【IT168 专稿】就像SATA是ATA的串行标准一样，SAS是SCSI总线协议的串行标准，SAS的三个字母是Serial Attached SCSI的缩写，就是我们所说的串行连接SCSI。由于SCSI并行技术在发展过程中已经遇到了种种弊端，为了在技术上获得新的突破，串行技术应运而生。在存储连接技术发展的历史过程中，人们围绕着SAS和FC技术哪个才是未来发展趋势这个问题一直颇有争议。支持SAS技术的人认为，作为SCSI的一种升 级技术，SAS有望在未来取代目前占据强势地位的FC技术。而FC技术的支持者则宣称，FC在技术上的先进性仍然毋庸置疑。

　　如今，一个显而易见的事实则是，在不同市场定位的存储系统后端连接背板技术上，基本绝大多数厂商都选择SAS技术，因为SAS技术具备性能和经济性两方面的优势。在取代FC成定局 专家详解SAS连接技术(一)中我们已经详细介绍了什么是SAS，与SCSI结构的对比以及SAS结构，本文我们将进一步介绍SAS连接和协议，以及SAS配置。

　　SAS连接和协议

　　SAS连接：两个SAS设备要通信，必须先open连接，即通过OPEN address frame实现，然后选择相应的PHY进行连接。该帧编码如下：

　　SSP：用来执行SCSI命令以及任务管理功能。

　　SMP：只有initiator才能发起smp连接。用来perform expander和phy管理。

　　stp：在纯SATA设备之间直接进行通信，不需要像ssp和smp那样首先建立connection。

　　SATA是半双工传输模式。

　　Edge Expander设备组合及局限性

　　最简单的SAS配置图，即一个服务器通过HBA卡连接若干硬盘。当主机想和某个硬盘进行数据通信时，必须先建立connection。这个过程有点类似SCSI的仲裁机制。若硬盘想和主机进行数据通信，也是一样的。

　　expander一般都是含多PHY的交换芯片，而edge expander则是专门用来连接硬盘设备的。

　　这种连接方式的工作效率非常低，因为host同一时刻只能连接一个硬盘设备。

　　局限性

　　edge expander设备内部存储的SAS地址不能超过128个，不论是单个edge还是edge组合。

　　这些地址包括以下几种类型：

　　1、 终端设备，如硬盘或主机

　　2、 edge expander

　　3、 expander设备内部的SAS设备

　　4、 expander设备内部包含的STP/SATA bridges的STP target port。

　　而且各expander之间必须以树状配置存在不能成环。类似于交换机，一旦成环，也会产生广播。

　　路由方式和boundary

　　如果只有一个edge expander，则expander会知道该expander连接端口的所有SAS地址。当expander收到发向该端口的OPEN地址帧，则会直接转发。也就是说在edge expander内部，是直接路由。但是当跨edge expander时，就无法知道其它expander的port地址了。有两个方法可解决该问题：

　　1、 edge expander会简单的将所有未知的目的请求发送至designated port，这称为subtractive routing。designated port是连接其它edge expander的端口。

　　2、 edge expander会维护一张路由表，记录SAS地址和端口的关系，该表必须足够大以记录所有地址，否则会overflow溢出，但是最多也只能记录128个SAS地址。就如同交换机一样，也会维护一张MAC地址和port的表。

　　需要注意的是，这里都是提到port地址，而不是PHY地址。如下图expander B/C可用subtractive routing方式将未知的目的地址转发出去，但是A就不行了，因为它不知道该向B还是该向C转发。此时A就该应用上述方法2了。

　　boundary

　　多个edge expander是如何形成树的，或者挑选root的原则是什么?这很像网络中的STP协议。

　　1、 连接到fanout expander

　　2、 稀里糊涂的…….不知道讲什么

　　以图说明问题

　　SAS连接的其他形式

　　fanout expander

　　一个SAS域只能有一个fanout expander，它可以连接128个edge expander或SAS port。此时，fanout expander利用路由表将报文转发至edge expander，而edge expander则利用subtractive routing来转发报文到fanout expander。若fanout expander有连接edge devices(如host主机上的HBA卡)，则内部直接路由，因为一个port就对应单一设备。fanout expander说白了就是牛逼的SAS交换机。除此之外的其它expander，如JBOD，都是edge expander。

　　wide port

　　含有多个PHY的口，这些PHY在电气上是完全独立的，只是将多个PHY封装在一个port里面。SAS port可选择哪个PHY进行通信。毫无疑问，wide port的带宽、并发性操作以及容错机制，得到了完全的释放。

　　JBOD

　　串葫芦的磁盘柜。需要注意JBOD柜子不是无限级联的，约束条件就是expander只能容纳128个SAS地址。

　　考虑到WIDE PORT的优势，以及SAS硬盘2PHY的作用，可以充分考虑冗余特性，如下图