SCSI-Leitfaden für Einsteiger

SCSI galt lange Zeit ausschließlich als Schnittstelle für Profis. Was bei der Einrichtung von SCSI-Systemen zu beachten ist zeigt dieser SCSI-Leitfaden.

Im Prinzip ist der Umgang mit SCSI (Small Computer System Interface) recht einfach. Es genügt, den Hostadapter - so heißt der `Controller´ bei SCSI- in einen freien Slot zu stecken, das Gerät richtig anzuschließen, die Treiber zu laden, und ab geht die Post.

Ein SCSI-Hostadapter sollte möglichst ein Gerät mit PCI-Bus sein. In PCI-Rechnern hat der ISA-Bus nun mal eine recht geringe Priorität, so daß der Datenstrom oft unterbrochen wird.

Terminator

Doch auch bei den PCI-Hostadaptern gibt es Unterschiede. Um diese zu erkennen und richtig zu bewerten, ist ein kleiner Ausflug in die Theorie erforderlich. SCSI ist ein paralleles Bussystem, alle Gerät sind also durch einen 50poligen parallelen Strang von Leitungen verbunden. Dieser Strang hat zwei Enden, die jeweils mit einem Busabschluß versehen werden müssen. Dies kann auf dem ersten und letzten Gerät geschehen oder durch spezielle Terminatoren, die auf die Leitungsenden gesteckt werden. Je nach Aufbau arbeitet ein Terminator entweder passiv oder aktiv. Passive Terminatoren bestehen im Prinzip nur aus zwei Widerständen pro Signalleitung (330 [OMEGA] gegen Masse und 220 [OMEGA] gegen +5 Volt). In der Praxis werden sie mit Hilfe von Widerstandsnetzwerken aufgebaut. An diesen eingesteckten, länglichen Bausteinen (Single-Inline-Gehäuse) läßt sich ein passiver Terminator leicht erkennen.

Aktive Terminatoren arbeiten dagegen mit einer Stromquelle, die aus der TermPower-Leitung (Pin 26) gespeist wird. Der Vorteil diese Konstruktion liegt darin, daß Lastschwankungen, wie sie bei Signaländerungen auftreten, besser kompensiert werden. Damit ist ein SCSI-Bus mit aktiver Terminierung prinzipbedingt weniger störanfällig als ein passiv terminierter.

Grundsätzlich gilt die Regel: Je schneller der SCSI-Bus ist, desto notwendiger wird aktive Terminierung. Da alle modernen SCSI-Hostadapter inzwischen Ultra-SCSI und damit eine Datenrate von bis zu 20 MByte/s beherrschen, ist aktive Terminierung eigentlich Pflicht.

Fast, Wide oder Ultra

Neben dem Bussystem hat der Käufer eines Hostadapters noch die Wahl zwischen verschiedenen SCSI-Varianten. Es bieten PC bieten sich Adapter mit Fast-, Wide-, Ultra- und Ultra-Wide-SCSI an. Allerdings sterben die Fast-SCSI-Steckkarten langsam aus. Dieser 8 Bit breite SCSI-Bus kann maximal acht Geräte (sieben + Hostadapter) ansteuern >und bewältigt maximal 10 MByte/s. Wide-SCSI-Adapter können mit 16 Devices umgehen und übertragen auf ihrem 16 Bit breiten SCSI-Bus maximal 20 MByte/s. Die gleiche Datenrate erreicht auch das 8bittige Ultra-SCSI. Damit dies möglich wird, hat man das SCSI-Timing verkürzt, was bessere Kabel erfordert - doch dazu später mehr. Die schnellste SCSI-Variante ist Ultra-Wide. Sie vereint Ultra- mit Wide-SCSI und kann theoretisch 16 Geräte ansteuern sowie maximal 40 MByte/s übertragen.

Wer kann, sollte versuchen, noch einen der Fast-SCSI-Hostadapter in die Finger zu bekommen. Sie sind unkritisch und eignen sich bestens, wenn man vor allem externe Geräte einsetzen will. Solange nur interne Laufwerke zum Einsatz kommen, spricht auch nichts gegen Ultra-SCSI. Bei externen Geräten wird die Sache aber schnell teuer. Die Signale eines Ultra-SCSI-Hostadapters haben steilere Flanken, was leichter zu Reflexionen und anderen Störungen führt. Um dies zu vermeiden, benötigt man spezielle Kabel. Solche externen Rundkabel erkennt man leicht an zwei Dingen: Sie sind teurer und dicker (etwa 1,5 bis 2 cm) als einfache SCSI-Kabel. Intern genügt auch bei Ultra-SCSI das normale 50polige Flachbandkabel.

Noch kostspieliger ist die Verkabelung bei Wide- und Ultra-Wide-Hostadaptern - und zwar sowohl intern als auch extern. Solche Hochleistungskomponenten sollten sich deshalb nur jene zulegen, die Performance bis zum Abwinken benötigen.

Das wahre Ende

Obwohl das eingangs erwähnte `Terminieren an beiden Enden des Busses´ recht einfach klingt, liegt hier die Ursache für viele Fehler. Der SCSI-Bus hat - wie die Wurst - genau zwei Enden und mehr nicht. Konstruktionen, die eine T-Verzweigung bilden, führen über kurz oder lang zu einem instabilen System. Wer bislang nur mit IDE-Geräten zu tun hatte, neigt oft dazu, Kabelenden lose `in der Luft´ hängen zu lassen. Bei SCSI ist das strengstens verboten. Die beiden physikalischen Enden des Busses sind zu terminieren. Bereits wenige Zentimeter Kabel, die hinter der SCSI-Festplatte lose herumhängen, sorgen dafür, daß sich Reflexionen bilden, die den SCSI-Bus lähmen

Typische SCSI-Fehler

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In einer typischen SCSI-Konfiguration bildet der Hostadapter das eine Ende des SCSI-Busses, am anderen sitzt idealerweise ein Gerät mit aktiver Terminierung. Sind neben internen auch externe Geräte angeschlossen, so sitzt der Hostadapter in der Mitte des SCSI-Stranges und darf den Bus folglich nicht mehr terminieren. Diese Aufgabe übernimmt jetzt das externe Gerät. Immer dann, wenn das externe Gerät zwei SCSI-Buchsen besitzt, ist dazu ein eigenständiger aktiver Terminator erforderlich, den man gegebenenfalls separat erwerben muß.

Besonders komplex wird die Sache mit der richtigen Terminierung, wenn man einen Wide-SCSI-Adapter besitzt und sowohl 8- als auch 16-Bit-Geräte einsetzt.

Identitätskonflikte

SCSI kann je nach Interface-Typ acht oder 16 Geräte ansprechen. Um jedes Device gezielt ansteuern zu können, gibt es die sogenannte SCSI-ID. Bei Ultra- und Fast-SCSI sind das ID 0 bis ID 7, bei Wide- und Ultra-Wide-SCSI geht es hinauf bis zu ID 15. Je höher die ID eines Geräts ist, desto höher ist dessen Priorität. Der Hostadapter erhält deshalb üblicherweise die ID 7. Das ist auch bei Wide-SCSI so, obwohl hier eigentlich die ID 15 angebrachter wäre. Kompatibilitätsaspekte bei SCSI-Treibern sind Schuld an dieser Inkonsequenz. Moderne Treiber für Windows 95, NT, Linux oder OS/2 kommen aber auch mit Hostadaptern zurecht, die die ID 15 nutzen.

Unlogisch und ebenfalls historisch bedingt: Die erste SCSI-Festplatte erhält üblicherweise die ID 0, die zweite die ID 1. CD-ROM-Laufwerken,CD-Writern, Streamern und so weiter ordnet man üblicherweise IDs zwischen 2 und 6 zu. Einige Außenseiter, wie etwa IBM, halten es dagegen genau >anders herum. Hier hat die Boot-Festplatte die ID 6.

Für die korrekte, also konfliktfreie Zuweisung der IDs ist in der Regel der Anwender zuständig. Je nach Gerät geschieht dies per Software (etwa beim Hostadapter), per Jumper oder per DIP- beziehungsweise Dreh-Einsteller (bei externen Geräten). Die ID eines Geräts hat übrigens nichts mit seiner Position auf dem SCSI-Kabel zu tun. Egal, ob die erste, zum Booten benutzte SCSI-Festplatte am Ende oder in der Mitte des Kabels angebracht ist, sie erhält immer die ID 0 (Außnahme IBM: hier ist es ID 6).

Moderne Hostadapter und diverse aktuelle SCSI-Festplatten unterstützen auch SCAM. Das steht für SCSI Configured AutoMagically und ist die Plug&Play-Variante von SCSI. Der Hostadapter vergibt hier die IDs für SCAM-Geräte automatisch. Dazu müssen alle SCAM-Geräte - jedoch nicht der Hostadapter selbst - zunächst mit der ID 6 arbeiten. Beim Hochfahren des Systems verteilt der Adapter die IDs so, daß keine Konflikte auftreten.

In der Praxis ist SCAM aber mit Vorsicht zu genießen. Zum einen funktioniert das Ganze nur dann reibungslos, wenn alle Geräte am SCSI-Bus SCAM-tauglich sind. Zum anderen kann es zu Irritationen führen, wenn neue Geräte angeschlossen werden. Da der Hostadapter die IDs bei jedem Hochfahren neu verteilt, kann es dann passieren, daß Laufwerksbuchstaben verwürfelt werden und der Rechner nicht mehr sauber arbeitet. Im schlimmsten Fall verschwindet so die Boot-Festplatte, weil plötzlich eine neu hinzugekommene Platte die ID 0 bekommt.

TermPower

Etwas Intelligenz ist auch bei der Wahl der Speisung der TermPower-Leitung (Pin 26) nützlich. Die SCSI-Spezifikation schreibt vor, daß jedes SCSI-Gerät diese Leitung speisen darf. `Dürfen´ sollte man aber nicht mit `müssen´ verwechseln. In der Praxis hat sich gezeigt, daß es die wenigsten Probleme gibt, wenn nur der Hostadapter selbst diese Aufgabe übernimmt. Alle anderen Geräte sind so einzustellen, daß sie TermPower nicht versorgen. Nur dann, wenn Probleme auftreten, ist es sinnvoll, von dieser Regel abzuweichen.

Sind alle anderen Fehlerquellen - Terminierung an beiden SCSI-Enden, konfliktfreie ID-Zuordnung - ausgeschlossen, kann man versuchen, die Leitung von beiden Enden aus zu versorgen. Das schafft besonders dann Linderung, wenn relativ lange interne und externe SCSI-Kabel verwendet werden. Die meisten modernen SCSI-Geräte haben einen Jumper, mit dem man TermPower ein- oder ausschalten kann. Im eingeschalteten Zustand versorgt das Gerät am Busende seinen eigenen Terminator und die TermPower-Leitung. Ältere Festplatten erlauben oft noch zwei weitere Varianten: Die Platte versorgt nur den eigenen Terminator, die TermPower-Leitung selbst wird vom Hostadapter gespeist. In der zweiten Variante wird der Terminator auf der Platte von der TermPower-Leitung versorgt.

Eine korrekte SCSI-Verkabelung

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Kürzer ist besser

SCSI hat in bezug auf die Gesamtlänge der Kabel sehr enge Regeln. Ein Fast- oder Wide-SCSI-Bus (10 beziehungsweise 20 MByte/s) darf maximal drei Meter lang sein. Ultra-SCSI erlaubt ebenfalls drei Meter, solange nicht mehr als vier Geräte angeschlossen sind. Hat man mehr Devices angeschlossen, so muß man sich mit 1,5 Metern bescheiden. Die gleiche Längenbegrenzung gilt auch für Wide- und Ultra-Wide-SCSI.

Prinzipiell ist es aber sinnvoll, die SCSI-Verkabelung so kurz wie möglich zu halten. Übertreiben sollte man es aber nicht. Wer beispielsweise den Mindeststeckerabstand zwischen zwei SCSI-Geräten (10 cm) unterschreitet, riskiert sporadisch auftretende Störungen, etwa beim Transfer großer Datenmengen.

Tödlich für jedes SCSI-System sind Kabelverlängerungen in Bastlermanier. Wer etwa ein internes Flachbandkabel mit Hilfe eines Pfostensteckers verlängert, kann kaum noch damit rechnen, seine Daten sauber über den Bus zu bekommen. Schuld daran ist der Übergang in dieser Stecklösung, an der sich Reflexionen bilden. Der Einwand, SCSI-Platten würden ja im Prinzip ebenfalls per Pfostenstecker angeschlossen, greift hier nicht. Zum einen gibt es hier nur einen Stecker-/Pfosten-Übergang, zum anderen verhindert die Eingangselektronik der Platte Reflexionen.

Beliebte Fehler, nicht nur bei selbstgemachten Flachbandkabeln, sind nicht sauber aufgepreßte Buchsen. Die Symptome reichen hier von gelegentlichen Plattenhängern infolge von Wackelkontakten bis hin zu beinahe schon mystisch anmutenden Verhaltensweisen des Rechners. Wackelkontakte und Unterbrechungen können auch auftreten, wenn das Kabel oft abgezogen wurde. In der Regel fehlt nämlich die Zugentlastung bei den innenliegenden Buchsen.

Weiche Ware

Neben der Hardware birgt aber auch die Software einige Tücken. Wer von seiner SCSI-Festplatte booten will, benötigt einen Hostadapter mit eigenem BIOS. Das Rechner-BIOS selbst kann nur mit (E)IDE-Festplatten umgehen. Da das Hostadapter-BIOS in der Regel erst zum Zuge kommt, wenn der Rechner die IDE-Festplatten identifiziert hat, heißt die übliche Boot-Reihenfolge bei PCs immer: erst IDE, dann SCSI. Moderne Rechner erlauben zwar auch ein umgekehrtes Vorgehen, allerdings birgt dies die Gefahr, daß das Betriebssystem mit dieser Neuerung nicht zurechtkommt.

Wer keine SCSI-Festplatten im System hat, kann auf ein BIOS verzichten. CD-ROM-Laufwerke, CD-Writer, Streamer und Wechselplatten werden über betriebssystemspezifische Treiber angesteuert. Diese werden oft schon zusammen mit dem Betriebssystem ausgeliefert. In der Regel liefert auch der Hostadapter-Hersteller Treiber mit. Bevor man diese installiert, sollte man aber prüfen, ob nicht die mit Windows 95, NT oder OS/2 gelieferten aktueller sind. Ich würde im Zweifelsfall lieber erst einmal auf die zum System gehörenden zurückgreifen und die vom Adapterhersteller gelieferten Treiber erst dann einsetzen, wenn es Probleme gibt.

(Quelle: ct 2/97)

 

Stand 10-19-1999 TB