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NOTE: CentOS Enterprise Linux is built from the Red Hat Enterprise Linux source code. Other than logo and name changes CentOS Enterprise Linux is compatible with the equivalent Red Hat version. This document applies equally to both Red Hat and CentOS Enterprise Linux.
Linuxtopia - CentOS Enterprise Linux Introduction a l'administration systeme - Interfaces des p�riph�riques de stockage de masse

5.3. Interfaces des p�riph�riques de stockage de masse

Tout p�riph�rique utilis� dans un syst�me informatique doit �tre reli� d'une mani�re ou d'une autre � ce syst�me informatique. On fait r�f�rence � ce point d'interconnexion sous le terme d'interface. Il en va de m�me des p�riph�riques de stockage de masse — ils sont eux aussi consid�r�s comme des interfaces. Il est importants de disposer d'un minimum de connaissances sur les interfaces pour deux raisons essentielles�:

  • Il existe de nombreuses interfaces diff�rentes (g�n�ralement incompatibles)

  • Les performances et caract�ristiques au niveau des prix varient selon les types d'interfaces

Malheureusement, il n'existe ni interface de p�riph�rique universelle, ni interface de p�riph�rique de stockage de masse unique. Dans de telles circonstances, il est important que les administrateurs syst�me connaissent l'interface ou les interfaces prise(s) en charge par les syst�mes de leur entreprise. Sinon, il existe un risque r�el d'acheter le mauvais mat�riel lors de la planification de la mise � niveau d'un syst�me.

Les capacit�s au niveau des performances variant elles aussi en fonction des types d'interfaces, certaines d'entre elles sont plus appropri�es que d'autres dans certains environnements. Par exemple, les interfaces � m�me de prendre en charge des p�riph�riques rapides sont parfaitement appropri�es pour des environnements serveur, alors que des interfaces lentes sont elles tout � fait suffisantes pour un bureau peu utilis�. De telles diff�rences au niveau des performances se traduisent par des diff�rences au niveau des prix dans le sens o� — comme toujours — les performances sont une fonction du prix. La haute performance en informatique n'est pas bon march�.

5.3.1. Aper�u historique

Au fil des ann�es, de nombreuses interfaces diff�rentes ont �t� d�velopp�es pour les p�riph�riques de stockage de masse. Certaines ont �t� abandonn�es alors que d'autres sont toujours utilis�es � l'heure actuelle. Dans cette optique, la liste ci-dessous n'a pour autre but que de donner des informations sur l'envergure du d�veloppement des interfaces au cours des trente derni�res ann�es et de fournir une certaine perspective sur les interfaces utilis�es de nos jours.

FD-400

Une interface con�ue dans les ann�es '70, � l'origine pour les lecteurs de disquettes 8 pouces. Elle utilisait un c�ble conducteur 44 broches avec un connecteur en bordure de la carte du circuit int�gr�, qui fournissait aussi bien l'�lectricit� que les donn�es.

SA-400

Une autre interface de lecteur de disquettes (d�velopp�e cette fois-ci � l'origine, � la fin des ann�es '70, pour le lecteur de nouvelles disquettes 5,25 pouces de l'�poque). Elle utilisait un c�ble conducteur 34 broches avec un connecteur socket standard. Une version l�g�rement modifi�e de cette interface est encore utilis�e de nos jours pour les lecteurs de disquettes 5,25 pouces et 3,5 pouces.

IPI

Cette interface, dont l'acronyme signifie Intelligent Peripheral Interface, �tait utilis�e sur les lecteurs de disques 8 pouces et 14 pouces d�ploy�s dans les miniordinateurs des ann�es '70.

SMD

Succ�dant � l'interface IPI, l'interface SMD (de l'anglais Storage Module Device) �tait utilis�e sur les disques durs 8 pouces et 14 pouces des miniordinateurs des ann�es '70 et '80.

ST506/412

Une interface de disque dur remontant aux ann�es '80. Utilis�e dans de nombreux ordinateurs personnels de l'�poque, cette interface utilisait deux c�bles — un c�ble conducteur 34 broches et un c�ble conducteur 20 broches.

ESDI

Cette interface dont l'acronyme signifie Enhanced Small Device Interface, �tait consid�r�e comme un successeur de l'interface ST506/412 avec un taux de transfert plus rapide et une prise en charge de disques d'une taille sup�rieure. Remontant au milieu des ann�es '80, l'interface ESDI utilisait le m�me sch�ma de connexion � deux c�bles que l'interface qui la pr�c�dait.

Parall�lement � ces interfaces, existaient aussi les interfaces des syst�mes propri�taires, cr��es par les plus grands revendeurs informatiques de l'�poque (essentiellement IBM et DEC). La cr�ation de ces interfaces �tait en fait une tentative pour prot�ger le march� tr�s lucratif des p�riph�riques de leurs ordinateurs. Toutefois, � cause de la nature des produits propri�taires, les p�riph�riques compatibles avec ces interfaces �taient plus co�teux que leurs �quivalents libres. Telle est la raison pour laquelle ces interfaces n'ont pas r�ussi � jouir d'une popularit� � long terme.

Bien que les interfaces propri�taires aient pour la plupart disparu et que celles d�crites au d�but de cette section ne repr�sentent d�sormais qu'une partie infime (voire nulle) du march�, il est bon de conna�tre l'existence de ces interfaces oubli�es car elles d�montrent un aspect important de informatique — dans l'industrie, rien n'est constant pour bien longtemps. Dans de telles circonstances, il est important de toujours �tre attentif � l'�mergence de nouvelles technologies en mati�re d'interfaces�; il se peut qu'un jour vous tombiez sur une interface qui en fait r�ponde mieux � vos besoins que le produit plus traditionnel que vous utilisez actuellement.

5.3.2. Interfaces actuelles aux normes de l'industrie

Contrairement aux interfaces propri�taires mentionn�es dans la section pr�c�dente, certaines interfaces ont �t� adopt�es plus d'autres et ont �t� adapt�es aux normes de l'industrie. Deux interfaces en particulier ont effectu� cette transition et sont d�sormais au coeur de l'industrie de stockage actuelle�:

  • IDE/ATA

  • SCSI

5.3.2.1. IDE/ATA

L'acronyme IDE signifie Integrated Drive Electronics. Cette interface a vu le jour � la fin des ann�es '80 et utilise un connecteur 40 broches.

NoteRemarque
 

En fait, le vrai nom de cette interface est interface "AT Attachment" (ou ATA) mais le terme "IDE" (faisant r�f�rence � un p�riph�rique de stockage de masse compatible avec ATA) est encore parfois utilis�. Ceci �tant, le reste de cette section utilisera le vrai nom de cette interface — ATA.

ATA impl�mente une topologie en bus, chaque bus prenant en charge deux p�riph�riques de stockage de masse. Les deux p�riph�riques portent respectivement les noms de ma�tre et d'esclave. Ces termes pr�tent quelque peu � confusion dans la mesure o� ils impliquent une relation entre les deux p�riph�riques, qui en fait n'existe pas. Le choix du p�riph�rique devant �tre le ma�tre et de celui devant �tre l'esclave est normalement effectu� via l'utilisation de blocs de cavaliers sur chaque p�riph�rique.

NoteRemarque
 

Une innovation plus r�cente est l'introduction de capacit�s cable select (ou s�lection par le c�ble) pour l'interface ATA. Cette innovation n�cessite l'utilisation d'un c�ble sp�cial, d'un contr�leur ATA et de p�riph�riques de stockage de masse qui prennent en charge cable select (normalement au moyen du param�tre "cable select" du cavalier). Lorsque le param�tre cable select est configur� correctement, il permet d'�liminer le besoin de changer les cavaliers lorsque des p�riph�riques sont d�plac�s�; au lieu d'une telle situation, l'emplacement du p�riph�rique sur le c�ble ATA indique s'il s'agit du ma�tre ou de l'esclave.

Une variation de cette interface illustre les diff�rentes mani�res uniques selon lesquelles les technologies peuvent �tre m�lang�es et nous permet de pr�senter une autre interface aux normes de l'industrie informatique. ATAPI, qui est une variation de l'interface ATA, correspond � l'acronyme de AT Attachment Packet Interface. Utilis�e essentiellement pour les lecteurs de CD-ROM, ATAPI respecte les caract�ristiques �lectriques et m�caniques de l'interface ATA, mais utilise le protocole de communication de l'interface que nous allons maintenant examiner — SCSI.

5.3.2.2. SCSI

Pr�c�demment connue sous le nom Small Computer System Interface, ou SCSI comme elle est appel�e � l'heure actuelle, a vu le jour au d�but des ann�es '80 et a �t� d�clar�e comme norme en 1986. Tout comme ATA, SCSI utilise la topologie en bus. Ceci dit, les similarit�s s'arr�tent ici.

L'utilisation d'une topologie en bus suppose que chaque p�riph�rique du bus soit identifi� d'une mani�re ou d'une autre et ce, de fa�on unique. Alors que l'interface ATA prend en charge seulement deux p�riph�riques diff�rents pour chaque bus et donne � chacun d'eux un nom sp�cifique, SCSI effectue cette op�ration en attribuant � chaque p�riph�rique du bus SCSI une adresse num�rique unique ou ID SCSI. Chaque p�riph�rique d'un bus SCSI doit �tre configur� (g�n�ralement avec des cavaliers ou commutateurs[1]) pour r�pondre � son ID SCSI.

Avant de poursuivre cette discussion, il est important de remarquer ici que la norme SCSI ne repr�sente pas une interface particuli�re, mais plut�t une famille d'interfaces. � ce titre, SCSI affiche des diff�rences dans de nombreux domaines, parmi lesquels figurent�:

  • Largeur de bus

  • Vitesse de bus

  • Caract�ristiques �lectriques

La norme SCSI d'origine d�crivait une topologie en bus dans laquelle huit lignes du bus �taient utilis�es pour le transfert de donn�es. Dans de telles conditions, les p�riph�riques SCSI pouvaient transf�rer des donn�es, un octet � la fois. Quelques ann�es plus tard, la norme a �t� �tendue afin de permettre des impl�mentations dans lesquelles seize lignes pouvaient �tre utilis�es, doublant ainsi la quantit� de donn�es transf�rables par les p�riph�riques. Les premi�res impl�mentations SCSI "8 bits" ont alors pris le nom de SCSI �troit (ou narrow) alors que les nouvelles impl�mentations SCSI 16 bits ont elles �t� baptis�es SCSI large (ou wide) .

Au d�part, la vitesse de bus pour SCSI �tait de 5 MHz, permettant un taux de transfert de 5 Mo/seconde sur l'ancien bus SCSI 8 bit. Toutefois, plus tard des r�visions de la norme ont permis de doubler cette vitesse � 10 MHz, faisant passer le taux de transfert � 10 Mo/seconde pour SCSI �troit et � 20 Mo/seconde pour SCSI large. Tout comme c'�tait le cas lors du changement de largeur de bus, l'augmentation de la vitesse de bus a elle aussi donn� lieu � une nouvelle terminologie, le bus d'une vitesse de 10 MHz �tant d�sormais qualifi� de rapide. Les am�liorations ult�rieures qui ont permis d'augmenter la vitesse des bus ont �galement entra�n� l'utilisation de de nouveaux qualificatifs�: ultra (20 MHz), fast-40 (40 MHz),et fast-80[2]. Des augmentations encore plus importantes des taux de transfert sont � l'origine de plusieurs versions diff�rentes de la vitesse de bus ultra160.

Gr�ce � une combinaison de tous ces termes, les diff�rentes configurations SCSI peuvent �tre qualifi�es de mani�re concise. Par exemple, "SCSI ultra large " (ou SCSI ultra-wide) fait r�f�rence � un bus SCSI 16 bits tournant � une vitesse de 20MHz.

La norme SCSI utilisait � l'origine un syst�me de signalisation asym�trique aussi appel� single-ended�; il s'agit d'une configuration �lectrique dans laquelle un seul conducteur est utilis� pour transmettre un signal �lectrique. Des impl�mentations plus r�centes ont permis l'utilisation d'une signalisation diff�rentielle dans laquelle deux conducteurs sont utilis�s pour transmettre un signal. Bien qu'ayant l'avantage d'�tre moins sensible aux interf�rences et de permettre l'utilisation de c�bles plus longs, un SCSI diff�rentiel (portant d�sormais le nom de SCSI high voltage differential ou HVD), n'a jamais �t� vraiment populaire sur le march� informatique traditionnel. Une impl�mentation plus r�cente portant le nom de low voltage differential (LVD), a finalement perc� pour �tre maintenant couramment utilis�e et figure m�me parmi les pr�-requis pour les vitesses de bus plus �lev�es.

La largeur d'un bus SCSI ne d�termine pas seulement la quantit� de\t donn�es pouvant �tre transmise � chaque cycle d'horloge, mais d�termine �galement le nombre de p�riph�riques pouvant �tre connect�s � un bus. Les SCSI courants prennent en charge 8 p�riph�riques � adresse unique, alors que les SCSI larges eux en supportent 16. Dans les deux cas, vous devez vous assurer que tous les p�riph�riques sont bien configur�s de mani�re � utiliser un ID SCSI unique. Une situation dans laquelle deux p�riph�riques partagent un m�me ID est une source de probl�mes qui pourraient entra�ner la corruption des donn�es.

Il est �galement important de garder � l'esprit que chaque p�riph�rique sur un bus utilise un ID, y compris le contr�leur SCSI. Assez souvent, les administrateurs syst�me oublient ce point important et accidentellement configurent un p�riph�rique pour qu'il utilise le m�me ID SCSI que le contr�leur de bus. Ainsi, en pratique, seulement 7 p�riph�riques (ou 15 dans le cas d'un SCSI large) peuvent �tre pr�sents sur un seul bus, puisque chaque bus doit r�server un ID pour le contr�leur.

TuyauAstuce
 

La plupart des impl�mentations SCSI incluent un processus de balayage du bus SCSI qui est souvent utilis� pour confirmer que tous les p�riph�riques sont correctement configur�s. Si le balayage d'un bus �tablit que chaque ID SCSI est associ� au m�me p�riph�rique, ce dernier a �t� incorrectement configur� pour utiliser le m�me ID SCSI que le contr�leur SCSI. Pour r�soudre le probl�me, reconfigurez le p�riph�rique de sorte qu'il utilise cette fois-ci un ID SCSI diff�rent (et unique).

�tant donn� que l'architecture SCSI est orient�e vers les bus, il est n�cessaire de terminer les deux extr�mit�s de mani�re appropri�e. La terminaison est effectu�e en pla�ant une charge d'une imp�dance ad�quate sur chaque conducteur composant le bus SCSI. La terminaison est une n�cessit� �lectrique�; sans terminaison, les diff�rents signaux pr�sents sur le bus seraient r�fl�chis aux extr�mit�s des bus, corrompant par l� m�me toute communication.

De nombreux p�riph�riques SCSI (mais pas tous) sont vendus avec des terminateurs (aussi appel�s bouchons) internes qui peuvent �tre activ�s ou d�sactiv�s � l'aide de cavaliers ou de commutateurs. Des terminateurs externes sont �galement disponibles.

Un dernier point important � garder � l'esprit en ce qui concerne SCSI — ce n'est pas seulement un standard d'interface pour les p�riph�riques de stockage de masse. De nombreux autres p�riph�riques (tels que les scanners, imprimantes et p�riph�riques de communication) utilisent SCSI. Bien que d'une utilisation beaucoup moins courante que les p�riph�riques de stockage de masse SCSI, il ne faut pas les oublier. De plus, avec l'apparition des interfaces USB et IEEE-1394 (souvent appel�es Firewire), ces interfaces seront � l'avenir, utilis�es davantage pour ce types de p�riph�riques.

TuyauAstuce
 

Les interfaces USB et IEEE-1394 commencent �galement � percer dans le monde du stockage de masse�; toutefois, aucun p�riph�rique de stockage de masse USB ou IEEE-1394 natif n'existe encore � l'heure actuelle. Les produits disponibles de nos jours sont plut�t bas�s sur des p�riph�riques ATA ou SCSI dot�s d'une circuitrie externe pour la conversion.

Ind�pendamment de l'interface utilis�e par le p�riph�rique de stockage de masse, le principe de fonctionnement interne du p�riph�rique a une influence sur sa performance. La section suivante examine ce point important.

Notes

[1]

Il existe du mat�riel de stockage (incorporant g�n�ralement des "supports" — ou carriers — de disques amovibles) con�u de sorte que le branchement d'un module donne automatiquement � l'ID SCSI sa valeur appropri�e.

[2]

Fast-80 ne correspond pas techniquement parlant � une augmentation de vitesse de bus�; en effet, le bus 40 MHz est toujours utilis� mais les donn�es sont cadenc�es aussi bien au sommet qu'au bas de chaque impulsion d'horloge, permettant ainsi de doubler la capacit� de traitement.

 
 
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