤通道接口（16fc）支持的数据传输率高达16gb/s。光纤通道协议及其特性将在第5章中详细介绍。

互联网协议（internet protocol）

ip作为网络协议，一直以来主要用于主机和主机之间的通信。随着新技术的兴起，ip网络成为主机和存储间通信的可行选择。ip在成本和成熟性上有优势，商业机构也可以利用已有的ip网络。iscsi和fcip协议都是利用ip网络实现主机和存储通信的例子。这些协议将在第6章中详细介绍。