JP2013137737A

JP2013137737A - Ｓａｓドメインを通してｓａｔａホストとｓａｔａターゲット・デバイスとの間で通信するための方法および構造

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Publication number: JP2013137737A
Application number: JP2012183772A
Authority: JP
Inventors: E Mckay Luke; イー．マッケイルク; D Henry Charles; デー．ヘンリーチャールズ
Original assignee: LSI Corp
Current assignee: LSI Corp
Priority date: 2011-12-27
Filing date: 2012-08-23
Publication date: 2013-07-11
Anticipated expiration: 2032-08-23
Also published as: CN103186498B; CN103186498A; EP2610757B1; KR101362571B1; US20130166811A1; EP2610757A1; TWI471729B; TW201327182A; KR20130075631A; US8788736B2; JP5661701B2

Abstract

【課題】ＳＡＳファブリックと拡張されたＳＡＳエキスパンダとを通してＳＡＴＡターゲット・デバイスとＳＡＴＡホスト（ＳＡＴＡイニシエータ）を直接に結合するための方法および構造を提供する。
【解決手段】接続がオープンでない間にホストまたはターゲットからＦＩＳの受信に応じて直接にアタッチされたＳＡＴＡホストと、ＳＡＴＡターゲット・デバイスとの間のＳＡＳ（ＳＴＰ）接続をオープンにするＳＡＴＡ／ＳＴＰ接続ロジックを備える。オープンにされた接続は、接続されたホストとターゲットとの間の非アクティビティのあらかじめ決定されたタイムアウト期間の期限切れの後にクローズにされる。ＳＡＴＡホストは、ＳＡＳファブリックを通して、より大きな数のＳＡＴＡターゲット・デバイスと結合されることが可能であり、また複数のＳＡＴＡホストは、ＳＡＳファブリックと結合されることが可能である。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般に、シリアル・アドバンスド・テクノロジー・アタッチメント（ＳｅｒｉａｌＡｄｖａｎｃｅｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＡｔｔａｃｈｍｅｎｔ）（ＳＡＴＡ）ストレージ・システムに関し、より詳細には、シリアル・アタッチドＳＣＳＩ（ＳｅｒｉａｌＡｔｔａｃｈｅｄＳＣＳＩ）（ＳＡＳ）スイッチ型ファブリック・ドメイン（ｓｗｉｔｃｈｅｄｆａｂｒｉｃｄｏｍａｉｎ）を通してＳＡＴＡホスト／イニシエータをＳＡＴＡターゲット・デバイスに結合するための方法および構造に関する。

ストレージ・システムは、多くの場合に、ホスト・システムと、ストレージ・デバイスとを相互接続する高速シリアル通信を使用して、より長い相互接続ケーブル布線とより高い信頼性（より良い電気的雑音余裕度（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｎｏｉｓｅｉｍｍｕｎｉｔｙ））とを達成する。ＳＡＴＡは、特に、限られた数のホスト（ＳＡＴＡイニシエータ（ＳＡＴＡｉｎｉｔｉａｔｏｒｓ））とストレージ・デバイス（ＳＡＴＡターゲット・デバイス）とを有する、より低コストでより小規模のストレージ・システムにおいては、そのような相互接続のための一般的な通信のプロトコルおよび媒体（ｍｅｄｉｕｍ）である。一般に、ＳＡＴＡホストは、単一のＳＡＴＡターゲット・デバイス（例えば、単一のＳＡＴＡディスク・ドライブまたは単一のＳＡＴＡストレージ・システム）と直接に結合される。ＳＡＴＡポート乗算器は、このアーキテクチャの何らかの拡張により、単一のＳＡＴＡホストが、少数のＳＡＴＡターゲット・デバイス（すなわち、１６個までのデバイス）と結合することができるようになることを可能にする。ＳＡＴＡポート・マルチプレクサは、さらに、複数のＳＡＴＡホストが、単一のＳＡＴＡターゲット・デバイスと結合することを可能にするように、そのアーキテクチャを拡張する。ＳＡＴＡプロトコルは、本質的にはＳＡＴＡストレージ・アーキテクチャのそのような拡張を提供してはおらず、またポート乗算器／マルチプレクサは、基本的なＳＡＴＡアーキテクチャに対する限られた拡張だけを提供している。

ＳＡＳ通信の媒体およびプロトコルは、本質的に、ホスト（ＳＡＳイニシエータ）とストレージ・デバイス（ＳＡＳターゲット・デバイス）とのトポロジを構成する際に、ずっと多くの柔軟性を可能にする。ＳＡＳアーキテクチャは、動的スイッチング（スイッチ型ファブリック）が、いくつかのＳＡＳイニシエータのうちのどれかをいくつかのＳＡＳターゲット・デバイスのうちのどれかと結合することを可能にするＳＡＳエキスパンダ（ＳＡＳｅｘｐａｎｄｅｒ）を提供する。したがって、ＳＡＳは、より大規模なストレージ・システムの場合に改善された柔軟性とスケーラビリティ（ｓｃａｌａｂｉｌｉｔｙ）とを提供する。

ＳＡＳはまた、ＳＡＴＡターゲット・デバイスのＳＡＳスイッチ型ファブリックに対する接続を可能にする特定のプロトコル（ＳＡＴＡトンネリング・プロトコル（ＳＡＴＡＴｕｎｎｅｌｉｎｇＰｒｏｔｏｃｏｌ）−ＳＴＰ）を提供する。ＳＴＰ（本明細書においてはＳＴＰイニシエータとも称される）をサポートするＳＡＳイニシエータは、次いで、ＳＡＳファブリックを通して（すなわち、１つまたは複数のＳＡＳエキスパンダを通して）ＳＡＴＡターゲット・デバイスと接続することができる。ＳＴＰは、本質的に、ＳＴＰイニシエータが、ＳＡＳファブリックを通して識別されたＳＡＴＡターゲットに接続することを可能にする。ＳＴＰイニシエータと直接に結合されたエキスパンダは、ＳＴＰを使用して、識別されたＳＡＴＡターゲット・デバイスに対する接続（すなわち、ルート（ｒｏｕｔｅ））を確立するＳＡＳプロトコルに従う。ＳＡＳファブリックを通してルートを確立して、次いで、ＳＡＴＡ情報は、標準のＳＡＴＡプロトコルを使用してＳＴＰイニシエータとアドレス指定されたＳＡＴＡターゲット・デバイスとの間で交換される。これは、ＳＡＳアーキテクチャ・ストレージ・システムにおいて、あまりコストのかからないＳＡＴＡストレージ・デバイスの使用を可能にする。しかしながら、ＳＴＰイニシエータ（例えば、ストレージ・コントローラ）は、ＳＡＴＡイニシエータに比べてより複雑でコストがかかる可能性がある。しかし、現在のＳＡＳアーキテクチャは、ＳＡＴＡイニシエータ（ＳＡＴＡホスト）が、ＳＡＳファブリックと直接に結合することを可能にすることはなく、ＳＴＰイニシエータだけが、ＳＡＴＡターゲット・デバイスと情報を交換するようにＳＡＳファブリックと結合されることが可能である。

したがって、完全なＳＡＳアーキテクチャのコンフィギュレーションとスケーラビリティとの柔軟性を含む、低コストで高性能のストレージ・システムを提供することが、進行中の課題である。

本発明は、上記および他の問題を解決し、それによって、ＳＡＴＡホスト（ＳＡＴＡイニシエータ）をＳＡＳファブリックと直接に結合するための方法および構造をそのような直接の結合をサポートする拡張されたＳＡＳエキスパンダを通して提供することにより、有用な最先端技術を進展させる。拡張されたＳＡＳエキスパンダは、ＳＡＴＡホストと直接に結合し、またそれによってＳＡＳファブリックを通してＳＡＴＡホストとＳＡＴＡターゲット・デバイスとの間のＳＡＴＡプロトコル交換を可能にするＳＡＴＡ／ＳＴＰロジックを備える。それゆえに、より簡単であまりコストのかからないＳＡＴＡホストとＳＡＴＡターゲット・デバイスとが、コンフィギュレーションとスケーラビリティとにおけるＳＡＳアーキテクチャの柔軟性の利点を獲得しながら、利用されることが可能である。さらに、ＳＡＴＡホストが、より大きな数のＳＡＴＡターゲット・デバイスと、ＳＡＳファブリックを通して結合されることも可能であり、また複数のＳＡＴＡホストが、（ポート乗算器とポート・マルチプレクサとを含むＳＡＴＡ規格と比べることにより）ＳＡＳファブリックと結合されることも可能である。

本発明の一態様においては、ＳＡＳエキスパンダをＳＡＴＡホストと結合するための第１の物理的リンク（ＰＨＹ）を備える拡張されたＳＡＳエキスパンダが、提供される。ＳＡＴＡホストは、ＳＡＴＡプロトコルを使用してエキスパンダと情報を交換する。エキスパンダは、ＳＡＴＡホストと、ＳＡＴＡターゲット・デバイスとの間のＳＴＰ接続を確立するように、また管理するように動作可能なＳＴＰ接続回路をさらに備える。

本発明の別の態様は、ＳＡＴＡホストと、１つまたは複数のＳＡＴＡターゲット・デバイスと、ＳＡＴＡホストをその１つまたは複数のＳＡＴＡターゲット・デバイスと結合するＳＡＳスイッチ型ファブリックとを備えるシステムを提供する。ＳＡＳスイッチ型ファブリックは、ＳＡＴＡホストに結合される第１の物理的リンク（ＰＨＹ）を有する少なくとも第１のＳＡＳエキスパンダを備える。第１のＳＡＳエキスパンダは、ＳＡＴＡホストと、１つまたは複数のＳＡＴＡターゲット・デバイスのそれぞれとの間のＳＴＰ接続を確立するように、また管理するように動作可能なＳＴＰ接続回路を備える。

本発明のさらに別の態様は、拡張されたＳＡＳエキスパンダにおいて動作可能な方法を提供する。エキスパンダは、拡張されたＳＡＳエキスパンダの第１の物理的リンク（ＰＨＹ）を通してＳＡＴＡホストと結合される。拡張されたＳＡＳエキスパンダは、物理的リンク（ＰＨＹ−また０個以上の他のエキスパンダのＰＨＹを通して）を通してＳＡＴＡターゲット・デバイスと結合される。本方法は、ＳＡＴＡホストから第１のフレーム情報構造（ＦｒａｍｅＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｔｒｕｃｔｕｒｅ）（ＦＩＳ）を受信することを備える。ＦＩＳは、ＳＡＴＡターゲット・デバイスを対象としている。本方法は、第１のＦＩＳの受信に応じてＳＡＴＡトンネリング・プロトコル（ＳＴＰ）を使用してＳＡＴＡターゲット・デバイスに対するＳＡＳ接続をオープンにすること（ｏｐｅｎｉｎｇ）、およびオープンにされたＳＡＳ接続を通して第１のＦＩＳをＳＡＴＡターゲット・デバイスへと送信することをさらに備える。

本発明の特徴および態様に従ってＳＡＴＡホストと直接に結合するための拡張されたＳＡＳエキスパンダを備える例示のストレージ・システムのブロック図である。本発明の特徴および態様に従って請求項１の拡張されたＳＡＳエキスパンダのＳＡＴＡ／ＳＴＰ接続回路の例示の追加の詳細を提供するブロック図である。本発明の特徴および態様に従って、拡張されたＳＡＳエキスパンダを通してＳＡＴＡホストをＳＡＳファブリックに直接に結合するための例示の方法を説明するフローチャートである。本発明の特徴および態様に従って、拡張されたＳＡＳエキスパンダを通してＳＡＴＡホストをＳＡＳファブリックに直接に結合するための例示の方法を説明するフローチャートである。本発明の特徴および態様に従って、拡張されたＳＡＳエキスパンダを通してＳＡＴＡホストをＳＡＳファブリックに直接に結合するための例示の方法を説明するフローチャートである。

図１は、少なくとも拡張されたＳＡＳエキスパンダ１０８を備えるＳＡＳスイッチ型ファブリックを含む例示のシステム１００のブロック図である。エキスパンダ１０８は、１つまたは複数のＳＡＴＡホスト１０２．１および１０２．２（すなわち、ＳＡＴＡプロトコルを使用して動作するＳＡＴＡイニシエータ）と結合される。各ＳＡＴＡホスト１０２．１および１０２．２は、ＳＡＴＡ通信経路１５０．１および１５０．２をそれぞれ通して対応する物理的リンク（ＰＨＹ）１１０．１および１１０．２をそれぞれ通してエキスパンダ１０８と直接に結合される。エキスパンダ１０８は、１つまたは複数のＳＡＴＡターゲット・デバイス１０４．１および１０４．２に結合される。１つまたは複数のＳＡＴＡターゲット・デバイス（１０４．１および１０４．２）は、エキスパンダ１０８の１つまたは複数のＰＨＹ１１４．１および１１４．２と通信経路１５６．１および１５６．２をそれぞれ経由してエキスパンダ１０８と結合されることが可能である。ファブリック１６０は、０個以上の他のエキスパンダ１０６を備えることができる。ファブリック（例えば、１０８または１０６）のうちの何らかのＳＡＳエキスパンダは、各ＳＡＴＡターゲット・デバイス（１０４．１および１０４．２）と直接に結合される。例えば、ＳＡＴＡターゲット・デバイス１０４．１は、ＳＡＴＡ通信経路１５８．１を経由してファブリック１６０の他のエキスパンダ１０６と結合され、またターゲット・デバイス１０４．２は、ＳＡＴＡ通信経路１５８．２を経由してファブリック１６０の拡張されたエキスパンダ１０８と直接に結合される。

当業者は、任意の数のＳＡＴＡターゲット・デバイスが、拡張されたエキスパンダ１０８と結合されることが可能であること、およびファブリック１６０が、適切な任意の数のＳＡＳエキスパンダ（少なくとも拡張されたエキスパンダ１０８を含む）を備えることができることを簡単に認識するであろう。さらに、任意の数のＳＡＴＡホストは、それぞれエキスパンダ１０８の対応するＰＨＹを通してエキスパンダ１０８と直接に結合されることが可能である。

エキスパンダ１０８は、ＳＡＴＡトンネリング・プロトコル（ＳＴＰ）を利用してＳＡＴＡターゲット・デバイス１０４．１および１０４．２との接続を確立し、またそのようなＳＴＰ接続を確立した後に、ＳＡＴＡホスト（１０２）と、ＳＡＴＡターゲット・デバイス（１０４）との間でＳＡＳファブリック１６０を通してＳＡＴＡ情報を交換する。ファブリック１６０の拡張されたエキスパンダ１０８と、他のエキスパンダ１０６とは、ＳＴＰプロトコルを使用してＳＡＳ／ＳＴＰ接続を確立して望ましい接続を確立する。当業者は、拡張されたＳＡＳエキスパンダ１０８が、ＳＡＴＡターゲット・デバイス（例えば、１０４．２）と直接に結合される場合に、エキスパンダ１０８が、同様にその内部のＳＴＰプロトコル・ロジックを利用して、望ましいオープンな接続を確立することができ、またはロジックのいくつかのＳＡＳレイヤをバイパスし、また接続が、拡張されたエキスパンダの内部のカスタマイズされたロジックによって確立され得ることを決定することができることを認識するであろう。

本発明の特徴および態様に従って、ＳＡＴＡホスト１０２．１および１０２．２は、拡張されたＳＡＳエキスパンダ１０８と直接に結合される。ＳＡＴＡ／ＳＴＰ接続回路１１２は、ＳＡＴＡについての接続を確立するように動作可能である。そのような接続が確立されて、標準のＳＡＴＡプロトコルを使用して、ＳＡＳスイッチ型ファブリック１６０を通してＳＡＴＡホスト１０２と、ＳＡＴＡターゲット・デバイス１０４との間で情報を交換する。ＳＡＴＡプロトコルは、ＳＡＳプロトコルと違って、ＳＡＳファブリック１６０を通してＳＡＴＡホストと、ＳＡＴＡターゲットとの間の論理的接続を特にオープンにし、クローズにする（ｃｌｏｓｅ）ようにプロトコル交換を定義してはいない。それゆえに、動作中に、接続回路１１２は、直接に結合されたＳＡＴＡホスト１０２．１または１０２．２からの第１のフレーム情報構造（ＦＩＳ）の受信に応じてエキスパンダ１０８と、１つまたは複数のＳＡＴＡターゲット・デバイス１０４．１および１０４．２のうちのどちらかとの間でファブリック１６０を通してＳＡＳ（ＳＴＰ）接続をオープンにする。ひとたびＳＡＳ（ＳＴＰ）接続が、接続回路１１２のオペレーションによってオープンにされた後に、受信された第１のＦＩＳは、識別されたＳＡＴＡターゲット・デバイス（第１の受信されたＦＩＳのフィールドによって識別される）に対して転送されることになる。直接に結合されたＳＡＴＡホスト１０２．１または１０２．２から受信される後続のＳＡＴＡＦＩＳまたはＳＡＴＡプリミティブ（ＳＡＴＡｐｒｉｍｉｔｉｖｅｓ）はまた、標準のＳＡＴＡプロトコルを使用して回路１１２によりファブリック１６０を通して、識別されたＳＡＴＡターゲット・デバイスに対して送信され／転送される。

ＳＡＴＡプロトコルが、接続の明示的なクローズすることを提供しないので、接続回路１１２は、さらなる情報が、以前にオープンにされたＳＡＳ接続を通してＳＡＴＡホストと、ＳＡＴＡターゲット・デバイスとの間で交換されないアイドル期間を測定するタイマーを維持することができる。タイマーのあらかじめ決定されたタイムアウトの期限切れのすぐ後に、接続回路１１２は、ＳＡＳ（ＳＴＰ）接続が、クローズするように強制することができ、このようにして、他の接続がオープンにされるようにエキスパンダ１０８（およびファブリック１６０）のリソースを自由にする。

いくつかの交換を処理する際に、ＳＡＴＡホストは、識別されたＳＡＴＡターゲット・デバイスに対する要求（読取り要求など）を開始し、また次いで、識別されたＳＡＴＡターゲット・デバイスから要求されたデータの受信を待つことができる。そのような場合には、あらかじめ決定されたタイムアウト期間の期限切れの後に、接続回路１１２は、以前にオープンにされたＳＡＳ（ＳＴＰ）接続をクローズにする。要求されたデータを供給するＳＡＴＡターゲット・デバイスが、そのようなデータを戻す準備ができると、接続回路１１２は、ターゲット・デバイスからＳＡＴＡ情報を受信することになり、また拡張されたエキスパンダ１０８と直接に結合される要求しているＳＡＴＡホストとの以前にクローズにされたＳＡＳ（ＳＴＰ）接続を再びオープンにすることになる。ＳＡＳ（ＳＴＰ）接続を再びオープンにするために、拡張されたエキスパンダ１０８は、必要なＳＡＳオープン＿受入れ（ＳＡＳＯＰＥＮ＿ＡＣＣＥＰＴ）プリミティブをＳＡＳファブリック１６０へと戻す（ＳＡＴＡホスト１０２は、そのようなＳＡＳプロトコル・ロジックを提供しないので）。ひとたびクローズにされたＳＡＳ接続が、再びオープンにされた後に、ＳＡＴＡターゲット・デバイスから戻されるデータは、次いで、１つまたは複数の対応するＦＩＳとして、ファブリック１６０を通してＳＡＴＡホストへと転送されることになる。

拡張されたＳＡＳエキスパンダ１０８のオペレーションのさらなる詳細は、他の図を参照して本明細書において以下で考察される。当業者は、エキスパンダ１０８の拡張された特徴が、各ＳＡＴＡホスト１０２と、ＳＡＳファブリック１６０との間に結合される別個のデバイスとして実装され得ることを認識するであろう。そのような別個のデバイスは、例えば、拡張された特徴を提供する、各ＳＡＴＡホスト１０２と結合される「ドーター・ボード（ｄａｕｇｈｔｅｒｂｏａｒｄ）」として設計されることが可能である。そのような別個のデバイスは、実際に、２つのポート−ＳＡＳＴホストと直接に結合するための第１のポート／ＰＨＹと、ＳＡＳファブリックの残りと結合するための第２のポート／ＰＨＹ−だけを有する特殊化されたＳＡＳエキスパンダとして実装されることが可能である。さらに当業者は、ＳＡＴＡ／ＳＴＰ接続回路１１２が、拡張されたＳＡＳエキスパンダの他の機能的回路と一体化されたロジック回路として実装され得ること、またはエキスパンダを有する別個の回路として実装され得ることを認識するであろう。これらおよび他の設計の選択は、当業者には簡単に明らかになるであろう。非常に多くの追加の、また同等な要素は、拡張されたＳＡＳエキスパンダ１０８など完全な機能的なエキスパンダの中に存在することができる。そのような追加の、また同等な要素は、当業者によく知られており、またこの考察を簡単にまた簡潔にするために、本明細書において省略される。

図２は、例示の一実施形態による、接続回路１１２の構造の例示の追加の詳細を提供するブロック図である。回路１１２は、リンク・レイヤ接続（および／またはＳＡＳプロトコルとＳＡＴＡプロトコルという他のより高いレイヤのプロトコル）を実装するための拡張されたエキスパンダのロジック回路と強固に、または緩くのいずれかで統合されるロジック回路を備えることができる。接続回路１１２は、ＳＡＳエキスパンダの適切なＰＨＹ（すなわち、図１のエキスパンダ１０８のＰＨＹ１１０）を通してＳＡＴＡホスト・デバイスと直接にインターフェースするための適切な任意のロジック／回路を表すＳＡＴＡプロトコル・ロジック２００を備えることができる。いくつかの例示の実施形態において、ロジック２００は、対応するＰＨＹのロジックと一体化されることが可能である。一般に、ロジック２００は、経路１５２の上でＳＡＴＡプロトコルを使用してアタッチされたＳＡＴＡイニシエータと相互作用するように任意の処理を実行することができる。ＳＴＰロジック２１０は、直接にアタッチされたＳＡＴＡターゲット・デバイス、またはＳＡＳスイッチ型ファブリックの１つまたは複数の他のＳＡＳエキスパンダのいずれかとの接続を確立するための適切な任意のロジック／回路を表す。いくつかの例示の実施形態においては、ロジック２１０は、対応するＰＨＹのロジックと一体化されることが可能である。一般に、ロジック２１０は、ＳＡＳ／ＳＴＰプロトコルを使用してオープンな接続を確立するように動作可能である（ＳＡＴＡターゲット・デバイスと経路１５４を経由して、またはＳＡＳファブリックの１つまたは複数の他のＳＡＳエキスパンダを通して結合されるＳＡＴＡターゲット・デバイスと経路１５４を経由してのいずれかで直接に結合されて）。ＳＡＴＡ／ＳＴＰ接続ロジック２０６は、拡張されたエキスパンダと直接に結合されるＳＡＴＡホストのために、ロジック２１０と協調してＳＡＳ（ＳＴＰ）接続をオープンにし、またクローズにするための適切な任意のロジック／回路を表す。ひとたびＳＡＳ（ＳＴＰ）接続が、確立された後に、ＳＡＴＡプロトコル・ロジック２００を通してＳＡＴＡホストから受信されるＳＡＴＡ情報は、（破線の矢印によって示されるように）それに結合されるＳＡＳスイッチ型ファブリックを通して識別されたＳＡＴＡターゲット・デバイスへと転送される。ＳＡＳスイッチ型ファブリックを通してＳＡＴＡターゲット・デバイスから受信される情報は、同様な方法で、（やはり破線の矢印によって示されるように）ＳＡＴＡプロトコルを使用してロジック２００を通してＳＡＴＡホストへと転送される。以前にオープンにされた接続が、（すなわち、アイドル期間タイムアウトまでに）クローズにされるときに、ＳＡＴＡ情報は、もはや転送されないが、むしろクローズにされた接続について再びオープンにすることを引き起こす可能性がある。

ロジック２００を通してのＳＡＴＡホストからの第１のＳＡＴＡＦＩＳの受信に応答して、ルーティング情報ロジック２０２は、マッピング・メモリ２０８の中の情報にアクセスして、識別されたＳＡＴＡターゲットの宛先に到達すべき適切なルートをＳＡＳファブリックを通して決定する。ロジック２０２はまた、マッピング・メモリ２０８の中に位置している許可情報が、要求しているＳＡＴＡホストが識別されたＳＡＴＡターゲット・デバイスにアクセスする許可を有することを示すかどうかを決定することもできる。ロジック２０２が、アクセスが拒否されることを決定する場合、ＦＩＳの適切な拒絶が、ロジック２００を通して要求しているＳＡＴＡホストに戻される。ロジック２０２が、要求されたアクセスが、許可されることを決定する場合、マッピング・メモリ２０８の中のルーティング情報は、ＳＴＰを使用して、ＳＡＴＡホストからの情報をＳＡＳファブリック（少なくとも拡張されたエキスパンダを含む）を通して、識別されたＳＡＴＡターゲット・デバイスへと方向づけるための適切なＳＡＳルートを識別する。ルーティング情報は、ＳＡＴＡホストと、ＳＡＴＡターゲット・デバイスとの間のＳＡＴＡ情報の交換を可能にするように適切な接続をオープンにする際に、接続ロジック２０６によって利用されることが可能である。

当業者は、完全に動作可能な接続回路１１２の中に存在する可能性のある非常に多数の追加の同等な要素を簡単に認識するであろう。そのような追加の同等な要素は、この考察を簡単に、また簡潔にするために本明細書においては省略される。さらに、回路１１２はロジック回路として示され、また説明されているが、回路１１２の機能の一部または全部は、拡張されたＳＡＳエキスパンダ１０８の汎用または専用のコンピュータによって実行される適切にプログラムされた命令として同等に実装されることも可能である。

図３は、本発明の特徴および態様による、拡張されたＳＡＳエキスパンダの内部で動作可能な例示の一方法を説明するフローチャートである。図３の方法は、例えば、図１および２に関して上記に説明される拡張されたＳＡＳエキスパンダの中で動作可能とすることができる。当業者は、図３の方法ステップが、拡張されたＳＡＳエキスパンダの内部の適切な任意のロジック回路によって実行され得ることを認識するであろう。それゆえに、図１または２の特定のロジック・コンポーネントの上で、または内部で動作可能であるとして図３のステップについて以下で説明することは、単に１つの可能性のある、例示の実施形態を教示するように意図される。図３のステップは、他の設計の選択が、別の方法で様々な機能を分解する場合に、拡張されたＳＡＳエキスパンダの他のロジック回路および／またはプログラムされた命令によって実行されることが可能である。

ステップ３００において、拡張されたエキスパンダは、直接にアタッチされたＳＡＴＡホストから第１のＦＩＳを受信する。例えば、図１および２のＳＡＴＡ／ＳＴＰ接続回路１１２、またはより詳細には回路１１２のＳＡＴＡプロトコル・ロジック２００は、直接にアタッチされたＳＡＴＡホストからＦＩＳを受信することができる。ＦＩＳが、現在存在していない接続についての第１の受信されたＦＩＳであることを認識して、ステップ３０２は、次に、識別されたＳＡＴＡターゲット・デバイスに対するＳＡＳ（ＳＴＰ）接続をオープンにする。例えば、図１および２の回路１１２、またはより詳細には、図２のロジック／メモリ回路２００から２１０は、拡張されたエキスパンダを通して望ましい接続のための適切なルートを決定するように、また適切なオープン・アドレス・フレーム（ＯｐｅｎＡｄｄｒｅｓｓＦｒａｍｅ）（ＯＡＦ）を送信することによってそのように決定されるルートについオープンにすることを要求するように協力する。接続は、ＳＡＴＡホストと、ＳＡＴＡターゲット・デバイスとの両方が、それに直接に結合される場合のコンフィギュレーションの中の拡張されたＳＡＳエキスパンダの内部で完全に確立されることが可能であり、またはやはりＳＡＳファブリックを備える、任意の数の介在する他のＳＡＳエキスパンダを通して確立されることが可能である。ＳＡＴＡホストと、ＳＡＴＡターゲット・デバイスとの両方が、拡張されたＳＡＳエキスパンダと直接に結合される場合に、ＯＡＦの生成および伝送は、任意の伝送媒体を通してＳＡＳＯＡＦを方向づけようと試みることなしに同じ機能を実行するように、内部ロジックを支持してバイパスされることが可能である。望ましいＳＡＳのオープンな接続の正常な完了を待ちながら、拡張されたＳＡＳエキスパンダは、接続が確立されるまでＳＡＴＡホストからのさらなる伝送を遅延させるＳＡＴＡホールド・プリミティブ（ＳＡＴＡＨＯＬＤｐｒｉｍｉｔｉｖｅ）をＳＡＴＡホストへと戻すことができる。例えば、ロジック２０６は、ＳＡＴＡホールド・プリミティブを生成し、またＳＡＴＡホールド・プリミティブをロジック２００および経路１５２を経由してＳＡＴＡホストへと送信して戻すことができるが、ロジック２０６と、ロジック２１０とは、要求されたオープンな接続の受入れ（例えば、ＳＡＴＡのホストと、ターゲットとの両方がエキスパンダと直接に結合される場合の、ＳＡＳドメインからのオープン＿受入れ（ＯＰＥＮ＿ＡＣＣＥＰＴ）、または拡張されたエキスパンダの内部ロジックからの同等な受入れについてのリターン）を待つように協力する。オープンな接続が確立されるべきＳＡＳターゲット・デバイスは、ＳＡＳ接続についてオープンにすることを許可する適切なＳＡＳルーティング／アドレス指定の情報を決定するために使用される、ＦＩＳの内部の情報によって識別されることが可能である。次いでステップ３０４は、オープンにされたＳＡＳ（ＳＴＰ）接続の上で、ＳＡＴＡの第１のＦＩＳをＳＡＴＡターゲット・デバイスに対して（例えば、ＳＡＳファブリックの、もしあれば他のＳＡＳエキスパンダを通して）送信する。例えば、いったんロジック２０６が、要求されたオープンな接続（ＳＴＰ接続）が確立されていることを決定すると、ロジック２００は、破線によって示されるように標準のＳＡＳ伝送を使用して（すなわち、ＳＡＳファブリックを通して確立される（または、拡張されたＳＡＳエキスパンダの内部でその他の形で確立される）「トンネル（ｔｕｎｎｅｌ）」ＳＴＰ接続を使用して）ＳＡＴＡホストから受信される第１のＦＩＳを識別されたＳＡＴＡターゲット・デバイスへと転送することができる。

図４は、本発明の特徴および態様による、ＳＡＴＡホストと、拡張されたＳＡＳエキスパンダとの間の直接通信のための別の例示の方法を説明するフローチャートである。図４の方法は、例えば、図１および２に説明される拡張されたＳＡＳエキスパンダなど、拡張されたＳＡＳエキスパンダの中で動作可能とすることができる。当業者は、（図３の方法ステップと同様な）図４の方法ステップは、拡張されたＳＡＳエキスパンダの内部の適切な任意のロジック回路によって実行され得ることを認識するであろう。それゆえに、図１または２の特定のロジック・コンポーネントの上で、または内部で動作可能なような図４のステップについて以下で説明することは、単に１つの可能性のある、例示の実施形態を教示するだけのように意図される。図４のステップは、他の設計の選択が、別の方法で様々な機能を分解する場合の、拡張されたＳＡＳエキスパンダの他のロジック回路および／またはプログラムされた命令によって実行されることが可能である。

図４の方法は、図３において説明される方法に類似しているが、本方法の特定の例示の一実施形態についての追加の例示の詳細を提供するものである。ステップ４００において、拡張されたＳＡＳエキスパンダは、最初に、ＳＡＴＡホストと、拡張されたＳＡＳエキスパンダの対応するＰＨＹとの間で直接にＳＡＴＡ接続を確立する。例えば、図２のロジック２０６および２００は、通信についての適切な速度などを決定するように協力することができる。そのようなＳＡＴＡ接続の確立は、最初にＳＡＴＡホストの存在を（例えば、ＳＡＳ「発見」プロセスを通して）発見するための、また標準のＳＡＴＡ通信技法を使用して、それらの間の通信のための適切な相互にサポートされる速度をネゴシエートして、ＳＡＳエキスパンダのＰＨＹと直接に結合するためのＳＡＳプロトコルと、ＳＡＴＡプロトコルとの両方についてのよく知られている特徴を備えることができる。とりわけ、ＳＡＴＡトンネリング・プロトコル処理の一部分として、拡張されたＳＡＳエキスパンダは、ＳＡＳファブリックに結合される各ＳＡＴＡターゲット・デバイスから「初期のＦＩＳ」を受信する。直接に結合されたＳＡＴＡホストは、拡張されたＳＡＳエキスパンダから何らかの初期のＦＩＳを受信する必要がある。したがって、拡張されたＳＡＳエキスパンダ（例えば、拡張されたＳＡＳエキスパンダの内部の他の標準ロジックと組み合わされた図２のロジック２０６およびロジック２１０）は、（例えば、ＳＡＴＡポート乗算器の存在を示す）初期のＦＩＳを生成し、また生成された初期のＦＩＳを直接に結合されたＳＡＴＡホストへと送信することができる。別の例示の実施形態においては、拡張されたＳＡＳエキスパンダは、ＳＡＴＡターゲット・デバイスのうちの１つから受信される初期のＦＩＳのうちの１つをＳＡＴＡホストに対して簡単に転送することができる。ステップ４００の処理は、エキスパンダをリセットするように、または全体のＳＡＳドメインを再構成するように、拡張されたＳＡＳエキスパンダの（またはその基礎にあるシステムの）「１日の開始」の初期化の一態様として、あるいは様々な場合において実行されることが可能である。

ステップ４０２において、拡張されたＳＡＳエキスパンダは、識別されたＳＡＴＡターゲット・デバイスを目的地とする直接にアタッチされたＳＡＴＡホストから、またはターゲットに以前に接続されたＳＡＴＡホストへと戻されるべきＳＡＴＡターゲット・デバイスからＦＩＳを受信する。例えば、図２のロジック２００は、経路１５２を経由してアタッチされたＳＡＴＡホストからそのような第１のＦＩＳを受信することができる。このＦＩＳは、ＳＡＴＡのホストと、ターゲット・デバイスとの間のＳＡＳファブリックを通してのオープンな現在の接続が存在しない間に、受信される。ＦＩＳが、ＳＡＴＡホストから受信されるときに、ＦＩＳは、ＦＩＳが方向づけられる特定のＳＡＴＡターゲット・デバイスを識別するＳＡＴＡプロトコルに従うアドレス指定情報を含んでいる。ＳＡＴＡターゲット・デバイスから受信される（例えば、ターゲットと以前に接続されたＳＡＴＡホストに戻されるべきデータを読み取る）ときに、拡張されたエキスパンダの内部の記憶された情報は、以前に情報を戻すようにターゲットに要求しているＳＡＴＡホストを示すことができる。ステップ４０４（例えば、図２のロジック２０２と使用するメモリ２０８と）は、拡張されたＳＡＳエキスパンダのメモリに記憶されるマッピング／許可テーブルの中の対応するエントリの所在を見出す。見出されたエントリは、直接にアタッチされたＳＡＴＡホストと、ＳＡＴＡターゲット・デバイスとに関連づけられる。ＦＩＳが、ＳＡＴＡホストから受信される場合に、見出されたエントリは、直接にアタッチされたＳＡＴＡホストが、識別されたＳＡＴＡターゲット・デバイスに対するアクセスを許可されるかどうかを示す許可情報を含んでいる。見出されたエントリはまた、（ＳＴＰを使用するＳＡＳファブリックを通しての対応するＳＴＰ情報のような）識別されたＳＡＴＡターゲット・デバイスに対するＳＡＴＡ情報の伝送のための特定のＳＡＳアドレスと関連するルートとを識別するルーティング情報を含んでいる。受信されたＦＩＳが、ＳＡＴＡターゲット・デバイスからの戻されたデータである場合に、見出されたエントリは、ＳＡＴＡホストが、ターゲット・デバイスからの情報のリターンを要求したように以前に接続されたＳＡＴＡターゲット・デバイスとＳＡＴＡホストとを識別するエントリとすることができる。

ＦＩＳがＳＡＴＡホストからのものである場合、ステップ４０６は、見出されたエントリが、そのアクセスがこのＳＡＴＡホストによって識別されたＳＡＴＡターゲット・デバイスに対して（メモリ２０８の中の情報を使用して図２のロジック２０２によって決定されるように）許可されることを示すかどうかを決定する。ＦＩＳが、ＳＡＴＡターゲット・デバイスから受信される場合、許可は、ＳＡＴＡホストが、（すなわち、ターゲット・デバイスとの通信を開始するＳＡＴＡホストからの初期の／第１のＦＩＳの受信によって暗に示されるように）以前に要求しており、またターゲット・デバイスにアクセスする許可を認可された理由のためであることが仮定されることが可能である。許可が許可されない場合に、ステップ４０８は、（例えば、図２のロジック２００、２０２、および２０６のオペレーションにより）要求しているＳＡＴＡホストに対して適切なステータス・インジケータを戻すことにより、受信されたＳＡＴＡＦＩＳを拒絶する。

ＳＡＴＡホストによる、識別されたＳＡＴＡターゲット・デバイスに対するアクセスが、許可される場合、ステップ４１０は、位置が見出されたマッピング・テーブル・エントリによって決定されるように、ＳＡＳルートを通してＳＡＴＡホストと、識別されたＳＡＴＡターゲット・デバイスとの間のＳＡＳ（ＳＴＰ）接続をオープンにする（または再びオープンにする）。例えば、ロジック２０６および２１０は、識別されたＳＡＴＡターゲット・デバイスに対するＳＴＰ接続をオープンにするように（または再びオープンにするように）協力することができる。オープンな接続は、ＳＡＳファブリックの１つまたは複数のＳＡＳエキスパンダを通して方向づけられる標準のＳＡＳ（ＳＴＰ）プロトコル（例えば、オープン・アドレス・フレーム−ＯＡＦ）を利用して確立される。上記で指摘されるように、設計選択の問題として、拡張されたエキスパンダが、ＳＡＴＡホストと、ＳＡＴＡターゲットとの両方と直接に結合される場合には、ＳＡＳ接続についてオープンにすることは、ＳＡＳ（ＳＴＰ）のオープンな接続の交換を生成すること、および処理することと完全に準拠するのではなくて、エキスパンダの内部のカスタム・ロジック（例えば、図２のロジック２０６）によって実行されることが可能である。ＳＡＴＡホストからの第１のＦＩＳの受信によって開始される望ましいＳＡＳのオープンな接続の正常な完了を待ちながら、拡張されたＳＡＳエキスパンダ（例えば、図２のロジック２０６からロジック２００）は、接続が確立されるまで、ＳＡＴＡホストからのさらなる伝送を遅延させるようにＳＡＴＡホストに対してＳＡＴＡホールド・プリミティブを戻すことができる。ステップ４１４において、受信されたＦＩＳは、ＳＡＳファブリックを通してＳＡＴＡターゲット・デバイス（またはターゲット・デバイスから受信される場合のＳＡＴＡホスト）へと転送される。例えば、ロジック２００は、ＳＡＴＡホストのために、破線の矢印によって示されるように経路１５４を経由して、識別されたＳＡＴＡターゲット・デバイスと直接に通信することができる。

次いで、ステップ４１６および４１８は、（例えば、図２のロジック２００および２０６によって実質的に並列に）ＳＡＳスイッチ型ファブリックを通してオープンにされたＳＡＳ（ＳＴＰ）接続の上で、ＳＡＴＡホストと、ＳＡＴＡターゲット・デバイスとの間で情報を交換することを継続するように動作可能である。ステップ４１８は、オープンにされたＳＡＳ（ＳＴＰ）接続を通して、ＳＡＴＡホストと、識別されたＳＡＴＡターゲット・デバイスとの間で情報を交換するアクティビティが、その間に起こっていないあらかじめ決定されたタイムアウトしきい値が超過されているかどうかを決定する。ＳＡＴＡプロトコルは、接続を明示的にオープンにするための、かつ／または明示的にクローズにするためのメカニズムを提供しないので、あらかじめ決定されたタイムアウト期間を利用して、アイドル状態のときに、オープンな接続の閉鎖を強制することができ、それによって他の接続を許可するために、拡張されたＳＡＳエキスパンダの内部のリソース（およびより一般的にはＳＡＳファブリックのリソース）を解放している。ステップ４１８が、あらかじめ決定されたしきい値期間が、期限切れしていることを決定するときに、ステップ４２０は、拡張されたＳＡＳエキスパンダおよびＳＡＳファブリックを通して、ＳＡＴＡホストと、ＳＡＴＡターゲット・デバイスとの間の以前にオープンにされた接続をクローズにする。別のＦＩＳが、アドレス指定されるＳＡＴＡホストから識別されたＳＡＴＡターゲット・デバイス（同じまたは別のターゲット・デバイス）へと受信されるときに、あるいはＳＡＴＡターゲット・デバイスが、要求しているＳＡＴＡホストに対して要求された情報を戻す準備ができているときに、本方法は、ステップ４０２（ラベル「Ａ」）において開始して再び反復されることが可能である。

図５は、オープンな接続の上での情報の交換を継続する、図４のステップ４１６の処理の例示の追加の詳細を説明するフローチャートである。ステップ５００において、ＳＡＴＡのＦＩＳまたはプリミティブは、ターゲットのためにバインドされるホストから、またはホストのためにバインドされるＳＡＴＡターゲットから受信される。ステップ５０２において、接続は、それが（例えば、タイムアウトまたは他の状態に起因して）以前にクローズにされている場合に、再びオープンにされる。次いで、ステップ５０４は、依然としてオープンな接続（または今や再びオープンにされた接続）の上で、受信された情報をその意図された宛先へと転送する。次いで、ステップ５２０は、ＳＡＴＡデバイスの間の非アクティビティに起因してオープンな／再びオープンにされた接続を自動的にクローズにするために使用される「非アクティビティ」タイマー（上記で論じられる）をリセットする。ステップ４１６の処理は、基本的に、（図４において上記で論じられるように）タイムアウトが、接続の閉鎖を強制するように起こるまで、続く。

当業者は、図３から５の方法など、完全に機能的な方法の内部の非常に多数の追加のステップおよび同等のステップを簡単に認識するであろう。そのような追加のステップおよび同等のステップは、この考察を簡単に、また簡潔にするために本明細書において省略される。

本発明は、図面と上記の説明とにおいて示され、また説明されているが、そのような例証および説明は、例示的なものであり、その特性が限定的でないものとして考えられるべきである。本発明の一実施形態と、その小さな変形とが、示され、また説明されてきている。特に、例示のソフトウェアまたはファームウェアの実施形態として示され、また説明される特徴は、等価的に、カスタマイズされたロジック回路として実装されることが可能であり、また逆もまた同様である。本発明の精神に含まれるすべての変更および修正についての保護が、望ましい。当業者は、本発明の範囲に含まれる上記に説明される実施形態の変形を理解するであろう。結果として、本発明は、上記で論じられる特定の例および例証だけには限定されないが、添付の特許請求の範囲とそれらの均等物とによって限定されるにすぎないものである。

Claims

拡張された、「ＳＡＳ」として知られているシリアル・アタッチドＳＣＳＩのエキスパンダ（１０８）であって、
「ＳＡＴＡ」として知られているシリアル・アドバンスド・テクノロジー・アタッチメントのホスト（１０２．１）と前記ＳＡＳエキスパンダを結合するための、「ＰＨＹ」として知られている第１の物理的リンク（１１０．１）であって、前記ＳＡＴＡホストは、ＳＡＴＡプロトコルを使用して前記エキスパンダと情報を交換する、第１の物理的リンク（１１０．１）と、
前記エキスパンダを通して、前記ＳＡＴＡホストと、ＳＡＴＡターゲット・デバイス（１０４．１）との間のＳＴＰ接続をオープンにし、またクローズにするように動作可能な、「ＳＴＰ」として知られているＳＡＴＡトンネリング・プロトコルの接続回路（１１２）と
を備えることを特徴とするエキスパンダ。
前記接続回路は、さらに、前記ＳＡＴＡターゲット・デバイスに方向づけられる前記ＳＡＴＡホストからの「ＦＩＳ」として知られている第１のフレーム情報構造の受信に応じて前記ＳＡＴＡターゲット・デバイスとのＳＴＰ接続のオープンにすることを開始するように動作可能である、請求項１に記載のエキスパンダ。
前記接続回路は、さらに、前記ＳＴＰ接続の前記オープンにすることの完了を待ちながら、１つまたは複数のＳＡＴＡホールド・プリミティブを前記ＳＡＴＡホストへと送信するように動作可能であり、また
前記接続回路は、さらに、前記ＳＴＰ接続の前記オープンにすることの完了に応じて前記第１のＦＩＳを前記ＳＡＴＡターゲット・デバイスへと送信するように動作可能である、請求項２に記載のエキスパンダ。
前記接続回路は、さらに、その間に情報が、前記ＳＡＴＡホストと、前記ＳＡＴＡターゲット・デバイスとの間で交換されないあらかじめ決定されたタイムアウトの期限切れに応じて、前記ＳＡＴＡホストと、前記ＳＡＴＡターゲット・デバイスとの間のオープンなＳＴＰ接続をクローズにするように動作可能である、請求項２に記載のエキスパンダ。
前記接続回路は、さらに、前記ＳＡＴＡホストに戻されるべき、前記ＳＡＴＡターゲット・デバイスからの情報の受信に応じて、前記ＳＡＴＡホストと、前記ＳＡＴＡターゲット・デバイスとの間の以前にクローズにされたＳＴＰ接続を再びオープンにするように動作可能である、請求項４に記載のエキスパンダ。
それぞれのエントリが、対応するＳＡＴＡターゲット・デバイスについてのＳＡＳ識別子を備える１つまたは複数のエントリを有するマッピング・テーブルを記憶するためのメモリ（２０８）
をさらに備え、前記接続回路は、さらに、前記第１のＦＩＳの受信に応じて、前記第１のＦＩＳの中の宛先として識別される前記ＳＡＴＡターゲット・デバイスについてのＳＡＳ識別子を決定するために、前記マッピング・テーブルの中のエントリにアクセスするように動作可能である、請求項２に記載のエキスパンダ。
前記マッピング・テーブルの各エントリは、前記ＳＡＴＡホストが、前記第１のＦＩＳの中で識別される前記ＳＡＴＡターゲット・デバイスに対するアクセスを許可されるかどうかを示す許可情報を備える、請求項６に記載のエキスパンダ。
拡張された、「ＳＡＳ」として知られているシリアル・アタッチドＳＣＳＩのエキスパンダにおいて動作可能な方法であって、前記エキスパンダは、前記拡張されたＳＡＳエキスパンダの「ＰＨＹ」として知られている第１の物理的リンクを通して、「ＳＡＴＡ」として知られているシリアル・アドバンスド・テクノロジー・アタッチメントのホストと結合され、前記拡張されたＳＡＳエキスパンダは、ＳＡＴＡターゲット・デバイスと結合され、前記方法は、
前記ＳＡＴＡターゲット・デバイスに方向づけられた、「ＦＩＳ」として知られている第１のフレーム情報構造を前記ＳＡＴＡホストから受信すること、
前記第１のＦＩＳの受信に応じて、「ＳＴＰ」として知られているＳＡＴＡトンネリング・プロトコルを使用して前記ＳＡＴＡターゲット・デバイスに対するＳＡＳ接続をオープンにすること、および
前記オープンにされたＳＡＳ接続を通して前記第１のＦＩＳを送信すること
を備えることを特徴とする方法。
前記ＳＡＴＡホストからさらなるＳＡＴＡ情報を受信すること、および
前記オープンにされたＳＡＳ接続を通して前記さらなるＳＡＴＡ情報を前記ＳＡＴＡターゲット・デバイスへと送信すること
をさらに備える、請求項８に記載の方法。
前記オープンにされたＳＡＳ接続を通してさらなるＳＡＳ情報を前記ＳＡＴＡターゲット・デバイスから受信すること、および
前記オープンにされたＳＡＳ接続を通して前記さらなるＳＡＴＡ情報を前記ＳＡＴＡホストへと送信すること
をさらに備える、請求項８に記載の方法。
前記拡張されたＳＡＳエキスパンダのメモリに記憶されるテーブルの中で、前記ＳＡＴＡホストに対応し、また前記ＳＡＴＡターゲット・デバイスに対応するエントリを見出すこと、および
ＳＴＰを使用して前記１つまたは複数の他のＳＡＳエキスパンダを通して前記ＳＡＴＡターゲット・デバイスにアクセスするルーティング情報を前記見出されたエントリから決定すること
をさらに備える、請求項８に記載の方法。
前記ＳＡＴＡホストが前記ＳＡＴＡターゲット・デバイスにアクセスする許可を示す許可情報を前記見出されたエントリから決定すること、および
前記ＳＡＴＡホストが前記ＳＡＴＡターゲット・デバイスに対するアクセスを拒否されることを決定することに応じて前記第１のＳＡＴＡＦＩＳを拒絶すること
をさらに備える、請求項１１に記載の方法。
その間に情報が、前記ＳＡＴＡホストと、前記ＳＡＴＡターゲット・デバイスとの間で交換されないあらかじめ決定されたタイムアウトの期限切れに応じて、前記ＳＡＴＡホストと、前記ＳＡＴＡターゲット・デバイスとの間の前記オープンな接続をクローズにすること
をさらに備える、請求項８に記載の方法。