CN106797370B - 一种sas系统及sas系统的遍历方法、装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种SAS系统及SAS系统的遍历方法、装置。其中，SAS系统包括：SAS控制器，第一扩展板，第二扩展板，第三扩展板，第一扩展板包括第一端口、第二端口；第二扩展板、第三扩展板通过第一扩展板与SAS控制器建立通信连接；第一扩展板通过第一端口与第二扩展板建立通信连接；第一扩展板通过第二端口与第三扩展板建立通信连接；第二扩展板与第三扩展板相连。本发明实施例提出了一种SAS系统，能够提升SAS系统中扩展板运行的可靠性。

Description

一种SAS系统及SAS系统的遍历方法、装置
技术领域
本发明涉及通信领域，具体涉及一种SAS系统，以及SAS系统的遍历方法、装置。
背景技术
串行连接小型计算机系统专用接口(Serial Attached Small Computer SystemInterface，简称：SAS)系统，也称为串行连接SCSI系统或SAS域，是新一代串行点对点的企业级存储设备接口。SAS系统有着非常好的扩展能力，能通过SAS扩展设备(也称为扩展板)，连接大量磁盘设备，一般将包括SAS控制器、扩展板在内的设备的集合称为SAS系统。如图1所示，现有的SAS系统内的SAS控制器拥有多个控制器端口可以连接多个扩展板，以其中的控制器端口1为例，控制器端口1连接扩展板1，扩展板1拥有多个扩展板端口，可以连接硬盘和其他扩展板，例如扩展板端口1连接扩展板2，扩展板端口2连接扩展板3，而扩展板2与扩展板1类似，又可以连接多个扩展板和硬盘，整个SAS系统中的扩展板之间的连接结构呈树形，因此整个SAS系统内的扩展板和硬盘的数目可以充分扩展。扩展板3与扩展板1类似，也可以连接多个扩展板和硬盘。
SAS系统中，如果需要对某个扩展板连接的硬盘进行读取，例如对扩展板5连接的硬盘进行读取，则SAS控制器发出的读取指令，需要通过扩展板1路由至扩展板2，通过扩展板2路由至扩展板4，再通过扩展板4路由至扩展板5，扩展板5才能接收到该读取指令并执行相应动作。在此过程中，如果扩展板5到SAS控制器之间的路由路径中的任何一环出现问题，例如扩展板1故障、扩展板1和扩展板2之间的通信通路断开、扩展板2故障等，均会导致扩展板5无法接收到SAS控制器发出的指令，导致整个系统发生故障，并且由于SAS系统本身扩展能力较强，扩展板之间的级联深度可能较大，出现故障的概率和故障情况下的损失也相应提升。
发明内容
针对上述现有技术而提出本发明，利用本发明可以解决现有技术方案中SAS系统中由于扩展板之间树形组网造成的SAS系统的稳定性和可靠性较低的问题。
本发明实施例的第一方面提供了，一种串行连接小型计算机系统专用接口SAS系统，所述SAS系统包括SAS控制器，第一扩展板，第二扩展板，第三扩展板，所述第一扩展板包括第一端口、第二端口；
所述第二扩展板、所述第三扩展板通过所述第一扩展板与所述SAS控制器建立通信连接；
所述第一扩展板通过所述第一端口与所述第二扩展板建立通信连接；
所述第一扩展板通过所述第二端口与所述第三扩展板建立通信连接；
所述第二扩展板与所述第三扩展板相连。
结合第一方面，在第一方面的第一种实现方式中，所述第二扩展板包括第三端口，所述第三扩展板包括第四端口；
所述第二扩展板与所述第三扩展板相连，具体包括：所述第三端口与所述第四端口相连；
所述第二扩展板将接收的SAS系统状态变化消息从所述第三端口以外的端口广播出去，所述第三扩展板将接收的SAS系统状态变化消息从所述第四端口以外的端口广播出去。
结合第一方面的第一种实现方式，在第一方面的第二种实现方式中，所述第三端口和所述第四端口为减法属性端口。
结合第一方面，在第一方面的第三种实现方式中，所述第二扩展板不广播接收的SAS系统状态变化消息，或所述第三扩展板不广播接收的SAS系统状态变化消息。
结合第一方面和第一方面的第一、第二、第三种实现方式，在第一方面的第四种实现方式中，所述SAS控制器用于，发起扩展板遍历以获得所述SAS系统的扩展板的拓扑结构；
所述SAS控制器还用于，接收所述第二扩展板返回的拓扑结构信息，所述第二扩展板返回的拓扑结构信息包括：所述第二扩展板与所述第三扩展板相连；接收所述第三扩展板返回的拓扑结构信息，所述第三扩展板返回的拓扑结构信息包括：所述第三扩展板与所述第二扩展板相连；
所述扩展板遍历不再将所述第二扩展板作为待遍历的扩展板，且不再将所述第三扩展板作为待遍历的扩展板。
结合第一方面的第四种实现方式，在第一方面的第五种实现方式中，所述SAS控制器还用于，根据获得的所述SAS系统的扩展板的拓扑结构，计算所述SAS控制器至所述第三扩展板的最短路径，所述SAS控制器至所述第三扩展板的最短路径经过所述第二扩展板的情况下：
根据所述SAS控制器至所述第三扩展板的最短路径，建立所述第一扩展板、所述第二扩展板的路由表。
本发明实施例的第二方面提供了一种串行连接小型计算机系统专用接口SAS系统的扩展板遍历的方法，所述SAS系统包括SAS控制器、第一扩展板、第二扩展板和第三扩展板；
所述扩展板遍历的方法包括：
发起扩展板遍历，以获得所述SAS系统的扩展板的拓扑结构；
通过所述第一扩展板接收所述第二扩展板返回的拓扑结构信息，所述第二扩展板返回的拓扑结构信息包括：所述第二扩展板与所述第三扩展板相连；通过所述第一扩展板接收所述第三扩展板返回的拓扑结构信息，所述第三扩展板返回的拓扑结构信息包括：所述第三扩展板与所述第二扩展板相连；
所述扩展板遍历不再将所述第二扩展板作为待遍历的扩展板，不再将所述第三扩展板作为待遍历的扩展板。
结合第二方面，在第二方面的第一种实现方式中，还包括：根据获得的所述SAS系统的扩展板的拓扑结构，计算所述SAS控制器至所述第三扩展板的最短路径，所述SAS控制器至所述第三扩展板的最短路径经过所述第二扩展板的情况下：
根据所述SAS控制器至所述第三扩展板的最短路径，建立所述第一扩展板、所述第二扩展板的路由表。
本发明实施例的第三方面提供了一种控制设备，包括：
处理器，存储器，通信接口和总线，其中，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述总线通信；
所述通信接口用于与扩展板通信；
所述存储器用于存放程序；
当所述控制设备运行时，所述处理器用于执行所述存储器存储的所述程序，以执行本发明实施例的第二方面的任一方法。
本发明实施例的第四方面提供了一种控制装置，所述控制装置用于SAS系统，所述SAS系统包括：所述控制装置、第一扩展板、第二扩展板和第三扩展板；
所述控制装置包括：
遍历发起单元，用于发起扩展板遍历，以获得所述SAS系统的扩展板的拓扑结构；
遍历处理单元，用于通过所述第一扩展板接收所述第二扩展板返回的拓扑结构信息，所述第二扩展板返回的拓扑结构信息包括：所述第二扩展板与所述第三扩展板相连；通过所述第一扩展板接收所述第三扩展板返回的拓扑结构信息，所述第三扩展板返回的拓扑结构信息包括：所述第三扩展板与所述第二扩展板相连；不再将所述第一扩展板作为待遍历的扩展板，不再将所述第二扩展板作为待遍历的扩展板。
结合第四方面，在第四方面的第一种实现方式中，所述控制装置还包括：
路由表管理单元，用于根据获得的所述SAS系统的扩展板的拓扑结构，计算所述SAS控制器至所述第三扩展板的最短路径，所述SAS控制器至所述第三扩展板的最短路径经过所述第二扩展板的情况下：
根据所述SAS控制器至所述第三扩展板的最短路径，建立所述第一扩展板、所述第二扩展板的路由表。
本发明实施例的第五方面提供了一种扩展板，所述扩展板包括第一端口和第二端口；
所述扩展板通过所述第一端口，经过另一扩展板与再一扩展板建立通信连接；
所述扩展板通过所述第二端口与所述再一扩展板相连。
结合第五方面，在第五方面的第一种实现方式中，所述扩展板将接收到的SAS系统状态变化消息从所述第二端口以外的其余端口广播出去。
结合第五方面的第一种实现方式，在第五方面的第二种实现方式中，所述第二端口为减法属性端口。
结合第五方面，在第五方面的第三种实现方式中，所述扩展板不广播接收到的SAS系统状态变化消息。
通过以上提供的实施例，通过将SAS系统中的扩展板的拓扑结构设置为环形，也即将同一扩展板的不同端口延伸出的两个扩展板直接相连，使得SAS系统中的扩展板实际上有了两条可能的与SAS控制器的通信通路，提升了SAS系统的可靠性与稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作以简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中所应用的SAS系统的组成结构示意图；
图2为本发明系统实施例一所应用的SAS系统的组成结构示意图；
图3为本发明系统实施例二所应用的SAS系统的组成结构示意图；
图4为本发明方法实施例所应用的SAS系统的扩展板的遍历方法的流程示意图；
图5为本发明设备实施例所应用的控制设备的组成结构示意图；
图6a和图6b为本发明装置实施例一所应用的控制装置的组成结构示意图；
图7为本发明装置实施例二所应用的扩展板的组成结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种SAS系统。如图2所示，SAS系统中包括：SAS控制器，用于管理整个SAS系统下属的扩展板和硬盘，包括对扩展板发出操作指令、获取SAS系统的拓扑结构并设置扩展板的路由表、监测SAS系统的状态变化等，SAS控制器包括多个控制器端口，因此每一个SAS控制器均可以连接多个扩展板，在本说明书中为了简化，仅描述了一个SAS控制器的情况，需要说明的是，SAS系统中可能包括多个SAS控制器联合管理SAS系统；扩展板，包括多个接口，其中一部分接口可以用于连接硬盘，一部分接口可以用于连接其他扩展板，以使整个SAS系统装配的硬盘数量可以充分扩展，同时扩展板还具有类似于路由器的作用，当SAS控制器发出操作指令的时候，接收到该操作指令的扩展板根据预设的路由表将该操作指令从某一端口发送至下一扩展板，以使该操作指令能够到达预期的扩展板，扩展板还可以包括获取SAS系统的拓扑结构并设置扩展板的路由表的功能。
基于上述内容，本发明的实施例提供一种SAS系统及SAS系统的遍历方法、装置。
贯穿本说明书，术语“扩展板”也称为expander，或扩展设备，为SAS系统中的交换设备，用于在扩展板之间或扩展板和SAS控制器之间进行数据通信，同时扩展板本身还可以直接连接各类硬盘或SAS系统中的其他终端设备。
贯穿本说明书，术语“通信连接”或“连接”指代扩展板之间，或扩展板和SAS控制器之间能够通过某个通信通路通信，该通信通路可以包括一个或多个扩展板，“通信连接”或“连接”也可以指代扩展板之间，或扩展板和SAS控制之间直接连接，例如，图2中扩展板6和扩展板1之间通过扩展板2和扩展板4建立通信连接，扩展板2和扩展板6之间通过扩展板4建立通信连接，而扩展板6和扩展板4直接建立通信连接。
贯穿本说明书，术语“相连”指代扩展板之间直接连接，如图2，扩展板6通过扩展板端口3，和扩展板5的扩展板端口4连接，则扩展板6和扩展板5之间不用通过其他扩展板就可以直接通信，也即扩展板6和扩展板5相连。
贯穿本说明书，术语“SAS系统状态变化消息”指代SAS系统中的扩展板在检测到自身的各个端口装配的设备发生变化时，例如硬盘的插入或拔出、硬盘的故障等，该扩展板向其相连的其他扩展板发出的广播消息，通知其他扩展板该扩展板装配的设备发生变化。同时SAS系统中的控制设备，例如SAS控制器，在获得该SAS系统状态变化消息后，对SAS系统发起各个扩展板的状态遍历查询。实际中，该SAS系统状态变化消息可以设计为一个原语消息，例如BROADCAST(CHANGE)原语，因此SAS系统状态变化消息也可以称之为广播原语。
贯穿本说明书，术语“扩展板遍历”指代SAS系统中的管理设备，例如SAS控制器在接收到SAS系统状态变化消息之后，得知该SAS系统内有设备的状态发生了变化，依次对SAS系统内的各个扩展板发起遍历，以获知SAS系统内各个扩展板和各个扩展板装配的设备的状态。获知SAS系统内各个扩展板的状态之后，SAS控制器还可以根据该状态设计各个扩展板的路由表，使得SAS控制器对扩展板上装配的设备(如硬盘)的访问得以顺利执行。
系统实施例一
本发明系统实施例一提供一种SAS系统，其组织结构示意图如图2所示，包括：SAS控制器，扩展板1-6，扩展板1包括扩展板端口1，扩展板端口2；扩展板6、扩展板5通过扩展板1与SAS控制器建立通信连接；扩展板1通过扩展板端口1与扩展板6建立通信连接；扩展板1通过扩展板端口2与扩展板5建立通信连接；扩展板6和扩展板5相连。
通过以上SAS系统的设计，以SAS控制器访问扩展板6的通路为例，可以从扩展板1、2、4、6通路进行，也可以从扩展板1、3、5、6通路进行，则这两个通路中的任何一个发生故障，SAS控制器还是可以通过另一通路访问扩展板6，实现了SAS系统的可靠性的提升。
具体的，扩展板6通过扩展板1、2、4与SAS控制器建立通信连接，扩展板5通过扩展板1、3与SAS控制器建立通信连接，扩展板1与SAS控制器也可以通过其他扩展板建立通信连接。
可选的，扩展板6包括扩展板端口3，扩展板5包括扩展板端口4，则扩展板6和扩展板5相连具体包括：扩展板端口3和扩展板端口4相连。此时，如果扩展板6接收到了SAS系统状态变化消息，则扩展板6会广播SAS系统状态变化消息至扩展板6连接的，除去发来该SAS系统状态变化消息以外的所有其他扩展板，其中包括扩展板5，扩展板5接收扩展板6发来的SAS系统状态变化消息后，继续广播至扩展板3，然后扩展板3广播至扩展板1，扩展板1广播至扩展板2，扩展板2广播至扩展板4，扩展板4又广播会扩展板6，扩展板6又会继续该广播循环。为了避免该SAS系统状态变化消息在SAS系统内无限广播，扩展板6在接收到SAS系统状态变化消息后，将不会通过扩展板端口3发送至扩展板5，同时扩展板5在接收到SAS系统状态变化消息，也不会通过扩展板端口4发送至扩展板6，则SAS系统状态变化消息在扩展板端口3和扩展板端口4之间无法传递，SAS系统内不会形成循环广播该SAS系统状态变化消息。
具体的，扩展板6在接收到SAS系统状态变化消息后，将不会通过扩展板端口3发送至扩展板5，同时扩展板5在接收到SAS系统状态变化消息，也不会通过扩展板端口4发送至扩展板6，扩展板5和扩展板6该功能的实现方式有多种。扩展板中定义了三种类型的扩展板端口，即直连(Direct，简称D)属性端口，表(Table，简称T)属性端口和减法(Subtractive，简称S)属性端口。一般，直连属性端口用于直接连接硬盘设备，表属性端口用于连接其他扩展板，减法属性端口为一特殊端口，SAS协议中定义一个扩展板仅能设置一个减法属性端口，当扩展板的路由表中无法查询到接收到的数据包的转发端口时，则将该数据包从减法属性端口发送出去。实际中，可以将扩展板端口3和扩展板端口4设置为减法属性端口，则扩展板3和扩展板4在广播其接收到的SAS系统状态变化消息时，不从减法属性端口广播SAS系统状态变化消息时即可；也可以将扩展板端口3和扩展板端口4设置为表属性端口，则扩展板6和扩展板5在广播其接收到的SAS系统状态变化消息时，不从该表属性端口广播即可，实际中达成该目的的方式可能有多种，在此不一一赘述。
可选的，在解决上述SAS系统状态变化消息循环广播的问题时，扩展板6还可以不广播其接收到的SAS系统状态变化消息。也即任一扩展板向扩展板6发送SAS系统状态变化消息时，扩展板6均不将该SAS系统状态变化消息广播至其余扩展板，而扩展板6自身装配的设备发生变化，也即扩展板6本身产生SAS系统状态变化消息时，仍然向扩展板6相连的其余扩展板广播SAS系统状态变化消息。同时，该扩展板6的此功能也可以由SAS系统中任何一个扩展板完成。
应当说明的是，以上对扩展板6或扩展板5的设置，可以通过带外进行，即通过扩展板6或扩展板5的接口直接对其进行设置，也可以通过带内进行，即通过SAS控制器对扩展板6或扩展板5下发设置消息，还可以在扩展板6或扩展板5出厂时就对其进行设置。
可选的，SAS控制器用于，发起扩展板遍历以获得SAS系统的扩展板的拓扑结构；还用于，接收扩展板5返回的拓扑结构信息，扩展板5返回的拓扑结构信息包括：扩展板5与扩展板6相连；接收扩展板6返回的拓扑结构信息，扩展板6返回的拓扑结构信息包括：扩展板6与扩展板5相连；扩展板遍历不再将扩展板5作为待遍历的扩展板，不再将扩展板6作为待遍历的扩展板。
具体的，SAS控制器在接收到SAS系统状态变化消息后或SAS系统需要对扩展板进行初始化时，为了保证SAS系统的正常运行，SAS控制器发起了扩展板遍历，以获得SAS系统的扩展板的拓扑结构和各个扩展板装配的设备信息(如硬盘信息)。该扩展板遍历，具体可以为：发送REPORT GENERAL请求至扩展板。实际中，扩展板遍历常用广度优先的遍历顺序，以图2中的SAS系统为例，SAS控制器首先向扩展板1发出REPORT GENERAL请求，扩展板1接收到REPORT GENERAL请求后通知SAS控制器其与扩展板2和扩展板3相连；SAS控制器将扩展板2和扩展板3作为待遍历的扩展板，依次向扩展板2和扩展板3再次发送REPORT GENERAL请求，以此类推，直到获取整个SAS系统内全部扩展板的情况。
在此扩展板遍历过程中，如果SAS控制器接收到扩展板5返回的拓扑结构信息，指示扩展板5和扩展板6相连，又接收到扩展板6返回的拓扑结构信息，指示扩展板6和扩展板5相连，则说明扩展板5和扩展板6之间的拓扑结构不为树形，而是环形，则不再继续将扩展板5和扩展板6作为待遍历的扩展板，以免循环在扩展板5和扩展板6之间遍历。扩展板的下一步遍历将与扩展板5相连的除扩展板6之外的其余扩展板，或与扩展板6相连的除扩展板5之外的其余扩展板作为待遍历的扩展板。
应当说明的是，SAS系统中存在上述扩展板5和扩展板6的情况下，如果该SAS系统中的某两扩展板之间的通信通路断开，例如扩展板4和扩展板6之间断开通信通路，则SAS控制器在发起扩展板遍历后，不会发现扩展板5和扩展板6与对方相连，此时，SAS控制器会根据此时的拓扑结构重新设计各个扩展板的路由表，整个SAS系统仍然可以正常工作。
可选的，SAS控制器还用于根据获得的根据SAS系统的扩展板的拓扑结构，建立扩展板1-6的路由表；并将扩展板1-6的路由表分别发送各个扩展板。
具体的，SAS控制完成SAS系统内扩展板的遍历后，则获得了SAS系统内全部扩展板之间的拓扑结构，根据SAS系统的扩展板的拓扑结构，计算SAS控制器至各个扩展板的最短路径，并根据该最短路径设置SAS系统中各个扩展板的路由表，此处的最短路径指代SAS控制器发出的操作请求到达目标扩展板前，在扩展板之间的跳数最小的路径。
以图2为例，SAS控制器在获得扩展板的拓扑结构之后，SAS控制器至扩展板5的通信通路将会有两条，即扩展板1-2-4-6-5，或扩展板1-3-5，SAS控制器选取其中较短一条，即扩展板1-3-5，并根据该最短路径，设置扩展板1和扩展板3的路由表，以使得扩展板1在接收到SAS控制器发往扩展板5的操作请求后，根据前述设置的扩展板1的路由表，将该操作请求发送至扩展板3，扩展板3根据前述设置的扩展板3的路由表，将该操作请求发送至扩展板5。与之类似，SAS控制器至扩展板4的通信通路有两条，扩展板1-2-4和扩展板1-3-5-6-4，则SAS控制器至扩展板4的最短路径为扩展板1-2-4，根据该最短路径，设置扩展板1和扩展板2的路由表，以使SAS控制器发往扩展板4的操作请求能够通过扩展板1和扩展板2发送至扩展板4。依次类推，SAS系统中SAS控制器至各个扩展板的最短路径上的扩展板的路由表的建立，支持了SAS控制器的操作请求能够通过最短路径发送至各个扩展板。
本系统实施例中，通过将SAS系统中的扩展板的拓扑结构设置为环形，也即将同一扩展板的不同端口延伸出的两个扩展板直接相连，使得SAS系统中的扩展板实际上至少有了两条可能的与SAS控制器的通信通路，当其中一条发生故障时，可以通过重设各个扩展板路由表，继续维持整个SAS系统的工作。优化了传统的SAS系统中由于扩展板的拓扑结构为树形，则当某一扩展板故障时，该扩展板连接的子扩展板全部都将失效的低可靠性SAS系统。同时，通过对扩展板本身对于SAS系统状态变化消息的处理方式的改进，解决了由于SAS系统的改进造成的SAS系统状态变化消息的循环广播的问题。
系统实施例二
本发明系统实施例二提供一种SAS系统，其组织结构示意图如图3所示，应当说明的是，本实施例是在系统实施例一的基础上进行的补充，主要阐述一种拓展的SAS系统的组网结构，但该系统中各个设备的具体实现与系统实施例一无本质区别，在此不再赘述。
如图3所示，实际中的SAS系统可能包括多个SAS控制器，此时的SAS系统的扩展板的拓扑结构可能更为复杂，但其实质与系统实施例一类似。例如，对于SAS控制器1而言，扩展板1与SAS控制器1相连，扩展板3通过扩展板2与扩展板1建立通信连接，扩展板4与扩展板1建立通信连接，扩展板3和扩展板4相连；对于SAS控制器2而言，扩展板3与SAS控制器2相连，扩展板1通过扩展板2与扩展板3建立通信连接，扩展板4与扩展板3建立通信连接，扩展板1和扩展板4相连。也即在该SAS系统中，对于每个SAS控制器，其控制的SAS系统的扩展板的拓扑结构与系统实施例一类似。
方法实施例
本发明方法实施例提供一种SAS系统的扩展板的遍历方法，其流程示意图如图4所示。运用该遍历方法的SAS系统包括SAS控制器、第一扩展板、第二扩展板和第三扩展板。执行该遍历方法的可以为SAS控制器，或集成了部分SAS控制器功能的扩展板。此实施例中为方便描述，将SAS控制器作为执行主体。
该遍历方法包括：
步骤202，发起扩展板遍历，以获得所述SAS系统的扩展板的拓扑结构。
具体的，SAS控制器在接收到SAS系统状态变化消息后或SAS系统需要对扩展板进行初始化时，为了保证SAS系统的正常运行，SAS控制器发起了扩展板遍历，以获得SAS系统的扩展板的拓扑结构和各个扩展板装配的硬盘信息。该发起扩展板遍历，具体可以为：发送REPORT GENERAL请求至扩展板。
步骤204，通过第一扩展板接收第二扩展板返回的拓扑结构信息，第二扩展板返回的拓扑结构信息包括：第二扩展板与第三扩展板相连；通过第一扩展板接收第三扩展板返回的拓扑结构信息，第三扩展板返回的拓扑结构信息包括：第三扩展板与第二扩展板相连。
具体的，SAS控制器发送REPORT GENERAL请求至第二扩展板和第三扩展板后，第二扩展板和第三扩展板将会通过第一扩展板返回给SAS控制器其相连的扩展板的信息，也即拓扑结构信息，SAS控制器将该拓扑结构信息中包括的扩展板作为待遍历的扩展板，在下一轮遍历中向这些扩展板发送REPORT GENERAL请求。如果第二扩展板返回的拓扑结构信息包括第三扩展板的信息，例如第三扩展板的ID号，则说明第二扩展板与第三扩展板相连，与之类似，如果第三扩展板返回的拓扑结构信息包括第二扩展板的信息，则说明第三扩展板与第二扩展板相连。第二扩展板和第三扩展板之间的连接关系与系统实施例一中的扩展板5和扩展板6类似。同时，第二扩展板返回的拓扑结构信息还包括：与第二扩展板相连的其他扩展板的信息，例如ID号；第三扩展板返回的拓扑结构信息还包括：与第三扩展板相连的其他扩展板的信息。
步骤206，扩展板遍历不再将第二扩展板作为待遍历的扩展板，不再将第三扩展板作为待遍历的扩展板。
具体的，参见系统实施例一中SAS控制器的动作，如果在步骤204中发现第二扩展板和第三扩展板之间的连接关系与系统实施例一中的扩展板5和扩展板6类似，即第二扩展板和第三扩展板为同一扩展板的不同端口延伸出的两个扩展板，且第二扩展板和第三扩展板相连。则SAS控制器将不把第二扩展板和第三扩展板作为待遍历的扩展板，以免扩展板遍历在第二扩展板和第三扩展板之间循环。同时，将把与第二扩展板、第三扩展板相连的其他扩展板作为待遍历的扩展板，在下一步扩展板遍历中向其发送REPORT GENERAL请求，直至将SAS系统内全部的扩展板均遍历完毕，获得SAS系统的扩展板遍历的结果。
可选的，步骤206之后，SAS控制器还根据扩展板遍历的结果，即SAS系统的扩展板的拓扑结构，以图2为例，该SAS系统的扩展板的拓扑结构为：扩展板1的子扩展板为扩展板2、扩展板3，扩展板2的子扩展板为扩展板4，扩展板3的子扩展板为扩展板5，扩展板4和扩展板5的子扩展板均为扩展板6，其中某一扩展板的子扩展板指代与该扩展板相连，且通过该扩展板与SAS控制器建立通信连接的扩展板。根据该扩展板的连接关系，SAS控制器分别建立第一扩展板、第二扩展板和第三扩展板的路由表，并将第一扩展板的路由表发送至第一扩展板，第二扩展板的路由表发送至第二扩展板，第三扩展板的路由表发送至第三扩展板。具体的，此处SAS控制器建立路由表的过程包括：计算SAS控制器至第一扩展板、第二扩展板、以及第三扩展板的最短路径，根据SAS控制器至第一扩展板、第二扩展板、以及第三扩展板的最短路径，建立SAS系统中各个扩展板的路由表，也包括第一扩展板、第二扩展板和第三扩展板的路由表。此处具体的步骤参见系统实施例一中SAS控制器完成扩展板遍历和建立最短路径的路由表的过程，在此不再赘述。
根据获得的SAS系统的扩展板的拓扑结构，计算SAS控制器至第三扩展板的最短路径，SAS控制器至第三扩展板的最短路径经过第二扩展板的情况下：根据SAS控制器至第三扩展板的最短路径，建立第一扩展板、第二扩展板的路由表。
类似的，根据获得的SAS系统的扩展板的拓扑结构，计算SAS控制器至第二扩展板的最短路径，SAS控制器至第二扩展板的最短路径经过第三扩展板的情况下：根据SAS控制器至第二扩展板的最短路径，建立第一扩展板、第三扩展板的路由表。
本方法实施例中提供了一种SAS系统的扩展板的遍历方法，在执行扩展板遍历的过程中，如果发现有两个扩展板与对方相连，则说明SAS系统中存在如系统实施例一中所述的扩展板的环形拓扑结构，将互相相连的两个扩展板不再作为待遍历的扩展板。此方法实施例提供的方法支持了在系统实施例一或系统实施例二中的SAS系统的扩展板的拓扑结构下，对SAS系统的扩展板的遍历，使得系统实施例一或系统实施例二提出的具有更高可靠性的SAS系统能够顺利工作。同时在该扩展板的拓扑结构下，从SAS控制器到某一扩展板的路径可能不只一条，该方法通过最短路径的设计，实现了在该扩展板的拓扑结构下，SAS系统的高效运行。
设备实施例
本发明装置实施例一提供一种控制设备，其组织结构示意图如图5所示，控制设备400包括处理器402、存储器404、通信接口406和总线408。其中，处理器402、存储器404和通信接口406通过总线408实现彼此之间的通信连接。
处理器402可以采用通用的中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，微处理器，应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，或者一个或多个集成电路，用于执行相关程序，以实现前述本发明方法实施例所提供的技术方案。
存储器404可以是只读存储器(Read Only Memory，ROM)，静态存储设备，动态存储设备或者随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)。存储器404可以存储操作系统和其他应用程序。在通过软件或者固件来实现本发明实施例提供的技术方案时，用于实现本发明前述方法实施例提供的技术方案的程序代码保存在存储器404中，并由处理器402来执行。
通信接口406用以与扩展板通信，以获取扩展板的返回的拓扑结构信息。
总线408可包括一通路，在控制设备400各个部件(例如处理器402、存储器404和通信接口406)之间传送信息。
图5所示的硬件结构以及上述描述适用于本发明各实施例所提供的SAS控制器或扩展板。
本设备实施例中提供了一种运用于SAS系统的控制设备，在执行扩展板遍历的过程中，如果该控制设备通过通信接口接收到扩展板返回的拓扑结构信息，发现有两个扩展板与对方相连，则说明SAS系统中存在如系统实施例一中所述的扩展板的环形拓扑结构，该控制设备通过执行存储器中的相关程序将互相相连的两个扩展板不再作为待遍历的扩展板。该控制设备支持了在系统实施例一或系统实施例二中的SAS系统的扩展板的拓扑结构下，对SAS系统的扩展板的遍历，使得系统实施例一或系统实施例二提出的具有更高可靠性的SAS系统能够顺利工作。同时在该扩展板的拓扑结构下，从SAS控制器到某一扩展板的路径可能不只一条，通过最短路径的设计，该控制设备实现了在该扩展板的拓扑结构下，SAS系统的高效运行。
装置实施例一
本发明装置实施例一提供一种控制装置，其组织结构示意图如图6a所示，该控制装置600用于SAS系统，该SAS系统包括：控制装置600，第一扩展板，第二扩展板和第三扩展板，实际中该控制装置600可以为上述系统实施例一或系统实施例二中的SAS控制器或扩展板，该控制装置600的实际构成可以为上述设备实施例中的控制设备400。
控制装置600包括：遍历发起单元602，用于发起扩展板遍历，以获得SAS系统的扩展板的拓扑结构；
遍历处理单元604，用于通过第一扩展板接收第二扩展板返回的拓扑结构信息，第二扩展板返回的拓扑结构信息包括：第二扩展板与第三扩展板相连；通过第一扩展板接收第三扩展板返回的拓扑结构信息，第三扩展板返回的拓扑结构信息包括：第三扩展板与第二扩展板相连；不再将第二扩展板作为待遍历的扩展板，不再将第三扩展板作为待遍历的扩展板。
具体的，该遍历发起单元602的功能细节参考方法实施例中遍历方法的步骤202，该遍历处理单元604的功能细节参考方法实施例中遍历方法的步骤204和步骤206，在此不再赘述。
可选的，如图6b所示，控制装置800包括与控制装置600中遍历发起单元602功能类似的遍历发起单元802，以及遍历处理单元604功能类似的遍历处理单元804，还包括路由表管理单元806，用于：根据遍历处理单元804获得的SAS扩展板遍历的结果，即SAS系统的扩展板之间相连的情况，以图2为例，如果控制装置800运用与此SAS系统，则遍历处理单元804获得的该SAS系统的扩展板的拓扑结构为：扩展板1的子扩展板为扩展板2、扩展板3，扩展板2的子扩展板为扩展板4，扩展板3的子扩展板为扩展板5，扩展板4和扩展板5的子扩展板均为扩展板6，其中某一扩展板的子扩展板指代与该扩展板相连，且通过该扩展板与SAS控制器建立通信连接的扩展板。根据该扩展板的相连关系，路由表管理单元806分别建立第一扩展板、第二扩展板的路由表和第三扩展板，并将第一扩展板的路由表发送至第一扩展板，第二扩展板的路由表发送至第二扩展板，第三扩展板的路由表发送至第三扩展板。
具体的，此处路由表管理单元806建立路由表的过程包括：计算SAS控制器至第三扩展板的最短路径，SAS控制器至第三扩展板的最短路径经过第二扩展板的情况下：根据SAS控制器至第三扩展板的最短路径，建立第一扩展板、第二扩展板的路由表。类似的，根据获得的SAS系统的扩展板的拓扑结构，计算SAS控制器至第二扩展板的最短路径，SAS控制器至第二扩展板的最短路径经过第三扩展板的情况下：根据SAS控制器至第二扩展板的最短路径，建立第一扩展板、第三扩展板的路由表。此处具体的步骤参见系统实施例一中SAS控制器完成扩展板遍历和建立最短路径的路由表的过程，在此不再赘述。
本装置实施例一中提供了一种运用于SAS系统的控制装置，在执行扩展板遍历的过程中，如果该控制装置发现有两个扩展板与对方相连，则说明SAS系统中存在如系统实施例一中所述的扩展板的环形拓扑结构，将互相相连的两个扩展板不再作为待遍历的扩展板。该控制装置支持了在系统实施例一或系统实施例二中的SAS系统的扩展板的拓扑结构下，对SAS系统的扩展板的遍历，使得系统实施例一或系统实施例二提出的具有更高可靠性的SAS系统能够顺利工作。同时在该扩展板的拓扑结构下，从SAS控制器到某一扩展板的路径可能不只一条，通过最短路径的设计，该控制装置实现了在该扩展板的拓扑结构下，SAS系统的高效运行。
装置实施例二
本发明装置实施例二提供一种扩展板，该扩展板包括第一端口和第二端口；该扩展板通过第一端口，经过另一扩展板与再一扩展板建立通信连接，该扩展板通过第二端口与前述再一扩展板相连。
具体的，前述扩展板与前述再一扩展板之间的连接关系，参考系统实施例一中扩展板5和扩展板6之间的连接关系，即扩展板5通过一个端口，经过扩展板3、1、2、4，与扩展板6建立通信连接，扩展板5又通过另一端口与扩展板6相连。该扩展板与其他扩展板的连接方式，支持了系统实施例一和系统实施例二中SAS系统中扩展板的拓扑结构的实现。
可选的，扩展板将接收到的SAS系统状态变化消息从第二端口以外的其余端口广播出去。具体的，该第二端口可以为减法属性端口。
可选的，扩展板不广播接收到的SAS系统状态变化消息。
具体的，以上两种可选的扩展板的组织结构示意图如图7所示。扩展板1000包括端口1002、端口1004，实际中还包括其他端口，其中扩展板1000通过端口1002与另一扩展板建立通信连接，通过端口1004与再一扩展板相连。扩展板1000还包括广播处理单元1006，实际中该广播处理单元1006可以为广播原语处理器(Broadcast Primitive Processor，简称BPP)。广播处理单元1006的功能为处理扩展板1000接收到的SAS系统状态变化消息，也即广播原语。
广播处理单元1006可以设置为：当扩展板1000从任何端口接收到SAS系统状态变化消息时，均从第二端口和接收到SAS系统状态变化消息的端口以外的端口广播出去；第二端口可以设置为减法属性端口。
广播处理单元1006还可以设置为：当扩展板1000从任何端口接收到SAS系统状态变化消息时，均不从扩展板1000的任何端口广播出去。
以上对于广播处理单元1006的功能的设置可以通过带外进行，即通过扩展板1000的接口直接对其进行设置，也可以通过带内进行，即通过SAS控制器对扩展板1000下发设置消息，还可以在扩展板1000出厂时就对其进行设置。
本装置实施例二中提供了一种运用于SAS系统的扩展板，该扩展板与其他扩展板的连接方式支持了系统实施例一或系统实施例二中的SAS系统的扩展板的拓扑结构，同时通过对扩展板本身对于SAS系统状态变化消息的处理方式的改进，解决了由于SAS系统的改进造成的SAS系统状态变化消息的循环广播的问题使得系统实施例一或系统实施例二提出的具有更高可靠性的SAS系统能够顺利工作。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。需要说明的是，系统实施一中的SAS控制器部分的实施细节，和装置实施例一中控制装置的实施细节实质相同，且系统实施一中的SAS控制器部分、设备实施例中的控制设备，以及装置实施例一中控制装置的工作时执行的方法，与方法实施例一实质相同，这三者之间的技术细节可以互相参考。系统实施例一中扩展板部分的实施细节，和装置实施例二中扩展板的实施理解实质相同，两者之间的技术细节可以互相参考。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (14)

1.一种串行连接小型计算机系统专用接口SAS系统，其特征在于，所述SAS系统包括SAS控制器，第一扩展板，第二扩展板，第三扩展板，所述第一扩展板包括第一端口、第二端口；
所述第二扩展板、所述第三扩展板通过所述第一扩展板与所述SAS控制器建立通信连接；
所述第一扩展板通过所述第一端口与所述第二扩展板建立通信连接；
所述第一扩展板通过所述第二端口与所述第三扩展板建立通信连接；
所述第二扩展板与所述第三扩展板相连；
其中，所述SAS控制器用于，发起扩展板遍历以获得所述SAS系统的扩展板的拓扑结构；
所述SAS控制器还用于，接收所述第二扩展板返回的拓扑结构信息，所述第二扩展板返回的拓扑结构信息包括：所述第二扩展板与所述第三扩展板相连；接收所述第三扩展板返回的拓扑结构信息，所述第三扩展板返回的拓扑结构信息包括：所述第三扩展板与所述第二扩展板相连；
所述扩展板遍历不再将所述第二扩展板作为待遍历的扩展板，且不再将所述第三扩展板作为待遍历的扩展板。
2.如权利要求1所述的SAS系统，其特征在于，所述第二扩展板包括第三端口，所述第三扩展板包括第四端口；
所述第二扩展板与所述第三扩展板相连，具体包括：所述第三端口与所述第四端口相连；
所述第二扩展板将接收的SAS系统状态变化消息从所述第三端口以外的端口广播出去，所述第三扩展板将接收的SAS系统状态变化消息从所述第四端口以外的端口广播出去。
3.如权利要求2所述的SAS系统，其特征在于，所述第三端口和所述第四端口为减法属性端口。
4.如权利要求1所述的SAS系统，其特征在于，所述第二扩展板不广播接收的SAS系统状态变化消息，或所述第三扩展板不广播接收的SAS系统状态变化消息。
5.如权利要求1-4任一所述的SAS系统，其特征在于，
所述SAS控制器还用于，根据获得的所述SAS系统的扩展板的拓扑结构，计算所述SAS控制器至所述第三扩展板的最短路径，所述SAS控制器至所述第三扩展板的最短路径经过所述第二扩展板的情况下：
根据所述SAS控制器至所述第三扩展板的最短路径，建立所述第一扩展板、所述第二扩展板的路由表。
6.一种串行连接小型计算机系统专用接口SAS系统的扩展板遍历的方法，其特征在于，所述SAS系统包括SAS控制器、第一扩展板、第二扩展板和第三扩展板；
所述扩展板遍历的方法包括：
发起扩展板遍历，以获得所述SAS系统的扩展板的拓扑结构；
通过所述第一扩展板接收所述第二扩展板返回的拓扑结构信息，所述第二扩展板返回的拓扑结构信息包括：所述第二扩展板与所述第三扩展板相连；通过所述第一扩展板接收所述第三扩展板返回的拓扑结构信息，所述第三扩展板返回的拓扑结构信息包括：所述第三扩展板与所述第二扩展板相连；
所述扩展板遍历不再将所述第二扩展板作为待遍历的扩展板，不再将所述第三扩展板作为待遍历的扩展板。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：
根据获得的所述SAS系统的扩展板的拓扑结构，计算所述SAS控制器至所述第三扩展板的最短路径，所述SAS控制器至所述第三扩展板的最短路径经过所述第二扩展板的情况下：
根据所述SAS控制器至所述第三扩展板的最短路径，建立所述第一扩展板、所述第二扩展板的路由表。
8.一种控制设备，其特征在于，包括：
处理器，存储器，通信接口和总线，其中，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述总线通信；
所述通信接口用于与扩展板通信；
所述存储器用于存放程序；
当所述控制设备运行时，所述处理器用于执行所述存储器存储的所述程序，以执行所述权利要求6或7所述的方法。
9.一种控制装置，其特征在于，所述控制装置用于SAS系统，所述SAS系统包括：所述控制装置、第一扩展板、第二扩展板和第三扩展板；
所述控制装置包括：
遍历发起单元，用于发起扩展板遍历，以获得所述SAS系统的扩展板的拓扑结构；
遍历处理单元，用于通过所述第一扩展板接收所述第二扩展板返回的拓扑结构信息，所述第二扩展板返回的拓扑结构信息包括：所述第二扩展板与所述第三扩展板相连；通过所述第一扩展板接收所述第三扩展板返回的拓扑结构信息，所述第三扩展板返回的拓扑结构信息包括：所述第三扩展板与所述第二扩展板相连；不再将所述第一扩展板作为待遍历的扩展板，不再将所述第二扩展板作为待遍历的扩展板。
10.如权利要求9所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括：
路由表管理单元，用于根据获得的所述SAS系统的扩展板的拓扑结构，计算所述SAS控制器至所述第三扩展板的最短路径，所述SAS控制器至所述第三扩展板的最短路径经过所述第二扩展板的情况下：
根据所述SAS控制器至所述第三扩展板的最短路径，建立所述第一扩展板、所述第二扩展板的路由表。
11.一种扩展板，其特征在于，所述扩展板应用于如权利要求1至5任意一项所述的SAS系统，其中，
所述扩展板包括第一端口和第二端口；
所述扩展板通过所述第一端口，经过另一扩展板与再一扩展板建立通信连接；
所述扩展板通过所述第二端口与所述再一扩展板相连。
12.如权利要求11所述的扩展板，其特征在于，所述扩展板将接收的SAS系统状态变化消息从所述第二端口以外的端口广播出去。
13.如权利要求12所述的扩展板，其特征在于，所述第二端口为减法属性端口。
14.如权利要求11所述的扩展板，其特征在于，所述扩展板不广播接收的SAS系统状态变化消息。
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