明日帝国：初具规模的SAS产品部落

SAS Expander之输出扩展器

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。

端口数量较少（12个及以下）的Expander通常都属于边缘扩展器，而18个端口以上的Expander则可以配置为输出扩展器，如下面的这几款产品：

• 24端口的PM8388 SXP 24x3G（见上图）和36端口的PM8387 SXP 36x3G均为352管脚CSBGA封装的27×27mm芯片，支持1024个条目的表路由、直接路由和减法路由，
  • 集成无阻塞Cross-bar交换机，允许任意端口到任意端口的连接，可随意配置SAS宽端口；
  • STP桥接功能允许SAS或SATA目标设备挂接到任意端口，接受来自SATA硬盘驱动器的SSC；
  • 集成用于SAS SMP功能和SES支持的RISC处理器。可以认为，两者实际上是同一个东西。
• 24端口的VSC7153、36端口的VSC7154（见下图）和18端口VSC7155，分别采用486管脚31×31mm TSBGA、564管脚35×35mm TSBGA和448管脚23×23mm TEPBGA2封装，均可配置为SAS输出或边缘扩展器。三者均采用
  • 无阻塞交换架构，允许任意Phy到任意Phy的连接，支持宽端口；
  • 嵌入式32位RISC盘柜管理处理器用于本地控制和SES功能。

这些高端口数的扩展器既可以直接连接主机端（HBA）和目标设备（如硬盘驱动器），也可以连接边缘扩展器，其应用范围包括SAS/SATA存储盘柜和SAS输出扩展器。

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 Sierra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、PMC Sierra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。

PM8398 SXP 36x3GSec的典型应用，互连和分区（下）都包括在内

具备分区功能的SAS Expander主要应用于刀片式服务器、企业服务器存储和外部网络连接（SAN/NAS）存储。