[发明专利]通过SAS域在SATA主机与SATA目标装置间通信的方法和结构

说明书

技术领域

本发明总体上涉及串行高级技术连接（SATA）存储系统，并且更具体地说，涉及用于通过串行连接SCSI（SAS）切换构造域将SATA主机/启动器耦接至SATA目标装置的方法和结构。 

背景技术

存储系统通常使用高速串行通信来互连主机系统与存储装置，以实现较长互连线缆和较好的可靠性（较好的电气噪声抵抗性）。SATA是用于这种互连（尤其是具有有限数量主机（SATA启动器）和存储装置（SATA目标装置）的较低成本、较小存储系统）的常见通信协议和介质。一般来说，SATA主机与单一SATA目标装置（例如，单一SATA盘驱动器或单一SATA存储系统）直接耦接。SATA端口多路器（multiplier）准许这种架构的某种扩展，以允许单一SATA主机与少量SATA目标装置耦接（即，最多16个装置）。SATA端口复用器进一步扩展了该架构，使得多个SATA主机能够与单一SATA目标装置耦接。SATA协议没有固有地提供针对SATA存储架构的这种扩展，而且端口多路器/复用器仅提供了针对基本SATA架构的有限扩展。 

SAS通信介质和协议在配置主机（SAS启动器）与存储装置（SAS目标装置）的拓扑方面固有地能够实现更多的灵活性。SAS架构支持SAS扩展器，使得能够实现动态切换（切换构造），从而将若干个SAS启动器中的任一个与若干个SAS目标装置中的任一个耦接。由此，SAS提供了针对较大存储系统的改进灵活性和可扩展性。 

SAS还提供特定协议（SATA隧道协议-STP），从而允许将SATA目标装置连接至SAS切换构造。支持STP的SAS启动器（在此，还称为 STP启动器）接着可以通过SAS构造（即，通过一个或多个SAS扩展器）与SATA目标装置连接。本质上，STP允许STP启动器通过SAS构造连接至所识别的SATA目标。与STP启动器直接耦接的扩展器遵循SAS协议，利用STP，建立与所识别的SATA目标装置的连接（即，路由）。通过SAS构造建立了该路由，接着，利用标准SATA协议在STP启动器与所寻址SATA目标装置之间交换SATA信息。这允许在SAS架构存储系统中使用成本较低的SATA存储装置。然而，STP启动器（例如，存储控制器）可能比SATA启动器更复杂且成本更高。但现有SAS架构不允许SATA启动器（SATA主机）与SAS构造直接耦接，仅STP启动器可以与SAS构造耦接，以与SATA目标装置交换信息。 

因此，所面临的挑战是，提供一种低成本、高性能存储系统，其具有构造的灵活性和全SAS架构的可扩展性。 

发明内容

本发明解决了上述和其它问题，由此，通过提供用于经改进的SAS扩展器来直接耦接SATA主机（SATA启动器）与SAS构造的方法和结构，而提高了有用技术的状态，所述改进的SAS扩展器支持SATA主机（SATA启动器）与SAS构造的耦接。该改进的SAS扩展器包括用于与SATA主机直接耦接、并由此允许通过SAS构造在SATA主机与SATA目标装置之间进行SATA协议交换的SATA/STP逻辑。由此，可以利用更简单、成本更低的SATA主机和SATA目标装置，同时获得在构造和可扩展性方面具有SAS架构灵活性的优点。而且，SATA主机可以通过SAS构造与大量SATA目标装置耦接，并且多个SATA主机可以与该SAS构造耦接（与包括端口多路器和端口复用器的SATA标准相比）。 

在本发明的一个方面，提供了一种改进的SAS扩展器，其包括用于耦接该SAS扩展器与SATA主机的第一物理链路（PHY）。所述SATA主机利用SATA协议与所述扩展器交换信息。所述扩展器还包括STP连接电路，该STP连接电路可操作用于建立并管理SATA主机与SATA目 标装置之间的STP连接。 

本发明的另一方面提供了一种系统，其包括：SATA主机、一个或多个SATA目标装置，以及耦接所述SATA主机与所述一个或多个SATA目标装置的SAS切换构造。所述SAS切换构造包括具有耦接至所述SATA主机的第一物理链路（PHY）的至少一个第一SAS扩展器。所述第一SAS扩展器包括STP连接电路，该STP连接电路可操作用于建立和管理所述SATA主机与所述一个或多个SATA目标装置中的每一个SATA目标装置之间的STP连接。