Port Multiplier
端口增加器
Port Multiplier(端口增加器)的作用是把一个活动主机连接多路复用(multiplexed)至多个设备连接,相当于一个SATA的Hub
在市场上,要找到一个端口复用器(Port Multiplier)的实物可不容易,简直可以用珍稀来形容——端口复用器是什么呢?
SATA大家肯定都知道,然而Port Multiplier可能就没什么人知道了。Port Multiplier/端口复用器,是SATA规范里面定义的一个用来将SATA端口多路复用,以提供连接到多个SATA终端的能力的一个设备,相当于一个单WAN多LAN的路由器(类似SAS里面的Fan-out扇出路由器,然而SAS版本可以具有多WAN能力)。
通常一个SATA端口连接一个设备,Port Multiplier允许一个SATA端口连接最多至15个SATA设备
Port Multiplier是SATA II规范中的其中一个,2003年4月29日,SATA Ⅱ工作组在WinHEC会议上公布了Serial ATA Ⅱ: Port Multiplier 1.0规范。SATA II是一组可选规范的集合,后来被集成到SATA 2.5规范当中(SATA 2.0被直接跳过了)。
由于是一个端口对应多个终端设备,因此必须具有一个机制来决定数据通路:什么时候使用哪一个设备?什么时候进行传输?这些都是需要考虑的问题。
Port Multiplier具有两种切换机制:Command-based Switching和FIS-based Switching,可以翻译为基于命令的切换机制和基于FIS的切换机制,FIS(Frame Information Structure,帧信息结构)是SATA为了实现异步传输数据块而使用的封包,“正常”的SATA设备都使用FIS,除了第一代推出的实际上是包装过的PATA(同步传输)。要支持FIS,也需要驱动的支持,标准的AHCI规范使用了FIS.
Command-based Switching基于命令的切换机制:控制器端口在同一时间只对一个设备发起命令,这种方式就是简单地对端口进行扩展
和PATA相比,SATA的FIS结构允许异步ATA传输,例如,SATA控制器发出读取命令之后可以去干其它事情,驱动器(如,SATA硬盘)准备好数据之后,再主动发送数据给SATA控制器(当然,要具有FIS),控制器并不知道驱动器读取数据需要的时间,在PATA上,只能使用一个块一个块地传输-确认-传输-确认循环,SATA FIS就不需要这样。
FIS-based Switching基于FIS的切换机制:除了发起命令,控制器端口还可以执行来自任何设备的命令,这些都是可以同时进行的,因此提供了最大的性能
显然,对于通常的点对点SATA而言,FIS虽然有用,不过并不明显,在Port Multiplier端口复用器的情况下,FIS可以发挥到最大的效用。FIS-based Switching基于FIS的切换机制允许主控制器不停地发出命令,终端设备则不停工作,并可以在任意的时候发送数据给控制端(当然,Port Multiplier需要进行拥挤管理),这样的结构可以实现最大的并行处理并达到最高的效率。
SiI 3726 SATA Port Multiplier支持Command-based Switching和FIS-based Switching,每SATA通信端口具备8KB的FIFO(先进先出)缓冲
SiI 3726还支持热插拔ATAPI设别、SEMB管理和SEP管理、BIST特性以及staggered spin-up延迟启动。SiI 3726支持SATA 3Gbps.
在使用多个磁盘之后,自然会有设置阵列的需求:为了获得更好的性能,或者获得更好的数据安全性:
建立阵列:假如要建立一个可启动的阵列,你要创建Legacy RAID Group,否则可以使用正常的RAID Group方式
阵列创建参数也需要注意:SiI控制台并没有使用通常的数字标识(如RAID 0、RAID 5等)而是使用了单词……最下方的Parity RAID就是RAID5,从性能、安全性和经济性方面考虑,使用RAID 5是最好的
如果你不打开PASS-THRU功能,那么建立阵列里面就看不到所有的硬盘 Port Multiplier端口复用器是一种不新颖却很少见的设备,通过端口复用器,单个SATA端口可以连接最多15个终端设备,就像一个Hub一样。
IDF:Port Multiplier
此外,端口复用器并非仅仅扩展设备数量,通过将SATA本身能力的挖掘,采用了FIS-based Switching基于FIS的切换机制的端口复用器还可以提升性能,这一点上端口复用器很像以前的并行SCSI设备:共享单个总线的带宽,然而所有的设备都可以同时进行工作。
FIS-based Switching基于FIS的切换机制:除了发起命令,控制器端口还可以执行来自任何设备的命令,这些都是可以同时进行的,因此提供了最大的性能
使用了基于FIS的切换机制之后,端口复用器组建的阵列可以得到实质上的提升,软件RAID5在传输性能和传输能力上都得到了提高,5个盘的RAID5可以提升应用IOps到原来的2~3倍,随机访问时间确实得到降低,从而在随机操作方面比单个硬盘要好不少。就这点上看和以往的320MB/s SCSI相似。
和额外配置SATA端口相比,使用端口复用器可以很快速地增加终端设备的数量而不需要占用过多的扩展槽(每个SATA端口可以支持15个设备,6个端口可以最多支持90个设备),不过,端口复用器的设置仍然略显繁琐,这应该是管理软件的问题。端口复用器有些贵,这可能也是端口复用器显得如此稀少的原因。
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最新修订时间:2024-04-05 14:13
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