[發明專利]控制器與磁盤間跨SAS expander下發IO方法及系統

在審

• 申請號: 202211425321.7
• 申請日: 2022-11-14
• 公開（公告）號: CN115617716A
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發明（設計）人: 朱永兵;周澤湘;文中領
• 申請（專利權）人: 北京同有飛驥科技股份有限公司
• 主分類號: G06F13/16
• 分類號: G06F13/16;G06F3/06
• 代理公司: 北京方韜法業專利代理事務所(普通合伙) 11303
• 代理人: 黨小林

本發明提供了一種控制器與磁盤間跨sasexpander下發IO方法及系統。該方法包括：ITS模塊從IO請求隊列中取出IO請求，并封裝成SCSI命令，選擇目標設備地址，奇數槽位選擇本端expander通道地址，偶數槽位選擇對端expander通道地址；SAS驅動將SCSI命令通過SAS總線傳送至本端expander；本端expander根據SCSI命令封裝的SASaddress選擇相應的通道傳輸；當本端expanderIO下發失敗，本端expander返回相應的IOerror至ITS模塊，ITS模塊修改SCSI命令中的SASaddress為對端expander上對應的通道地址，重新下發IO。本發明提供的控制器與磁盤間跨sasexpander下發IO方法及系統在當前控制器與expander、存儲磁盤之見IO下發失敗時，可以通過對端控制器所屬的expander將IO下發至存儲磁盤。

技術領域

本發明涉及存儲系統技術領域，特別是涉及一種控制器與磁盤間跨SAS expander下發IO方法及系統。

背景技術

自進入21世紀以來，隨著物聯網和大數據的崛起，當今社會正在邁入信息化大數據時代。處在大時代背景下，為我們帶來便捷的同時，也帶來了眾多挑戰，如何保證數據存儲的安全性和高效性，是存儲業界面臨的共同難題。目前常見的底層存儲控制系統架構主要由控制器和磁盤框組成，控制器與磁盤之間的數據交互路徑在一定程度上決定了存儲系統的數據傳輸能力，一條可靠的IO交互路徑，在保證io傳輸的穩定性的同時，還要最大限度的提升IO傳輸的速率。

在多數存儲系統中，為了提高可靠性，防止IO數據在傳輸過程中存儲控制器發生故障而導致數據丟失，常利用雙控制器來實現，即通過兩個控制器間數據的冗余交互完成相應的存儲服務。雙控制器存儲系統的兩個控制器共同持有存儲控制柜上存儲磁盤的使用權，目前常見的存儲磁盤大多為SAS或SATA類型磁盤，SAS(Serial Attached SCSI)網絡同時支持SAS與SATA兩種類型磁盤，所以存儲控制器與存儲設備之間傳輸網絡通常采取SAS網絡實現。為了提升控制器連接的存儲設備的容量，通常采用SAS expander(存儲擴展柜)擴展存儲系統的存儲設備數量，形成控制器、expander、存儲設備三者之間的傳輸網絡。

雙控存儲控制陣列的控制器與磁盤柜之間通過SAS expander(磁盤輸出擴展器)連接，每個控制器連著一個輸出Expander，控制器與expander，expander與磁盤柜之間通過SAS線纜連接。SAS expander可以看作硬盤交換機，通過expander可以將很多硬盤連接在一起，SAS Expander分為輸出擴展器(Fan-out Expander)和邊緣擴展器(Edge Expander)，其中輸出擴展器可以拓撲擴展器連接邊緣擴展器。Expander與設備之間通過傳輸port進行數據交互，傳輸port分為寬端口和窄端口，單個寬端口包含多個phy實現，窄端口由單個phy組成,phy由一個發送器和一個接收器組成的差分信號對，每個phy都有一個SAS地址和唯一的PHY ID，同一個傳輸port內的phy的SAS address相同，寬端口的傳輸速率由端口內每個phy速率疊加得到，Expander與磁盤之間的通道為窄通道，expander之間的連接通道為寬通道，傳輸通道的帶寬和穩定性決定了IO下發的性能。

參見圖1，現有的存儲系統，控制器與磁盤之間IO下發通常通過本端expander下的phy通道進行IO交互，或者通過控制器間的通信機制轉發至對端控制器下發IO，目前業界對控制器之間的高速通信機制方面專利較多，而控制器之間expander IO傳輸鏈路專利不多，值得深入研究。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種控制器與磁盤間跨SAS expander下發IO方法及系統，在當前控制器與expander、存儲磁盤之之間IO下發失敗時，可以通過對端控制器所屬的expander將IO下發至存儲磁盤。