圖1 SAS device,SAS port,SAS phy關(guān)系示意圖

End device:是一種SAS device,SAS物理連接的末端設(shè)備,例如HBA卡、Disk driver都是end device;

Expander device:包括Edge expander device和Fanout expander device Fanout expander device:起中心交換作用,既可以直接連接到end device,也可以連接到edge expander device; Edge expander device:一般用于連接fanout expander device和end device,也可以連接其它的edge expander device,一個(gè)edge expander set中只能包含128個(gè)SAS address。

圖2 SAS Expander拓?fù)錁?gòu)圖

Domain:即整個(gè)SAS交換構(gòu)架,由SAS device和SAS expander device組成,其中Device又區(qū)分為Initiator和Target,它們可以直接對(duì)接起來,也可以經(jīng)過Expander進(jìn)行連接,Expander起到通道交換或者端口擴(kuò)展的作用,如下圖所示:

圖3 SAS交換構(gòu)架示意圖

每一個(gè)SAS initiator port和SAS target port都有一個(gè)單獨(dú)的SAS address,expander device也有自己?jiǎn)为?dú)的一個(gè)SAS address,SAS的交換比較簡(jiǎn)單,直接用port的SAS address作為交換路由表的內(nèi)容,沒有任何轉(zhuǎn)換過程,一般的交換方法有如下三種:

Routing Method

Function

Direct Routing

Routes connection requests to attached devices with the specific SAS address.

Subtractive Routing

The method the expander connection manager uses to route connection requests not resolved using the direct routing method or table routing method.

Table Routing

The method the expander connection manager uses to route connection requests using an expander route table.

理論上,每個(gè)"Edge Expander Set"可以支持128個(gè)port,每個(gè)SAS Domain可以有128 個(gè)"Edge Expander Set",這樣每個(gè)SAS Domain中最多可以有128 x 128 = 16384 個(gè)port。當(dāng)然,這并不是說每個(gè)SAS Domain可以連接16384 個(gè)磁盤和SAS適配器,因?yàn)?quot;Fanout Expander"與"Edge Expander"相連接時(shí),會(huì)占用一部分port。如果128 個(gè)"Edge Expander"全部連接到"Fanout Expander",內(nèi)部互聯(lián)至少要占用256個(gè)port。也就是說,一個(gè)SAS域理論上可以連接16384 – 256 = 16128個(gè)SAS End Device。對(duì)比光纖環(huán)路126 個(gè)device的上限,16128 這個(gè)數(shù)字仍然是非??捎^。

(三)SAS寬端口技術(shù)

SAS port可根據(jù)使用情況不同,分為窄端口和寬端口,窄端口是指只包含一個(gè)SAS phy的端口,寬端口包含N個(gè)SAS phy,這些phy共用一個(gè)SAS地址,N的取值一般在2~8之間。

圖4 SAS port示意圖

一個(gè)寬端口和對(duì)端端口建立wide link,通過將幾個(gè)物理鏈接捆綁起來,提供一個(gè)更高帶寬的SAS通路,目前普遍使用到的4*SAS寬端口帶寬可達(dá)12Gbps。

寬端口在使用中,一般有兩種方式:

a) 一個(gè)N-wide port和另一個(gè)N-wide port直接連接,N個(gè)phy同時(shí)連接建立一個(gè)N-wide link,比如常用的兩個(gè)4*SAS寬端口通過線纜直接對(duì)接;

b) 一個(gè)N-wide port接到多個(gè)narrow port或者M(jìn)-wide port,分別建立起多條連接,比如一個(gè)4*SAS的端口,可以分別接到4個(gè)窄端口,也可以接到2個(gè)2*SAS的寬端口,還可以接到2個(gè)窄端口和一個(gè)2*SAS寬端口。

SAS在IX3000產(chǎn)品中的應(yīng)用

在H3C公司自主開發(fā)的新一代中端存儲(chǔ)系統(tǒng)IX3000中,完全支持SAS技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)支持SAS和SATA II硬盤,對(duì)硬盤種類的識(shí)別和硬盤速率的檢測(cè)完全是自動(dòng)地。如下圖所示,在IX3000 SCU里,IO處理器通過1個(gè)8*SAS的寬端口,接到SAS fanout expander模塊,fanout expander對(duì)外又提供3路4*SAS的寬端口(下面的圖中只畫出1路),用以掛接IX3000 DEU磁盤柜。SCU為雙主控,對(duì)外最多可提供6個(gè)4*SAS寬端口。DEU就是SAS edge expander的功能,同樣采用雙控模式,下面掛接16個(gè)SATA/SAS磁盤,對(duì)外各提供兩個(gè)4*SAS寬端口,一個(gè)接到SCU,一個(gè)用以擴(kuò)展下級(jí)的DEU,具體的組網(wǎng)請(qǐng)參見下圖:

圖5 SAS在IX3000產(chǎn)品中的應(yīng)用

按照上述的組網(wǎng)方式,SCU的雙主控里任何一個(gè)控制模塊都能訪問到下面掛接的所有磁盤,其中一個(gè)主控板故障的情況下,可保證業(yè)務(wù)不中斷;同樣,DEU采用雙控模式,采用上述組網(wǎng),對(duì)下面掛接的每個(gè)磁盤的訪問都提供了兩條可用的通道,在其一個(gè)expander故障的情況下,仍能保證磁盤正常訪問,從而實(shí)現(xiàn)較高的可靠性。

每個(gè)SCU控制器可以對(duì)外提供3個(gè)x4 SAS磁盤柜端口,每一個(gè)SAS端口下面可以級(jí)連7個(gè)DEU,因此系統(tǒng)最大可以連接21個(gè)DEU,配備以高性能的15000RPM SAS硬盤,完全可以滿足各種高可靠性、高性能的存儲(chǔ)應(yīng)用需求。

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