TW201324171A - SAS Expander設備的PHY切換方法及系統 - Google Patents

Abstract

一種SAS Expander設備的PHY切換方法及系統，該方法包括：檢測SAS Expander設備的工作PHY是否有故障，當有時，備份故障PHY的參數；選取一預留PHY分配給該故障PHY；對備份故障PHY的參數進行修改，對應新的預留PHY產生一新韌體，將該新韌體寫入SAS Expander設備的記憶體；檢測該SAS Expander設備的預留PHY是否有故障，當有時，判斷切換次數是否小於閥值，小於時，備份故障PHY的參數，重新選取一預留PHY分配給該故障PHY，不小於時，進行資訊提示。

Description

SAS Expander設備的PHY切換方法及系統

本發明涉及一種SAS Expander設備的PHY切換方法及系統。

SAS指串列SCSI技術，英文全稱為Serial Attached SCSI(Small Computer System Interface，小型電腦系統介面)。SAS是一種磁片連接技術。PHY(包含收發器的物理鏈路介面)雖然是個邏輯概念，但功能上很像光纖通道中的SFP，它對應的是一組SAS協定收發單元，由一個發送器和一個接收器組成。當SAS擴展器(Expander)設備被靜電或外部連接裝置破壞時，則SAS Expander設備的PHY會產生故障。

過去SAS Expander設備(例如，LSI SAS 2X36)若遇到PHY故障，往往要將SAS Expander設備的卡換掉，才可以解決硬體故障的問題。在這個故障排除的過程中，可能會導致硬碟資訊的流失，同時也會浪費很多時間。

鑒於以上內容，有必要提供一種SAS Expander設備的PHY切換方法及系統，以實現SAS Expander設備的故障PHY至預留PHY的自動切換。

所述SAS Expander設備的PHY切換方法，該方法包括以下步驟：檢測步驟：檢測SAS Expander設備的工作PHY是否有故障，當SAS Expander設備的工作PHY有故障時，執行備份步驟，否則直接結束流程；備份步驟：備份故障PHY的參數至電腦；分配步驟：選取一個預留PHY分配給該故障PHY；寫入步驟：根據SAS Expander設備的線路連接情況對備份故障PHY的參數進行修改，並將修改後的故障PHY的參數、電腦中原始的韌體檔案中該SAS Expander設備的原始韌體及預留PHY的標識碼寫入一個新的韌體，並將該新的韌體寫入該SAS Expander設備的記憶體中，所述原始的韌體檔案中保存著所有SAS Expander設備的原始韌體；再次檢測步驟：檢測該SAS Expander設備的預留PHY是否有故障，當該SAS Expander設備的預留PHY有故障時，執行判斷步驟，否則，直接結束流程；判斷步驟：判斷切換次數是否小於一個預設的閥值，當切換次數小於該閥值時，返回執行備份步驟，否則，執行提示步驟；提示步驟：進行故障PHY切換失敗的資訊提示。

所述SAS Expander設備的PHY切換系統，該系統包括：檢測模組，用於檢測SAS Expander設備的工作PHY是否有故障；備份模組，用於當SAS Expander設備的工作PHY有故障時，備份故障PHY的參數至電腦；分配模組，用於選取一個預留PHY分配給該故障PHY；寫入模組，用於根據SAS Expander設備的線路連接情況對備份故障PHY的參數進行修改，並將修改後的故障PHY的參數、電腦中原始的韌體檔案中該SAS Expander設備的原始韌體及預留PHY的標識碼寫入一個新的韌體，並將該新的韌體寫入該SAS Expander設備的記憶體中，所述原始的韌體檔案中保存著所有SAS Expander設備的原始韌體；檢測模組，還用於檢測該SAS Expander設備的預留PHY是否有故障；判斷模組，用於當SAS Expander設備的預留PHY有故障時，判斷切換次數是否小於一個預設的閥值；分配模組，還用於當切換次數小於該閥值時，選取另一個預留PHY分配給該故障PHY；提示模組，用於當切換次數不小於該閥值時，進行故障PHY切換失敗的資訊提示。

相較於習知技術，本發明所述之SAS Expander設備的PHY切換方法及系統，通過獨立冗餘磁碟陣列(Redundant Array of Independent Disk，RAID)卡或串口對SAS Expander設備的工作PHY進行檢測，當檢測到工作PHY故障時，實現故障PHY至預留PHY的自動切換。

如圖1所示，係為本發明SAS Expander設備的PHY切換系統較佳實施例之架構圖。

SAS Expander設備的PHY切換系統10運行於電腦1中，所述電腦1中還包括RAID卡20、SAS Expander設備30及硬體設備40，所述硬體設備40可為SAS Expander設備30、硬碟、SAS適配器或其他終端設備。

所述RAID卡20連接至SAS Expander設備30，同時所述SAS Expander設備30通過PHY的埠與一個或多個硬體設備40連接(圖中僅畫出一個)。當硬體設備40為SAS Expander設備30時，所述SAS Expander設備30上亦可再連接一個或多個硬體設備40。

所述PHY的埠是半物理半邏輯的概念，一方面，每個埠都對應一條實實在在的物理連接線；另一方面，每個埠都有一個唯一的埠位址。所述PHY按照狀態的不同，可以分為工作PHY、預留PHY及其餘的PHY。所述工作PHY指SAS Expander設備30工作時默認使用的PHY。所述預留PHY為對應的工作PHY預留，並在該工作PHY發生故障時使用。每個PHY均有一個標識碼。

本發明的前提為，每個工作PHY應至少有一個對應的預留PHY。例如，有四個工作PHY，每個工作PHY應至少有一個對應的預留PHY，則應至少有四個預留PHY。所述工作PHY及其對應的預留PHY是由硬體線路來定義的。

所述SAS Expander設備的PHY切換系統10通過RAID卡20檢測SAS Expander設備30與硬體設備40的連通性，當檢測到SAS Expander設備30與硬體設備40的連通性好時，則判定SAS Expander設備30的工作PHY正常。

所述SAS Expander設備30的記憶體中保存有一個韌體，該韌體中保存著該SAS Expander設備30的PHY的相關資訊，該PHY的相關資訊包括：PHY配置資料記錄(PHY Config Data Page)、PHY連接資訊記錄(PHY Connector Info Page)、SAS位址記錄(SAS Address Page)等資訊。所述PHY Config Data Page包含該SAS Expander設備記憶體裏的內部存儲資料。所述PHY Connector Info Page包括：直接路線(Direct routing)、表列路線(Table routing)、其他路線(Subtractive)等。所述韌體(firmware)，又叫韌件、固件，是一種嵌入在SAS Expander設備30中的軟體。所述電腦1中保存有一個原始的韌體檔案，該韌體檔案中保存有所有SAS Expander設備30中的初始韌體，該初始韌體為SAS Expander設備30還未工作時的韌體。

如圖2所示，係為本發明SAS Expander設備的PHY切換系統較佳實施例之功能模組圖。

所述SAS Expander設備的PHY切換系統10包括檢測模組100、備份模組101、分配模組102、寫入模組103、判斷模組104、提示模組105及設置模組106。各模組的功能將結合圖3之流程圖進行詳細介紹。

如圖3所示，係為本發明SAS Expander設備的PHY切換方法較佳實施例之流程圖。

步驟S10，所述檢測模組100檢測SAS Expander設備30的工作PHY是否有故障。當SAS Expander設備30的工作PHY有故障時，執行步驟S11，否則直接結束流程。

所述檢測模組100通過RAID卡20或串口檢測SAS Expander設備30與硬體設備40的連通性，當檢測到SAS Expander設備30與硬體設備40的連通性好時，判定SAS Expander設備的工作PHY正常，否則，判定SAS Expander設備的工作PHY有故障，將該有故障的工作PHY稱為故障PHY。

檢測SAS Expander設備30與硬體設備40的連通性的方式有多種，例如：通過預設路徑讀取硬體設備40來檢測連通性，當檢測模組100能通過預設路徑讀取到硬體設備40時，判定SAS Expander設備30與硬體設備40的連通性好，否則，判定SAS Expander設備30與硬體設備40的連通性不好。所述預設路徑根據SAS Expander設備30的實際線路連接情況進行設置。

或者，經由SAS Expander設備30發送一個檢測信號至硬體設備40來檢測連通性，當檢測模組100能收到硬體設備40對應該檢測信號的回饋信號時，判定SAS Expander設備30與硬體設備40的連通性好，否則，判定SAS Expander設備30與硬體設備40的連通性不好。

步驟S11，所述備份模組101備份該故障PHY的參數至電腦1。

該備份模組101從SAS Expander設備30的韌體中取出該故障PHY的參數，並將取出的參數存儲於電腦1中。所述故障PHY的參數資訊表明該故障PHY所在埠的暫存器的狀態。所述故障PHY的參數包括：PHY Config Data Page、PHY Connector Info Page、SAS Address Page等。所述備份的故障PHY的參數存儲於電腦1的記憶體或電腦1的一個預置的檔案中。

步驟S12，所述分配模組102選取一個預留PHY分配給該故障PHY。

在該步驟中，分配模組102實質上是從該故障PHY對應的SAS Expander設備30的韌體中選取該故障PHY對應的預留PHY。

當該故障PHY所對應的預留PHY不只一個時，預留PHY的選取順序由設置模組106進行設置，設置模組106根據用戶的需求設置預留PHY的選取順序。例如，當兩個預留PHY的標識碼為21、22時，設置模組106可根據用戶需求，設置先選取標識碼為21的預留PHY，再選取標識碼為22的預留PHY，或者，設置先選取標識碼為22的預留PHY，再選取標識碼為21的預留PHY。

當該故障PHY所對應的預留PHY僅有一個時，設置模組106設置始終只選取該預留PHY。

步驟S13，所述寫入模組103根據SAS Expander設備的線路連接情況對備份的故障PHY的參數進行修改，並將修改後的故障PHY的參數、電腦1中原始的韌體檔案中該SAS Expander設備30的原始韌體及預留PHY的標識碼寫入一個新的韌體(該過程，下文統稱為對應新的預留PHY產生新的韌體)，並將該新的韌體寫入該SAS Expander設備30的記憶體中。

SAS Expander設備30中只能存在一個韌體，當寫入模組103將新的韌體寫入SAS Expander設備30的記憶體後，原先存在於該SAS Expander設備30的記憶體中的韌體被該新的韌體覆蓋，此時該SAS Expander設備30的記憶體中存在的是新的韌體，之後SAS Expander設備30工作時，使用的為上文中分配的預留PHY。因此，當將新的韌體寫入SAS Expander設備30的記憶體後，則表明完成了一次故障PHY與預留PHY的切換，切換次數加1(切換次數在初始時為0)。

步驟S14，所述檢測模組100檢測該SAS Expander設備30的預留PHY是否有故障。當SAS Expander設備30的預留PHY有故障時，執行步驟S15，否則，直接結束流程。

在該步驟中，檢測預留PHY是否有故障的方法同步驟S10，不再贅述。

步驟S15，所述判斷模組104判斷切換次數是否小於一個預設的閥值。當切換次數小於該閥值時，返回執行步驟S11，否則，執行步驟S16。

所述閥值根據用戶經驗值進行設定，如為2、3、4等值。該閥值用於確定故障PHY切換至預留PHY的次數。例如，在本較佳實施例中，當閥值為2時，當第一次由故障PHY切換至預留PHY後，預留PHY依然有故障，判斷模組104判定切換次數(此時切換次數為1)小於閥值，則可再次由預留PHY切換至其他的預留PHY(該其他的預留PHY由設置模組106進行設置)。當切換至其他的預留PHY後，預留PHY依然有故障時，判斷模組104判定切換次數(此時切換次數為2)不小於閥值，執行步驟S16。

步驟S16，所述提示模組105進行故障PHY切換失敗的資訊提示。

所述故障PHY切換失敗的資訊提示包括：經過幾次切換、每次切換失敗時所對應的失敗原因、每次切換時所用的預留PHY的號碼、故障PHY的參數等。

總體而言，上述過程如下：當檢測模組100檢測到工作PHY故障時(假設閥值為2)，此時備份模組101備份該故障PHY的參數至電腦1；分配模組102選取一個預留PHY分配給該故障PHY；寫入模組103對備份的故障PHY的參數進行修改，並對應新的預留PHY產生一個新的韌體，並將該新的韌體寫入該SAS Expander設備30的記憶體中，完成一個切換過程，此時對應的切換次數加1(初始切換次數為0)。之後，檢測模組100繼續檢測切換後的預留PHY是否有故障，當切換後的預留PHY沒有故障時，直接結束流程，否則，判斷模組104判定切換次數小於閥值，備份模組101備份該故障PHY的參數至電腦1；分配模組102根據設置模組106的設置重新選取一個預留PHY；寫入模組103對備份的故障PHY的參數重新進行修改，並對應該重新選取的預留PHY重新產生一個韌體，將該重新產生的韌體寫入SAS Expander設備30的記憶體，此時切換次數為2；檢測模組100檢測再次切換後的預留PHY是否有故障，當再次切換後的預留PHY沒有故障時，直接結束流程，否則，判斷模組104判定切換次數不小於閥值，提示模組105進行失敗的資訊提示。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅爲本發明之較佳實施例，本發明之範圍並不以上述實施例爲限，舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

1．．．電腦

10．．．SAS Expander設備的PHY切換系統

100．．．檢測模組

101．．．備份模組

102．．．分配模組

103．．．寫入模組

104．．．判斷模組

105．．．提示模組

106．．．設置模組

20．．．RAID卡

30．．．SAS Expander設備

40．．．硬體設備

S10．．．檢測SAS Expander設備的工作PHY是否有故障

S11．．．備份故障PHY的參數至電腦

S12．．．選取一個預留PHY分配給該故障PHY

S13．．．對備份的故障PHY的參數進行修改，對應新的預留PHY產生一個新的韌體，將該新的韌體寫入SAS Expander設備的記憶體

S14．．．檢測該SAS Expander設備的預留PHY是否有故障

S15．．．切換次數是否小於閥值

S16．．．進行故障PHY切換失敗的資訊提示

圖1係為本發明SAS Expander設備的PHY切換系統較佳實施例之架構圖。

圖2係為本發明SAS Expander設備的PHY切換系統較佳實施例之功能模組圖。

圖3係為本發明SAS Expander設備的PHY切換方法較佳實施例之流程圖。

S10．．．檢測SAS Expander設備的工作PHY是否有故障

S11．．．備份故障PHY的參數至電腦

S12．．．選取一個預留PHY分配給該故障PHY

S13．．．對備份的故障PHY的參數進行修改，對應新的預留PHY產生一個新的韌體，將該新的韌體寫入SAS Expander設備的記憶體

S14．．．檢測該SAS Expander設備的預留PHY是否有故障

S15．．．切換次數是否小於閥值

S16．．．進行故障PHY切換失敗的資訊提示

Claims (10)

1. 一種SAS Expander設備的PHY切換方法，其中，該方法包括以下步驟：
   檢測步驟：檢測SAS Expander設備的工作PHY是否有故障，當SAS Expander設備的工作PHY有故障時，執行備份步驟，否則直接結束流程；
   備份步驟：備份故障PHY的參數至電腦；
   分配步驟：選取一個預留PHY分配給該故障PHY；
   寫入步驟：根據SAS Expander設備的線路連接情況對備份故障PHY的參數進行修改，並將修改後的故障PHY的參數、電腦中原始的韌體檔案中該SAS Expander設備的原始韌體及預留PHY的標識碼寫入一個新的韌體，並將該新的韌體寫入該SAS Expander設備的記憶體中，所述原始的韌體檔案中保存著所有SAS Expander設備的原始韌體；
   再次檢測步驟：檢測該SAS Expander設備的預留PHY是否有故障，當該SAS Expander設備的預留PHY有故障時，執行判斷步驟，否則，直接結束流程；
   判斷步驟：判斷切換次數是否小於一個預設的閥值，當切換次數小於該閥值時，返回執行備份步驟，否則，執行提示步驟；
   提示步驟：進行故障PHY切換失敗的資訊提示。
2. 如申請專利範圍第1項所述之SAS Expander設備的PHY切換方法，其中，所述檢測步驟包括：
   通過RAID卡或串口檢測SAS Expander設備與該SAS Expander設備連接的硬體設備之間的連通性；
   當檢測到SAS Expander設備與硬體設備的連通性好時，判定SAS Expander設備的工作PHY正常；
   當檢測到SAS Expander設備與硬體設備的連通性不好時，判定SAS Expander設備的工作PHY有故障。
3. 如申請專利範圍第2項所述之SAS Expander設備的PHY切換方法，其中，通過以下兩種方式來檢測SAS Expander設備與硬體設備的連通性：
   是否能通過預設路徑讀取到該硬體設備；
   或者，經由SAS Expander設備發送一個檢測信號至該硬體設備，檢測是否能收到該硬體設備對應該檢測信號的回饋信號。
4. 如申請專利範圍第1項所述之SAS Expander設備的PHY切換方法，其中，該方法在分配步驟前還包括：
   設置步驟：當該故障PHY所對應的預留PHY不只一個時，根據用戶的需求設置預留PHY的選取順序；
   當該故障PHY所對應的預留PHY僅有一個時，設置始終只選取該預留PHY。
5. 如申請專利範圍第1項所述之SAS Expander設備的PHY切換方法，其中，將新的韌體寫入SAS Expander設備的記憶體後，一次故障PHY至預留PHY的切換完成，切換次數加1。
6. 一種SAS Expander設備的PHY切換系統，其中，該系統包括：
   檢測模組，用於檢測SAS Expander設備的工作PHY是否有故障；
   備份模組，用於當SAS Expander設備的工作PHY有故障時，備份故障PHY的參數至電腦；
   分配模組，用於選取一個預留PHY分配給該故障PHY；
   寫入模組，用於根據SAS Expander設備的線路連接情況對備份故障PHY的參數進行修改，並將修改後的故障PHY的參數、電腦中原始的韌體檔案中該SAS Expander設備的原始韌體及預留PHY的標識碼寫入一個新的韌體，並將該新的韌體寫入該SAS Expander設備的記憶體中，所述原始的韌體檔案中保存著所有SAS Expander設備的原始韌體；
   檢測模組，還用於檢測該SAS Expander設備的預留PHY是否有故障；
   判斷模組，用於當SAS Expander設備的預留PHY有故障時，判斷切換次數是否小於一個預設的閥值；
   分配模組，還用於當切換次數小於該閥值時，選取另一個預留PHY分配給該故障PHY；
   提示模組，用於當切換次數不小於該閥值時，進行故障PHY切換失敗的資訊提示。
7. 如申請專利範圍第6項所述之SAS Expander設備的PHY切換系統，其中，所述檢測模組通過以下步驟進行工作PHY是否有故障的判斷：
   通過RAID卡或串口檢測SAS Expander設備與該SAS Expander設備連接的硬體設備之間的連通性；
   當檢測到SAS Expander設備與硬體設備的連通性好時，判定SAS Expander設備的工作PHY正常；
   當檢測到SAS Expander設備與硬體設備的連通性不好時，判定SAS Expander設備的工作PHY有故障。
8. 如申請專利範圍第7項所述之SAS Expander設備的PHY切換系統，其中，通過以下兩種方式來檢測SAS Expander設備與硬體設備的連通性：
   是否能通過預設路徑讀取到該硬體設備；
   或者，經由SAS Expander設備發送一個檢測信號至該硬體設備，檢測是否能收到該硬體設備對應該檢測信號的回饋信號。
9. 如申請專利範圍第6項所述之SAS Expander設備的PHY切換系統，其中，該系統還包括：
   設置模組，用於當該故障PHY所對應的預留PHY不只一個時，根據用戶的需求設置預留PHY的選取順序；
   還用於當該故障PHY所對應的預留PHY僅有一個時，設置始終只選取該預留PHY。
10. 如申請專利範圍第6項所述之SAS Expander設備的PHY切換系統，其中，將新的韌體寫入SAS Expander設備的記憶體後，一次故障PHY至預留PHY的切換完成，切換次數加1。