TW201441834A - 介面擴展裝置及串列連接介面擴展器 - Google Patents

Abstract

一種串列連接介面（SAS）擴展器，包括第一、第二、第三埠、固件以及傳輸管理模組，第一埠用於與該電腦端連接，第二埠用於與多個硬碟建立資料連接。第三埠用於與相鄰的其他SAS擴展器連接。該固件存儲有反映了該SAS擴展器傳輸的資料流程量的暫存器值。該傳輸管理模組根據該暫存器值判斷所在的SAS擴展器的資料流程量飽和時，通過第三埠與該相鄰的其他SAS擴展器進行通信，而將部分資料分流至該相鄰的其他SAS擴展器進行傳輸。

Description

介面擴展裝置及串列連接介面擴展器

本發明涉及一種擴展裝置，特別涉及一種介面擴展裝置及串列連接介面擴展器。

目前，SAS擴展器（Serial Attached SCSI Expander，串列連接介面擴展器）等記憶體介面擴展器已經廣泛使用於電腦行業。一般，SAS擴展器主要用於連接硬碟與電腦，通過SAS擴展器，即可將硬碟作為電腦外接的記憶體，也可以將硬碟作為電腦內置的記憶體。一般情況下，在一個包括若干硬碟以及若干SAS擴展器的存儲系統中，每一SAS擴展器連接有多個硬碟，例如連接16或32個硬碟。然而，由於SAS擴展器連接的硬碟較多，當某一SAS擴展器的資料傳輸量較大時，會遇到頻寬流量飽和的問題，此時導致資料存取速度較慢。用戶只能選擇等待或更換成本更高的具有更高傳輸速度的SAS擴展器。

本發明提供一種介面擴展裝置及串列連接介面擴展器，能有效解決頻寬流量飽和的問題，且不需要增加成本。

一種介面擴展裝置，連接於電腦端以及若干硬碟之間，用於擴展電腦端所連接的硬碟，該串列連接介面擴展裝置包括若干SAS擴展器，每一SAS擴展器均包括第一埠以及第二埠，該第一埠用於與該電腦端連接，該第二埠用於與多個硬碟建立資料連接，其中，每一SAS擴展器還包括第三埠、固件以及傳輸管理模組。該第三埠用於與相鄰的SAS擴展器連接。該固件用於存儲暫存器值，該固件所存儲的暫存器值反映了所在的SAS擴展器傳輸的資料流程量，並隨著所在的SAS擴展器傳輸的資料流程量的變化而變化。該傳輸管理模組用於讀取所在的SAS擴展器的固件中的暫存器值，並根據該暫存器值判斷所在的SAS擴展器的資料流程量是否飽和，該傳輸管理模組並在判斷所在的SAS擴展器的資料流程量飽和時，通過第三埠與相鄰的SAS擴展器進行通信，而將部分資料分流至該相鄰的SAS擴展器進行傳輸。

一種串列連接介面擴展器，包括第一埠以及第二埠，該第一埠用於與該電腦端連接，該第二埠用於與多個硬碟建立資料連接，其中，該串列連接介面擴展器還包括第三埠、固件以及傳輸管理模組。該第三埠用於與相鄰的其他串列連接介面擴展器連接。該固件用於存儲暫存器值，該固件所存儲的暫存器值反映了該串列連接介面擴展器傳輸的資料流程量，並隨著串列連接介面擴展器傳輸的資料流程量的變化而變化。該傳輸管理模組用於讀取該串列連接介面擴展器的固件中的暫存器值，並根據該暫存器值判斷該串列連接介面擴展器的資料流程量是否飽和，該傳輸管理模組並在判斷所在的串列連接介面擴展器的資料流程量飽和時，通過第三埠與該相鄰的其他串列連接介面擴展器進行通信，而將部分資料分流至該相鄰的其他串列連接介面擴展器進行傳輸。

本發明的介面擴展裝置及串列連接介面擴展器，在當一SAS擴展器的資料流程量飽和時，該SAS擴展器可將部分資料分流至相鄰的SAS擴展器進行傳輸，能有效的解決資料傳輸過慢的問題，且不需要增加成本。

100．．．介面擴展裝置

200．．．電腦端

300．．．硬碟

10．．．SAS擴展器

20．．．連接介面

11．．．第一埠

12．．．第二埠

13．．．第三埠

21．．．擴展器連接介面

22．．．硬碟連接介面

14．．．固件

15．．．傳輸管理模組

圖1為本發明第一實施方式中介面擴展裝置的模組架構圖。

圖2為本發明一實施方式中介面擴展裝置所包括的SAS擴展器的功能模組圖。

請一併參閱圖1，為本發明第一實施方式中介面擴展裝置100的模組架構圖。該介面擴展裝置100連接於電腦端200以及若干硬碟300之間，用於擴展電腦端200所連接的硬碟300。其中，該電腦端200可為包括筆記本電腦、臺式電腦以及平板電腦在內的電腦外露的至少一個存儲介面，例如USB介面，該電腦端200還可為包括筆記本電腦、臺式電腦以及平板電腦在內的電腦內置的主板上的至少一個介面，例如PCI（Peripheral Component Interconnect，週邊元件連接）介面等。

該介面擴展裝置100包括若干SAS擴展器（Serial Attached SCSI Expander，串列連接介面擴展器）10。該若干SAS擴展器10均包括第一埠11、第二埠12以及第三埠13。

其中，每一SAS擴展器10的第一埠11均與該電腦端200連接，第二埠12用於與多個硬碟300建立資料連接。

在本實施方式中，該介面擴展裝置100還包括連接介面20。該連接介面20包括若干擴展器連接介面21以及若干硬碟連接介面22。每一擴展器連接介面21用於連接一SAS擴展器10，每一硬碟連接介面22用於連接一硬碟300。其中，該連接介面20中的擴展器連接介面21連接有多個硬碟連接介面22，以及一連接介面20，從而使得每一SAS擴展器10通過該連接介面20連接多個硬碟300。在其他實施方式中，該SAS擴展器10的第二埠12可直接與多個硬碟300連接並建立資料連接，無需通過連接介面20。

每一SAS擴展器10通過第三埠13與相鄰的SAS擴展器10連接。具體的，相鄰的兩個SAS擴展器10通過各自的第三埠13建立多個物理通訊管道（Physical links，PHY），例如建立8個物理通訊管道，從而該若干SAS擴展器10通過各自的第三埠13依次連接。其中，每一SAS擴展器10所包括的第三埠13的數量為至少一個，例如，當一SAS擴展器10僅有一個相鄰的SAS擴展器10時，可僅有一個第三埠13，而當一SAS擴展器10有兩個相鄰的SAS擴展器10時，則需要兩個第三埠13用以分別與該兩個相鄰的SAS擴展器10連接。

請一併參閱圖2，為SAS擴展器10的內部模組圖。如圖2所示，每一SAS擴展器10還包括一固件14以及一傳輸管理模組15。其中，該固件14存儲有暫存器值（register value）。與現有相同，該固件14所存儲的暫存器值反映了所在的SAS擴展器10傳輸的資料流程量即頻寬，並隨著所在的SAS擴展器10傳輸的資料流程量的變化而變化。該傳輸管理模組15用於讀取所在的SAS擴展器10的固件14中的暫存器值，並根據該暫存器值判斷所在的SAS擴展器10的資料流程量是否飽和，該傳輸管理模組15並在判斷所在的SAS擴展器10的資料流程量飽和時，通過第三埠13將部分資料分流至該相鄰的SAS擴展器10進行傳輸。其中，該傳輸管理模組15可為單片機等處理晶片或運行於該SAS擴展器10中的一自動運行程式。

其中，該介面擴展裝置100的每一SAS擴展器10具有相同的位址，該位址均指向該電腦端200。該傳輸管理模組15通過第三埠13將部分資料分流至該相鄰的SAS擴展器10進行傳輸為：該資料流程量飽和的SAS擴展器10的傳輸管理模組15產生一分流請求並通過第三埠13傳輸至與第三埠13連接的相鄰的SAS擴展器10中的傳輸管理模組15，並將部分資料通過第三埠13傳輸至該相鄰的SAS擴展器10，相鄰的SAS擴展器10中的傳輸管理模組15控制將接收到的該部分資料根據該位址的指向進行繼續傳輸，即，將該部分資料傳輸至電腦端200。

本發明中，由於每一SAS擴展器10連接至同一電腦端200，從而，該些硬碟300無論通過哪一個SAS擴展器10均能連接至該電腦端200，不影響資料的存取。且該資料流程量飽和的SAS擴展器10通過將部分資料分流至相鄰的SAS擴展器10進行傳輸，能有效的解決資料傳輸過慢的問題，且不需要增加成本。

在本實施方式中，該SAS擴展器10的第一埠11、第二埠12以及第三埠13以及該連接介面20的擴展器連接介面21以及硬碟連接介面22為邏輯上的劃分。即，在物理上，SAS擴展器10的第一埠11、第二埠12以及第三埠13為一整體的金手指，通過邏輯上的劃分而分為該第一埠11、第二埠12以及第三埠13。同樣，該連接介面20的擴展器連接介面21以及硬碟連接介面22在物理上可為一同一介面的不同引腳，通過邏輯上的劃分而分為擴展器連接介面21以及硬碟連接介面22。在其他實施方式中，該SAS擴展器10的第一埠11、第二埠12以及第三埠13以及該連接介面20的擴展器連接介面21以及硬碟連接介面22為物理上的不同埠和介面。

從而本發明中，當一SAS擴展器10的資料流程量飽和時，該SAS擴展器10可將部分資料分流至相鄰的SAS擴展器10進行傳輸，能有效的解決資料傳輸過慢的問題，且不需要增加成本。

可以理解，以上所述實施方式僅供說明本發明之用，而並非對本發明的限制。有關技術領域的普通技術人員根據本發明在相應的技術領域做出的變化應屬於本發明的保護範疇。

100．．．介面擴展裝置

200．．．電腦端

300．．．硬碟

10．．．SAS擴展器

20．．．連接介面

11．．．第一埠

12．．．第二埠

13．．．第三埠

21．．．擴展器連接介面

22．．．硬碟連接介面

Claims (8)

1. 一種介面擴展裝置，連接於電腦端以及若干硬碟之間，用於擴展電腦端所連接的硬碟，該介面擴展裝置包括若干SAS擴展器，每一SAS擴展器均包括第一埠以及第二埠，該第一埠用於與該電腦端連接，該第二埠用於與多個硬碟建立資料連接，其改良在於，每一SAS擴展器還包括：
   第三埠，用於與相鄰的SAS擴展器連接；
   固件，用於存儲暫存器值，該固件所存儲的暫存器值反映了所在的SAS擴展器傳輸的資料流程量，並隨著所在的SAS擴展器傳輸的資料流程量的變化而變化；以及
   傳輸管理模組，用於讀取所在的SAS擴展器的固件中的暫存器值，並根據該暫存器值判斷所在的SAS擴展器的資料流程量是否飽和，該傳輸管理模組並在判斷所在的SAS擴展器的資料流程量飽和時，通過第三埠將部分資料分流至該相鄰的SAS擴展器進行傳輸。
2. 如申請專利範圍第1項所述之介面擴展裝置，其中，介面擴展裝置中相鄰的兩個SAS擴展器通過各自的第三埠建立多個物理通訊管道，從而該若干SAS擴展器通過各自的第三埠依次連接。
3. 如申請專利範圍第1項所述之介面擴展裝置，其中，介面擴展裝置還包括一連接介面，該連接介面包括若干擴展器連接介面以及若干硬碟連接介面，每一擴展器連接介面用於連接一SAS擴展器，每一硬碟連接介面用於連接一硬碟，該連接介面中的擴展器連接介面連接有多個硬碟連接介面，從而使得每一SAS擴展器通過該連接介面與多個硬碟建立資料連接。
4. 如申請專利範圍第1項所述之介面擴展裝置，其中，該介面擴展裝置的每一SAS擴展器具有相同的位址，該位址指向該電腦端；該傳輸管理模組將部分資料分流至該相鄰的SAS擴展器進行傳輸為：該傳輸管理模組產生一分流請求並通過第三埠傳輸至與第三埠連接的相鄰的SAS擴展器中，相鄰的SAS擴展器中的傳輸管理模組控制將接收到的該部分資料後根據該位址的指向進行繼續傳輸。
5. 如申請專利範圍第1項所述之介面擴展裝置，其中，該電腦端為包括筆記本電腦、臺式電腦以及平板電腦在內的電腦外露的至少一個存儲介面或為包括筆記本電腦、臺式電腦以及平板電腦在內的電腦內置的主板上的至少一個介面。
6. 一種串列連接介面擴展器，包括第一埠以及第二埠，該第一埠用於與該電腦端連接，該第二埠用於與多個硬碟建立資料連接，其改良在於，該串列連接介面擴展器還包括：
   第三埠，用於與相鄰的其他串列連接介面擴展器連接；
   固件，用於存儲暫存器值，該固件所存儲的暫存器值反映了該串列連接介面擴展器傳輸的資料流程量，並隨著串列連接介面擴展器傳輸的資料流程量的變化而變化；以及
   傳輸管理模組，用於讀取該串列連接介面擴展器的固件中的暫存器值，並根據該暫存器值判斷該串列連接介面擴展器的資料流程量是否飽和，該傳輸管理模組並在判斷所在的串列連接介面擴展器的資料流程量飽和時，產生一分流請求並通過第三埠將該分流請求傳送至與該第三埠連接的其他串列介面擴展器，使得該其他串列介面擴展器回應該分流請求將部分資料分流至該其他串列連接介面擴展器進行傳輸。
7. 如申請專利範圍第6項所述之串列連接介面擴展器，其中，該串列連接介面擴展器通過第三埠與相鄰的其他SAS擴展器建立多個物理通訊管道。
8. 如申請專利範圍第6項所述之串列連接介面擴展器，其中，該電腦端為包括筆記本電腦、臺式電腦以及平板電腦在內的電腦外露的至少一個存儲介面或為包括筆記本電腦、臺式電腦以及平板電腦在內的電腦內置的主板上的至少一個介面。