存储系统中的硬件物理接口理解

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在存储系统中，我们通常称上层协议为“指令”，一般执行动作是“读出从某某开始的多少长度的扇区”，指令包含三大关键信息：

1.操作码，OperaTIonCode，或者成为OP：比如Write，Read，Control（Inquery，Standby等等）。

2.起始地址：从哪开始读。如果是文件的话，精确到字节。如果是硬盘的话，精确到LBA（扇区）。

3.长度：从起始地址往后多长的一段字节或者扇区。

那么，指令如果传递给对端的设备？你可以自己将上述指令的二进制码再编码一下，用手电筒的量灭传递给对方，传对方收到之后闪一下手电筒表示已经收到。此时，手电筒编码、收到后怎么表示收到，这也是一种协议，属于传输层协议。而手电筒就是物理层的接口，最终通过物理层，也就是光在真空中传播来将信息发送到对方。

同理，SCSI指令/协议和NVMe指令/协议，是存储系统面向机械盘和固态介质分别开发的两种上层协议。它们可以被over到传输层协议+网络层/链路层/物理层接口上传输到对方，比如scsioveRFC，scsioverSAS、［（scsiovertcp）overip］overethernet，scsioverRDMAoverIB，scsiovertcpoveripoverib。

底层接口，同样是手电筒，有人用灯丝灯泡的，有人用led的，有人用袖珍的，有人用手提的，有人用头戴的。这就是接口不同，但是它们传递的信息编码、物理层，都是一样的。比如，PCIE可以用标准插槽，也可以用自定义的插槽，但是里面的信号针脚数量都是一样的。

同理，存储系统中的硬件物理接口，包括：

1.SCSI接口、FC接口、SAS接口：这三个都是承载SCSI上层协议的。有人可能蒙掉了，SCSI不是上层协议的名字么，为何底层物理接口也叫SCSI？因为SCSI这个标准最早的时候把上层协议一直到底层传输协议、物理层、网络层全给定义了。自己去搜一下SCSI接口长什么样。

2.SATA接口：仅用于承载ATA协议。其前身IDE接口，也承载ATA协议。

3.PCIE标准接口：承载PCIE传输协议，NVMeoverPCIE。也有SCSIoverPCIE但是没有普及。

4.M.2接口：可承载PCIE协议

5.U.2接口：其中包含SAS、SATA和PCIEx4三套接口，充分利用空间，将三套金手指信号做到接口上，各干各的。意味着可以插入一块SAS或SATA或PCIE盘。U.2实质上是一种combo组合接口。

6.m.2：接口广泛用于平板电脑里的固态存储介质。其底层可承载PCIE传输协议，然后可以SCSIoverPCIE，NVMeoverPCIE。其也可以直接跑SATA信号，相当于新型的SATA接口。

7.emmc接口：没有连接器，直接从flash颗粒管脚以贴片的方式与emmc控制器的管脚相连。承载onfi/toogle协议。属于并行总线。

8.ufs接口：没有连接器，直接从flash颗粒管脚以贴片的方式与ufs控制器的管脚相连。属于串行总线。

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存储系统中的硬件物理接口