SAS Expander背板扩展器介绍

　　SAS Expander之硬盘输出扩展器

　　SAS的Expander分为两种，即输出扩展器（Fan-out Expander）和边缘扩展器（Edge Expander）：一个SAS域只能有一个输出扩展器，它可以随意连接边缘扩展器；一个边缘扩展器只能连接到一个输出扩展器上（前者将后者当作主机），而在没有输出扩展器的情况下最多仅允许两个边缘扩展器互连；在不超过Phy数目上限的前提下，扩展器可以随意连接发起者/目标设备。如果将边缘扩展器比作以太网或FC SAN中的交换机，那么输出扩展器就是以太网中的路由器或FC SAN中的导向器。
 

　　SAS在SATA的串行点对点架构的基础上，通过引入相当于网络中交换机和路由器的Expander（扩展器），从而能够形成一个先进的交换式拓扑架构，伸缩性和灵活性远远超出并行SCSI及FC-AL（光纤通道仲裁环路）。 SAS Expander -边缘扩展器，可以看做成是硬盘的交换机，通过这个装置，将很多硬盘连接在一起，并提供一个对外连接接口到服务器。如果要构建一个基于SAS技术的磁盘阵列或更大型的存储系统，Expander必不可少。
 

　　SAS Expander是一种存储技术，可使SAS控制器卡的存储容量最大化。 SAS Expander 控制器可支持多达128个或更多硬盘驱动器。

　　因为阵列卡上的SAS连接器接口数量有限，一个典型的LSI 9361-8I SAS卡上只有两个接口，而且它本身最多只能支持四个或八个驱动器，但使用 SAS Expander 机柜的设置就可以允许控制器最多使用它可以支持的最大设备，通常是128或256个设备，最大可扩展至1024个设备。

　　与SAS控制芯片、HBA和硬盘驱动器相比，SAS Expander IC虽然端口数量较多，但对外的连接比较简单——需要考虑的标准只有SAS一种。这样带来的好处是可以减少在互操作性上投入的精力，缩短产品开发周期。看看4GFC，交换机推出的时间明显早于其他设备就是类似的原因使然。
 

　　具分区功能的高端口数Expander

　　大型的网络都要有针对安全性的措施，例如FC SAN的分区（Zoning）和以太网的VLAN。具有较多端口数的SAS Expander，尤其是在充当输出扩展器的角色而连接有多个边缘扩展器的时候，也要面临同样的考验。于是，在PMC等厂商的倡议下，负责制订SAS标准的INCITS T10技术委员会把SAS分区（SAS zoning）的提案加入到SAS-2规范的制订中。

 

　　简而言之，SAS的分区功能就是指定某些SAS存储设备只能被某些主机所访问，以保证数据的安全性。要做到这点，就需要支持SAS分区功能的扩展器，目前LSI Logic、PMCa和Vitesse都推出了这样的产品：

• 28端口的LSISASx28和36端口的LSISASx36均为672管脚FPBGA封装的27×27mm芯片，采用
  • 基于Phy的分区以保证系统安全。支持SSP、SMP以及STP目标和发起者，当然还有SATA协议；
  • 提供多达1024个SAS地址，通过Crossbar模块提供低延迟连接路由以有效地创建和维护连接；
  • 支持宽和窄端口配置，允许重用路由表资源跨越所有Phy组成一个宽端口，允许任意数量的Phy用于宽端口支持；
  • 能依据每个Phy配置SATA/SAS硬盘驱动器旋转启动顺序；集成的ARM处理器用于SEP功能、驱动器管理和扩展的SAS SMP功能；
  • 内部的8KB ROM可用于引导选项。
• 24端口的PM8399 SXP 24x3GSec和36端口的PM8398 SXP 36x3GSec均为352管脚CSBGA封装的27×27mm芯片，分别与PM8388 SXP 24x3G和PM8387 SXP 36x3G管脚和固件兼容，显见是升级版本。升级的主要内容自然是以“Sec”（安全）代表的分区功能，包括
  • 支持128个组或域（domain）；
  • 按Phy组分配的SMP；支持分区网络监管特权；
  • 对SAS发起者和目标透明；
  • 兼容老的SAS Expander。
• 24端口的VSC7156和36端口的VSC7157，分别采用484管脚31×31mm TBGA和564管脚35×35mm TBGA封装，同样可配置为SAS输出或边缘扩展器，应该是在VSC7153和VSC7154基础上增加了端到端分区功能的结果。