圖1 SAS device,SAS port,SAS phy關系示意圖
End device:是一種SAS device,SAS物理連接的末端設備,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edge expander set中只能包含128個SAS address。
圖2 SAS Expander拓撲構(gòu)圖
Domain:即整個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,它們可以直接對接起來,也可以經(jīng)過Expander進行連接,Expander起到通道交換或者端口擴展的作用,如下圖所示:
圖3 SAS交換構(gòu)架示意圖
每一個SAS initiator port和SAS target port都有一個單獨的SAS address,expander device也有自己單獨的一個SAS address,SAS的交換比較簡單,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"Edge Expander Set"可以支持128個port,每個SAS Domain可以有128 個"Edge Expander Set",這樣每個SAS Domain中最多可以有128 x 128 = 16384 個port。當然,這并不是說每個SAS Domain可以連接16384 個磁盤和SAS適配器,因為"Fanout Expander"與"Edge Expander"相連接時,會占用一部分port。如果128 個"Edge Expander"全部連接到"Fanout Expander",內(nèi)部互聯(lián)至少要占用256個port。也就是說,一個SAS域理論上可以連接16384 – 256 = 16128個SAS End Device。對比光纖環(huán)路126 個device的上限,16128 這個數(shù)字仍然是非??捎^。
(三)SAS寬端口技術
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SAS phy的端口,寬端口包含N個SAS phy,這些phy共用一個SAS地址,N的取值一般在2~8之間。
圖4 SAS port示意圖
一個寬端口和對端端口建立wide link,通過將幾個物理鏈接捆綁起來,提供一個更高帶寬的SAS通路,目前普遍使用到的4*SAS寬端口帶寬可達12Gbps。
寬端口在使用中,一般有兩種方式:
a) 一個N-wide port和另一個N-wide port直接連接,N個phy同時連接建立一個N-wide link,比如常用的兩個4*SAS寬端口通過線纜直接對接;
b) 一個N-wide port接到多個narrow port或者M-wide port,分別建立起多條連接,比如一個4*SAS的端口,可以分別接到4個窄端口,也可以接到2個2*SAS的寬端口,還可以接到2個窄端口和一個2*SAS寬端口。
SAS在IX3000產(chǎn)品中的應用
在H3C公司自主開發(fā)的新一代中端存儲系統(tǒng)IX3000中,完全支持SAS技術標準,同時支持SAS和SATA II硬盤,對硬盤種類的識別和硬盤速率的檢測完全是自動地。如下圖所示,在IX3000 SCU里,IO處理器通過1個8*SAS的寬端口,接到SAS fanout expander模塊,fanout expander對外又提供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,對外最多可提供6個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SATA/SAS磁盤,對外各提供兩個4*SAS寬端口,一個接到SCU,一個用以擴展下級的DEU,具體的組網(wǎng)請參見下圖:
圖5 SAS在IX3000產(chǎn)品中的應用
按照上述的組網(wǎng)方式,SCU的雙主控里任何一個控制模塊都能訪問到下面掛接的所有磁盤,其中一個主控板故障的情況下,可保證業(yè)務不中斷;同樣,DEU采用雙控模式,采用上述組網(wǎng),對下面掛接的每個磁盤的訪問都提供了兩條可用的通道,在其一個expander故障的情況下,仍能保證磁盤正常訪問,從而實現(xiàn)較高的可靠性。
每個SCU控制器可以對外提供3個x4 SAS磁盤柜端口,每一個SAS端口下面可以級連7個DEU,因此系統(tǒng)最大可以連接21個DEU,配備以高性能的15000RPM SAS硬盤,完全可以滿足各種高可靠性、高性能的存儲應用需求。