ポートレプリケーターを使用してラップトップに接続できるUSBハードドライブはいくつですか?


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USB 2.0ポートが2つとUSB 3.0ポートが1つあるラップトップを持っているので、それに接続できるUSBハードドライブの数を知りたいのですが。Linuxカーネルにハード制限はありますか?

パフォーマンスの面で、ポートに接続されたドライブ間で共有される速度はどれくらいですか?


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父は彼の目新しいUSBデバイスが大好きです。私は彼の誕生日にもう少し彼を連れて行き、彼が限界に達したときにあなたに知らせます:D
グレッグ

回答:


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理論的には、1つのホストPCに最大127台のデバイスを接続できますが、それを妨げる実際的な電力およびデータ帯域幅の制限があります。これらの127台のデバイスは、最大7レベルのハブの階層型ネットワークに配置でき、PCホストをレベル1、最も遠いデバイスをレベル7としてカウントします。PCは、ハブに5ユニットの電力を供給します。各ユニットは100 mAであり、各ポートには最低1ユニットが必要です。ハブ自体が1つを消費し、最大4つのポート用に4つのユニットを残します。したがって、4つを超えるポートを備えたバスパワーハブはありません。

バスパワーのハブにはさらに制限があります。各ポートには単一の電力ユニットしかないため、ダウンストリームは単一のデバイスにしか接続できません。別のハブに接続して拡張することはできません。そのハブには追加の5ユニットが必要なためです。また、すべてのデバイスが1つのユニットで実行できるわけではありません。マウスのような低電力デバイスは機能しますが、高電力デバイスは最大5ユニットを要求できます。ハイパワーUSBデバイスは、PCホストまたはポートに5ユニットを供給できるセルフパワードハブに直接接続されている場合にのみ機能します。

デバイスを接続すると、PCはデバイスにその機能と要件を問い合わせます。したがって、たとえば、PCは、4ポートのバスパワーハブに接続されていることを認識しています。つまり、各ポートは1つのユニットしか駆動できません。高電力デバイスをそのハブに接続しようとすると、OSはエラーメッセージをスローし、デバイスの有効化を拒否します。

これらの制限があるため、バスパワーのハブは一般に悪い考えであり、主にデスクトップ用ではなくモバイル用に設計されています。

一方、ポートに接続されているデバイス自体が自己給電型である場合、ハブからのユニットを2つ以上必要としない場合があります。たとえば、外部ディスクドライブには独自の電力があるため、バスパワーのハブでも問題なく動作します。

セルフパワードハブは、各ポートに5ユニットを供給することができるため、ハイパワーデバイスとさらなるレベルのハブが可能になります。したがって、1つの7ポートセルフパワーハブをプラグインし、さらに7つの7ポートハブをプラグインして、4番目の層だけで49の使用可能なポートを提供できます。

一部のセルフパワードハブでは、バスパワードモードでも使用できますが、プラグインしようとするデバイスが多すぎると、OSからエラーメッセージが表示されます。

ほとんどのハブコントローラチップには4つのポートがあるため、一般的に4ポートハブが表示されます。より大きなハブを構築したい場合は、2つの4ポートチップを使用します。ただし、最初のチップをホストに接続し、2番目のチップを最初のチップのダウンストリームポートの1つに接続して、デイジーチェーン接続する必要があります。これにより、ユーザーに残されるポートは7つだけになり、最初のチップに3つ、2つ目のチップに4つ、つまり共通の7ポートハブになります。

USBは、プラグアンドプレイであり、接続するときにこのことを知る必要はありません。OSは各ハブとデバイスの電力バジェットを追跡し、接続が機能しないかどうか、およびセルフパワーポートを使用する必要があるかどうかを通知します。

編集:USBパケットは次のようになります。

トークン:
パケットID:8ビット
アドレス:7ビット
エンドポイント:4ビット
CRC:5ビット

フレームの開始:
パケットID:8ビット
フレーム番号:11ビット
CRC:5ビット

データパケット:
パケットID:8ビット
データ:0-1023バイト
CRC:16ビット

ハンドシェーク:
パケットID:8ビット

アドレスは7ビットしかないため、バス全体で128のデバイスしか使用できません(それぞれ7ビットでオンとオフを切り替えることができ、可能なビットの組み合わせは合計128しかありません)。これにはあなたのコンピュータが含まれるので、あなたがそれに接続できる他の127のものを残します。


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127の制限はどこから来るのですか?ただ疑問に思っています。
crazy2be

@ crazy2be:あなたが尋ねる、私は編集します:)
Rinzwind

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@ crazy2beコントローラーあたり127のデバイスが許可されている間は、お使いのPCが127のハードドライブに電力を供給するのに十分な電流を提供することはありません。各ドライブに独自の電源装置がある場合は問題ありませんが、ラップトップがそれほど多くの電力を供給することを期待しないでください。
クレイジーな

127のUSBスティックが可能です。128ハードディスク?そう思わないでください:D
Rinzwind

データ転送はどうですか?X GBpsで1台のハードドライブを使用している場合、8ポートのレプリケーターはX / 8に各ハードドライブに転送しますか?そして最大構成のX / 127?
719016

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したがって、USB3チップセットではハードデバイス数が32のデバイス制限(実際には96エンドポイントの制限)により、USB3チップセットでは実際には30デバイス程度の制限に達することがわかります。

私もこの問題に対処し、実際の問題と解決策を見つけるのにしばらく時間がかかりました。これは長いページなので、そこで読むことができますhttp://marc.merlins.org/perso/linux/post_2018-12-20_Getting-Around-USB3-xhci-32-Device-Limit- Max-number-of- devices-this-xHCI-host-supports-is-32 .html

基本的に、これらのこと
を要約すると、1)USB3には96エンドポイントの制限があります(32デバイスのみに変換されます)
2)ハブが原因でさらにエンドポイントが失われ、USB2ハブにUSB2ケーブルを使用すると、いくつかのスロットが戻ります
3)より一般的には、USB3をそれなしで実行できる場合は無効にする必要があります(USB3カーネルドライバーを削除するか、できれば簡単に、BIOSでUSB3を無効にします)。USB2モードでUSB3チップを使用しても効果がない場合は、USB3を無効にして、マザーボードがポートをそのエンドポイント制限のないUSB2コントローラに再ルーティングするようにする必要があります4)USB3を無効にできない場合は、USB2のみのPCIeカードを取得しますそしてそれは本当にあなたに120台のデバイスを与えるでしょう。

その他のリソース:https : //www.spinics.net/lists/linux-usb/msg175224.html
https://forums.intel.com/s/question/0D50P00004905stSAA/hardware-limitations-on-usb-endpoints-xhci? language = en_US


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個人的な経験から、私のウェブカメラは私のPCのUSBポートに直接接続されている場合にのみ機能します。電源付きハブに接続されていると機能しません。これは、多くのデバイスの制限に達する前に、帯域幅の制限に達することを意味します。

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