專利名稱：用于將多個非光纖通道設備耦合至光纖通道仲裁環路的橋設備和方法
用于將多個非光纖通道設備耦合至光纖通道仲裁環路的橋
設備和方法
背景技術：
存儲系統已從利用具有與主機系統的總線并行總線連接演變為高速串行通信結 構和協議。相比于高成本的并行總線結構布纜，串行通信結構和協議有利地提供與較低成 本布纜和較長距離布纜限制相結合的高速度，同時進一步提供改進的抗噪性。特別地，利用 光纖光通信媒介的光纖通道(fibre channel)媒介和協議已被普遍使用一段時間了。該光 纖光通信媒介相比于任何電氣耦合(并行或串行)，提供了高速度和極大的抗噪性。光纖通 道標準對于本領域的普通技術人員是公知的，并且關于光纖通道架構的多種方面的文檔標 準可容易地在諸如www.tll.org的網站獲得。在高性能存儲區域網絡中，串行附連SCSI (SAS)和串行高級技術附連(SATA)通信 協議作為用于將計算系統耦合至存儲設備的優選媒介和協議而在很大程度上取代光纖通 道。SAS和SATA提供了對較舊的光纖通道技術的基本上較低成本的替選方案，同時保持相 似的性能水平。因此相比于光纖通道存儲設備，SAS和SATA存儲設備目前是更普遍的和更 成本有效的。在某些其中較舊的、傳統的存儲網絡利用光纖通道作為用于高性能存儲網絡的優 選耦合的存儲應用中，用戶可能極大地投資于主機總線適配器和其他相關存儲網絡設備， 其用于將主機系統耦合至光纖通道存儲網絡。盡管SAS和SATA存儲設備是相對廉價的，但 是在該傳統環境中難于論證僅出于較低成本的存儲設備的節約目的替換整個光纖通道通 信基礎設施(即，主機總線適配器、光纖布纜、光纖通道網絡設備等)的代價是值得的。因 此某些現有技術的開發方案已提供用于將SAS和SATA存儲設備耦合至光纖通道網絡的橋 設備。在光纖通道連接中，一種普遍的結構/拓撲被稱為光纖通道仲裁環路(FC-AL)。 在該拓撲中，所有設備耦合在環形或環路配置中，由此信息從一個設備傳遞到另一設備直 至由業務(transaction)所特別尋址的設備接收到業務并且對其進行處理。典型地，在 該拓撲中，在該仲裁環路上，光纖通道(FC)主機被指配靜態預留地址(典型地，零地址)。 該FC主機用作系統代理，以利用環路端口使能(LPE)和環路端口旁通(LPB)FC原語序列 (primitivesequences)來使能或旁通單獨的設備。環路拓撲中已被旁通的設備不參與在該 環路拓撲上交換的業務。相反地，這種被旁通的設備盡管在物理上駐留在環路拓撲中，但是 在邏輯上不起作用并且忽略大部分光纖通道業務。在典型的FC-AL拓撲中，環路上的每個設備代表單個目標仲裁環路物理地址 (T-ALPA)。使用LPE或LPB FC原語序列的環路端口的使能(將設備設定為非旁通狀態) 或旁通，將與原語序列中的T-ALPA地址對應的單個設備使能或旁通。出于成本效率和簡單 的目的，現今的允許將SAS或SATA存儲設備耦合至現有的FC-AL拓撲的橋設備利用環路拓 撲中的單個T-ALPA，而不管與橋設備耦合的物理SAS或SATA存儲設備的數目。利用其他的 較高層的尋址機制來通過橋設備但是在LPE/LPB FC原語序列的最低層上選擇特定SAS或 SATA設備，與具有單個T-ALPA的橋設備耦合的所有設備將被使能或旁通。
為了允許單獨地使能或旁通與橋耦合的每個單獨的存儲設備，某些現有技術解決 方案已提供了軟件/固件功能，其被編程為在該橋設備中的處理器上執行，以接收環路端 口使能和環路端口旁通原語序列，并嘗試通過較復雜的軟件分析使能和旁通與該橋耦合的 單獨設備的存儲設備。然而，根據FC規范，在該最低層處交換的FC原語序列(也被稱為“有 序集”)快速連續地(in rapid succession)重復(例如，FC-AL規范要求在接收方對接收 的原語序列采取行動之前發送至少三個相繼的LPB/LPE原語序列)。該軟件/固件解決方 案通常不具有用于根據FC-AL規范充分處理并且響應快速連續地接收的旁通原語序列所 需的性能。因此，現有技術的軟件解決方案不能全面遵照FC-AL規范。應用于目前的橋設 備的多種測試和實際應用情形未能遵照FC-AL規范，其中例如，橋設備嘗試使用軟件/固件 處理環路端口旁通/使能序列，但是未能以足夠性能進行該操作。作為示例，在一個示例性的現有技術的軟件/固件實現的橋解決方案中，橋的FC 電路檢測LPB原語序列的接收，并且引發橋設備的通用處理器的中斷以分析和處理所接收 的LPB原語序列。在該處理器正在分析和處理接收的原語序列的同時，橋設備的FC電路迫 使FC-AL媒介上的“填充”字指示空閑周期，同時該橋設備處理接收的原語序列。在一個示 例性測試中，在向處于測試下的FC-AL設備發送LPB原語序列之后，立刻發送對剛被旁通的 同一設備尋址的原語序列。例如，可在LPB原語序列之后立刻發送OPEN原語序列。根據 FC-AL標準，該設備應處理LPB和OPEN兩者，由此FC主機將接收如未被尋址設備處理的、自 FC-AL拓撲返回的OPEN原語序列(因為該設備被成功旁通)。如果當前的橋設備的軟件/ 固件中斷處理不能以足夠及時的方式處理LPB用以及時更新其環路端口狀態機(LPSM)以 接收和轉發該OPEN原語序列(如果該設備被適當旁通則可以)，則該橋設備可能不能適當 地處理該OPEN原語序列并且因此可能生成明顯的錯誤條件。盡管該測試情形在實踐中可 能是極端的和罕見的，但是其在FC-AL架構的規范內。因此，在目前的FC至SAS/SATA橋設 備中不存在用于允許與該橋設備耦合的單獨SAS/SATA設備使能或旁通的有用功能。因此，存在的挑戰是，增強通過橋設備與FC-AL通信媒介耦合的多個非FC存儲設 備中的每個設備的使能和旁通的靈活性。
發明內容
本發明通過提供關于橋設備的裝置和方法，用于使多個存儲設備與FC-AL環路以 將該多個存儲設備中的單獨的存儲設備置于旁通或非旁通狀態而不管通過該橋設備與該 FC-AL環路耦合的其他存儲設備的狀態的方式耦合，由此解決上述和其他問題，從而推進了 現有技術。在本發明的一個方面，提供了一種光纖通道橋設備。該橋設備包括用于與光纖通 道仲裁環路(FC-AL)耦合的光纖通道接口電路。該接口適于響應多個目標仲裁環路物理地 址(T-ALPA)。該橋設備還包括后端接口電路，其適于與多個存儲設備耦合。該多個存儲設 備不是FC-AL存儲設備。該橋設備進一步包括旁通控制邏輯電路，其與該光纖通道接口電 路耦合并與該后端接口電路耦合。該旁通控制邏輯電路適于對該多個存儲設備中的每個存 儲設備映射該多個T-ALPA之一。該旁通控制邏輯電路進一步適于處理關于該多個T-ALPA 中的每個T-ALPA的環路端口使能(LPE)和環路端口旁通(LPB)光纖通道原語序列，以便于 將該多個存儲設備中的單獨的存儲設備旁通和使能而不管該多個存儲設備中的其他存儲設備的狀態。本發明的另一方面提供了一種可在光纖通道仲裁環路(FC-AL)橋設備的FC-AL接 口電路中操作的方法，該FC-AL橋設備適于將多個非FC-AL存儲設備耦合至FC-AL通信媒 介。該方法包括響應于該橋設備接收到自該FC-AL通信媒介接收的、標識特定存儲設備的 環路端口使能(LPE)原語序列，將與該橋設備耦合的該特定存儲設備置于非旁通狀態。使 該特定存儲設備進入非旁通狀態而不管與該橋設備耦合的其他存儲設備的旁通/非旁通 狀態。該方法還包括響應于該橋設備接收到自該FC-AL通信媒介接收的、標識特定存儲設 備的環路端口旁通(LPB)原語序列，將與該橋設備耦合的該特定存儲設備置于旁通狀態。 使該特定存儲設備進入旁通狀態而不管與該橋設備耦合的其他存儲設備的旁通/非旁通 狀態。本發明的另一方面提供了一種用于將多個串行附連SCSI (SAS)存儲設備和/或串 行高級技術附連(SATA)存儲設備耦合至光纖通道仲裁環路(FC-AL)通信媒介的橋設備。 該橋設備包括后端接口電路，其適于與多個SAS/SATA存儲設備耦合。該橋設備還包括光 纖通道接口電路，其與該后端接口耦合并且適于與該FC-AL通信媒介耦合。該光纖通道接 口電路包括適于實現光纖通道協議的FC0、FC1、FC2、SCSI-FCP和FC-AL層的邏輯電路。該 FC-AL層邏輯電路包括旁通控制邏輯電路，其適于將多個目標仲裁環路物理地址(T-ALPA) 映射到該多個存儲設備中的對應的存儲設備。該旁通控制邏輯電路進一步適于處理關于該 多個T-ALPA中的每個T-ALPA的環路端口使能(LPE)和環路端口旁通(LPB)光纖通道原語 序列，以便于使該多個存儲設備中的單獨的存儲設備旁通和使能而不管該多個存儲設備中 的其他存儲設備的狀態。
圖1是包括用于將多個存儲設備耦合至FC-AL環路的根據本發明的特征和方面的 增強的橋設備的示例性實施例的系統的框圖。圖2是提供根據本發明的特征和方面的圖1的旁通控制邏輯電路的示例性功能細 節的框圖。圖3是包括用于將多個存儲設備耦合至FC-AL環路的根據本發明的特征和方面的 增強的橋設備的示例性實施例的另一系統的框圖。圖4是根據本發明的特征和方面的與FC-AL層邏輯電路集成的示例性旁通控制邏 輯電路的框圖。圖5 8是描述用于操作根據本發明的特征和方面的增強的橋設備以將多個存儲 設備耦合至FC-AL環路的示例性方法的流程圖。
具體實施例方式圖1是根據本發明的特征和方面增強以包括旁通控制邏輯電路104的橋設備電路 100的框圖。如上文提及的，在將多個存儲設備耦合至FC-AL環路時，現有技術不允許與橋 耦合的單獨設備被獨立地旁通，或者唯一依賴于橋設備中實現的軟件處理環路端口狀態機 (LPSM)旁通邏輯。相反地，旁通控制邏輯電路104提供用于處理關于通過橋設備電路100 與FC-AL環路150耦合的存儲設備110. 1 110. η中的每個存儲設備的環路端口旁通特征和原語序列的定制邏輯電路。旁通控制邏輯電路104與FC-AL接口電路102耦合，以允許旁通控制邏輯電路104 的處理與大部分商用FC-AL接口電路102中的LPSM電路標準集成。在一個示例性實施例 中，如下文進一步討論的，旁通控制邏輯電路104可集成在FC-AL接口電路102內。在其他 實施例中，旁通控制邏輯電路104可被實現為與FC-AL接口電路102分立的部件，但是也可 能需要它們之間接口信號的緊密耦合以允許旁通控制邏輯電路功能邏輯集成在增強的橋 設備電路100的LPSM處理的邏輯集成之內。盡管本發明的旁通控制特征被實現為定制邏輯電路(104)，但是增強的橋設備 100仍可包括用于控制橋設備電路100的整體配置和管理的處理器和存儲器108。后端接 口電路106提供到非光纖通道存儲設備110. 1 110. η的所需接口。在一個示例性實施例 中，后端接口電路106可提供用于將串行附連SCSI (SAS)和/或串行高級技術附連(SATA) 存儲設備耦合至增強的橋設備電路100的SAS/SATA接口邏輯。如下文進一步詳細討論的，旁通控制邏輯104 (與FC-AL接口邏輯102結合)允許 在FC-AL環路150上旁通單獨的存儲設備，而不管與橋100耦合的其他存儲設備的狀態。 換言之，增強的橋設備100響應包含FC-AL環路150上的T-ALPA的原語序列所尋址的多個 T-ALPA，并且允許單獨地旁通每個T-ALPA，而不管橋設備100所管理的所有其他T-ALPA的 旁通/非旁通狀態。圖2是提供圖1的旁通控制邏輯電路104執行的功能的示例性額外細節的框圖。 旁通控制邏輯電路104包括用于自FC-AL通信媒介接收環路端口旁通(LPB)和環路端口使 能(LPE)原語序列(與接收和處理FC-AL原語序列的LPSM 200并行地接收)的FC原語序 列旁通/使能處理功能204。換言之，LPSM 200根據標準的光纖通道仲裁環路處理技術處 理光纖通道原語序列，但是通過合并有元件204的功能而合并有關于環路端口旁通和環路 端口使能的增強處理。如上文提及的，LPSM 200 (通常在光纖通道接口電路中實現)可與旁通控制邏輯 電路104緊密耦合。如下文進一步詳細討論的，該FC-AL接口電路和該旁通控制邏輯電路可 根據公知的設計選擇集成為單個專用集成電路或定制設計的電路。旁通控制邏輯電路104 包括歷史比特202 (例如，根據光纖通道標準規范典型地集成在LPSM200中并且由LPSM 200 利用的BYPASS (旁通)和PARTICIPATED (參與)歷史比特)。由LPSM 200利用的該BYPASS 和PARTICIPATED歷史比特可根據FC-AL規范提供的LPSM標準處理特征設置和重置，但是 通過利用旁通控制邏輯電路104的有效比特向量208和旁通比特向量210來增強。在一個 示例性實施例中，有效比特向量208和旁通比特向量210每一均包括比特陣列，其中每個比 特對應于多個目標仲裁環路物理地址(T-ALPA)之一。映射元件206提供將特定T-ALPA映射到有效比特向量208中的對應比特和映射 到旁通比特向量210中的對應比特的功能，以在結合LPSM 200處理環路端口旁通和環路端 口使能原語序列時標識適當的比特。在一個示例性實施例中，T-ALPA到有效比特向量208 或旁通比特向量210中的對應比特的映射提供了簡單地利用T-ALPA值作為到每個比特向 量的索引。本領域的普通技術人員將容易地認識到，用于將多個T-ALPA中的每個T-ALPA映 射到指示該T-ALPA目前是否有效(即，是否與對應的存儲設備相關聯)和該對應的T-ALPA 目前是否處于旁通狀態的對應信息的許多其他數據結構和映射技術。
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可利用旁通控制邏輯電路104中的任何適當的存儲器結構實現有效比特向量208 和旁通比特向量210。例如，可利用簡單的寄存器構造來表示與旁通控制邏輯電路104所處 理的127個可能的T-ALPA中的每個T-ALPA對應的存儲比特。其他適當的存儲器結構可包 括多種類型的隨機存取存儲器(RAM)，包括例如，DRAM、靜態RAM、視頻RAM (video RAM)、非 易失性RAM、SDRAM等。FC原語序列旁通/使能處理元件204和T-ALPA映射元件206所提 供的任何所需映射處理可被實現為定制的專用集成電路，其提供如下文進一步描述的所需 邏輯功能。圖3是提供用于將多個非光纖通道存儲設備110. 1 110. η耦合至FC-AL環路通 信媒介150的增強的橋設備電路300的另一示例性實施例的框圖。如同上面就圖1所述的， 圖3的增強的橋設備電路300可合并有處理器和存儲器108以及后端接口電路106 (例如， SAS/SATA接口電路)。增強的橋設備電路300還可包括根據本發明的特征和方面增強的光 纖通道接口電路302，以合并旁通控制邏輯電路104。特別地，光纖通道接口電路302可包 括用于實現包括FC2/SCSI-FCP(304)、FCl (308)和FCO (310)的光纖通道層的邏輯電路，以 及可合并有旁通控制邏輯電路104的FC-AL邏輯電路(306)。圖4是提供如上文關于圖3提及的FC-AL層邏輯電路306的示例性額外細節的框 圖。FC-AL層邏輯電路306可合并有如上文討論的旁通控制邏輯。FC-AL層邏輯電路306分 別與較低級的FCl和FCO層電路308和310耦合，并且與FC2層電路304耦合。如圖4中 所示的，FC2層電路304可包括SCSI-FCP層協議。盡管該層實際上可被實現為分立的和不 同的邏輯部件，但是出于簡化此處討論的目的，它們被示為單個的較高層邏輯元件。因此， 如此處使用的，“FC2” (元件304)表示FC2層邏輯、SCSI-FCP層邏輯以及任何其他較高層 的光纖通道協議和應用電路及處理。自較低級FCl和FCO層電路308和310接收的光纖通 道數據被施加到通過FC-AL層邏輯電路306去往FC2層電路304的路徑420。在該處理過 程中，有序集(ordered set)解碼邏輯408監視或探查施加到路徑420的光纖通道接收的 數據以尋找將由FC-AL層邏輯電路306處理的相關有序集(光纖通道仲裁環路原語序列)。 如本領域的普通技術人員公知的，僅特定的有序集(原語序列)與環路端口狀態機(圖4 的LPSM處理電路400)中的本發明的增強特征和方面相關。特別地，對于本發明的增強特 征和方面，例如，環路端口旁通(LPB)、環路端口使能(LPE)和環路初始化協議(LIP)原語序 列以及開放(OPN)原語對于FC-AL電路400中的LPSM處理是受關注的。本領域的普通技 術人員將認識到LPSM根據FC-AL標準處理的多種其他原語序列。當有序集解碼408檢測到該相關原語序列時，T-ALPA解碼邏輯電路406對接收的 有序集中的T-ALPA地址解碼以確定T-ALPA值，該T-ALPA值將用作與該增強的橋電路所 管理的多個T-ALPA關聯的狀態處理中的索引。解碼的T-ALPA隨后可被施加到FC-ALLPSM 電路400以及設備狀態和歷史比特參數402，用作到用于存儲關于該增強的橋設備所管理 的多個T-ALPA中的每個T-ALPA的信息的多種狀態表或映射(例如，比特向量)中的索 引。設備狀態和歷史比特參數402表示用于從有效和旁通映射404(例如，比特向量)獲取 (retrieve)適當的有效和旁通信息的電路。例如，解碼的T-ALPA索引值可用于選擇指示 是否該T-ALPA目前已知是有效的(S卩，目前與一個非FC存儲設備相關聯)以及如果該特 定T-ALPA有效則其目前是否處于旁通狀態的信息的適當比特。表示解碼的T-ALPA地址索 引的目前狀態的該有效和旁通比特隨后被施加到FC-AL LPSM 400用于進一步處理。此外，歷史比特參數402中的設備狀態可利用自映射404獲取的有效和旁通信息來調節(例如， 適當地設置或清除)FC-AL LPSM 400的LPSM 410中維護的多種歷史比特。用于存儲LPSM 歷史比特的實際物理位置是設計選擇的問題，其可在用于FC-AL LPSM 400的電路中實現， 或者可存儲在LPSM電路外部諸如存儲在歷史比特參數402中的設備狀態內，并且使得對于 LPSM 400電路是可用的。基于旁通控制邏輯與標準LPSM電路的所需的集成水平，該設計選 擇對于本領域的普通技術人員將是顯而易見的。利用LPSM歷史比特410，FC-AL LPSM 400確定REPEAT (重復)歷史比特的目前 狀態，并且將其施加到多路復用器412 (標為“A”)，以從兩個源之一選擇要施加到光纖通道 發送數據路徑430的數據。多路復用器412接收來自光纖通道接收數據路徑420的第一輸 入，并且經由路徑432接收來自較高級的FC2層電路304的第二數據。選擇邏輯(“A”)表 示REPEAT歷史比特的計算，該REPEAT歷史比特指示在接收數據信號路徑420上接收的光 纖通道傳輸將被重復并且施加到光纖通道發送路徑430。如果REPEAT歷史比特目前未設 置，則作為對多路復用器412的輸入的施加到路徑432的來自FC2層電路304的傳輸隨后 被施加到光纖通道發送路徑430，用于施加到較低級的FCl (308)和FC0(310)層。因此，元 件402所確定的設備狀態和歷史比特用于控制FC-AL LPSM0然而，與其中LPSM僅處理單個 T-ALPA的現有技術或者依賴于軟件控制旁通邏輯的用于橋設備的其他現有技術相反，具有 旁通控制的增強FC-AL電路306利用邏輯電路400 412在單個橋設備的控制下實現關于 多個T-ALPA的必要的旁通邏輯。特別地，由該增強FC-AL層電路(306)處理的多個T-ALPA中的每個T-ALPA可以 基于對應于每個T-ALPA的有效比特和旁通比特處于如下四個狀態之一
有效比特旁通比特重復狀態 ！有效或 旁通描述001未參與。環路上對應的T-ALPA未參 與，并且不響應任何接收的原語序列或 針對其的發送請求。100參與。環路上對應的T-ALPA被使能， 并且響應所有接收的原語序列和針對其 的“幀發送”請求。111參與旁通。對應的T-ALPA處于邏輯旁 通模式，并且僅響應所接收的針對其的 LPEyx或者LPEfx。使用該T-ALPA的 任何發送請求被忽略。如果接收到LIP 并且所有有效T-ALPA處于旁通狀態， 則LPSM忽略該LIP。
9 除了由關于每個T-ALPA的有效和旁通比特表示的狀態之外，根據本發明的特征 和方面的增強還控制LPSM所使用的多種歷史比特，以控制FC-AL層電路的旁通邏輯。具 體地，在一個示例性實施例中，如FC-AL LPSM所標準規定的LPSM的BYPASS、PARTICIPATE、 REPEAT和REPLICATE (復制)歷史比特可被確定如下
如果接收到被尋址到任何有效非旁通的T-ALPA的任何 OPNyr或OPNfr，則設置該歷史比特。在FC-AL-2規范中 規定的所有條件下清除該歷史比特。而且，與橋設備的LPSM的旁通狀態相關的單獨的原語序列可以被處理如下 圖5是描述根據本發明的特征和方面的用于提供將多個存儲設備耦合至FC-AL通 信媒介的FC-AL橋設備中的增強的旁通控制電路的示例性方法的流程圖。圖5的方法可在 例如集成有如上文討論的FC-AL層電路的LPSM處理的定制電路中操作。步驟500等待來自FC-AL接收數據路徑的下一原語序列的接收。在接收到該原語 序列時，步驟502確定接收的原語序列是否是環路端口旁通(LPB)原語序列。如果是，則步驟504將與該LPB所標識的一個或多個T-ALPA對應的一個或多個存儲設備置于旁通狀 態，而不管與橋設備耦合的其他存儲設備的狀態。更具體地，通過設置旁通比特向量中的對 應比特，將根據有效比特向量被標識為有效的、所接收的LPB中的任何一個或多個指定的 T-ALPA置于旁通狀態。然后，處理過程在步驟500中繼續等待下一 FC-AL原語序列的接收。如果步驟502確定接收的原語序列不是LPB，則步驟506確定接收的原語序列是否 是環路端口使能(LPE)原語序列。如果是，則步驟508將與接收的LPE中標識的一個或多 個T-ALPA中對應的一個或多個存儲設備置于非旁通狀態，而不管與橋設備耦合的其他存 儲設備和對應T-ALPA的狀態。更具體地，對于根據有效比特向量目前處于有效狀態的接收 的LPE中標識的每個T-ALPA，清除旁通比特向量中的對應的旁通比特以指示該設備未處于 旁通狀態。然后，處理過程在步驟500中繼續等待接收下一 FC-AL原語序列。如果步驟506確定接收的原語序列不是LPE，則步驟510接著確定接收的原語序列 是否是環路初始化協議(LIP)原語序列。如果是，則步驟512有條件地清除有效比特向量 中的所有比特以指示有效狀態(即，T-ALPA不再與任何存儲設備關聯直至被重新初始化)。 如上文的表中提及的，LIP的處理是有條件的，即如果當前設置了旁通歷史比特，則LPSM簡 單地忽略LIP原語序列(如在FC-AL規范中作為標準的那樣)。如果步驟510確定接收的原語序列不是LIP原語序列，則步驟514接著確定接收 的原語是否是開放(OPN)原語。如果是，則步驟516有條件地處理該OPN原語。特別地，如 果所標識的T-ALPA是有效的(如有效比特向量中的對應比特所指示的)并且當前未被旁 通(如旁通比特向量中的對應比特所指示的)，則處理該0ΡΝ。否則，忽略該OPN原語。然 后，處理過程在步驟500中繼續等待接收下一 FC-AL原語序列。如果步驟514確定接收的原語序列不是OPN原語，則根據FC-AL標準中規定的標 準LPSM處理在步驟518中處理所有其他的原語序列。然后，處理過程在步驟500中繼續等 待接收下一 FC-AL原語序列。因此圖5的示例性方法基于關于該增強的橋設備所處理的多個T-ALPA的有效比 特向量和旁通比特向量中的信息，處理FC-AL原語序列(特別地，LPB和LPE原語序列)。 而且，圖5的示例性方法保持/更新有效映射和旁通映射(例如，有效比特向量和旁通比特 向量)中的信息，以控制LPSM的處理和更新與該增強的橋設備所管理的T-ALPA相應的多 個存儲設備中的每個存儲設備的狀態。此外，圖5的方法基于關于該增強的橋設備所管理 的多個T-ALPA中的每個T-ALPA的有效和旁通信息維護LPSM歷史比特。如上文提及的，該 LPSM 歷史比特可包括 BYPASS、PARTICIPATE、REPEAT 和 REPLICATE 歷史比特。圖6是提供圖5的步驟504的處理的示例性額外細節的流程圖。步驟504表示處 理LPB原語序列以將該LPB原語序列中標識的一個或多個T-ALPA置于旁通狀態。步驟600 首先確定由接收的LPB標識的任何T-ALPA是否有效。如果如有效比特向量所指示的，標識 的T-ALPA均無效，則步驟504的處理完成。如果該LPB中標識的一個或多個T-ALPA有效， 則步驟602設置旁通比特向量中的對應比特，以指示對應的有效T-ALPA現被旁通。隨后，步驟604確定由橋設備處理的所有有效T-ALPA當前是否處于旁通狀態。該 步驟檢查有效和旁通比特向量以進行該確定。如果至少一個有效T-ALPA未處于旁通狀 態，則步驟504的處理完成。如果所有有效T-ALPA當前都處于旁通狀態，則步驟606設置 BYPASS歷史比特以迫使FC-AL LPSM邏輯電路將任何接收的FC數據的處理旁通，并且簡單地將接收的數據轉發到發送數據路徑上。在步驟606之后，步驟504的處理完成。圖7是提供圖5的步驟508的處理的示例性額外細節的流程圖。步驟508表示處 理LPE原語序列以將該LPE原語序列中標識的一個或多個T-ALPA置于非旁通狀態。步驟 700首先確定由接收的LPE標識的任何T-ALPA是否有效。如果如有效比特向量所指示的， 標識的T-ALPA均無效，則步驟508的處理完成。如果該LPE中標識的一個或多個T-ALPA 有效，則步驟702清除旁通比特向量中的對應比特，以指示對應的有效T-ALPA現在未處于 旁通狀態。隨后，步驟704清除BYPASS歷史比特，這是因為橋設備所處理的至少一個有效 T-ALPA現在未處于旁通狀態。清除BYPASS歷史比特允許FC-AL LPSM電路分析每一接收自 FC-AL環路的接收路徑的數據，以確定每個接收的原語序列中的特定的、標識的T-ALPA當 前是否處于旁通狀態，并且因此重復FC-AL環路發送路徑上的數據或者處理接收的原語序 列。圖8示出了根據本發明的特征和方面的可在增強的橋設備中操作的另一示例性 方法。當橋設備根據標準FC-AL協議初始化(或者重新初始化)時，所有T-ALPA被視為 無效的，即，向量中的有效和旁通比特被清除。步驟800表示根據FC-AL協議的標準處理， 其中FC-AL環路上的代理使T-ALPA與對于該環路已知的每個設備相關聯。該增強的橋設 備將通過例如諸如SAS/SATA接口標準中公知的發現過程知曉通過其后端接口耦合的所有 存儲設備。由于對于該橋設備(并且因此對于FC-AL環路結構)已知的每個存儲設備與 對應的T-ALPA相關聯，因此步驟800還設置有效比特向量中的對應的有效比特，以指示該 T-ALPA (并且因此其對應的存儲設備)現在有效(即，參與)。本領域的普通技術人員將認識到全面功能增強的橋設備及其關聯的操作方法中 的許多額外的和等效的電路和步驟。出于使討論簡單和簡要的目的，此處省略了該額外的 和等效的要素。而且，本領域的普通技術人員將容易地認識到可用于存儲關于橋設備所處 理的每個T-ALPA的有效和旁通信息的多種存儲器結構。由于當前的FC-AL標準提供了任 何FC-AL環路上的最大127個該T-ALPA，因此目前，所選擇的存儲器結構需要存儲關于至多 127個T-ALPA的有效和旁通信息。因此，簡單的寄存器存儲器結構足以提供所需的功能，但 是作為設計選擇，也可以使用任何適當的存儲器結構。盡管在附圖和前面的描述中已示出并描述了本發明，但是該圖示和描述應被視為 在性質上是示例性的且是非限制性的。已示出和描述了本發明的一個實施例及其略微變 化。期望保護被涵蓋于本發明的精神內的所有改變和修改。本領域的技術人員將認識到在 本發明的范圍內的上文描述的實施例的變型。因此，本發明不限于上文討論的特定示例和 圖示，而是僅由所附權利要求及其等效物限定。
1權利要求
一種光纖通道橋設備，其特征在于所述橋設備包括光纖通道接口電路(102)，其用于與光纖通道仲裁環路(150)FC AL耦合，其中所述接口適于響應多個目標仲裁環路物理地址T ALPA；后端接口電路(106)，其適于與多個存儲設備耦合，其中所述多個存儲設備不是FC AL存儲設備；和旁通控制邏輯電路(104)，其與所述光纖通道接口電路耦合并且與所述后端接口電路耦合，其中所述旁通控制邏輯電路適于對所述多個存儲設備中的每個存儲設備映射所述多個T ALPA中的一個，并且其中所述旁通控制邏輯電路進一步適于處理關于所述多個T ALPA中的每個T ALPA的環路端口使能LPE和環路端口旁通LPB光纖通道原語序列，以便于旁通和使能所述多個存儲設備中的單獨的存儲設備而不管所述多個存儲設備中的其他存儲設備的狀態。
2.如權利要求1所述的橋設備，其中所述后端接口電路是串行附連SCSI (SAS)接口電路，用于耦合至多個SAS存儲設備。
3.如權利要求1所述的橋設備，其中所述后端接口電路是串行高級技術附連(SATA)接口電路，用于耦合至多個SATA 存儲設備。
4.如權利要求1所述的橋設備，其中所述旁通控制邏輯電路進一步包括旁通比特向量(210)，其包括多個旁通比特，其中每個旁通比特對應于所述多個 T-ALPA之一，并且其中所述每個旁通比特的值指示當前與對應T-ALPA相關聯的存儲設備 當前是否處于旁通狀態；和有效比特向量(208)，其包括多個有效比特，其中每個有效比特對應于所述多個 T-ALPA之一，并且其中所述每個有效比特的值指示當前與對應T-ALPA向關聯的存儲設備 當前是否處于參與狀態。
5.如權利要求4所述的橋設備，其中所述旁通控制邏輯電路進一步適于響應獲得關于對應的存儲設備的有效T-ALPA 而設置所述有效比特向量中的有效比特。
6.如權利要求4所述的橋設備，其中所述旁通控制邏輯電路進一步包括環路端口狀態機(LPSM)電路(200)，其適于基于所述旁通比特向量和所述有效比特向 量處理關于所述多個T-ALPA中的每個T-ALPA的LPB和LPE原語序列。
7.如權利要求6所述的橋設備，其中所述LPSM基于所述旁通比特向量和所述有效比特向量維護歷史比特(202)，所述 歷史比特包括BYPASS歷史比特和PARTICIPATE歷史比特。
8.如權利要求7所述的橋設備，其中所述LPSM適于在處理關于根據所述有效比特向量被確定為有效的存儲設備的 LPB原語序列時，在通過所述旁通比特向量和所述有效比特向量確定所有其他存儲設備都 被旁通時，設置所述BYPASS歷史比特。
9.如權利要求7所述的橋設備，其中所述LPSM適于在通過所述有效比特向量確定與所述橋設備耦合的任何存儲設 備當前處于所述參與狀態時，設置所述PARTICIPATE歷史比特。
10.一種可在光纖通道仲裁環路FC-AL橋設備的FC-AL接口電路中操作的方法，所述 FC-AL橋設備適于將多個非FC-AL存儲設備耦合至FC-AL通信媒介，所述方法包括響應所述橋設備接收到自所述FC-AL通信媒介接收的標識特定存儲設備的環路端口 使能LPE原語序列，將與所述橋設備耦合的所述特定存儲設備置于非旁通狀態，其中使所 述特定存儲設備進入非旁通狀態而不管與所述橋設備耦合的其他存儲設備的旁通/非旁 通狀態；和響應所述橋設備接收到自所述FC-AL通信媒介接收的標識特定存儲設備的環路端口 旁通(LPB)原語序列，將與所述橋設備耦合的所述特定存儲設備置于旁通狀態，其中使所 述特定存儲設備進入旁通狀態而不管與所述橋設備耦合的其他存儲設備的旁通/非旁通 狀態。
11.如權利要求10所述的方法，進一步包括維護有效比特向量，其中所述有效比特向量的每個有效比特指示對應的目標仲裁環路 物理地址T-ALPA是否已和與所述橋設備耦合的存儲設備相關聯；和維護旁通比特向量，其中所述旁通比特向量的每個旁通比特指示與所述對應的T-ALPA 相關聯的所述存儲設備處于旁通狀態還是非旁通狀態。
12.如權利要求11所述的方法，進一步包括基于所述旁通比特向量和所述有效比特向量維護歷史比特，所述歷史比特包括BYPASS 歷史比特和PARTICIPATE歷史比特。
13.如權利要求12所述的方法，其中維護歷史比特的步驟進一步包括在處理關于根據所述有效比特向量被確定為有效的存儲設備的LPB原語序列時，在通 過所述旁通比特向量和所述有效比特向量確定所有其他存儲設備處于所述旁通狀態時，設 置所述BYPASS歷史比特。
14.如權利要求12所述的方法其中維護歷史比特的步驟進一步包括在通過指示對應的T-ALPA已與存儲設備關聯的所述有效比特向量中的有效比特確定 與所述橋設備耦合的任何存儲設備當前處于所述參與狀態時，設置所述PARTICIPATE歷史 比特。
全文摘要
關于增強的橋設備的裝置和方法，該增強的橋設備用于將多個非光纖通道存儲設備耦合至光纖通道仲裁環路(FC-AL)通信媒介。本發明的特征和方面提供了FC-AL增強電路(104、202...210)，用于處理被尋址到與同橋設備耦合的存儲設備相關聯的任何目標仲裁環路物理地址(T-ALPA)的環路端口旁通(LPB)和環路端口使能(LPE)原語序列，而不管該橋設備所處理的并且與同該橋設備耦合的其他存儲設備相關聯的其他T-ALPA的當前的旁通/非旁通狀態。
文檔編號H04B10/12GK101902454SQ20101000402
公開日2010年12月1日 申請日期2010年1月14日 優先權日2009年6月1日
發明者A·H·宗, D·E·桑德斯, J·W·基利 申請人:Lsi公司