77709

Современные тенденции развития носителей информации

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

Интерфейс IDE Что бы ни говорили сторонники SCSI широкое распространение IDEустройств на сегодняшний день свершившийся факт. В идеале каждое IDEустройство стоит подключать к отдельному каналу в этом пожалуй заключается основное преимущество SCSI. И это одно из главных преимуществ IDE перед SCSI. SCSI Smll Computer System Interfce Несмотря на кажущееся засилье устройств с интерфейсом IDE EIDE по объемам выпуска за SCSI жесткими дисками всетаки остается около 27 рынка.

Русский

2015-02-05

697 KB

6 чел.

Современные тенденции развития носителей информации. (по материалам xBIat)

Магнитные носители

Ученые и исследователи всего мира борются на каждый квадратный миллиметр жесткого диска, поддерживая огромную популярность этих носителей информации. И день ото дня плотность хранения информации неуклонно растет. Так, в апреле прошлого года исследователи магнитных способов хранения информации из Fujitsu Ltd. сообщили о том, что они добились плотности записи на магнитный диск в 8.7 Гбит на квадратный сантиметр. Тем самым они обогнали, на тот момент, своего основного конкурента IBM Corp. с их рекордом в 5.4 Гбит/кв. см, установленным 7 месяцев до этого - увеличив почти в два раза свой абсолютный рекорд 1999 года.

Следует отметить, что с каждым годом технологии жестких дисков стремительно развиваются. С 1997 года, после создания компанией IBM первого жесткого диска со считывающе-записывающими головками, использующими так называемый "гигантский магниторезистивный эффект", плотность хранения информации ежегодно удваивается, в то время как полупроводниковая память, повинуясь закону Мура (Moore's Law), имеет тенденцию к удвоению плотности записи каждые 18 месяцев. Аналитики из IBM вообще считают, что в ближайшие 10 лет на рынке не смогут появиться устройства, которые создадут ощутимую конкуренцию жестким дискам.

С 1977 года инженеры делают прогнозы о том, сколько информации можно поместить на стандартную пластину. И время от времени прогнозируемые пределы отодвигаются. И хотя инженеры из Fujitsu еще ломают голову, над тем, как внедрить достижения, полученные в лабораторных условиях в массовое производство, ясно одно - прогресс магнитных носителей продолжается.

На самом деле, Fujitsu не просто улучшила показатели плотности записи, а пересмотрела шестилетний подход и преодолела ограничения существующих технологий. Феномен, известный как "сверхпарамагнитный эффект", делает теоретически возможным уменьшение размеров участка-носителя единицы информации до размеров гранул, используемых в качестве рабочего магнитного слоя металла, способных удержать магнитное поле, не подвергаясь при этом спонтанному размагничиванию.

Размер таких гранул пока уточняется, но точно известен порядок - 10 нм. Исходя из этого, можно определить, что максимально достижимая плотность в таких условиях дисков на сверхпарамагнитном эффекте находится около величины в 6 Гбит/кв. см.

Теперь Fujitsu устанавливает новые горизонты в 50 Гбит/кв. см и планирует выпустить первый массовый вариант в первой половине 2001.

Стандартный для PC жесткий диск с одной пластиной диаметром 95 мм, построенный по новой технологии Fujitsu, будет иметь объем 78 ГБайт. Однако, как Fujitsu, так и IBM преследуют и еще одну цель, они работают над технологиями последнего поколения для небольших портативных устройств. Летом 2000 года IBM начала поставки новых 1 ГБайт дисков Microdrive, с размерами пластины в 27 мм и плотностью записи 2.4 Гбит/кв. см, и предназначенных для PDA (персональный цифровой помощник) и цифровых камер.

Новые диски Fujitsu будут иметь размеры, близкие к Microdrive - 36х43х5 мм, но, как предполагается, емкость будет больше 4.7 ГБайт - как DVD диск.

Вообще, рынок жестких дисков, предназначенных для работы в компьютерах, является доминирующим на рынках памяти. По данным аналитиков, в 1999 году по всему миру было продано дисков на сумму 32 млрд. долл., в то время как, например, чипов DRAM - только на 23 млрд. долл.

Естественно, что от такого лакомого пирога многие пытаются отломить себе кусок, предлагая свои новые технические и технологические подходы. Однако, как показывает практика, позиции жестких дисков непоколебимы, так, например, сильно ошибались те, кто в недавнем прошлом считал, что магнитооптические приводы легко вытеснят магнитные.

TeraStor Corp., одна из компаний, предложившая в 1995 году разработать технологию, названной "запись в ближнем поле" (near-field recording), сочетающую магнитный и оптический способы хранения информации. Первые опытные образцы имели плотность записи менее 10 Мбит/кв. см. Однако, после подключения к исследованиям AT&T Bell Laboratories, результаты стали сдвигаться с места и к 1998 году появились на свет 10 ГБайтные магнитооптические диски на 130 мм пластине, но все основные компании, такие как Seagate Technology и Quantum, уже поставляли 12 ГБайтные диски производителям компьютеров. И через некоторое время проект приостановили.

Конкурентные технологии не могут догнать традиционные не только по плотности записи, но и по стоимости. За последние годы, при удвоении плотности записи на жесткие диски происходило и снижение относительной стоимости примерно в два раза, и сейчас 1 МБайт дискового пространства стоит около 1 цента.

Новые горизонты

Для создания существующих магнитных дисков применяются технологии, при которых на пластину напыляется один слой магнитного материала - носителя информации, (как на верхнем рисунке).

Традиционный способ записи на магнитную пластину (вверху). При уменьшении размеров единичных ячеек с горизонтальной намагниченностью резко увеличивается вероятность их спонтанного размагничивания. Новый способ, предложенный Fujitsu (внизу). Использование дополнительного подслоя и вертикального намагничивания позволяет достичь в восемь раз большей плотности записи. 

Fujitsu предложила сначала нанести кобальт-рутений-кобальтовой слой, являющийся сложным ферромагнетиком, который оказывает физическое влияние на магнитный записываемый слой (нижняя часть рисунка). Суть этого влияния состоит в повышении стабильности магнитных полей записываемого слоя и предотвращение спонтанного размагничивания, и следовательно, потери информации. Причем это явление учеными пока еще до конца не изучено.

Тем не менее, такая технология позволяет применить перпендикулярную запись и повысить плотность записи до 50 Гбит/кв. см. И данной технологией заинтересовались многие производители жестких дисков, в том числе и Quantum, слившийся в октябре с Maxtor. Теперь, по словам представителей Quantum, перпендикулярная запись - наиболее популярная тема исследований полных энтузиазма инженеров и ученых отраслевых лабораторий.

Для создания все более совершенных жестких дисков недостаточно просто увеличения плотности записи. При сжатии области записи происходит еще и уменьшение силы магнитного поля, которое может удержать ячейка.

При традиционной технологии, если металлические гранулы имеют размеры менее 10 нм, они могут спонтанно терять свою намагниченность. Для сохранения записанной информации необходимо, чтобы в единичной ячейке содержалось много одинаково поляризованных гранул. Справа показана типичная дорожка с записанными на ней 1 - темные полоски и 0 - светлые. Длина ячейки (справа) составляет 100-200 нм. 

Следовательно, необходимо увеличивать чувствительность считывающей головки, чтобы улавливать меньшие поля.

В 1997 году IBM создала магнитные головки, применив гигантский магниторезистивный эффект, сделав тем самым большой скачок в области детектирования слабых полей. Уменьшение размеров единицы информации на диске приводит к уменьшению ширины дорожек и расстояний между соседними. Сейчас ширина дорожки составляет 1 мкм, а расстояние между соседними дорожками - 0.5 мкм. Ширина же дорожек новых дисков от Fujitsu будет менее 0.5 мкм.

Еще одно требование, которое придется удовлетворить - это увеличение точности позиционирования головок. Любое непредвиденное движение диска (например из-за вибрации) может привести к потери считывающей головкой положения и, следовательно, к ошибкам чтения.

Для предотвращения этого IBM, Fujitsu, Quantum и другие подумывают над тем, чтобы использовать стеклянные и кремниевые пластины из-за их большей жесткости, чем у традиционных алюминиевых, что позволит избежать также и увеличения их веса. Также компании стремятся уменьшить размеры пластин - чем меньше пластина, тем меньше вибрация - вводя новые 27 мм микро-стандарты, как IBM.

И все-таки индустрия продолжает искать альтернативу магнитным дискам. Среди таких инноваций - органические магнитные пленки и структуры с нанесенными ячейками. Прогнозы компаний, ведущих исследования в этих направлениях, впечатляющие, плотность записи информации в скором будущем составит 700 Гбит/кв. см. И они искренне полагают, что новые технологии потеснят магнитные носители.

Интерфейс IDE

Что бы ни говорили сторонники SCSI, широкое распространение IDE-устройств на сегодняшний день - свершившийся факт. Как посчитали умные люди из компании Quantum, свыше 90% РС-совместимых персональных компьютеров оснащены жесткими дисками с интерфейсом IDE. Беда, однако, в том, что IDE или Integrated Device Electronic - понятие слишком общее и относится, вообще говоря, к любому устройству с интегрированным контроллером вплоть до электрического чайника с автоматическим отключением при закипании. В попытках как-то конкретизировать, какой именно интерфейс имеется в виду, было изобретено столько различных названий, что при выборе жесткого диска с интерфейсом IDE у неподготовленного человека может закружиться голова. Посудите сами: есть интерфейсы АТА с различными номерами, Fast ATA (тоже с номерами), Ultra ATA (тоже несколько), и, наконец, EIDE! Действительно ли все эти интерфейсы разные, какие из них совместимы и какой лучше? Попробуем разобраться.

Для начала немного истории. После того, как компания IBM выпустила модель АТ (Advanced Technology), в 1984 году у компаний Compaq и Western Digital возникла идея встроить AT-совместимый контроллер, использующий 16-разрядную шину ISA, непосредственно в электронику жесткого диска. Сказано - сделано. Получилось удачно: цена жесткого диска увеличилась несущественно, зато стоимость всей дисковой подсистемы заметно снизилась. Так и родился на свет интерфейс ATA (AT Attachment - в дословном переводе - "прикрепление к АТ"), который стал широко известен под названием IDE. Так как шина ISA в модели АТ была 16-битной, интерфейс, естественно, получился тоже 16-битным, причем эта разрядность сохранилась до настоящего времени, невзирая на последующие улучшения и добавления. В скором времени, однако, выяснилось, что разные производители умудрялись делать несовместимые между собой диски с интерфейсом ATA. Если такие диски устанавливались в паре master/slave на один канал IDE, то дисковая подсистема просто не работала. Для устранения этих неприятных явлений был принят стандарт ANSI спецификации АТА. "Оригинальный" интерфейс АТА имел следующие возможности:

  •  Поддержка двух жестких дисков. Один канал делится между двумя устройствами, сконфигурированными как master и slave;
  •  PIO Modes. ATA включает поддержку PIO modes 0,1 и 2;
  •  DMA Modes. ATA включает поддержку single word DMA modes 0, 1 и 2 и multiword DMA mode 0.

"Оригинальный" интерфейс АТА предназначен только для подключения жестких дисков и не поддерживает такие возможности, как ATAPI - интерфейс для подключения IDE-устройств, отличных от жестких дисков, режим передачи block mode и LBA (logical block addressing).

В скором времени стандарт АТА перестал удовлетворять возросшим потребностям, поскольку вновь выпускаемые жесткие диски требовали большей скорости передачи данных и наличия новых возможностей. Так родился на свет интерфейс АТА-2, который вскоре был также стандартизирован ANSI. Сохраняя обратную совместимость со стандартом ATA, ATA-2 содержал несколько новых возможностей:

  •  Более скоростные PIO Modes. В АТА-2 добавлена поддержка PIO modes 3 и 4;
  •  Более скоростные DMA Modes. АТА-2 поддерживает multiword DMA modes 1 и 2;
  •  Block Transfer. ATA-2 включает команды, позволяющие осуществлять обмен в режиме block transfer для повышения производительности;
  •  Logical Block Addressing (LBA). АТА-2 требует поддержки жестким диском протокола передачи LBA. Разумеется, для использования этого протокола необходимо, чтобы его поддерживал также и BIOS;
  •  Усовершенствованная команда Identify Drive. Увеличен объем информации о характеристиках, которую жесткий диск выдает по системным запросам.

И все было бы хорошо, но фирмы-производители в стремлении заполучить еще кусочек рынка начали придумывать красивые названия и обзывать ими интерфейсы своих жестких дисков. На самом деле интерфейсы Fast ATA, Fast ATA-2 и Enhanced IDE базируются на стандарте АТА-2 и являются не более, чем маркетинговыми терминами. Все различие между ними состоит в том, какую часть стандарта и как они поддерживают.

Наибольшую путаницу вызывают названия Fast ATA и Fast ATA-2, принадлежащие перу соответственно Seagate и Quantum. Создается вполне естественное впечатление, что Fast ATA является некоторым улучшением стандарта АТА, тогда как Fast ATA-2 базируется на стандарте АТА-2. Но все, увы, не так просто. На самом деле Fast ATA-2 есть просто другое название стандарта АТА-2, а Fast ATA отличается от него лишь тем, что не поддерживает самые быстрые режимы - PIO mode 4 и DMA mode 2. При этом обе компании нападают на компанию Western Digital и ее стандарт EIDE за то, что он вносит еще большую путаницу. У EIDE есть свои недостатки, но об этом чуть позже.

Попыткой дальнейшего развития интерфейса АТА был проект стандарта АТА-3, в котором основное внимание уделялось повышению надежности:

  •  AТА-3 содержит средства, повышающие надежность передачи данных с использованием высокоскоростных режимов, что действительно является проблемой, поскольку кабель IDE/ATA остался тем же, что и при рождении стандарта;
  •  АТА-3 включает Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology (SMART).

АТА-3 не был утвержден в качестве стандарта ANSI в основном потому, что не вводил новых режимов передачи данных, хотя технология SMART в настоящее время широко используется производителями жестких дисков.

Следующим шагом в развитии интерфейса IDE/ATA явился стандарт Ultra ATA (он же Ultra DMA, он же ATA-33, он же DMA-33, его же иногда называют АТА-3(!)). Ultra ATA является стандартом де-факто использования самого быстрого режима DMA - mode 3, обеспечивающего скорость передачи данных 33.3 МВ/сек. Для обеспечения надежной передачи данных по все тому же кабелю используются специальные схемы контроля и коррекции ошибок, при этом сохраняется обратная совместимость с предыдущими стандартами - АТА и АТА-2. То есть если вы, купив жесткий диск с интерфейсом Ultra АТА, вдруг обнаружили, что ваша системная плата его не поддерживает, не огорчайтесь - диск все равно будет работать, хотя и медленнее :)

И, наконец, последнее достижение в этой области - интерфейс Ultra ATA/66, разработанный компанией Quantum, позволяющий осуществлять передачу данных со скоростью 66МВ/сек.

В то время, когда разрабатывался интерфейс IDE/ATA, единственным устройством, которое нуждалось в этом интерфейсе, был жесткий диск, поскольку стриммеры и зарождающиеся драйвы CD-ROM имели собственный интерфейс (многие помнят времена, когда CD-ROM подключался через интерфейс на звуковой карте). Однако вскоре стало ясно, что использование для подключения всех устройств быстрого и относительно простого интерфейса IDE/ATA сулит значительные выгоды, в том числе и за счет своей универсальности. Однако система команд интерфейса IDE/ATA была рассчитана только на жесткие диски, поэтому просто подключить, например, CD-ROM к IDE-каналу нельзя - работать не будет (проверялось мною лично при попытке подключить CD-ROM вместо загрузочного IDE-диска на 486 сервере Hewlett-Packard). Поначалу, по молодости лет пребывал в недоумении: как так - шлейф подходит, а не работает?). Пришлось разработать новый протокол - ATA Packet Interface или ATAPI. Этот протокол позволяет другим устройствам подключаться с помощью стандартного шлейфа IDE и "вести себя" как IDE/ATA жесткий диск. На самом деле протокол ATAPI намного сложнее, чем ATA, поскольку передача данных идет с использованием стандартных режимов PIO и DMA, а реализация поддержки этих режимов существенно зависит от типа подключенного устройства. Название packet (пакетный) этот протокол получил по той причине, что команды устройству действительно приходится передавать группами или пакетами. Тем не менее, с точки зрения пользователя, что, согласитесь, важнее всего, нет разницы между IDE/ATA жестким диском, ATAPI CD-ROMом или ZIP-драйвом. Современные BIOSы даже поддерживают загрузку с ATAPI-устройств.

Теперь, как и было обещано, поговорим немного о EIDE. Этот термин, введенный компанией Western Digital, достаточно широко употребляется в компьютерной индустрии и почти так же широко критикуется, причем справедливо. Одной из причин для критики является тот факт, что EIDE не является стандартом, а лишь маркетинговым термином, причем его содержание меняется с течением времени. Так, изначально EIDE включал поддержку режимов PIO до mode 3, потом была добавлена поддержка mode 4. Еще одним существенным недостатком EIDE как стандарта является тот факт, что его спецификация включает в себя совершенно разноплановые вещи. Судите сами, EIDE на данный момент включает в себя:

  •  ATA-2. Целиком, включая самые быстрые режимы;
  •  ATAPI. Целиком;
  •  Dual IDE/ATA Host Adapters. Стандарт EIDE включает поддержку двух IDE/ATA хостов, что позволяет использовать одновременно до 4 IDE/ATA/ATAPI устройств.

Теперь посмотрим, что означает фраза "жесткий диск с интерфейсом EIDE". Поскольку поддерживать ATAPI ему абсолютно незачем, а два канала IDE он поддержать не в состоянии, то все это сводится к гораздо более скромному: "жесткий диск с интерфейсом АТА-2". В принципе идея была хорошая - создать стандарт, охватывающий BIOS, чипсет и жесткий диск. Но поскольку большая часть EIDE как стандарта относится именно к BIOS и чипсету, то получилась еще и путаница между Enhanced IDE и возникшим приблизительно в это же время Enhanced BIOS (BIOS, поддерживающий IDE/ATA диски емкостью больше 504MB). Сложилось вполне естественное мнение, что для использования дисков объемом больше 504МВ нужен интерфейс EIDE (тогда как на самом деле нужен был только Enhanced BIOS), тем более, что производители карт с Enhanced BIOS рекламировали их как "enhanced IDE cards". Сейчас, к счастью, эти проблемы позади (как и барьер 540МВ).

Итак, основные (как официальные, так и неофициальные) стандарты интерфейса IDE приведены в следующей таблице.

Интерфейс

Стандарт

PIO modes

DMA modes

Отличия от IDE/ATA

IDE/ATA

ANSI

0, 1, 2

Single word 0, 1, 2; multiword 0

 

ATA-2

ANSI

0, 1, 2, 3, 4

Single word 0, 1, 2; multiword 0, 1, 2

Режим block transfer, поддержка LBA, Усовершенствованная команда identify drive

Fast ATA

Маркетинговый термин

0, 1, 2, 3

Single word 0, 1, 2; multiword 0, 1

Аналогично АТА-2

Fast ATA-2

Маркетинговый термин

0, 1, 2, 3, 4

Single word 0, 1, 2; multiword 0, 1, 2

Аналогично АТА-2

ATA-3

Неофициальный

0, 1, 2, 3, 4

Single word 0, 1, 2; multiword 0, 1, 2

Аналогично АТА-2, добавлена поддержка надежности передачи на высоких скоростях и SMART

Ultra ATA

Неофициальный

0, 1, 2, 3, 4

Single word 0, 1, 2; multiword 0, 1, 2, 3 (DMA-33/66)

Аналогично АТА-3

ATAPI

ANSI

0, 1, 2, 3, 4

Single word 0, 1, 2; multiword 0, 1, 2

Аналогично АТА-2, добавлена поддержка устройств, отличных от жестких дисков

EIDE

Маркетинговый термин

0, 1, 2, 3, 4

Single word 0, 1, 2; multiword 0, 1, 2

ATA-2 + ATAPI и поддержка двух хост-адаптеров

Теперь перейдем к теме, не менее интересной. Существуют два параметра, характеризующих скорость передачи данных при использовании IDE/ATA-жесткого диска. Внутренняя скорость передачи (internal transfer rate) характеризует скорость передачи непосредственно между магнитным носителем и внутренним буфером жесткого диска и определяется плотностью записи, скоростью вращения и т.д. Эти параметры зависят от конструкции диска, а не от типа интерфейса. С другой стороны, внешняя скорость передачи данных, то есть скорость передачи по каналу IDE, полностью зависит от используемого режима передачи данных. На заре использования дисков IDE/ATA скорость работы дисковой подсистемы определялась внутренней скоростью передачи данных, которая была заведомо меньше внешней. В настоящее время в связи с увеличением плотности записи (что позволяет снимать больше информации за один оборот диска) и частоты вращения на первый план выходит именно внешняя скорость передачи. Что же все-таки означают номера режимов и чем PIO отличается от DMA?

Изначально общеупотребительным способом передачи данных через интерфейс IDE/ATA был протокол, называемый Programmed I/O или PIO. Существует пять режимов PIO, различающихся максимальными скоростями пакетной передачи данных (burst transfer rates). Общеупотребительное английское название - PIO modes.

PIO mode

Максимальная скорость передачи (МВ/сек)

Поддерживается стандартами

0

3.3

Всеми

1

5.2

Всеми

2

8.3

Всеми

3

11.1

ATA-2, Fast ATA, Fast ATA-2, ATA-3, ATAPI, Ultra ATA, EIDE

4

16.6

ATA-2, Fast ATA-2, ATA-3, ATAPI?, Ultra ATA, EIDE

Естественно, речь идет о внешней скорости передачи данных и определяет скорость интерфейса, а не диска. Необходимо также учитывать (хотя сейчас это уже вряд ли актуально), что PIO mode 3 и 4 требуют использования шины VLB или PCI, так как шина ISA не может обеспечить скорость передачи данных больше 10 МВ/сек. До появления режима DMA-33 максимальная скорость передачи данных у режимов PIO и DMA была одинаковой. Главным недостатком режимов PIO является то, что передачей данных управляет процессор, что существенно увеличивает его загрузку. Зато эти режимы не требуют специальных драйверов и идеально подходят для однозадачных операционных систем. Похоже, однако, что это вымирающий вид…

Direct Memory Access (DMA) - прямой доступ к памяти - собирательное название протоколов, позволяющих периферийному устройству передавать информацию непосредственно в системную память без участия центрального процессора. Современные жесткие диски используют эту возможность в сочетании с возможностью перехватывать управление шиной и самостоятельно управлять передачей информации (bus mastering подробно обсуждался в серии статей по шинам). Существует несколько режимов DMA (DMA modes), которые приведены в таблице. Стоит отметить, что так называемые single word режимы в настоящее время не используются и приведены только для сравнения.

DMA mode

Максимальная скорость передачи (МВ/сек)

Поддерживается стандартами

Single word 0

2.1

Всеми

Single word 1

4.2

Всеми

Single word 2

8.3

Всеми

Multiword 0

4.2

Всеми

Multiword 1

13.3

ATA-2, Fast ATA, Fast ATA-2, ATA-3, Ultra ATA, EIDE

Multiword 2

16.6

ATA-2, Fast ATA-2, ATA-3, Ultra ATA, EIDE

Multiword 3 (DMA-33)

33.3 (66)

Ultra ATA(АТА/66)

Еще одной забавной вещью, связанной с интерфейсом IDE/ATA, является 32-разрядный доступ к диску. Как уже отмечалось выше, интерфейс IDE/ATA был и остается 16-битным. Резонный вопрос: А почему тогда при отключении драйверов 32-разрядного доступа к диску в Windows скорость работы оного диска падает? Не менее резонный ответ: Во-первых, как работает Windows - отдельный разговор. А во-вторых, шина PCI, на которой в настоящий момент располагаются IDE host-контроллеры, 32-разрядная. Поэтому 16-битная передача по этой шине есть зряшнее расходование пропускной способности. В нормальных условиях host-контроллер формирует из двух 16-битных пакетов один 32-битный и пересылает его дальше по шине PCI (повторяю, я не берусь объяснять, как с диском работает Windows).

Выше встречался термин - режим block transfer. На самом деле это всего-навсего режим, позволяющий передавать несколько команд чтения/записи за одно прерывание. Современные IDE/ATA диски позволяют передавать 16->32 сектора за "одно прерывание". Поскольку прерывания генерируются реже, снижается загрузка процессора и уменьшается доля команд в общем объеме передаваемых данных.

К каждому каналу IDE может быть подключено одно или два устройства. В современных компьютерах, как правило, устанавливается два канала IDE (что соответствует спецификации EIDE), хотя теоретически возможно установить до 4-х (!), что позволяет подключать 8 IDE устройств. Все каналы IDE являются равноправными. Использование системных ресурсов каналами приведено в таблице.

Канал

IRQ

I/O Addresses

Поддержка и возможные проблемы при использовании

Primary

14

1F0-1F7h и 3F6-3F7h

Используется во всех компьютерах с интерфейсом IDE/ATA

Secondary

15 (10)

170-177h и 376-377h

Широко распространен, присутствует практически во всех современных компьютерах.

Tertiary

11(12)

1E8-1Efh и 3EE-3Efh

Используется редко. Возможны проблемы с софтом

Quaternary

10(11)

168-16Fh и 36E-36Fh

Крайне редко используется. Весьма вероятны проблемы с софтом

Ресурсы, используемые 3-м и 4-м каналами , могут конфликтовать с другими устройствами (так, IRQ 12 используется мышью PS/2, IRQ 10 - обычно занят сетевой картой).

Как было сказано выше, каждый канал IDE/AТА интерфейса поддерживает подключение двух устройств - master и slave. Конфигурация обычно задается перемычкой на задней стенке устройства. Кроме этих двух позиций там обычно присутствует и третья - cable select. Что же будет, если установить перемычку в это положение? Оказывается, для работы устройств в положении перемычки cable select требуется специальный Y-образный шлейф, центральный разъем которого подключается к системной плате. Крайние разъемы такого кабеля неравноправны - устройство, подключенное к одному разъему, автоматически становится master, к другому - slave (аналогично флопам А и В). При этом перемычки на обоих устройствах должны стоять в положении cable select. Основная проблема такой конфигурации в том, что она экзотична, хотя и является стандартной, и не всеми поддерживается, поэтому и Y-образный шлейф найти достаточно трудно (я, например, его не видел, да и вообще не совсем понятно, зачем это нужно).

Если не принимать во внимание эту экзотику, при конфигурировании IDE/ATA устройств необходимо помнить следующее:

  •  Каждый канал в каждый момент времени может обрабатывать только один запрос к одному устройству. Следующий запрос, пусть даже к другому устройству, будет ожидать завершения текущего. Разные каналы при этом могут работать независимо. Поэтому не стоит подключать два активно используемых устройства (например, два жестких диска), к одному каналу. В идеале каждое IDE-устройство стоит подключать к отдельному каналу (в этом, пожалуй, заключается основное преимущество SCSI).
  •  Практически все современные чипсеты поддерживают возможность использования различных режимов передачи данных для устройств, подключенных к одному каналу. Однако злоупотреблять этим все-таки не стоит. Два устройства, существенно различающихся по скорости, лучше все-таки разнести по разным каналам.
  •  Не рекомендуется подключать к одному каналу жесткий диск и ATAPI-устройство (например, CD-ROM). Как было сказано выше, протокол ATAPI использует другую систему команд, и, кроме того, даже самые быстрые ATAPI-устройства много медленнее жесткого диска, что может замедлить работу последнего.

Все вышесказанное, естественно, не является аксиомой, а лишь рекомендациями, основанными на здравом смысле и собственном опыте. Более того, тот же здравый смысл и опыт подсказывают, что если взять 4 IDE-устройства, то они на исправной плате будут работать всегда в любых сочетаниях и при минимуме усилий со стороны пользователя (см. выше, главное, чтобы они попарно были совместимы). И это одно из главных преимуществ IDE перед SCSI.

SCSI - Small Computer System Interface

Несмотря на кажущееся засилье устройств с интерфейсом IDE/EIDE, по объемам выпуска за SCSI жесткими дисками все-таки остается около 27% рынка. Обычно это объясняют тем, что эти интерфейсы рассчитаны на разные сегменты рынка - IDE для "популярных и дешевых систем", а SCSI для "высокопроизводительных рабочих станций". Однако многие могут возразить, что в последнее время жесткие диски IDE достигли производительности SCSI и стоят значительно дешевле. И IDE контроллер, причем уже самый быстрый, обычно находится на материнской плате и не требует дополнительных материальных затрат, тогда как на хороший SCSI контроллер нужно потратить минимум $100.  Но находятся люди, настойчиво отдающие предпочтение этому интерфейсу со сложно читаемым названием. Кстати, SCSI читается и произносится как "скази". Я тоже частично отношу себя к таким и попытаюсь привлечь на нашу сторону еще хоть немного пользователей, а также немного рассказать о собственно SCSI.  

SCSI vs IDE

Спор "Что лучше: IDE или SCSI" входит в число самых распространенных во многих телеконференциях. Число сообщений и статей на эту тему очень велико. Однако этот вопрос, как и знаменитое "Windows NT or OS/2 or Unix",  в такой постановке является неразрешимым. Наиболее частая и правильная реакция на них "А для чего?". Рассмотрев этот вопрос подробнее, Вы сможете принять для себя решение о необходимости SCSI для себя.

Расскажем подробнее, что может дать простой SCSI контроллер по сравнению с IDE и за что его нужно выбирать или не выбирать.

предложение SCSI

возражения EIDE/ATAPI

ответ SCSI

возможность подключения 7 устройств к одному контроллеру (к Wide - 15)

нетрудно установить 4 контроллера IDE и всего будет 8 устройств

на каждый контроллер IDE нужно по прерыванию! И только 2 будут с UDMA/33. А 4 UWSCSI это 60 устройств :)

широкий спектр подключаемых устройств

на IDE есть СDD, ZIP, MO, CD-R, CD-RW

а драйвера и программы для всего этого у вас точно есть? и много? а вот для SCSI можно использовать любые, в том числе входящие в состав ОС

возможность подключать как внутренние, так и внешние устройства

? removable rack или LPT-IDE

:)

общая длинна кабеля SCSI может достигать 25 метров. В обычных вариантах 3-6м*

если не разгонять шину PCI, можно и на метр

мало!

можно использовать кэширование и технологии RAID для кардинального повышения производительности и надежности

раньше были кэширующие Tekram'ы, а сейчас появились и RAID для IDE

это не работает и вообще не серьезно

* Стоит заметить, что в случае использования интерфейса Ultra или Ultra Wide SCSI на какчество соединительных кабелей и их длину накладываются дополнительные ограничения, в результате чего максимальная длина соединения может быть существенно снижена.

Чтобы не складывалось впечатление, что IDE это очень плохо и за его использование Вам должно быть стыдно, отметим и положительные качества IDE интерфейса, частично в свете выше приведенной таблицы:

  1.  Цена. Бесспорно иногда это очень важно.
  2.  Не всем нужно подключать 4 HDD и 3 CDD. Часто двух каналов IDE более чем достаточно, а всякие там сканеры идут со своими карточками.
  3.  В корпусе minitower сложно использовать шлейф, длиннее 80см :)
  4.  IDE HD установить гораздо проще, там всего один jumper, а не 4-16 как на SCSI :)
  5.  IDE контроллер уже есть у большинства материнских плат
  6.  У IDE устройств шина всегда 16 бит и для моделей, сравнимых по цене, IDE выигрывает по скорости.

Теперь о цене. Самый простой SCSI на шину ISA стоит около $20, но сейчас такие просто никому не нужны, поэтому можно найти и дешевле. Следующий вариант это контроллер на шине PCI. Простейший вариант FastSCSI стоит около $40. Однако сейчас появилось множество материнских плат, на которых всего за +$70 может быть установлен Adaptec 7880 UltraWideSCSI. Даже у знаменитых ASUS P55T2P4 и P2L97 есть варианты со SCSI. Для UWSCSI карточки цена варьируется от $100 до $600. Также бывают двухканальные (как IDE на Intel Triton HX/VX/TX) контроллеры. Цена их естественно выше. Заметим, что в случае SCSI, в отличие от IDE, где что-то новое придумать сложно, за дополнительные деньги контроллеры могут быть расширены функциями кэш-контроллера, RAID-0..5, hotswap и т.д., поэтому говорить о верхней границе стоимости контроллера не совсем корректно.

И наконец о скорости. Как известно, сегодня максимальная скорость передачи информации по шине IDE составляет 33Мб/с. Для UWSCSI аналогичный параметр достигает 40Мб/с. Основные преимущества SCSI проявляются при работе в мультизадачных средах (ну и в Windows95 немного :). Многие тесты, приведенные под WindowsNT показывают несомненное преимущество SCSI. Пожалуй это самая популярная на сегодня ОС, для которой применение SCSI более чем оправдано. Также могут быть конкретные задачи (связанные, например, с обработкой видео) в которых просто невозможно использование IDE.  Про отличия внутренних архитектур, также влияющих на производительность, в этой статье говорить не будем, поскольку там слишком много специальных терминов. Отметим только, что наблюдая за развитием IDE с удивлением замечаем, что он приобретает многие черты SCSI, но, будем надеяться, все-таки совсем они не сольются.

Реализация SCSI контроллера

Вот Вам картинка самого простого FastSCSI контроллера на шине PCI.

Как видно, больше всего места занимают разъемы. Самый большой (и самый старый) это разъем для 8-и битных внутренних устройств, часто называемый narrow, он аналогичен разъему IDE, только в нем не 40, а 50 контактов. На большинстве контроллеров есть и внешний разъем, как следует из названия, к нему можно и нужно подключать внешние SCSI устройства. На картинке изображен разъем типа mini-sub D

на 50 контактов.

Для Wide устройств используется аналогичный, но на 68 контактов, также используется крепление не в виде защелок, а на винтах - как у COM мышек и принтеров. Он даже меньше, чем narrow, за счет более высокой плотности расположения контактов. (Кстати, несмотря на название, wide шлейф тоже уже, чем narrow). Иногда можно встретить и старый вариант внешнего разъема - просто centronix. Такой же (внешне, но не функционально :) Вы можете встретить на своем принтере. Некоторые устройства, например IOmega ZIP Plus, а также расчитанные на Mac, используют обычный 25 контактный Cannon (D-SUB), как на модеме. Для внешних высокоскоростных соединений применяется и mini-centronics. Вот полная таблица:

(размеры почти оригинальные) 

Внутренние


Low-Density 50-pin

подключение внутренних narrow устройств - HDD, CD-ROM, CD-R, MO, ZIP. (как IDE, только на 50 контактов)


High-Density 68-pin

подключение внутренних wide устройств, в основном HDD

Внешние


DB-25

подключение внешних медленных устройств, в основном сканеров, IOmega Zip Plus. наиболее распространен на Mac. (как у модема)


Low-Density 50-pin

или Centronics 50-pin. внешнее подключение сканеров, стриммеров. обычно SCSI-1.


High-Density 50-pin

или Micro DB50, Mini DB50. стандартный внешний narrow разъем


High-Density 68-pin

или Micro DB68, Mini DB68. стандартный внешний wide разъем


High-Density 68-pin

или Micro Centronics. по некоторым источникам применяется для внешнего подключения SCSI устройств.

Для работы любого устройства, как известно, необходима программная поддержка. Для большинства IDE устройств минимальная встроена в BIOS материнской платы, для остальных необходимы драйвера под различные операционные системы. У SCSI устройств все немного сложнее. Для первичной загрузки со SCSI жесткого диска и работы в DOS необходим свой SCSI BIOS. Здесь есть 3 варианта.

  1.  микросхема  со SCSI BIOS есть на самом контроллере (как на VGA картах). При загрузке компьютера он активизируется и позволяет загрузиться со SCSI жесткого диска или, например, CDROM, MO. При использовании нетривиальной операционной системы (Windows NT, OS/2, *nix) для работы с устройствами SCSI всегда используются драйвера. Также они необходимы для работы устройств, не являющихся жесткими дисками, под DOS.
  2.  образ SCSI BIOS прошит в flash BIOS материнской платы. Далее по п.1. Обычно в BIOS платы добавляют SCSI BIOS для контроллере на основе чипа NCR 810, Symbios Logic SYM53C810 (на первой картинке именно он) или Adaptec 78xx. Этим процессом при желании можно управлять и изменять версию SCSI BIOS на более новую. При наличии на материнской плате SCSI контроллера используется именно такой подход. Этот вариант также более выгоден экономически :) - контроллер без микросхемы BIOS стоит дешевле.
  3.  SCSI BIOSа нет вообще. Работа всех SCSI устройств обеспечивается только драйверами операционной системы.

Кроме поддержки загрузки со SCSI устройств, BIOS обычно имеет еще несколько функций: настройка конфигурации адаптера, проверка поверхности дисков, форматирование на низком уровне, настройка параметров инициализации SCSI устройств, задание номера загрузочного устройства и т.д.

Следующее замечание следует из первого. Как Вы знаете, обычно на материнских платах есть CMOS. В нем BIOS хранит настройки платы, в том числе конфигурацию жестких дисков. Для SCSI BIOS часто необходимо также хранить конфигурацию SCSI устройств. Эту роль обычно выполняет маленькая микросхема типа 93C46 (flash). Подключается она к основному SCSI чипу. У нее всего 8 ножек и несколько десятков байт памяти, однако ее содержимое сохраняется и при выключении питания. В этой микросхеме SCSI BIOS может сохранять как  параметры SCSI устройств так и свои собственные. В общем случае ее присутствие не связано с наличием микросхемы со SCSI BIOS, но, как показывает практика, обычно их устанавливают вместе.

На следующей картинке Вы можете увидеть UltraWide SCSI контроллер фирмы ASUSTeK. На нем уже присутствует микросхема SCSI BIOS. Также можно разглядеть внутренний и внешний Wide разъемы.

На последней (больше мне не удалось быстро найти :) картинке  представлен двухканальный Ultra Wide SCSI контроллер. Его спецификация включает следующие пункты: RAID уровней 0,1,3,5 ; Failure Drive Rebuilding ; Hot Swap и on-line Rebuilding; кеш память 2, 4, 8, 16, 32 Mb; Flash EEPROM для SCSI BIOS. Очень хорошо виден 486 процессор, который видимо и пытается всем этим добром управлять.

Еще на плате контроллера SCSI можно встретить

  •  светодиод активности SCSI шины и/или разъем для его подключения
  •  разъемы для модулей памяти
  •  контроллер гибких дисков (в основном на старых платах Adaptec)
  •  IDE контроллер
  •  звуковую карту (на картах ASUSTeK для MediaBus)
  •  VGA карту

Другие карты SCSI

Часто к сканерам и другим небыстрым SCSI устройствам в комплекте прилагается простой SCSI контроллер. Обычно это SCSI-1 контроллер на шине ISA 16 или даже 8 бит с одним (внешним или внутренним) разъемом. На нем нет BIOSа, eeprom,  часто он работает без прерываний (polling mode), иногда поддерживает только одно (а не 7) устройство. В основном такой контроллер можно применять только со своим устройством, т.к. драйвера есть только для него. Однако при определенном навыке можно подключить к нему например жесткий диск или стример.  Это оправдано только в случае отсутствия денег и наличия времени (или спортивного интереса :) , т.к. стандартный SCSI контроллер,  как уже говорилось, можно приобрести за $20-40 и иметь на порядок меньше проблем и гораздо больше возможностей.

Характеристики SCSI

Основными характеристиками шины SCSI являются

  •  ее ширина - 8 или 16 бит. Или, другими словами, "narrow" или "wide".
  •  скорость (грубо - частота, с которой тактируется шина)
  •  физический тип интерфейса (однополярный, дифференциальный, оптика...). иногда это можно назвать типом разъема для подключения

на скорость влияют в основном первые два параметра. Обычно они записываются в виде приставок к слову SCSI.

SCSI

общая часть названия. Обычно пишется справа. Или обозначает "базовый" интерфейс SCSI: шина 8 бит, скорость 5MHz

Fast или -2

частота может достигать 10MHz
(иногда пишут FastSCSI-2, но я не знаю зачем)

Ultra

частота может достигать 20MHz

Ultra2

частота может достигать 40MHz. не совместим с остальными.

Wide

ширина шины увеличена до 16 бит

Максимальную скорость передачи устройство-контроллер легко подсчитать. Для этого нужно просто взять частоту шины, а в случае наличия "Wide" умножить ее на 2. Например - FastSCSI - 10Мб/с, Ultra2WideSCSI - 80Мб/с. Заметим, что WideSCSI обычно обозначает все-таки WideFastSCSI, также как и Ultra2 мне известна только в Wide варианте и только с интерфейсом LVD.

На примере обозначений жестких дисков Seagate рассмотрим варианты интерфейсов SCSI. В названии модели последние 1-2 буквы обозначают интерфейс, т.е. один и тот же диск может выпускаться с различными интерфейсами, например Baracuda 9LP - ST34573N, ST34573W, ST34573WC, ST34573WD, ST34573DC, ST34573LW, ST34573LC.

DC

80-pin Differential

FC

Fibre Channel

N

50-pin SCSI connector

ND

50-pin Differential SCSI connector

W

68-pin Wide SCSI connector

WC

80-pin Single connector SCSI

WD

68-pin Wide Differential SCSI connector

LW

68-pin Wide SCSI connector, low-voltage Differential

LC

80-pin Single connector SCSI connector, low-voltage Differential

В обычной жизни встречаются в основном интерфейсы, обозначенные N и W. Их "Differential" варианты обеспечивают повышенную помехозащищенность и увеличенную допустимую длину шины SCSI. "Low-voltage" применяется с новым протоколом Ultra2. "Single connector" используются в основном в hot-swap конфигурациях, т.к. объединяют сигналы SCSI питания и заземления в одном разъеме. "Fibre Channel" скорее похож на интерфейс локальной сети, чем на SCSI, т.к. является последовательным интерфейсом. Скорость в 100Mb/s для него вполне обычна. Применяется в Hi-End конфигурациях.

SCSI устройства

Перечислить все SCSI устройства не представляется возможным, приведем только несколько их типов: жесткий диск, CD-ROM, CD-R, CD-RW, Tape (стример), MO (магнитооптический драйв), ZIP, Jaz, SyQuest, сканер. Среди более экзотических отметим Solid State disks (SSD)  - очень быстрое устройство массовой памяти на микросхемах и IDE RAID - коробка с n IDE дисками, которая притворяется одним большим SCSI диском. В общем случае можно считать, что все устройства на шине SCSI одинаковы и для работы с ними используется один набор команд. Конечно по мере развития физического уровня SCSI изменялся и программный интерфейс. Один из наиболее распространенных сегодня - ASPI. Поверх этого интерфейса можно применять драйвера сканеров, CD-ROMов, MO. Например правильный драйвер CD-ROMа может работать с любым устройством на любом контроллере, если у контроллера есть ASPI драйвер. Кстати, Windows95 эмулирует ASPI даже для IDE/ATAPI устройств. Это можно посмотреть например в программах типа EZ-SCSI и Corel SCSI. Каждое устройство на SCSI шине имеет свой номер. Этот номер называется SCSI ID. Для устройств на narrow SCSI шине он может быть от 0 до 7, на wide соответственно от 0 до 15. У SCSI контроллера, являющегося равноправным SCSI устройством, тоже есть свой номер, обычно это 7. Заметим, что если у Вас один контроллер, но есть разъемы и narrow и wide, то SCSI шина все-таки одна, и все устройства на ней должны иметь уникальные номера. Для некоторых целей, например у библиотек устройств CD-ROM, применяется еще LUN - логический номер устройства. Если в библиотеке 8 CD-ROM, то она имеет SCSI ID, например, 6, а логически CD-ROMы различаются по LUN. Для контроллера все это выглядит в виде пар SCSI ID - LUN, в нашем примере 6-0, 6-1, ..., 6-7 . Поддержку LUN при необходимости нужно включать в SCSI BIOS. Номер SCSI ID обычно устанавливается с помощью перемычек (хотя в SCSI существуют и новые стандарты, аналогичные Plug&Play, не требующие перемычек). Также ими можно установить параметры: проверка четности, включение терминатора, питание терминатора, включение диска по команде контроллера,

Установка

Для установки SCSI контроллера и устройства минимально необходимо иметь - их самих и еще SCSI шлейф :). Также могут пригодиться свободный слот расширения в Вашем ПК, свободное прерывание для этого слота, 1-5 правильных винта или шурупа, от 2 до 8 различных перемычек, дисковод или CD-ROM (уже подключенный :) для носителя драйверов. Более сложные конфигурации могут включать внешние SCSI кабели, внешние терминаторы (см. ниже), переходники Wide-Narrow и т.д. Часто возникают вопросы о возможности подключения Fast/ Ultra/ Narrow/ Wide устройств в различных комбинациях. Для наиболее распространенных устройств общее правило в этом случае таково: если разъемы совпадают, то подключить можно. Т.е. в этом случае важно отличать Narrow/ Wide и не обращать внимания на Fast/ Ultra. (В стороне остается Ultra2, т.к. она существует только в варианте разъема / интерфейса LVD). Однако скорость и надежность могут сильно упасть. Более подробно см. выше в разделе "Характеристики SCSI / интерфейсы". Кроме того существуют различные переходники типа narrow-wide, но их применение очень не рекомендуется.

Контроллер

Как уже говорилось, обычно контроллер имеет SCSI ID=7. Если Вы можете придумать причину, по которой этот номер необходимо поменять, сделайте это через SCSI BIOS. Также можно настроить: поддержку скоростей ultra, поддержку более двух дисков, поддержку removable как диск во время загрузки и т.д. Для каждого из устройств на SCSI шине можно настроить: проверку четности, задержку при включении (чтобы не одновременно все 7 дисков включались), максимальную скорость устройства. Для не PnP контроллеров на шине ISA не забудьте установить используемое им прерывание в BIOS SETUP в "Legal ISA". Для PCI контроллера проверьте, что ему тоже досталось прерывание, и он его ни с кем не делит, хотя для последних моделей это часто не важно.

Терминаторы

Возможно кто-то и помнит такой интерфейс жестких дисков, как ST506 (MFM/RLL), там как раз применялась терминация кабеля данных на последнем диске. Также терминаторы применялись и в дисководах гибких дисков, но очень давно. Цель применения терминаторов - обеспечить согласование уровней сигналов, уменьшить затухание и помехи. Говорят, что проблемы с терминаторами являются наиболее распространенными, однако если внимательно все делать, их не  возникнет. Каждое SCSI устройство имеет возможность включения или выключения терминаторов. Исключение составляют некоторые сканеры, у которых терминация шины включена навсегда и внешние устройства со сквозной шиной. Варианты терминаторов:

  1.  внутренние. обычно присутствуют на жестких дисках. включаются установкой одной перемычки
  2.  автоматические. большинство контроллеров SCSI имеет такие. они сами решают, включаться им или нет
  3.  в виде сборок резисторов. на некоторых CD-ROM и CD-R именно такие. выключаются удалением из панелек всех сборок.
  4.  внешние. как в п.3, но красивее. например на стримере HP T4e. устройство (обычно внешнее) имеет два разъема SCSI. в один включается кабель к контроллеру, в другой - терминатор или кабель к следующему устройству в цепочке.

Кроме того терминаторы могут быть пассивными или активными. Сегодня большинство активные, которые обеспечивают большую помехоустойчивость и надежность на высоких скоростях. Определить, какой используется на SCSI устройстве обычно можно по способу его включения. Если это одна перемычка, или он автомстический, то скорее всего активный. А если для его выключения необходимо вытащить из устройства 1-2 резисторных сборки, то пассивный. В принципе терминация шины с разных концов разными по типу терминаторами возможна, но только на низких скоростях. Кстати, это еще один аргуметн в пользу разделения медленнх и быстрых устройств на разные конттроллеры или каналы.

Более подробно про терминаторы написано в описании каждого устройства. Правила терминирования часто нарисованы в руководстве к адаптеру. Главное звучит так: шина SCSI должна быть затерминирована на обоих своих концах. Здесь рассмотрим наиболее распространенные варианты устройств на одной SCSI шине (wide или narrow)

Простейший вариант: контроллер и одно устройство (внешнее или внутреннее - не важно). Терминаторы необходимо включить и на контроллере и на устройстве (или в устройство)

Вариант с несколькими внутренними устройствами. Терминатор включен только на последнем и на контроллере.

Есть как внутренние, так и внешние устройства. Терминаторы включены на крайних внутреннем и внешнем устройствах.

Есть внутренне и несколько внешних устройств. Терминаторы на внутреннем и в последнем внешнем устройстве

Немного сложнее ситуация, когда на одном контроллере (шине) используются narrow и wide устройства одновременно. Представим, что у нас две 8 бит шины, которые на самом деле есть просто старший и младший байты wide шины (в описаниях и SCSI BIOS это так и называется - High byte/Low byte) . Теперь, следуя вышеприведенным правилам, необходимо затерминировать обе эти шины. Обычно в таких случаях на контроллере можно независимо терминировать старший и младший байты wide шины. В этой ситуации narrow шина есть продолжение младшего байта wide шины. Приведем один пример:

Использование Narrow и Wide устройств на одной SCSI шине

В принципе это возможно, только обратите внимание на терминацию. Однако все-таки лучше так не делать. Поскольку всегда сосуществование на одной шине быстрых (wide это обычно UltraWide SCSI) и медленных устройств (narrow это обычно только Fast SCSI или даже SCSI-1) не есть хорошо.

Домашнее задание: На Wide контроллере есть 3 разъема: внешний и внутренний wide и внутренний narrow. К ним можно подключить три кабеля с устройствами. Вопрос: на каких устройствах необходимо включить терминаторы?

Использование Narrow устройства на Wide контроллере(шине)

Такой вариант вполне работоспособен. Нужно только использовать переходник wide-narrow или это может быть внешний SCSI кабель с narrow разъемом на одном конце и wide на другом. Чаще всего такая необходимость возникает при подключении внешних narrow  устройств к wide контроллеру, т.к. он обычно имеет wide внешний разъем. Если все-таки используете переходники, обратите внимание на терминацию! При подключении внешнего narrow устройствак wide разъему переходник должен терминировать high byte. Если же подключается narrow устройство к внутреннему разъему wide, то переходник просто преобразовывает разъемы (т.е. сокращает количество проводов с 68 до 50).

Жесткие диски

Подключение жестких дисков очень просто, нужно только позаботиться о двух вещах - о терминаторе и SCSI ID. Обычно у нового диска терминация включена, а номер поставлен на 6 или 2. Поэтому если Вы ставите первый диск, то заботиться не о чем, а если нет, то нужно проверить эти установки. Еще одно замечание о SCSI ID - старые контроллеры Adaptec могут загружаться только с номера 0 или 1.

Следующий этап установки - форматирование диска. Считается хорошим тоном перед использованием диска на новом контроллере отформатировать его именно на нем. Это связано с тем, что у разных производителей SCSI адаптеров используются разные схемы трансляции секторов (можно сравнить с LBA, CHS, LARGE у IDE дисков) и при переносе диск может работать плохо или вообще никак. Если диск на новом контроллере не заработал, попробуйте его отформатировать командой format, а если не поможет, то из SCSI BIOSа (я лично таких вариантов не встречал).

Если Вы подключаете больше двух жестких дисков или диски объемом более 2Г, может потребоваться изменить установки SCSI BIOS. При подключении removable устройств, например IOmega Jaz, для загрузки с них нужно установить опции SCSI BIOS. Описание возможных вариантов слишком велико, может быть оно и будет приведено здесь потом, а пока - читайте описания, ничего страшного там нет :) .

CD-ROM, CD-R, CD-RW

Для этих устройств под DOS необходим драйвер. Обычно он устанавливается поверх ASPI драйвера. При работе не под DOS обычно никаких драйверов не требуется. При желании можно установить параметр контроллера на загрузку с CD диска. Для работы с CD-R/CD-RW устройствами в режиме записи Вам потребуется специальное ПО (например Adaptec EZ-CD Pro).

Стримеры

Аналогично CD-ROM SCSI стримеры могут работать с большинством операционных систем со стандартными драйверами. Очень удачно, что можно, например под WindowsNT, использовать стандартную программу backup, а не специализированное ПО.

Сканеры

Обычно в комплект сканеров входит своя карточка. Иногда она совсем "своя", как, например, у Mustek Paragon 600N, а иногда просто максимально упрощенный вариант стандартного SCSI. В принципе использование сканера с ней не должно вызывать проблем, но иногда подключение сканера к другому контроллеру (если у сканера есть такая возможность) может принести пользу. Сканирование A4 с 32 бит цветом на 600dpi это картинка около 90Mb и передача этого количества информации через 8 бит шину ISA не только занимает много времени, но и сильно замедляет ПК, т.к. драйвера к этой стандартной карточке обычно 16 битные (пример - Mustek Paragon 800IISP). В качестве дополнительного обычно выступает дешевый FastSCSI PCI контроллер. Менее или более производительный  не дадут ничего нового. В таком варианте тоже есть замечание - нужно убедиться, что сканер (или более важно - его драйвера) может работать с Вашим новым контроллером в Вашей конфигурации. Например драйвера Mustek Paragon 800IISP рассчитаны на свою карточку или любую ASPI совместимую.

Несколько советов при выборе SCSI устройств

Контроллеры

При выборе SCSI контроллера нужно обращать внимание на несколько параметров (в случайном порядке и с большой избыточностью)

  •  Ваши требования и задачи
  •  совместимость
  •  известность фирмы-производителя карты
  •  известность фирмы-производителя чипа
  •  наличие драйверов
  •  техническая поддержка
  •  стоимость
  •  советы друзей и знакомых
  •  личные предпочтения
  •  внешний вид и комплектация

Мои рекомендации (очень личные и субъективные, просто хочется привести несколько конкретных названий)

FastSCSI PCI контроллер - Tekram DC-390. Этот контроллер построен на базе известного чипа AMD, что гарантирует работоспособность под большинством операционных систем с встроенными драйверами, однако можно использовать и от Tekram. Присутствует маленький и хорошенький SCSI BIOS.
Контроллеры на чипе Symbios Logic SYM53C810, хорошо известны большинству ОС. SCSI BIOS именно для него входит почти в любой AWARD BIOS для материнских плат. Очень дешевый и тем не менее работоспособный.

UltraWideSCSI PCI контроллер - Adaptec AHA2940UW.  Один из самых популярных сегодня, хотя уже сдает свои позиции. Однако он все-таки работоспособен. Ну немного медленный и дорогой, зато работает под всеми распространенными ОС.
Контроллеры на чипе Symbios Logic 53C875. Многие отмечают его скорость и надежность.

Устройства

HDD - ну конечно Seagate Cheetah - с RPM 10000 сложно поспорить. Но без дополнительных вентиляторов охлаждения этот диск долго не проживет :( . Так же отличаются надежностью и другие серии дисков Seagate - Barracuda и Hawk.

Остальные (CD-ROM, Tape, CD-R и другие) - здесь все по вкусу. SCSI устройства производят многие известные компании. Например  HP, Sony, Plextor, Yamaha.

Ссылки:

  •  Adaptec SCSI контроллеры. Очень много справочной информации про SCSI.
  •  Tekram SCSI контроллеры и материнские платы со SCSI
  •  Iwill SCSI контроллеры и материнские платы со SCSI
  •  ASUSTeK SCSI контроллеры и материнские платы со SCSI
  •  IOI SCSI контроллеры
  •  Mylex SCSI контроллеры
  •  жесткие диски : Seagate, Western Digital, IBM, Quantum 

"Трехмерный" диск

Появление компакт-дисков можно считать революционным событием, прямо или косвенно повлиявшим на многие направления человеческой деятельности. Появилась возможность записывать музыку высокого качества, причем таким образом, чтобы качество не ухудшалось при использовании, как это происходит на магнитных лентах и виниле. Сразу после начала использования CD в компьютерной индустрии они стали неоценимыми помощниками как для пользователей, так и для программистов. У последних появилась возможность увеличивать объем своих программных продуктов путем добавления видео и аудио элементов и т.п. Далее диски использовались и для просмотра оцифрованного видео (VideoCD).

Но прогресс не стоит на месте. Объемы информации растут. Обычного компакт-диска (640

Mбайт) уже не давно не хватает. И вот на смену приходит технология DVD. Конечно, нас радует возможность хранения на DVD дисках до 17 Гбайт информации, но "запаса прочности" у этой технологии уже практически нет - такой объем, в принципе, уже является предельным.

Возникла необходимость в принципиально новом способе хранения информации на съемных носителях. И вот компанией Constellation 3D был продемонстрирован новый формат: FMD (Fluorescent Multilayer Disk), который уже скоро может стать новым лидером.

О компании Constellation 3D Inc.(C3D)

Президентом и исполнительным директором компании C3D является физик Евгений Левич, эмигрировавший из России в 1975 году.

Компания С3D существует с 1995 года. Основная цель компании заключается в разработке прогрессивных технологий в области хранения данных, а также в производстве продуктов для потребления и образования. Constellation 3D обеспечивает революционные, против эволюционных, решения в области хранения информации, и её позиция такова, что все предлагаемые ею продукты должны задавать тон в высокопроизводительных технологиях хранения информации, использующихся на многих производствах. Компания имеет офисы в Нью-Йорке, Флориде и Калифорнии, а также лаборатории в Израиле и России. Компания имеет более 60 патентов.

В 1998 году в России была создана фирма 3-DOM, занимающаяся теми же вопросами что и С3D. Но все же наибольших успехов добилась американская компания.

Первым поколением дисковых продуктов компании Constellation 3D станет семейство 120 мм многослойных FM -дисков с вместимостью до 140 Гбайт и со скоростью чтения до 1 Гбита в секунду. Стоит сравнить это с дисками DVD, имеющими вместимость до 17.4 Гбайта. Новые диски будут способны, например, вместить до 20 часов сжатых фильмов в формате HDTV.

Принцип функционирования FMD-ROM

На рисунке представлен внешний вид FMD-ROM

Из него мы видим, что FM диск прозрачный, и вы можете спросить: а где же отражающий слой, как на СD и DVD дисках? Дело в том, что данная технология не нуждается в присутствии отражающего слоя. Рассмотрим FM диск более детально.

В оптических носителях типа CD, DVD и МО процесс считывания происходит следующим образом. Луч полупроводникового лазера падает на поверхность информационного слоя, затем отражается от алюминиевой (или другой металлической - это роли не играет) подложки и фиксируется детектором-приемником. В носителях FMD не используется отраженный луч лазера, так как при воздействии лазерного луча на информационный слой последний сам начинает излучать.

Принцип действия флуоресцентных дисков основан на явлении фотохромизма. Несколько лет назад российские химики открыли стойкий органический материал "стабильный фотохром", под воздействием лазерного луча приобретающий флуоресцентные свойства (флуоресцентное свечение).

Дело в том, что информационный элемент FM-диска (фотохром) может менять свои физические свойства (такие как цвет или наличие флуоресценции) под воздействием лазера определенной мощности и длины волны. Изначально фотохром не обладает флуоресцентными свойствами. При воздействии лазера большой мощности, инициируется фотохимическая реакция, в результате которой и начинают проявляться флуоресцентные свойства. При считывании данное вещество опять же возбуждается, но посредством лазера меньшей мощности, и начинает флуоресцировать. Это свечение улавливается фотоприемником и принимается как значение "1".

Также возникает вопрос об устойчивости состояния фотохрома с точки зрения долговечности, так как все физические элементы природы со временем теряют свои свойства. По заявлению компании С3D ухудшения происходить не будет.

Возбужденный фотохром излучает свет, сдвигая спектр падающего на него излучения в сторону красного цвета на определенную величину (в пределах 30-50 нм), что позволяет легко различить сигнал лазера и свет, излучаемый материалом диска.

Необходимо отметить, что данная технология позволяет обойти проблему множественной интерференции между слоями, которая может привести к потери луча в многослойном диске, так как излученный фотохромом свет не когерентен и хорошо контрастирует с отраженным лазером, свободно проходит сквозь слои, и легко определяется фотодатчиком. Рассмотрим данную проблему подробнее.

В обычных оптических носителях (СD/DVD) при увеличении числа информационных слоев происходит качественное ухудшение сигнала. Это объясняется тем, что в данных технологиях используется отраженный от информационного слоя сигнал, то есть существует необходимость в зеркальных поверхностях. Поэтому в технологии DVD при изготовлении двухслойных дисков внешний информационный слой делается полупрозрачным для того, чтобы дать возможность лазеру добраться до внутреннего слоя.

При этом сигнал, проходящий через внешний слой, "оставляет" в нем часть энергии вследствие отражения. Причем отраженные от обоих слоев сигналы интерферируют (накладываются друг на друга или складываются) из-за их когерентности (совпадение частоты, и постоянной во времени разности фаз), в результате чего происходят потери полезного сигнала. Увеличение количества слоев усугубляет эффект множественной интерференции между слоями, и усложняется процесс считывания. Эту проблему можно решить путем усовершенствования детекторов-приемников, но это пока возможно осуществить только в лабораторных условиях. В случае флуоресцентных дисков такое качественное ухудшение сигнала при нарастании числа слоев происходит гораздо медленнее. Если это представить в виде графика, то выглядеть все будет примерно так:

По заявлению разработчиков FMD-ROM, даже при количестве слоев больше сотни не будет происходить сильного искажения полезного сигнала, так как все слои диска прозрачны и однородны.

FM-диск в разрезе 

Как видно из рисунка, диск состоит из нескольких пластиковых (поликарбонатных) слоев, соединенных между собой. Слой содержит поверхностные структуры ("питы"), которые заполняются флуоресцентным материалом. При считывании лазер фокусируется на определенном слое и возбуждает его флуоресцентные элементы, после чего это свечение улавливается фотодетектором.

Разработчики заявляют, что при использовании синего лазера (480 нм) возможно увеличение плотности записи до десятков Тбайт на один FM диск.

Другая интересная особенность данной технологии заключается в возможности параллельного считывания. Если записывать последовательность бит не вдоль дорожки, а вглубь по слоям, то можно значительно повысить скорость выборки данных. Вследствие этого разработчиками FM диска, в шутку или всерьез, было предложено название своему детищу как "трехмерный диск". И действительно!

Приведем список ряда преимуществ FMD/C:

  1.  Многослойный диск прозрачен и однороден
  2.  Малая потеря полезного сигнала при прохождении нескольких слоев
  3.  Флуоресцентное свечение отдельного элемента беспрепятственно проникает сквозь слои диска
  4.  Меньшая, чем у CD/DVD, чувствительность к различным недостаткам устройств считывания и т.д. Флуоресцентная технология не требует особых производственных условий
  5.  Излучающийся флуоресцентный свет с любого слоя не когерентен, тем самым устраняется проблема множественных интерференций, которая присутствует в технологиях CD/DVD
  6.  FMD-технология совместима с CD и DVD форматами, поддерживая ту же систему распределения данных на каждом слое

Здесь представлена сводная таблица некоторых параметров одного из будущих проектов компании C3D: 50 Гбайтного диска (12-слоев):

Параметр

CD

DVD

FMD

Диаметр диска, мм

120

120

130

Вместимость, Гбайт

0,64

17,4

50,8

Число слоев

1

2 (на каждой стороне)

12

Расстояние между слоями, мкм

-

40

25±5

Общая толщина информационных слоев, мкм

0,11

2

275

Формат

CD

DVD

Модифици-

рованный

DVD

Расстояние между треками, мкм

1,6

0,74

0,8

Оптическая система:
Длина волны, нм

780

635-650

532

Производство FM дисков

Необходимо отметить, что многие этапы производства FM дисков унифицированы под уже существующие методы производства СD и DVD дисков. Конечно, требуются некоторые изменения. В частности, они касаются формы "пита" и способов заполнения флуоресцентным материалом, а также убирается технологическая операция по напылению алюминиего слоя, что уменьшает количество шагов при изготовлении одного информационного слоя.

Процесс мастеринга (изготовление мастер-копии ) очень похож на аналогичный для CD/DVD. Пара слов о самом процессе изготовления CD дисков.

В качестве носителя записанной информации используется стеклянная пластина с нанесенным на нее тонким фоторезистивным слоем. Лазерный луч, интенсивность которого промодулирована цифровой информацией, "врезается" в фоторезист, так что на его поверхности появляются отметины, соответствующие "единицам" цифрового кода. Далее фоторезист проявляют и покрывают металлическим слоем. Это так называемый образец (Master) после записи содержит цифровую информацию в форме питов. Затем гальваническим способом изготавливается точная негативная копия, которая позднее служит в качестве пресс-матрицы. Эту негативную копию уже можно было бы использовать в качестве матрицы и изготавливать CD. Однако для того, чтобы сберечь единственную имеющуюся матрицу, с ее помощью изготавливают одну или несколько промежуточных копий, которые, однако, не применимы в качестве пресс-матрицы, так как являются копиями позитивными. Эти копии в просторечии называют "матками". С "матки" гальваническим способом изготавливается пресс-матрица, которая является негативной копией. И уже с помощью этой матрицы начинается штампование CD. После запрессовывания информации на информационную поверхность в вакууме напыляется тонкий слой алюминия. С наружной стороны металлический слой покрывается защитным слоем лака, во избежание его механических повреждений.

В технологии FMD очень важно получения точной формы пита, так как впоследствии производится его заполнение флуоресцентным материалом. Поэтому технология изготовления СD и FM дисков отличается. Здесь мастер-копией является никелевая матрица (назовем ее штампом). Она, также как и в CD-технологии, является негативной копией производимого диска. FM диск состоит из нескольких слоев, поэтому процесс разбивается на этапы: отдельно изготавливаются информационные слои, после чего они связываются между собой.

Технологическое производство FM дисков имеет две разновидности.

В первой используется метод горячего тиснения (выдавливания). Каждый слой получается посредством прессовки поликарбонатового слоя двумя штампами (Мастер-копиями) при высокой температуре. В результате получается так, что один слой несет информацию с двух сторон. Затем производится заполнение питов флуоресцентным материалом. После того, как он затвердевает, изготовленные слои спрессовываются под давлением.

На рисунке представлен пример структуры семислойного диска, производимого по вышеописанному методу.

Второй метод использует процесс фотополимеризации, при котором многослойный диск получается складыванием слоев одним за другим, формирующиеся из "тонких отпечатков" (или информационных слоев).

Изготовление одного информационного слоя представляет собой изготовление пластиковой пленки с определенными оптическими характеристиками. Толщина пленки варьируется от 25 до 30 микрон. Пленка (на которую вскоре будет нанесена информация) либо штампуется, либо вырезается лазером до необходимого размера. Приготовленная пленка закрепляется в специальной оснастке и устанавливается на внешнюю поверхность никелевой матрицы, несущую негативную копию изготавливаемого информационного слоя. В процессе вращения фотополимерное вещество равномерно вносится в пространство между поверхностью штампа и пластиковой пленки. Позднее, когда фотополимерное вещество затвердевает, пленка отделяется от поверхности штампа. Подложка теперь содержит питы с определенной геометрией. При этом геометрия пита по качеству превосходит геометрию, получаемую при использовании матриц для изготовления CD или DVD, так как в этих технологиях используется процесс выдавливания питов (штампования). После получения слоя с необходимым расположением питов производится их заполнение флуоресцентным материалом. Во время заполнения питов флуоресцентный материал равномерно наносится на всю информационную сторону. После нанесения полимера производится химическая обработка поверхности для достижения желаемой контрастности питов и флэтов. Далее производится проверка копии на наличие различных дефектов и правильности заполнения питов, для чего производится возбуждение фотоэлементов, и затем вся картина улавливается CCD камерами и производится необходимый анализ. Затем слои "налепляют" на подложку, толщина которой 0,6 мм. Сверху все это заливается защитным слоем, который впоследствии можно использовать для какого-либо графического оформления. Для избежания физического контакта с информационными слоями на кромке диска эта область также заполняется полимерным материалом, аналогично технологиям CD или DVD.

Устройства чтения FM дисков

На фотографии представлен прототип устройства, работающего с FM дисками. Разработчики заявляют, что приводы, предназначенные для чтения этих дисков, будут легко понимать форматы как CD, так и DVD дисков. В этом есть необходимость, так как рынок переполнен CD и (в меньшей степени) DVD дисками. По строению приводы для FM дисков аналогичны приводам для CD/DVD по многим компонентам, например по таким как: наличие лазера, оптика, сервопривод, система трекинга и фокусировки, различные контроллеры. Добавляются лишь системы, способные улавливать и различать флуоресцентное свечение от лазерного, а также сервис по выборке информационного слоя.

 

Запись на FMD-ROM

На момент написания статьи пока еще не был представлен прототип записывающего устройства на FM-диски, но компания C3D заявляет, что оно в стадии разработки. При записи на FMD-ROM используется технология WORM (Write Once Read Many - один раз записал, много раз прочитал). Серия перезаписываемых дисков так и будет называться: FMD WORM. Технология производства данных дисков остается та же, что и при производстве FMD ROM, за исключением того, что будет использоваться иной флуоресцентный материал, способный обратимо менять свое состояние под действием лазера при записи. При этом появляются некоторые правила, согласно которым запись на диск следует двум критериям:

  •  необходимо иметь достаточную мощность записывающего лазера, который наделял бы элемент диска флуоресцентным свойством
  •  при записи использовать пороговую мощность лазера, при которой происходит изменение флуоресцентных свойств материала, а при чтении использовать меньшую мощность лазера, дабы не испортить записанные на диске данные.

Также очень важно выбрать метод записи на диск. Разработчики FMD технологии предлагают 2 принципа записи.

Первый принцип (термический) предполагает использование материала, изначально обладающего флуоресцентным свойством (логическая единица). При записи же, участки, на которые производится термическое воздействие посредством лазера, теряют это свойство (логический ноль).

Второй принцип (химический) предполагает использование материала не обладающим флуоресцентным свойством. При воздействии лазера происходит фотохимическая реакция, в результате которой материал наделяется флуоресцентным свойством. Для возбуждения данной реакции достаточно маломощного лазера, либо обычного светодиода (или светодиодной матрицы). При использовании светодиодной матрицы возможна одновременная запись целого массива информации, что ускоряет процесс записи.

Записывающие устройства не имеют принципиальных отличий от считывающих устройств. Единственное отличие будет в использовании немного другой формы лазера, позволяющей производить как чтение, так и запись. Необходимо отметить еще одну интересную особенность в плане того, что есть возможность совмещение WORM и ROM на одном носителе! Например, представьте себе 20 слойный диск, у которого 10 слоев уже содержат информацию (записанную при изготовлении), а остальные 10 оставлены под нужды пользователя.

К сожалению, информация, поступающая от официальных источников очень скудна, и нам остается только дождаться первых экземпляров FMD WORM и записывающих устройств.

Компания C-3d также планирует выпуск перезаписываемых FM дисков (в конце 2001 года). Принцип записи остается практически таким же, как и у СD-RW технологии за исключением того, что здесь нет необходимости управлять отражающей способностью слоя - достаточно будет переводить флуоресцентный материал из одного состояние (отсутствие флуоресценции) в другое (наличие флуоресценции). Например, весь слой FM диска будет покрыт флуоресцентным материалом, изначально не обладающим флуоресценцией (логический ноль), и при записи логической единицы в нужном месте посредством маломощного лазера возбуждается фотохимическая реакция, вследствие чего этот участок наделяется флуоресценцией. Стирание будет производится более мощным лазером, под действием которого элементы теряют флуоресценцию.

Достоинством данной технологии можно назвать то, что флуоресцентный материал намного устойчивее к фазовым преобразованиям, нежели используемый в CD-RW дисках, поэтому возможно произвести намного больше циклов перезаписи.

Параллельное чтение

Как уже и упоминалось выше, в данной технологии существует возможность параллельного чтения, то есть последовательность бит записывается не вдоль дорожки, а вглубь по слоям. Таким образом, появляются три способа чтения данных: последовательный, последовательно-параллельный и параллельный.

Немного о том, как происходит параллельное чтение.

Процесс чтения производится с помощью фоточувствительного элемента, который представляет собой массив CDD камер. Данный прибор способен считывать маломощное свечение с частотой в несколько десятков МГц. При этом скорость считывания достигает 1 Гбита/с. Надо отметить, что механическая скорость работы привода при этом в 450 раз меньше чем у DVD.

Далее показаны рисунки, представленные на сайте компании С3D, наглядно демонстрирующие принцип работы при параллельном чтении.

Изображение фрагмента FMD 

Двенадцатикратное увеличение изображение участка FMD полученное СDD камерами 

Сигналы, получаемые с каждого элемента массива CDD

Немного о других продуктах компании C3D

Кроме FM дисков, у компании есть еще один продукт под названием FMC ClearCard™ ROM. Он представляет собой устройство хранения информации размером с кредитную карту, внутри которой находится FM диск диаметром 50 мм. Первые модели данного устройства будут способны хранить до 10 Гбайт информации при 20-ти слойном исполнении и плотностью записи 400 Мбайт/см2. Себестоимость производства данной продукции составляет менее 10$. Считается, что это будет хорошей заменой нынешним флэш-картам во многих (пусть и не во всех) областях. Устройства считывания FMC не громоздки и требуют относительно небольших затрат электроэнергии.

Кроме того, компания заявляет, что в лабораторных условиях был изготовлен диск в 50-и слойном исполнении с вместимостью 1 Тбайт и скоростью передачи данных до 1 Гбита/с.

Заключение

В заключение могу сказать, что появление всей этой продукции вполне может потеснить на рынке уже занявшие свою нишу технологии СD и DVD.

Компания C3D планирует выпустить свою первую продукцию уже в конце 2000 года. О ценах пока ничего говорится, и на сегодняшний день трудно предположить, когда данная продукция станет массовым товаром.

Оптимизация дисковой системы

Данная статья - попытка дать ответы на вопросы о том, как из имеющихся программных и аппаратных компонент создать оптимальную систему. Речь пойдет о производительности дискового комплекса - о способе подключении жестких дисков и приводов CD/DVD, о драйверах IDE-контроллеров, о том, где лучше всего разместить файл виртуальной памяти и какой размер выделить под это, и о многих других вопросах производительности.

Материал данной статьи достаточно универсален, так как большая часть обсуждаемых проблем относится либо к аппаратуре, либо к общим принципам построения современных операционных систем. Тем не менее, там, где я смогу это сделать, я попытаюсь дать и конкретные советы по изменению настроек конкретных систем.

Интерфейс IDE

Аппаратное подключение устройств

Подавляющее большинство современных компьютеров имеют дисковую систему, построенную на основе интерфейса IDE (ATAPI). Традиционная материнская плата имеет два канала IDE-контроллера - первичный (primary) и вторичный (secondary), каждый из которых представляет собой, по сути, отдельный контроллер. Каждый канал имеет собственный разъем на материнской плате и отдельный шлейф, к которому можно подключить один или два IDE устройства. Одно из них будет работать в режиме master, а другой - в режиме slave, и эти режимы устанавливаются перемычками на накопителе или приводе. Я не открою каких-либо новых фактов - всё, что я скажу в данном разделе, уже сказано в различных документах и FAQ-ах. Несмотря на это, вопрос о том, что и куда подключать, встречается достаточно часто, и, поскольку от этого напрямую зависит работа дисковой системы, я попытаюсь собрать воедино всё, что можно сказать на эту тему.

Сразу добавлю, что описывать быстродействие систем на основе SCSI в этой статье не представляется возможным - в основном, из-за необъятности этой темы и наличия огромного числа частностей.

Как работают два устройства, размещенные на одном канале (шлейфе)?

К сожалению, сложившийся протокол работы с IDE устройствами не позволяет двум накопителям, работающим на одном канале, работать полностью отдельно друг от друга. Дело даже не в том, что они используют общий шлейф (кабель) для подсоединения к контроллеру. Проблема стоит несколько острее - сам протокол передачи данных (устройство контроллера) и режим работы драйвера, используемый в подавляющем числе IDE систем, не позволяет использовать одно из устройств, пока другое устройство не выполнило данную ему команду. На практике это выливается в очень неприятную вещь: например, винчестер получил команду считать сектор. Часто он не может сделать этого сразу - например, потому, что головки жесткого диска находятся в другой области, и для чтения сектора придется совершать механические операции. Во время поиска нужных данных - порядка десятка миллисекунд - устройство просто молчит, выполняя команду контроллера. К огромному сожалению, во время этого периода второе IDE устройство, расположенное на том же контроллере (канале), просто недоступно. Проблема двух жестких дисков, расположенных на одном IDE контроллере, еще не так страшна, потому что жесткий диск в любом случае способен выполнить данные ему команды достаточно быстро. В случае же, например, с приводом CD-ROM, проблема может встать гораздо серьезнее. Когда CD-ROM осуществляет поиск дорожки (порядка сотни миллисекунд, в редких случаях - и больше), выполняет какие-то свои, например калибровочные, манипуляции, или даже просто испытывает затруднения при чтении сектора (до десятка (!) секунд), второе устройство, работающее на том же канале, просто недоступно.

Вывод, к сожалению, приходится делать такой: если это возможно, размещайте устройства, с которыми будет осуществляться одновременная работа, на разных контроллерах. Если у вас всего два устройства - вы просто поставите их на разные контроллеры, и каждое из них будет работать отдельно от другого, а, значит, оптимальным образом. А если устройств больше?

  •  Два винчестера и CD/DVD-ROM? Скорее всего, имеет смысл оставить один - главный, системный, винчестер в одиночестве, чтобы ничего не могло помешать доступу к системным файлам и виртуальной памяти. А если вы хотите поставить часть программ или файл виртуальной памяти на другой винчестер? В таком случае вам всё равно лучше будет разнести эти винчестеры по разным контроллерам, чтобы обеспечить их одновременную работу. С другой стороны, если вы часто используете CD/DVD - например, часто слушаете музыку (МР3), то, может быть, имеет смысл поставить читающий диски привод на отдельный контроллер - в таком случае трудности чтения данных с CD не помешают вашей фоновой работе и не заморозят главные жесткие диски, а значит и весь компьютер.
  •  Пишущий привод (CD-R/-RW/DVD-ROM)? Подумайте над тем, с какого носителя вы будете осуществлять запись на этот привод. Если, например, вы часто переписываете диски "на лету" (с обычного CD-ROM на CD-R), то вам крайне желательно разнести CD-ROM и привод CD-R по разным контроллерам. Если у вашего привода достаточно большой буфер, то это не очень важно, но в случае, если буфер вашего записывающего привода невелик, то было бы крайне хорошо разместить его на отдельном контроллере в одиночестве. Или не в одиночестве (если это невозможно), а хотя бы в паре с таким устройством, которое не будет использоваться в процессе записи дисков - например, можно поставить его в паре с винчестером, на котором хранятся данные, не относящиеся к процессу записи.

К вопросу о том, как размещать несколько винчестеров для создания оптимальной по быстродействию системы, и какую пользу можно получить от нескольких жестких дисков, мы еще вернемся.

Slave или master?

Два устройства, размещенные на одном шлейфе, тем или иным способом сотрудничают для обеспечения своей работы. Каждое IDE-устройство имеет переключатель slave или master, и два устройства, работающие на одном шлейфе, должны работать в разных режимах. Имеет ли практическое значение, какое из устройств будет slave, а какое - master? В настоящее время можно достаточно уверенно сказать: это не имеет значения. Работа протокола IDE в том виде, к которому он пришел к настоящему времени, практически не зависит от того, какое из устройств будет slave, а какое - master. Устанавливайте перемычки так, как это будет логичнее с точки зрения операционной системы (по умолчанию в большинстве систем буквы назначаются дискам в том порядке, в котором они физически присутствуют в системе - т.е. сначала пойдет master, потом - slave). Единственное, что все-таки можно сказать по поводу аппаратного аспекта - если у вас есть очень старый жесткий диск или CD-ROM (скажем, более чем пятилетней давности), постарайтесь не ставить его как master к более современному устройству. Это вряд ли принесет потерю быстродействия, но может дать принципиальные проблемы совместимости, из-за которых второе устройство (slave), или даже оба накопителя, будут работать некорректно или не будут работать вообще. Еще одно замечание - если на одном контроллере стоят два привода, способных читать CD, то загрузится со второго (slave) привода у вас не получится. Последняя проблема уже решена в последних материнских платах (в BIOS AWARD 6.0, например, можно выбрать, какое именно устройство будет считаться CD-приводом при выборе последовательности загрузки), однако пока таких плат далеко не большинство. Если у вас два CD на одном контроллере (например, CD и CD-RW), и вы хотите получить возможность загружаться именно с CD привода, желательно поставить его как master - это сработает независимо от платы и версии BIOS.

Какое устройство подключать к среднему разъему шлейфа, а какое - к крайнему?

Это также не имеет решающего значения. Да, какие-то электромагнитные моменты делают предпочтительным ту или иную комбинацию, но на практике гораздо более важен другой аспект: просто соединяйте устройства так, чтобы кабель проходил по возможности свободно, не изгибался и не натягивался. Лишние механические деформации и напряжение шлейфа могут привести к тому, что в каком-то месте (например, в разъеме) получится слабый контакт или (частичное) повреждение проводов самого шлейфа, а это может привести к потере данных или ненадежной работе накопителей. Еще одна неприятная штука - если шлейф частично выйдет из разъема в процессе работы системы - также может принести кучу неприятных последствий, вплоть до физической поломки (это, впрочем, вряд ли). Поэтому совет будет простой - соединяйте устройства так, чтобы не напрягать кабель. Учесть другие факторы всё равно вряд ли получится.

Драйвера Bus Mastering

Второй важный аспект работы дисковой системы на основе контроллера IDE - драйвер контроллера. От того, как драйвер, а значит и операционная система, будет работать с устройствами и контроллером, в каком режиме будет осуществляться обмен данными, сильно зависит общее быстродействие системы.

В настоящее время существует две стратегии работы дисков, контроллера и драйвера: "стандартный" для старых устройств режим, в котором обязаны работать все IDE накопители - режим PIO (Programmed Input/Output), в котором для передачи данных между накопителем и системой используется центральный процессор. Данный режим работает на всех IDE-контроллерах, и является, собственно, изначальным режимом работы, регламентированном в самом первом стандарте. Тем не менее, в последние несколько лет подавляющее большинство контроллеров и устройств имеют альтернативный режим работы - так называемый режим Bus Mastering (DMA/UDMA), в котором управление передачей данных ведется самим контроллером, без участия процессора. Этот режим не только освобождает процессор, что очень важно в многозадачных системах, но еще и снимает ограничение на скорость передачи данных, накладываемое процессором и программным обеспечением. В системе Windows NT4.0 и Windows 2000, к примеру, драйвер, работающий в режиме PIO, на мой машине (Celeron 333A, чипсет BX) не может обеспечить скорость передачи данных больше 5 Мбайт/с с любого из трех современных дисков (Quantum 10 Гбайт, Seagate 6 Гбайт и Seagate Barracuda 30 Гбайт). В режиме Bus Mastering, напротив, Seagate Barracuda, например, выдает положенные ему 10 - 15 Мбайт/c, что почти в три раза (!) быстрее, да и остальные диски доходят до своего теоретического предела в 7 - 10 Мбайт/с. Прибавьте к этому то, что для работы в обычном режиме загрузка процессора (лично у меня) составляет 100%, а в режиме Bus Mastering - около 20%, и вы поймете, почему ваша система просто обязана работать в этом режиме.

К счастью, все системы (материнские платы), выпущенные со времен Pentium, а уж тем более в настоящее время, без каких либо проблем поддерживают Bus Mastering (далее - BM). Единственная проблема, которая остается - использовать именно этот режим работы аппаратуры. К сожалению, здесь и по сей день есть некоторые подводные камни.

Windows 98/Windows ME

Современные компьютеры на основе этих систем, в подавляющем большинстве случаев, уже имеют драйвера, способные работать в режиме BM - особенно это относится к Windows ME. Убедится в этом можно следующим образом - пойти в панель управления, пункт "система", и в менеджере устройств почитать название контроллера жестких дисков. Если у вас материнская плата на чипсете Intel, и в названии есть слова "Bus Master" или, иногда, аналог по-русски ("управление шиной" или что-то в этом роде) - значит, нужные драйвера уже установлены. Пользователям современных (Pentium и выше) систем на основе чипсетов VIA можно быть спокойными - если у вас стоит драйвер с упоминанием VIA, а не стандартный драйвер IDE, то BM вам обеспечено. Если же у вас все-таки установлен только стандартный драйвер IDE-контроллера, то вам, скорее всего, нужно поставить более новые драйвера. Пользователям Windows 95, к сожалению, придется искать драйвера - стандартных драйверов BM в этой системе нет.

Всё, что теперь осталось сделать - это убедится в том, что все ваши устройства работают в этом режиме. Для этого в том же самом менеджере устройств вам нужно пройтись по всем жестким дискам и приводам CD/DVD, и поставить для них режим "DMA" в закладке "Параметры" ("Settings"). Разные системы имеют разные параметры по умолчанию, и, возможно, несколько ваших устройств по-прежнему продолжат работать в режиме PIO. Стоит обратить внимание, впрочем, на то, что некоторые устройства (особенно старые приводы CD или CD-R[W]) могут не работать в режиме DMA, или же работать не совсем корректно. Иногда случается, например, так, что привод CD в DMA режиме перестает воспроизводить VideoCD или копировать аудиоданные. Мне также встречались случаи, когда привод CD-RW вообще переставал работать в DMA-режиме. Возьмите это на заметку - если что-то перестало работать так, как работало раньше, вам, к сожалению, придется отказаться от использования DMA на этом устройстве.

Windows 2000

Эта система в подавляющем большинстве случаев уже имеет драйвера Bus Mastering, и даже использует их. Всё, что можно сделать - это попытаться убедится в том, что все устройства используют этот режим доступа: дело в том, что приводы сменных накопителей (CD, например) часто по умолчанию, в процессе инсталляции системы, ставятся на всякий случай в режим PIO, что не всегда оправдано. Вы должны отправиться в менеджер устройств (его можно найти в дереве, которое запускается, к примеру, через нажатие правой кнопкой мыши на "мой компьютер", пункт manage), найти там IDE ATA/ATAPI контроллеры, и проверить установки для обоих каналов контроллера (Primary/Secondary IDE channel). В закладке Advanced Settings вы сможете как проконтролировать текущий режим работы устройства, так и поставить нужный вам режим - DMA if available (DMA, если возможно), если он вдруг не установлен.

Windows NT4.0

Пользователям этой ОС в подавляющем большинстве случаев придется совершить более активные действия для того, чтобы получить работу в режиме BM. Стандартные драйвера систем NT с пакетом обновления SP3 и выше уже имеют поддержку BM для контроллеров Intel PIIX3 и выше (применяются в чипсетах линии i430/i440), но, к сожалению, в подавляющем числе систем не могут её самостоятельно использовать из-за неудачной процедуры автоматического определения этого режима. Определить, работает ли BM в вашей системе или нет, вам поможет, например, программа ConfigNT, которая покажет текущие режимы работы устройств. Если вы увидите, что BM на вашем контроллере не работает, у вас есть два варианта действий - либо включить этот режим насильно (прямо в той же программе - только для чипсетов Intel i430/i440, очень, впрочем, распространенных), либо поставить драйвера с поддержкой BM.

Пользователям остальных чипсетов (например, от той же VIA, или новой линейки Intel i8xx) придется установить специальные драйвера с поддержкой Bus Mastering.

  •  Внимание 1: И тот, и другой вариант теоретически может привести к тому, что ваша система по каким-либо причинам не загрузится, и это будет очень сложно восстановить. Опытным пользователям, которые знают, что делать в этом случае, могу посоветовать на всякий случай создать диск аварийного восстановления (команда rdisk /s), а вообще могу утешить тем, что мне еще ни разу не встречалась ситуация, когда после включения режима BM тем или иным способом система не загрузилась. Если драйвер обнаружит, что BM на вашей системе всё-таки нет, он всё просто будет продолжать работать в обычном режиме.
  •  Внимание 2: Имейте в виду, что старые драйвера BM под NT4.0 - например, от Triones, или старые же драйвера Intel, не умеют работать с накопителями объемом более 8 Гбайт. Установка таких драйверов может обернуться катастрофой - например, тома NTFS, имеющие области, выходящие за 8 Гбайт от начала диска, имеют шанс быть необратимо поврежденными, так как система будет проставлять "сбойные" кластеры даже при попытках чтения с недоступных областей, что приведет к потере ваших данных. Категорически рекомендую пользоваться драйверами, выпущенными хотя бы в 1999 году, для чипсетов Intel - версией 4 и выше (первая цифра номера версии).

Другие ОС

К счастью, другие современные операционные системы (Linux, FreeBSD, BeOS и т.д.) имеют более внятную поддержку Bus Mastering. Все эти системы, а вернее, их стандартные драйвера (последних версий систем), имеют поддержку Bus Mastering для практически всех контроллеров Intel (а некоторые - и для VIA), и сами используют все устройства в наиболее оптимальном режиме. Пользователи систем Unix, например, смогут убедиться в этом, проследив за сообщениями, которые выдает драйвер при загрузке (если, конечно, их система выдает эту информацию - Unix можно сконфигурировать как угодно). BeOS включает данный режим по умолчанию, так что иногда даже приходится решать противоположную задачу: выключать его вручную (если возникают проблемы с загрузкой системы). С IDE-контроллерами (материнскими платами) других производителей, отличных от Intel и VIA, дело обстоит несколько хуже, а иногда, к огромному сожалению, и вообще никак - но ответы на эти вопросы вы сможете получить только самостоятельно изучив вашу ситуацию.

Достаточно свежие драйвера Bus Mastering для всех распространенных чипсетов для систем Windows можно взять по адресу www.bmdrivers.com или на этом сайте в разделе "Носители информации" или "Системные платы" - драйвера IDE Bus Mastering.

Установки виртуальной памяти

Все современные операционные системы пользуются виртуальной памятью - специальным файлом подкачки, который компенсирует недостаточное количество физической памяти системы. Основной параметр, имеющий отношение к системе виртуальной памяти - размер файла (или нескольких файлов) подкачки.

  •  Система Windows 95/98/ME имеет по умолчанию динамический файл виртуальный памяти, который изменяет свой размер в соответствии с текущими потребностями системы. Имеет ли смысл вмешиваться в такой режим работы, выставляя минимальный и максимальный размер вручную? Да, какой-то смысл в этом есть. Если вы поставите минимальный размер файла подкачки в районе 200 - 300 Мбайт (максимальный - на ваше усмотрение, но лучше не менее 500 Мбайт), вы избавите систему от ненужных манипуляций по динамическому изменению размера файла. Если после этой процедуры вы еще и дефрагментируете свой диск современным дефрагментатором, который умеет работать с файлом виртуальной памяти, вы получите еще немного быстродействия. Какой минимальный размер файла виртуальной памяти выбрать? Столько, сколько вам не жалко, но более 300 Мбайт, пожалуй, не стоит.
  •  Системы Windows NT4.0 и Windows 2000 имеют немножко другую стратегию работы с виртуальной памятью - динамическое изменение размера файла виртуальной памяти хоть и предусмотрено, но не является штатным режимом работы. Какой общий минимальный размер файлов подкачки выбрать? Единственное, что можно сказать наверняка - значение по умолчанию слишком мало для эффективной работы. Обычным системам рекомендую минимум где-то в районе 200 - 300 Мбайт, а сложным компьютерам типа издательских или, к примеру, графических рабочих станций, будет не лишним и 500 Мбайт. На максимальный размер тоже рекомендую не скупиться - цифры порядка гигабайта будут в самый раз. Это практически никак не повлияет на работу системы в обычном режиме, но позволит избежать неожиданностей и сбоев в самые ответственные моменты, например во время работы с огромными документами.
  •  Пользователям других ОС можно дать, в общем-то, те же рекомендации: постарайтесь сделать так, чтобы файл виртуальной памяти не изменял свой размер динамически, так как это снижает быстродействие системы и повышает фрагментацию.

Имеет ли смысл ставить максимально возможный размер файла подкачки? К сожалению, нет. Если файл вмещает все необходимые данные (т.е. не увеличивается в процессе работы), то быстродействие системы максимально, и поднять его увеличением размера файла не получится. Да, с увеличением файла виртуальной памяти пойдут в ход какие-то эффекты, влияющие на быстродействие системы подкачки, но они будут как за, так и против, и на практическое быстродействие хоть сколь заметным образом влиять не будут.

Где и как размещать файл подкачки?

  •  В случае если у вас есть несколько логических дисков, постарайтесь поместить файл виртуальной памяти на том разделе, который ближе к физическому началу диска. Быстродействие операций чтения/записи там традиционно немного выше, ну или, в крайнем случае, не хуже, чем в остальных местах диска. К сожалению, размещать виртуальную память на другом логическом диске, пытаясь изолировать ее от файлов операционной системы, бессмысленно - пока файл виртуальной памяти находится на том же физическом диске, вы ничего не выиграете изменением его логического местоположения.
  •  Виртуальная память в системе с несколькими жесткими дисками - более гибкий вопрос. Постарайтесь разместить виртуальную память там, где нет файлов программ - то есть вне системного раздела. Это очень существенно повысит быстродействие. Многие современные системы (например, Windows NT4.0 и Windows 2000) могут использовать виртуальную память на нескольких дисках - но имейте в виду: размещать даже часть виртуальной память на том же физическом диске, где и сама система, не следует. Если у вас три физических диска, то не обращайте внимания на их сравнительное быстродействие, а разместите файлы подкачки на обоих несистемных дисках - это тоже сильно повысит быстродействие, а система сама сбалансирует загрузку дисков в соответствии с их скоростью. Имейте только в виду, что файл виртуальной памяти категорически противопоказано помещать на диски, работающие в режиме PIO.
  •  На какой файловой системе размещать виртуальную память? Это не имеет практического значения. Лучше бы, чтобы размер кластера на том диске, где размещается файл виртуальной памяти, был побольше - но и это на самом деле не очень важно.
  •  Старайтесь не создавать с нуля виртуальную память на заполненных более чем на две трети разделах - это почти всегда приведет к созданию фрагментированного файла подкачки. Если у вас нет другого выхода - постарайтесь хотя бы дефрагментировать диск перед увеличением размера файлов виртуальной памяти.

Структура логических дисков

Что лучше с точки зрения производительности - один логический диск на 10 Гбайт, или 3 Гбайт, выделенных под систему, и 7 Гбайт под какие-либо данные? С точки зрения быстродействия почти всегда будет много лучше выделить под систему отдельный раздел небольшого размера (2 - 4 Гбайт). Этот шаг приведет к тому, что системные файлы, доступ к которым осуществляется более-менее одновременно, будут находиться на близких друг к другу областях физического диска - т.е. физическая "взаимная фрагментация" системных файлов будет намного ниже. Особенно стоит учесть этот момент тем, кто имеет системные диски размером несколько десятков гигабайт. Если выделить под системный логический диск 10% - 20% от емкости большого диска (т.е. около 2 Гбайт), то время поиска дорожки при движении головки диска между системными файлами будет в несколько раз меньше, нежели то время, которое необходимо затратить для перемещения головки по всему физическому диску. В случае установки системы на диск в десяток-другой Гбайт, системные файлы обязательно хаотически рассредоточатся по всему этому пространству, что создаст ненужные трудности с одновременным доступом к этим файлам.

Стоит ли дробить диски каким-либо еще образом? Нет, не стоит. Каждый логический диск в процессе своего использования системой (монтирования) заставляет хранить в памяти довольно много (сотни Кбайт) служебной информации, и это уменьшает количество доступной системе памяти. Хоть это и не очень большая потеря, но с точки зрения быстродействия преимуществ в создании множества логических дисков всё равно меньше. У этого правила, впрочем, есть одно исключение: если вы используете систему FAT32 (а пользователи Windows98/ME не имеют другой стандартной файловой системы), то не стоит создавать логически диски более 10 - 15 Гбайт. Если у вас винчестер, скажем, порядка 40 Гбайт, то будет разумнее сделать всё таки несколько томов, помимо системного, и очень желательно так, чтобы большие тома не использовались одновременно. Другие современные файловые системы не имеют подобных ограничений.

Заключение

Дисковую систему конкретных операционных систем можно оптимизировать и дальше - например, управляя кэшированием, изменяя режимы работы драйверов файловых систем, и т.д. Но, к сожалению, эти настройки слишком специфичны для каждой конкретной операционной системы. Данная же статья рассказывает об общих соображениях, единых для всех операционных систем, а к вопросу об оптимизации конкретных систем мы, возможно, еще вернемся.

Беспроводной жесткий диск компании ASUS

 Компания ASUSTeK Computer, Inc. разработала и представила на российский рынок оригинальное устройство ASUS WL-HDD2,5, отличительной функциональной особенностью которого является возможность эксплуатировать его в различных режимах: либо как точку доступа для организации беспроводной сети по стандарту IEEE 802.11g, либо как устройство хранения данных. Но самое интересное заключается в совокупном использовании точки доступа и установленного в бокс жесткого диска. Такая схема работы позволяет разделять дисковое пространство для доступа к нему клиентов беспроводной сети с помощью встроенной точки доступа.

 

В отличие от других подобных устройств, ASUS WL-HDD по своему внешнему виду ближе всего к Hi-Fi-продукту. Благодаря стильному дизайну корпуса и округлым формам устройство прекрасно впишется в любой интерьер. ASUS WL-HDD2,5 выполнен в корпусе серебристого цвета с минимальными для такого устройства размерами (180Ѕ90Ѕ25 мм) и весом (200 г), что позволяет интегрировать его практически в любом месте. К тому же за счет специального крепежа, поставляемого в комплекте, устройство можно крепить в настенном или потолочном варианте. С верхней и нижней стороны корпуса расположены вентиляционные отверстия для организации теплоотвода для жесткого диска. Для увеличения мощности сигнала точки доступа устройство снабжено выносной съемной антенной. На боковой его стороне расположена система индикации, позволяющая отслеживать активное и пассивное состояние во время работы жесткого диска, USB-порта, беспроводной сети, а также наличие питания. Для перехода в режим заводских настроек там же расположена специальная кнопка Reset. Кроме того, устройство снабжено одним портом USB 1.1, к которому можно подключать флэш-диски, — это очень удобно в случае, когда необходимо быстро произвести обмен файлами с жестким диском, не нагружая сеть. При этом после подключения флэш-диска к ASUS WL-HDD2,5 копирование файлов с карты на диск производится автоматически.

 

За организацию беспроводной сети Wi-Fi отвечает встроенная в ASUS WL-HDD2,5 точка доступа, построенная на базе сетевого процессора BCM4702KPB и микроконтроллера BCM4306KFB компании Broadcom. Точка доступа спроектирована для работы в стандарте IEEE 802.11g на скорости подключения 54 Мбит/с с использованием технологии OFDM, CCK, DQPSK, DBPSK и работает в частотном диапазоне 2,4 ГГц. Помимо этого точка доступа совместима с устройствами, работающими по стандарту IEEE 802.11b. Как и все современные устройства беспроводной связи, ASUS WL-HDD2,5 обладает функциями безопасности. Так, для гарантированной защиты информации, передаваемой по беспроводной сети, в WL-HDD2,5 предусмотрены такие уровни безопасности, как WPA-защита и WEP-шифрование 64/128/152-битным ключом (по умолчанию обе эти функции отключены). Устройство оснащено встроенным DHCP-сервером, который после активизации начинает автоматически назначать IP-адреса беспроводным клиентам. Точка доступа позволяет производить настройку в трех рабочих режимах, к первому из которых относится стандартная работа в режиме точки доступа (AP); ко второму — работа в режиме моста между другими точками доступа (WDS); в третьем режиме работы точка доступа может работать как в режиме моста, так и напрямую с адаптерами Wi-Fi (то есть этот режим совмещает два предыдущих).

Подключение и настройка ASUS WL-HDD2,5 производится так же, как и у всех точек доступа, то есть необходимо произвести подключение WL-HDD к персональному компьютеру, используя Ethernet (10/100Base-T)-подключение. Управление производится посредством Web-браузера, для чего необходимо ввести IP-адрес и пароль, используемые по умолчанию. Web-интерфейс предоставляет все необходимые возможности для управления устройством: позволяет конфигурировать встроенный модуль беспроводного доступа, настраивать систему безопасности, шифрование, выбирать канал связи и скорость соединения беспроводной связи, обновлять версию прошивки устройства и т.д. Там же можно сконфигурировать LAN-порт и настроить работу DHCP-сервера. Настройка работы жесткого диска также производится через Web-браузер. Имеется возможность производить настройку диска, разделяя на разделы, определяя уровень доступа и т.д. Процедура установки и настройки подробно описана в руководстве, которое можно найти на CD-ROM или скачать с сайта производителя.

 

Помимо самого устройства в комплект поставки ASUS WL-HDD входят: адаптер электропитания, Ethernet-кабель (RJ-45), инструкция по установке, CD-ROM с утилитой управления и руководством пользователя. Вся справочная информация по данному устройству представлена на английском языке.

Тестирование точки доступа, встроенной в устройство ASUS WL-HDD2,5, проводилось совместно с адаптерами U.S.Robotics 5410 (PCMCIA) и U.S.Robotics 5416 (PCI). В режиме Infrastructure Mode адаптеры как поочередно, так и одновременно взаимодействовали с беспроводным модулем устройства ASUS WL-HDD2,5. При этом трафик направлялся в прямом и дуплексном режимах. В этих режимах исследовалась средняя пропускная способность и в качестве генератора сетевого трафика использовалась программа NetIQ Chariot 5.0, специально разработанная для тестирования сетей различных конфигураций.

Перед запуском теста точка доступа и адаптеры были настроены на работу по стандарту IEEE 802.11g на скорости подключения 54 Мбит/с. В реальности скорость передачи данных в два раза меньше, чем скорость подключения, что и продемонстрировали результаты тестирования (диаграмма 1). В общем, устройство ASUS WL-HDD показало очень стабильную работу без каких-либо коллизий и обрывов связи.

По результатам тестирования (см. диаграмму) во всех схемах средняя скорость передачи данных была в районе 23 Мбит/с. Полученные результаты полностью подтверждают возможность работы ASUS WL-HDD в стандарте 802.11g.

 

Результаты тестирования точки доступа ASUS WL-HDD в режиме Infrastructure Mode

Подводя итог, необходимо отметить факт появления весьма интересного устройства, хотя и не предоставляющего революционных возможностей, но все же дающего преимущества при интеграции вышеупомянутых модулей в одном устройстве. Итак, можно смело утверждать, что устройство с подобными функциональными возможностями относится к новому поколению и в будущем вытеснит отдельные точки доступа и боксы для жестких дисков.

 


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

5620. Издержки, прибыль и рентабельность производства 378 KB
  Издержки, прибыль и рентабельность производства Издержки. Понятие и виды Для принятия предприятием (фирмой) оптимальных решений по объемам выпуска продукции необходимо учитывать информацию об уровне издержек. Издержки — это денежное выражени...
5621. Механизм и инструментарий управления предприятием (фирмой) 110.5 KB
  Механизм и инструментарий управления предприятием (фирмой) Функции и методы управления экономикой, их развитие и совершенствование Установление целей производственно-хозяйственной деятельности предполагает целенаправленное воздействие на участник...
5622. Планирование деятельности предприятия (фирмы) 180 KB
  Планирование деятельности предприятия (фирмы) 1. Планирование как функция управления производством Обоснование целей производства, целей экономической системы, особенностей управления ее функционированием и развитием позволяет охарактеризовать одну ...
5623. Цена, ценообразование на предприятии (фирме) 96 KB
  Цена, ценообразование на предприятии (фирме) Цена, ценообразующие факторы Важнейшими категориями рыночной экономики являются цена и ценообразование. Цена - это денежное выражение стоимости товара, а ценообразование - процесс формирования цен, опр...
5624. Маркетинговая деятельность на предприятии (фирме) 70 KB
  Маркетинговая деятельность на предприятии (фирме) Сущность и содержание маркетинга Одним из кардинальных требований, диктуемых рыночной экономикой, является необходимость производства продукции такого количества и качества, которое может быть исп...
5625. Внешнеэкономическая деятельность предприятия 102 KB
  Внешнеэкономическая деятельность предприятия Основные понятия Внешнеэкономическая деятельность (ВЭД) представляет собой совокупность методов и средств торгово-экономического, научно-технического сотрудничества, валютно-финансовых и кредитных отно...
5626. Система налогообложения при выполнении соглашений о разделе продукции (СРП) 30.5 KB
  Система налогообложения при выполнении соглашений о разделе продукции (СРП) СРП - договор, в соответствии с которым РФ предоставляет инвестору на возмездной основе и на определенный срок исключительные права на поиски, разведку, добычу минераль...
5627. Единый налог на вмененный доход для отдельных видов деятельности (ЕНВД) 40 KB
  Единый налог на вмененный доход для отдельных видов деятельности (ЕНВД) ЕНВД - это налог на хозяйственную деятельность в виде промысла, приносящего доход. Он предусматривает уплату единого налога вместо налога на прибыль организаций (для индиви...
5628. Упрощенная система налогообложения (УСН) 39 KB
  Упрощенная система налогообложения (УСН) УСН предусматривает уплату единого налога вместо уплаты нескольких налогов. Единый налог заменяет: налог на прибыль организаций (для индивидуальных предпринимателей - НДФЛ) НДС налог на имущество ЕСН....