第九章 天翻地覆——FC协议的巨大 力量

9.4.2  SAS链路层

    对于SAS的链路层协议内容，比如帧的组成结构、帧同步、链路错误恢复等由于太过底层，请想了解的读者自行参考SAS协议文本（大部分帧结构都与FC类似）。这里只简要介绍一下SAS链路层与FC的一个最大的不同之处以及速率适配方面。

    SAS在链路层使用面向连接的交换技术。Initiator向Target发起通信之前必须建立好连接，但是要与传输层的端到端连接相区别开（SAS的传输层也有连接，下文描述）。SAS链路层的连接指的是在一个SAS网络内的两个PHY的通信路径中的所有Expander内部，都将为这条通信保持相应的资源，比如Crossbar矩阵内的交换路径。某个Initiator和Target对初次收发数据时，Crossbar上的Arbiter，或者叫Connection Manager会检测并且在Crossbar内新建一条路径，以便将它们之间的数据通过恒定的路径发送到下一跳Expander的端口，下一跳Expander再做相同的动作直到数据达到最终Target。连接是在每个PHY之间建立的，如果使用宽端口，则每个PHY之间都会为对应的OPEN请求建立连接，因为每个PHY之间都有链路，都需要保留对应的资源和路径。

具体连接发起和结束的过程如下。

    （1）Initiator端的链路层首先通过PHY接口向其连接的Expander发起一个OPEN帧，帧中携带的是Target端PHY的SAS地址。

    （2）本地Expander收到之后，首先返回AIP帧（Arbitration In Progress），这期间，Expander会为这个请求分配资源。由于Expander需要维持很多Initiator和Target的连接，有时资源不够的话，分配的资源会相冲突，需要根据SAS地址来判断连接的优先级以便有限分配高优先级连接的资源，这个过程就是仲裁，但是它与FCAL的仲裁有着本质的不同。

    （3）Arbitration成功之后，在Expander内为其保留恒定资源和Crossbar路径，然后将这个帧路由到Target所在的Expander，途中经过的所有Expander都会为这个初始连接分配恒定资源和路径。

    （4）Target端的链路层接收到OPEN请求之后，向Initiator端返回一个OPEN_ACCEPT帧。连接建立。

    需要关闭连接的时候，Initiator端发送CLOSE帧。

     
    图9-29所示为连接发起和接受期间的步骤。

    对于适配不同速率的设备，SAS的链路层通过在快速链路上插入对应长度的ALIGN冗余数据来保持速率适配，如图9-30所示。

      

 

图9-29  SAS连接发起和接受过程                 图9-30  SAS的速率适配