[发明专利]一种宽端口场景中的SAS帧路由方法和装置

说明书

本发明提供了一种宽端口场景中的SAS帧路由方法和装置，该方法包括：在SAS帧头部配置Phy选择域段，所述Phy选择域段用于指定SAS HBA与SAS expander之间的通道Phy；接收SAS帧，并解析SAS帧中的Phy选择域段，得到指定通道Phy；通过SAS expander发送与目标SAS磁盘设备的建链请求；通过指定通道Phy发起SAS HBA与目标SAS磁盘设备之间的I/O传输。本发明的方案通过解析帧头中的Phy选择域段，将指定的Phy与SAS磁盘设备建立连接，避免了物理链路资源浪费，并实现了I/O保序管理。

技术领域

本发明属于磁盘连接技术领域，特别涉及一种宽端口场景中的SAS帧路由方法和装置。

背景技术

SAS(串行连接SCSI)是新一代的SCSI技术，属于点对点的全双工串行协议，内置数据和命令校验单元，纠错能力强，支持热插拔，具有管脚数量少、数据传输速率快、可靠性高、兼容性好等特性，目前被业界广泛用于存储设备和主机之间主要的I/O串行接口。同时，SAS设计考虑向下兼容SATA技术，通过STP协议(SATA通道协议)实现SAS控制器和SATA设备之间的互联和数据传输，具有良好的扩展性和兼容性。为了支持更高的传输效率，SAS标准协议引入了宽端口的概念，SAS设备之间可以通过将多个链路组成一个宽端口的方式，提高带宽性能。一个端口支持一个或者多个物理层Phy，每个单独的物理层Phy称为一个物理通道(lane)，多个具有相同物理地址的Phy组成一个宽端口。

典型的SAS数据存储拓扑结构中，SAS控制器通过Expander(磁盘扩展器)扩展支持大规模磁盘的管理。由于宽端口提供了多个通道(Phy)访问外接磁盘，提高了多通道的利用率，因此具有更快的传输速率。通过Expander可以外接多个磁盘组成阵列。

图1示出了一种典型宽端口阵列结构。主机总线适配器HBA作为在服务器和存储装置之间提供输入/输出(I/O)处理和物理连接的集成电路适配器，其物理形态可以是电路板卡或集成电路芯片。HBA减轻了主处理器在数据存储和检索任务的负担，能够提高服务器的性能，在存储系统中得到广泛应用。

根据SAS标准协议规定，每次收发命令或者数据之前，必须在两端之间成功建立连接(connection)。连接在传输过程中会被频繁地建立和关闭，因此对连接管理进行合理优化显得非常重要。例如，在图1的宽端口阵列结构中展示了由物理通道Phy0～Phy7组成的宽端口，该宽端口允许同时最多访问8个磁盘，SAS HBA经过Expander的扩展后可以与SAS磁盘#0至SAS磁盘#7进行数据交互。SAS HBA与SAS设备进行数据传输时，可以查询Phy是否空闲。当需要选取某一个Phy建立连接时，SAS控制器传输层接收到应用层发送命令或发送数据指令后，会向SAS控制器端口层请求建立连接。SAS控制器端口层查询宽端口的Phy是否空闲，向对端SAS设备发送建立连接的请求，在发送OPEN地址帧OPAF，并且接收到OPEN_ACCEPT原语之后，表示成功建立连接，就可以向该连接派发I/O。例如选取Phy0来派发I/O#1，与SAS盘设备#0进行数据传输，或者选取Phy1来派发I/O#2，与SAS盘设备#1进行数据传输。

然而，当I/O#1和I/O#2都需要派发到同一SAS盘设备#0时，I/O#1和I/O#2无法实现同时派发，而是必须等待当前I/O派发完成之后，才能派发其他I/O。可见，现有技术中，如果存在多个I/O向同一个SAS磁盘设备端进行派发，会导致建立连接失败的Phy被占用，无法由其他设备来使用，浪费了通道资源。