sas 之expander

最新推荐文章于 2025-06-26 15:24:10 发布

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文章标签：操作系统运维嵌入式

SAS Expander是构建先进存储系统的关键组件，提供交换式拓扑，扩展性远超并行SCSI。边缘扩展器如LSI Logic和PMC Sierra的产品，具有多个独立端口，支持SAS/SATA设备。SAS Expander分为边缘扩展器和输出扩展器，前者通常用于服务器存储、DAS和RAID存储盘柜，后者在大型网络中实现安全性分区。此外，文章还介绍了Port Multiplier，一种通过单个SATA端口扩展多个SATA端口的技术，包括Command-based switching和FIS-based switching模式。在SAS中，Expander的优势在于提供更高的带宽和更低的延迟。

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转：http://stor-age.zdnet.com.cn/stor-age/2006/0523/398715.shtml

SAS Expander之边缘扩展器

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）。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。

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。

SAS扩展器（红圈中的VSC7154）与控制芯片（VSC7250）的关系示意图

不过，SAS Expander毕竟是一种全新的设备。一方面，产品设计没有先例可循，摸索前进在所难免；另一方面，由于SAS Expander具有交换机的性质，吸引了PMC Sierra和Vitesse等具有网络交换机IC开发经验的厂商加入进来，并压倒LSI Logic成为主导力量。

SAS Expander的SAS端口不仅要连接硬盘驱动器等端设备，还要连接主机端设备，因此其数量通常不是2的幂次方（2、4、8、16……），而经常是3的整数倍，例如6、12、18、24、36等。这些端口一般都能自动检测并协商1.5Gbps或3.0Gbps的连接速率，以及支持配置为一个宽端口（x2或x4）。

简单的扩展器应用模型

目前市场上SAS Expaner的提供者主要是LSI Logic、PMC Sierra和Vitesse，各自有4款、6款和9款产品，下面我们将按照端口数量和类型的不同分组介绍。

6端口SAS Expander

PMC Sierra和Vitesse各有一款6端口SAS Expander：

PM8381 SXP 6x3G是144管脚TQFP封装的20×20mm芯片，具有
- 可任意分配给主机或目标的6个端口，支持主机到目标（host-target）、主机到主机和目标到目标的连接；
- 连接主机端的Phy（可理解为单宽度的端口）可组成一个具有通用SAS地址的宽端口；
- 支持STP，自动检测SATA或SAS硬盘驱动器，容忍扩展时钟频谱（Spread Spectrum Clocking，SSC）降低电磁干扰；
- 允许SMP访问寄存器。
VSC7149同样采用144管脚TQFP封装，具有
- 6个独立的自配置端口，支持任意Phy之间的连接；
- 通过内部的STP/SATA桥接功能支持SATA驱动器；
- 支持SMP命令/协议，内嵌用于本地控制和SMP功能的32位RISC CPU（盘柜管理处理器，EMP）。

作为最低端的产品，6端口SAS Expander的多数端口直接连接SAS或SATA硬盘驱动器，其余的端口连接HBA或较为复杂的Fan-out（输出）Expander，其主要应用环境包括企业级服务器存储、内部服务器存储背板、高端桌面或工作站系统、具备外部盘柜支持的DAS、JBOD、低端NAS/SAN系统、磁盘备份/近线/固定内容存储系统等。