本发明专利技术提供了一种STP SATA桥的地址配置方法和装置，该方法包括：在STP SATA桥的STP端口层配置多个SAS地址，从多个SAS地址中确定当前有效的第一地址；当检测到第一地址相连接的SATA磁盘设备的连接丢失时，判断当前STP目标端口是否存在打开状态的活跃连接；如果当前STP目标端口不存在打开状态的活跃连接，则将STP端口层的SAS地址主动切换为第二地址；向所述STP SATA桥的上游端口发送广播消息，将地址切换结果通知SAS控制器；基于所述STP SATA桥的物理层链路的OOB协商，重新执行设备识别。本发明专利技术的方案有效避免SATA设备热插拔场景下由于消息传递和事件处理的延迟导致主机系统I/O数据传输错误，保障业务数据的正确性和完整性。性。性。
【技术实现步骤摘要】
一种STP SATA桥的地址配置方法和装置
[0001]本专利技术属于磁盘连接
，特别涉及一种STP SATA桥的地址配置方法和装置。
技术介绍
[0002]SATA(Serial ATA)是一种高速串行总线，采用点对点的传输方式，内置数据/命令校验单元，纠错能力强，支持热插拔，具有管脚数量少、数据传输速率快、可靠性高、兼容性好等特性，目前被业界广泛用于存储设备和主机之间的主要I/O接口。
[0003]SAS(串行连接SCSI)作为新一代SCSI技术，类似SATA技术同样采用串行接口以获得更高的传输速度。同时，SAS设计考虑向下兼容SATA技术，通过STP协议(SATA通道协议)实现SAS控制器和SATA设备之间的互联和数据传输。
[0004]典型的SAS数据存储拓扑结构中，SAS控制器通过一级或者多级Expander(磁盘扩展器)扩展支持大规模磁盘的管理。SAS Expander中通常集成了STP SATA桥，完成SAS协议到SATA协议的转换，以兼容SATA磁盘设备连接。图1描述了SAS控制器和多个SATA设备互联时的主要组件，其中SAS控制器C1是控制命令和数据读写命令的发起者，负责管理整个存储系统的拓扑结构，发出磁盘数据读写命令，接收设备响应；SAS Expander即C2用于扩展存储系统的拓扑结构，内部集成STP SATA桥以兼容SATA设备连接；STP SATA桥C2.1完成SAS标准中STP协议到SATA协议的转换，帮助SATA设备接入SAS系统；SATA磁盘存储设备C3用于存储业务数据；连接L1和L2分别为SAS标准物理连接和SATA标准物理连接。
[0005]在服务器级的数据存储应用中，为了保障系统数据服务的持续性和鲁棒性，通常需要整个SAS系统中的SAS和SATA磁盘设备具备动态热插拔特性。即在整个存储系统运行时刻，希望不掉电关断的情况下，根据业务需要随时拔插、更换SAS或SATA磁盘设备。因此，在系统高吞吐率的I/O数据交互过程中，确保SAS或SATA磁盘设备的热插拔场景下数据的有效性、正确性和完整性对于数据存储业务至关重要。
[0006]然而现有技术的动态热插拔过程中存在着数据业务错误风险。具体地，参见图2，主机系统内部SAS控制器通过两级Expander扩展连接SATA磁盘和SAS磁盘设备。以更换SATA磁盘设备为例，描述整个连接中典型的消息传递流程：
[0007]步骤S1：将SATA磁盘设备D1从Expander L2的下游端口移除，准备替换为新的SATA磁盘设备D2；
[0008]步骤S2：下游Expander L2的STP SATA桥硬件物理层检测到SATA磁盘设备连接丢失，通知Expander内部的系统固件程序。固件程序记录设备连接丢失事件的端口和详细信息，并向Expander L2的上游端口发送广播(BROADCAST)原语；
[0009]步骤S3：上游Expander L1接收到下游Expander L2的广播原语，记录接收到广播原语的下游端口信息，并向上游端口传递广播原语；
[0010]步骤S4：主机内部的SAS控制器收到Expander L1的广播原语，感知到下游Expander L2有事件发生。控制器向主机内部处理器上报中断，请求主机系统软件实施干
预，查询并处理事件；
[0011]步骤S5：主机系统中断处理程序激活系统软件内的SAS控制器管理进程；
[0012]步骤S6：SAS控制器管理进程下发SMP(SAS管理协议)查询命令给Expander L1，询问事件发生的端口、类型等详细信息。根据端口号、信息类型和整个存储连接的拓扑结构，管理进程感知到事件来源于下游Expander L2；
[0013]步骤S7：SAS控制器管理进程下发SMP查询命令给下游Expander L2。根据Expander L2的SMP应答消息，管理进程感知到SATA磁盘设备D1移除事件。
[0014]根据SAS标准协议，每个SAS设备端口都含有一个64位SAS地址，用于标识设备端口的身份，而SATA磁盘设备并没有类似的地址标识。为了实现存储连接拓扑内的SATA设备，SAS协议规定Expander内部的STP SATA桥拥有一个64位SAS地址。SAS控制器在访问SATA盘之前，需要面向STP SATA桥的SAS地址建立逻辑连接。逻辑连接建立成功之后，SAS控制器和SATA磁盘设备通过协议定义格式的FIS帧(SATA传输层数据结构)来交换I/O数据信息。
[0015]可见，只有经过多级SAS链路层原语的传递和多次SMP请求以及应答消息的交换，主机系统软件才能感知到SATA磁盘设备移除事件的详细信息。随着Expander扩展级数的增加，从SATA磁盘设备D1移除(步骤S1)到主机管理进程感知到此事件(步骤S7)的延迟也随之增加。另一方面，在步骤S7的Expander L2返回SMP应答信息之前，主机系统尚未感知到SATA磁盘D1已经被移除的事件，继续进行I/O数据交换业务。如果在步骤S7之前，用户迅速接入了新的SATA磁盘设备D2，则可能导致I/O数据内容错误。由于SATA的FIS帧结构内部没有地址相关的设备标识字段，原本期望来自于SATA磁盘D1的数据，实际来自于磁盘D2；或者原本期望写入磁盘D1的数据，实际写入了磁盘D2，导致数据业务失败，引发系统异常。
技术实现思路
[0016]本专利技术的目的在于一种STP SATA桥的地址配置方法和装置，解决SATA设备的热插拔过程中存在的风险和问题。
[0017]根据本专利技术的第一方面，提供了一种STP SATA桥的地址配置方法，包括：
[0018]在STP SATA桥的STP端口层配置多个SAS地址，从所述多个SAS地址中确定当前有效的第一地址；
[0019]检测与所述第一地址相连接的SATA磁盘设备的连接状态；
[0020]当检测到所述第一地址相连接的SATA磁盘设备的连接丢失时，判断当前STP目标端口是否存在打开状态的活跃连接；
[0021]如果当前STP目标端口不存在打开状态的活跃连接，则将所述STP端口层的SAS地址主动切换为所述多个SAS地址中的第二地址；
[0022]向所述STP SATA桥的上游端口发送广播消息，将地址切换结果通知SAS控制器；
[0023]基于所述STP SATA桥的物理层链路的OOB协商，重新执行设备识别。
[0024]优选地，所述判断当前STP目标端口是否存在打开状态的活跃连接之后，进一步包括：
[0025]如果存在打开状态的活跃连接，则关闭所述活跃连接。
[0026]优选地，所述将所述STP端口层的SAS地址主动切换为第二地址，进一步包括：
[0027]通过所述STP SATA桥的端口层硬件逻辑主动切换STP端口层的SAS地址，将所述第
二地址设置为有效，并将所述第一地址设置为无效，并更新磁盘扩展器内部连接管理路由信息，而无需主机系统本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种STP SATA桥的地址配置方法，其特征在于，包括：在STP SATA桥的STP端口层配置多个SAS地址，从所述多个SAS地址中确定当前有效的第一地址；检测与所述第一地址相连接的SATA磁盘设备的连接状态；当检测到所述第一地址相连接的SATA磁盘设备的连接丢失时，判断当前STP目标端口是否存在打开状态的活跃连接；如果所述当前STP目标端口不存在打开状态的活跃连接，则将所述STP端口层的SAS地址主动切换为所述多个SAS地址中的第二地址；向所述STP SATA桥的上游端口发送广播消息，将地址切换结果通知SAS控制器；基于所述STP SATA桥的物理层链路的OOB协商，重新执行设备识别。2.根据权利要求1所述的STP SATA桥的地址配置方法，其特征在于，所述判断当前STP目标端口是否存在打开状态的活跃连接之后，进一步包括：如果存在打开状态的活跃连接，则关闭所述活跃连接。3.根据权利要求1所述的STP SATA桥的地址配置方法，其特征在于，所述将STP端口层的SAS地址主动切换为第二地址，进一步包括：通过所述STP SATA桥的端口层硬件逻辑主动切换STP端口层的SAS地址，将所述第二地址设置为有效，并将所述第一地址设置为无效，并更新磁盘扩展器内部连接管理路由信息，而无需主机系统软件和所述磁盘扩展器内部的系统固件干预。4.根据权利要求3所述的STP SATA桥的地址配置方法，其特征在于，所述将第一地址设置为无效之后，还包括：指示所述磁盘扩展器内部的ECM连接管理器拒绝源自SAS控制器并面向所述第一地址的连接建立请求。5.根据权利要求1所述的STP SATA桥的地址配置方法，其特征在于，所述向所述STP SATA桥的上游端口发送广播消息，将地址切换结果通知SAS控制器，进一步包括：通过磁盘扩展器内部的系统固件记录STP端口的SAS地址变化信息和SATA设备移除的详细信息，同时向所述上游端口发送广播原语，请求所述SAS控制器进行处理。6.一种STP SATA桥的地址...
【专利技术属性】
技术研发人员：宫晓渊，刁永翔，张辅云，
申请(专利权)人：无锡众星微系统技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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