硬盘接口简要介绍

摘自《LINUX系统管理技术手册》

大多数系统通过称为SCSI（Small Computer System Interface，小型计算机系统接口，发音和“scuzzy”['skʌzi]相似）的标准外设总线来连接硬盘。桌面和膝上PC支持另一种称为IDE（Integrated Drive Electronics，集成驱动电路设备）的接口。
现如今虽然刚刚出现了几种新技术，但只有少数几种接口标准得到了广泛的应用。选择和系统接口相匹配的硬盘驱动器非常重要。如果系统支持几种不同的接口，那么就应该选择最能满足自己在速度、冗余性、移动性以及价格方面要求的一种。

• PATA(也叫做IDE)，是作为PC的一种简单而廉价的接口而开发的。因为它把硬件控制器和硬盘片本身放置在同一个盒子内，并且在计算机和硬盘之间使用一种相对高层的协议进行通信，所以最初它被称为“集成驱动器电路”。这就是所有现代硬盘的标准体系结构，但其名称沿用了下来。IDE硬盘的速度中等、容量大，并且非常便宜。
• 串行ATA（SATA）是传统IDE的后续技术。除了支持更快的传输速率之外，SATA通过清楚的连线和更长的最大电缆长度让连接更简单。SATA本身支持热插拔和命令队列功能，这两种功能最终让IDE在服务器领域可以成为SCSI的一种替代选择。
• SCSI虽然不如以前那么流行了，但它仍然是得到最广泛支持的硬盘接口之一。它只有几种不同的形式，所有形式都支持在一条总线上安装多个硬盘，并且支持不同的速率和多种通信类型。
• 光纤通道（Fibre Chanel）是在企业环境中正得到广泛应用的串行接口，因为它的带宽高，一次能够连接大量的设备。光纤通道设备通过光纤或者双同轴电缆连接在一起。现在其速度能够达到100MB/s以上。常见的拓扑包括FC－AL（Fibre Chanel Arbitrated Loop，光纤通道仲裁环路）的环形结构和使用光纤通道开关的交叉开关结构。光纤通道可以使用几种不同的协议，其中包括SCSI甚至IP。光纤通道设备名可以由称为World Wide Name的硬连线ID号进行识别，它和以太网MAC地址类似
• 对于连接键盘和鼠标这样的设备来说，USB（Universal Serial Bus，通用串行总线）已经开始变得流行起来，但它的当前版本也有足够的带宽来支持像硬盘和CD－ROM驱动器这样的设备。USB在个人电脑上使用的非常普遍，它让你很容易地在系统之间移动硬盘。

迄今为止，SCSI和IDE在硬盘驱动器的领域占据统治地位的角色。下面只简要介绍这两种接口。

PATA接口

PATA(Parallel Advanced Technology Attachment,并行的先进技术附件规范)，也称为IDE，它的设计简单而且价格不贵。在个人电脑或者价格便宜的工作站中最容易找到它。
如果在一条IDE总线上有不止一个设备，那么就必须将其中的一个设备指定为主设备，将另一个设备指定为从设备。现代的硬盘上有一个“cable select（电缆选择）”跳线设置（通常是默认），让设备自己选择是作为主设备还是从设备运行。作为主设备运行并不会有任何性能上的提升。

SATA接口

随着PATA硬盘的传输速率不断提高（特别是随着ATA－7的出现，注：ATA－7预计是对并行ATA的最后升级，它支持的数据传输速率高达133MB/s。），这项标准的缺点开始变得突出起来。电磁干扰和其他电气方面的问题开始导致在高速下出现可靠性问题。于是出现了SATA（串行ATA，Serial ATA）来解决这些问题。
SATA缓解了PATA的许多突出问题。它显著的改进包括：更好的出错检查技术、能够热更换硬盘、自带命令队列机制、以及各种提高性能的措施。最后，SATA不需要指定主从设备，因为一个通道只能连接一个硬盘。
SATA克服了PATA电缆不能超过18英寸长的限制，还分别引入了电缆以及7针和15针连接插头的新标准。这两种电缆比以前的带状电缆更灵活，用起来也更容易——为了在一条线上连接多个硬盘不用多弯曲和打折。

SCSI接口

只要几个芯片集就能实现SCSI标准，所以有时候产商就直接在主板上支持SCSI。SCSI定义了一个通用的数据通道，所有类型的外围设备都可以使用这个通道。以前，数据通道由硬盘、磁带机、扫描仪和打印机使用，而现如今大多数外设都摒弃了SCSI而采用USB。SCSI标准并没有规定硬盘的结构或者布局如何，它只是规定了硬盘和其他设备进行通信的方式。

SCSI和IDE的比较

现如今，SATA硬盘能够和几乎每一类SCSI硬盘相媲美，与此同时，SATA硬盘又非常便宜，使用更为广泛。
SCSI硬盘的优势之一是在控制器上集成了一个处理器，能够把系统的CPU解放出来去处理其他事情。在繁忙的系统上，这就意味着获得了很大的性能提升。当然，要由用户自己确定花这么多钱是否值得。
在有些情况下SCSI是可取的，甚至是必须采用的。

• 如果必须具有可能的最好性能，那么应选择SCSI。硬盘制造商们用IDE/SCSI这样的划分来满足硬盘驱动器市场的需求。有些IDE驱动器可能在吞吐速率的峰值上超过了SCSI，但是SCSI几乎一定会提供更好的持续吞吐速率。
• 服务器和多用户系统需要使用SCSI。SCSI协议在以高效方式管理多个并发请求的能力方面是无与伦比的。在一个繁忙的系统中，你会看到系统性能得到了提高，这是具体的，能够测量到的
• 如果需要连接很多设备，那么SCSI又领先一筹。SCSI设备可以和其他设备很好的协作，而IDE设备会在总线上互相干扰和冲突。