Fundamentos de la Tecnología SCSI y SAS: Arquitectura y Conectividad

Tecnología SCSI (Small Computer System Interface)

El estándar SCSI ofrece múltiples ventajas para la gestión de datos:

• Velocidad de transferencia: Evolución desde los 5 MB/s hasta los 320 MB/s.
• Versatilidad: Soporta dispositivos internos y externos.
• Hot Swap: Permite la sustitución de componentes en caliente.
• Alcance: Soporta cables de más de 12 metros.
• Compatibilidad: Compatible con una amplia gama de dispositivos.

Topología y Terminación

• Pasivos: Elementos con una resistencia que evita el retorno de señal.
• Activos: Dispositivos electrónicos que ajustan el voltaje para contrarrestar la corriente exterior.
• Internos: Incluidos dentro del dispositivo (ejemplo: jumper).
• Externos: Pequeños elementos que ocupan un puerto de cable.

Codificación y Estándares

• SE (Single Ended): Básico y antiguo, con un máximo de 40 MB/s y 3 metros de cable.
• HVD (High Voltage Differential): Más fiable, alcanza 25 metros de cable, utilizado en Ultra 2 Wide (80 MB/s).
• LVD (Low Voltage Differential): Utilizado en Ultra 3, con soporte para 12 metros de cable.

Arquitectura y Direccionamiento

Los sistemas SCSI direccionan datos según bloques lógicos (LBA), siendo capaces de direccionar hasta 2 TiB. Cada dispositivo posee un SCSI ID único dentro del bus, y en ocasiones es necesario especificar su LUN (Logical Unit Number).

• Initiators: Controladoras que inician la comunicación.
• Targets: Dispositivos receptores.
• QAS (Quick Arbitration Selection): Acelera la prioridad SCSI basada en el ID.
• Reordenamiento de comandos: NCQ (Native Command Queuing) o TCQ (Tagged Command Queuing), donde la controladora reordena hasta 256 comandos.

Evolución y Conectores

Tipos de SCSI

• SCSI-1: 5 MB/s, bus de 8 bits a 5 MHz, 8 dispositivos, 46 cm de cable.
• SCSI-2: 8/16 bits a 10 MHz, 10/20 MB/s.
• SCSI-3: Implementa QAS, CRC y DT.

Conectores SCSI

• Internos: 50 contactos (bus de 8 bits) y 68 contactos (bus Wide de 16 bits).
• Externos: Centronics (SCSI-1, 50 contactos planos, gran tamaño) y VHDCI (similar a Centronics, pero de tamaño reducido).
• Conector SCA: Conector único donde viajan datos y corriente. Destinado a hot swapping y servidores de rack (conector Wide).

Evolución hacia SAS y SAN

Para superar limitaciones, se crean redes dedicadas de almacenamiento (SAN) mediante tecnología iSCSI basada en redes TCP/IP.

SAS (Serial Attached SCSI):

• Arquitectura de 1 bit por pulso de reloj, 6 Gb/s, full duplex y punto a punto.
• Permite añadir dispositivos SATA a un bus SAS (pero no a la inversa).
• Protocolos: Serial ATA Tunneling Protocol y Serial SCSI Protocol.
• Conectores SAS internos: Similares a SATA pero con un pin adicional, soportan hasta 10 metros de cable.
• Conectores SAS externos: MiniSAS y SFF-8088.