Презентация на тему "Интерфейсы жестких дисков"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Интерфейсы жестких дисков

• 
  Слайд 2
  

  Интерфейсом накопителей называется набор электроники, обеспечивающий обмен информацией между контроллером устройства (кеш-буфером) и компьютером.

• 
  Слайд 3

  ATA (Advanced Technology Attachment)

  ATA— параллельный интерфейс подключения накопителей (жёстких дисков и оптических дисководов) к компьютеру созданный во второй половине 80-х годов прошлого века. В 1990-е годы был стандартом на платформе IBM PC; в настоящее время вытесняется своим последователем — SATA и с его появлением получил название PATA (Parallel ATA) Стандарт непрерывно развивался, и последняя его версия — Ultra ATA/133 — обладает теоретической скоростью передачи данных около 133 Мб/с. На один разъем PATA можно подключить два устройства (жесткие диски и/или оптические приводы). Шлейфы ATA (IDE): 40-проводной сверху, 80-проводной с кабельной выборкой снизу

• 
  Слайд 4

  Интерфейс ATA

  Для подключения жёстких дисков с интерфейсом PATA обычно используется 40-проводный кабель (именуемый также шлейфом). Каждый шлейф обычно имеет два или три разъёма, один из которых подключается к разъёму контроллера на материнской плате (в более старых компьютерах этот контроллер размещался на отдельной плате расширения), а один или два других подключаются к дискам. Иногда встречаются шлейфы IDE, позволяющие подключение трёх дисков к одному IDE каналу, но в этом случае один из дисков работает в режиме read-only. Долгое время шлейф ATA содержал 40 проводников, но с введением режима Ultra DMA/66 (UDMA4) появилась его 80-проводная версия. Это было сделано для  уменьшения ёмкостной связи между проводниками. Ёмкостная связь является проблемой при высоких скоростях передачи, поэтому данное нововведение было необходимо для обеспечения нормальной работы установленной спецификацией UDMA4 скорости передачи 66 МБ/с (мегабайт в секунду). Хотя число проводников удвоилось, число контактов осталось прежним, как и внешний вид разъёмов.

• 
  Слайд 5

  SATA ( Serial Advanced Technology Attachment)

  SATA – разновидность интерфейса компьютерной шины, предназначенный для подключения к шине устройств, жёстких дисков, оптических приводов, SSD накопителей и других. Был разработан и представлен в 2003 году, как замена ныне устаревшему интерфейсу ATAтакже известный как IDE. В 2008 году, более 90% новых настольных компьютеров использовали для подключения периферии SATA разъём. PATA всё ещё можно приобрести, но продаются они лишь для сохранения совместимости со старыми дисками и материнскими платами. Коннектор SATA и разъёмы на материнской плате

• 
  Слайд 6

  Ревизии SATA

  SATA (Serial ATA) – последовательный интерфейс обмена данными с накопителями. Для подключения используется 8-pin разъем. Как и в случае с PATA – является устаревшим, и используется только для работы с оптическими накопителями. Стандарт SATA (SATA150) обеспечивал пропускную способность равную 150 МБ/с (1,2 Гбит/с).

• 
  Слайд 7
  

  SATA 2 (SATA300). Стандарт SATA 2 увеличивал пропускную способность в двое, до 300 МБ/с (2,4 Гбит/с), и позволяет работать на частоте 3 ГГц. Стандартны SATA и SATA 2 совместимы между собой, однако для некоторых моделей необходимо вручную устанавливать режимы, переставляя джамперы.

• 
  Слайд 8
  

  SATA 3, хотя по требованию спецификаций правильно называть SATA 6Gb/s. Этот стандарт в двое увеличил скорость передачи данных до 6 Гбит/с (600 МБ/с). Также к положительным нововведениям относится функция программного управления NCQ и команды для непрерывной передачи данных для процесса с высоким приоритетом. Хоть интерфейс и был представлен в 2009 году, особой популярностью у производителей он пока не пользуется и в магазинах встречает не так часто.

• 
  Слайд 9

  eSATA (External SATA) 

  eSATA  — интерфейс подключения внешних устройств, поддерживающий режим «горячей замены». Был создан несколько позже SATA (в середине 2004). Основные особенности eSATA: Разъёмы — менее хрупкие, и конструктивно рассчитаны на большее число подключений чем SATA, но физически несовместимы с обычными SATA, добавлено экранирование разъема. Требует для подключения два провода: шину данных и кабель питания. В новых спецификациях планируется отказаться от отдельного кабеля питания для выносных eSATA-устройств. Сигнально SATA и eSATA совместимы, но используют разные уровни сигнала. Слева разъем SATA, справа - eSATA

• 
  Слайд 10

  SCSI (SmallComputerSystemInterface)

  SCSI («скази») — представляет собой набор стандартов для физического подключения и передачи данных между компьютерами и периферийными устройствами. SCSI стандарты определяют команды, протоколы и электрические и оптические интерфейсы. Разработан для объединения на одной шине различных по своему назначению устройств, таких как жёсткие диски, накопители на магнитооптических дисках, приводы CD, DVD, стримеры, сканеры, принтеры и т. д. SCSI широко применяется на серверах, высокопроизводительных рабочих станциях. три стандарта электрической организации параллельного интерфейса SCSI

• 
  Слайд 11

  Параллельный интерфейс SCSI

  Параллельный интерфейс SCSI является исторически первым и самым известным. Существует три стандарта электрической организации параллельного интерфейса SCSI: SE (single-ended) — асимметричный SCSI, для передачи каждого сигнала используется отдельный проводник. LVD (low-voltage-differential) — интерфейс дифференциальной шины низкого напряжения, сигналы положительной и отрицательной полярности идут по разным физическим проводам — витой паре. На один сигнал приходится по одной витой паре проводников.  HVD (high-voltage-differential) — интерфейс дифференциальной шины высокого напряжения, отличается от LVD повышенным напряжением и специальными приемопередатчиками.

• 
  Слайд 12

   SAS (SerialAttached SCSI)

  SAS— компьютерный интерфейс, разработанный для обмена данными с такими устройствами, как жёсткие диски и ленточные накопители. SAS использует последовательный интерфейс для работы с непосредственно подключаемыми накопителями. SAS разработан для замены параллельного интерфейса SCSI и позволяет достичь более высокой пропускной способности, чем SCSI; в то же время SAS обратно совместим с интерфейсом SATA: устройства 3Гбит/с и 6Гбит/с SATA могут быть подключены к контроллеру SAS, но устройства SAS нельзя подключить к контроллеру SATA. Хотя SAS использует последовательный интерфейс в отличие от параллельного интерфейса, используемого традиционным SCSI, для управления SAS-устройствами по-прежнему используются команды SCSI.

• 
  Слайд 13

  Сравнение SAS и параллельного SCSI

  SAS SAS использует последовательный протокол передачи данных между несколькими устройствами, и, таким образом, использует меньшее количество сигнальных линий. SAS использует соединения точка-точка — каждое устройство соединено с контроллером выделенным каналом. В отличие от SCSI, SAS не нуждается в терминации шины пользователем. SAS поддерживает большое количество устройств (> 16384), в то время как интерфейс SCSI поддерживает 8, 16, или 32 устройства на шине. SAS обеспечивает более высокую пропускную способность (1.5, 3.0 или 6.0 Гбит/с). контроллеры SAS могут поддерживать подключение устройств с интерфейсом SATА. SCSI Интерфейс SCSI использует общую шину. Таким образом, все устройства подключены к одной шине, и с контроллером одновременно может работать только одно устройство. В SCSI имеется проблема, связанная с тем, что время распространения сигнала по разным линиям, составляющим параллельный интерфейс, может отличаться. Интерфейс SAS лишён этого недостатка.

• 
  Слайд 14

  Интерфейс FibreChannel (волоконный канал)

  FibreChannel- высокоскоростной последовательный интерфейс передачи данных, который используется в устройствах хранения данных. В современных системах используется модификация FC-AL (FibreChannelArbitratedLoop) по названию основной топологии сети передачи данных - петля с арбитражным доступом. Основным преимуществом этого интерфейса является высокая скорость передачи данных (1-4 Гбит/c) и большое расстояние соединения (до 10 км). Жесткие диски с интерфейсом FC-AL используются в высокопроизводительных устройствах хранения данных. Поскольку интерфейс FC-AL используется для передачи данных как между устройством хранения и сервером или рабочей станцией, так и внутри устройства хранения, то нет необходимости преобразовывать данные из одного стандарта в другой. Это также является преимуществом FibreChannel перед другими интерфейсами передачи данных.