Brevet FR2862455A1 — publié le 20050520

La présente invention concerne d'une manière générale le domaine des réseaux informatiques, et, plus particulièrement, un réseau de mémorisation à interface système pour petits ordinateurs (SCSI) à Connexion Série. Au fur et à mesure que la valeur et l'utilisation des informations continuent à croître, les individus et le personnel commercial continuent à chercher des moyens supplémentaires pour traiter et mémoriser les informations. Une option mise à la disposition des utilisateurs d'informations est un système de gestion d'informations. Un système de gestion d'informations d'une manière générale traite, compile, mémorise, et/ou communique des in-formations ou des données dans des buts commerciaux, personnels, ou autres, permettant ainsi aux utilisateurs de tirer avantage de la valeur des informations. Du fait que les besoins en technologie et en gestion d'informations et que les impératifs varient entre différents utilisateurs ou différentes applications, les systèmes de gestion d'informations peuvent également varier en fonction des informations qui sont traitées, de la manière par la-quelle les informations sont traitées, de la quantité d'informations traitées, mémorisées, ou communiquées, et du degré de rapidité et d'efficacité avec lequel les in-formations peuvent être traitées, mémorisées, ou communiquées. Les variations dans les systèmes de gestion d'in-formations permettent aux systèmes de gestion d'informations d'être généraux ou configurés pour un utilisateur spécifique ou une utilisation spécifique telle qu'un traitement de transactions financières, les réservations de vol, le stockage de données d'entreprise, ou des communications globales. De plus, les systèmes de gestion d'informations peuvent inclure une variété de composants matériels et logiciels qui peuvent être configurés pour traiter, mémoriser, et communiquer des informations et peuvent inclure un ou plusieurs systèmes informatiques, systèmes de mémorisation de données, et systèmes de gestion de réseau. Les systèmes de gestion d'informations peuvent être inclus en tant qu'éléments d'un réseau de mémorisa- tion. Un réseau de mémorisation peut être considéré comme étant un réseau spécialisé de dispositifs de mémorisation couplés à un ou plusieurs serveurs de données. Le système SCSI à Connexion Série (SAS) est une interface réseau de mémorisation et un protocole de communications destiné à des transactions de mémorisation. Le système SCSI à Connexion Série est caractérisé par le fait que les ré-seaux de mémorisation ont une architecture point-à-point série et une intégrité de données améliorée, par comparaison aux réseaux de mémorisation SCSI parallèles. Du fait que le transfert de données dans un réseau SCSI à Connexion Série a lieu sur une base série, les vitesses de transfert de données pour un système SCSI à Connexion Série sont plus rapides que les vitesses de transfert de données associées à des architectures de transfert de données parallèles. A la fois les dispositifs de mémorisation SAS et les dispositifs de mémorisation à Adaptateur de Terminal Analogique (ATA) Série (SATA) peuvent être physiquement couplés en tant qu'extrémités de mémorisation dans un réseau de mémorisation SCSI à Connexion Série. Les unités SAS incluent des ports doubles. Au con-traire, les unités ATA Série incluent un port unique. La fonctionnalité du port double d'une unité SAS supporte des protocoles de reprise dans le réseau de mémorisation du fait de la capacité de connecter l'unité SAS à de mul- tiples extenseurs de périphérie dans le réseau SCSI à Connexion Série. En dépit d'avoir uniquement un port uni-que, les unités ATA Série sont quelquefois préférées aux unités SAS du fait du coût relatif des unités ATA Série par comparaison à celui des unités SAS. Le réseau SCSI à Connexion Série offre une communication avec des unités ATA Série via le Protocole de Création de Passerelle ATA Série. Comme avec la plupart des constructions de création de passerelle dans les protocoles de communications, le Protocole de Création de Passerelle ATA Série prévoit le placement de commandes et de données ATA Série dans les communications SCSI à Connexion Série. Le Protocole de Création de Passerelle ATA Série, cependant, ne supporte pas l'utilisation de doubles trajets vers une unité ATA Série unique. En dépit du support des unités ATA Série dans les réseaux SCSI à Connexion Série, la fonctionnalité d'un réseau de mémorisation SCSI à Connexion Série ayant une ou plusieurs uni-tés ATA Série est diminuée par l'incapacité de l'unité ATA Série à supporter des communications de port double. Selon la présente description, une topologie ré-seau et un dispositif de pont sont décrits dans un réseau de mémorisation SCSI à Connexion Série. Le dispositif de pont inclut au moins deux ports d'entrée et un port de sortie. Les ports d'entrée du dispositif de pont sont couplés à des dispositifs extenseurs du réseau de mémorisation, et le port de sortie est couplé à une unité ATA Série. Le dispositif de pont traduit les communications à partir du Protocole SCSI à Connexion Série en Protocole ATA Série, et à partir du Protocole ATA Série en protocole SCSI à Connexion Série. Le dispositif de pont inclut un arbitre qui gère le flux des données série provenant des ports d'entrée vers le noeud de traduction et à par-tir du noeud de traduction vers les ports d'entrée. Un avantage technique de la présente description est un réseau de mémorisation SCSI à Connexion Série dans lequel des trajets de communications doubles sont fournis vers chaque unité ATA Série. Un dispositif de pont est interposé à l'entrée de chaque unité ATA Série et pré- sente deux trajets pour communiquer avec l'unité ATA Sé- rie, permettant ainsi la communication avec l'unité ATA Série dans le cas d'une défaillance opérationnelle dans un composant du réseau de mémorisation qui se trouve en amont du dispositif de pont. Un autre avantage technique de la présente description est une topologie de réseau destinée à être déployée dans un réseau SCSI à Connexion Série qui utilise des unités ATA Série économiques sans compromettre la solidité et les capacités de reprise typiquement associées aux réseaux SCSI à Connexion Série munis d'unités SAS. A présent, les unités ATA Série sont moins onéreuses que des unités SAS comparables. La topologie de réseau décrite ici permet l'utilisation d'unités ATA Série tout en tirant avantage dans un réseau de mémorisation SCSI à Connexion Série des capacités de reprise typiquement associées aux unités SAS. Un autre avantage technique de la présente description est que le dispositif de pont décrit ici fournit l'avantage de redondance et de coûts relatifs sur une base transparente par rapport au fonctionnement de l'unité ATA Série. Le fonction- nement de l'unité ATA Série n'est pas affecté par l'interposition d'un dispositif de pont au niveau du port de chaque unité ATA Série. D'autres avantages techniques vont mieux apparaître à l'homme du métier en vue de la description, des revendications et des dessins qui vont suivre. Une compréhension plus complète des présents modes de réalisation et des avantages de ceux-ci peut être acquise en se reportant à la description qui va suivre faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels des références numériques indiquent des caractéristiques analogues, et sur lesquels: - la figure 1 est un schéma de réseau d'un réseau de mémorisation SCSI à Connexion Série, et - la figure 2 est un schéma fonctionnel d'un pont SAS/SATA. Dans le but de la présente description, un système de gestion d'informations peut inclure un quelconque instrument ou ensemble d'instruments pouvant fonctionner pour calculer, classer, traiter, transmettre, recevoir, récupérer, émettre, commuter, mémoriser, afficher, manifester, détecter, enregistrer, reproduire, gérer, ou utiliser toute forme d'informations, d'intelligence, ou de données dans des buts commerciaux, scientifiques, de commande ou autres. Par exemple, un système de gestion d'in- formations peut être un ordinateur individuel, un dispositif de mémorisation de réseau, ou tout autre dispositif adapté et peut varier en taille, forme, performance, fonctionnalité, et prix. Le système de gestion d'informations peut inclure une mémoire à accès direct (RAM), une ou plusieurs ressources de traitement telles qu'une unité centrale de traitement (CPU) ou une logique de commande matérielle ou logicielle, une mémoire à lecture seule (ROM), et/ou d'autres types de mémoire non- volatile. Les composants supplémentaires du système de gestion d'infor- mations peuvent inclure une ou plusieurs unités de dis-que, un ou plusieurs ports de réseau pour communiquer avec des dispositifs externes ainsi que divers dispositifs d'entrée/sortie (E/S), tels qu'un clavier, une sou-ris, et un afficheur vidéo. Le système de gestion d'in- formations peut également inclure un ou plusieurs bus opérationnels pour transmettre des communications entre les divers composants matériels. La figure 1 est un schéma de réseau d'un réseau de mémorisation SCSI à Connexion Série, qui est indiqué d'une manière générale par la référence numérique 10. Le réseau de mémorisation 10 inclut des contrôleurs SCSI à Connexion Série 12 et 14. Les contrôleurs 12 et 14 sont des initiateurs SAS ou des dispositifs hôtes. Chaque contrôleur SAS est couplé à une sortance SAS ou à un dispo- sitif extenseur. Dans l'exemple de la figure 1, le contrôleur SAS 12 est couplé à un dispositif extenseur SAS, et le contrôleur SAS 14 est couplé à un dispositif extenseur SAS 18. Les dispositifs extenseurs SAS 16 et 18 sont couplés à une autre liaison de communications di- recte 19. Le réseau de mémorisation 10 inclut de nombreux dispositifs de pont SAS/SATA. Dans l'exemple de la figure 10, chacun des dispositifs extenseurs SAS 16 et 18 est couplé à un pont SAS/SATA 20, un pont SAS/SATA 21, et un pont SAS/SATA 22. Comme représenté sur la figure 1, cha- que pont SAS/SATA inclut des ports d'entrée doubles et un port de sortie unique qui est couplé à une unité ATA Série. Dans l'exemple de la figure 1, le pont SAS/SATA 20 est couplé à une unité ATA Série 24, le pont SAS/SATA 21 est couplé à une unité ATA Série 25, et le pont SAS/SATA 22 est couplé à une unité ATA Série 26. Comme ceci est classique dans une topologie SCSI à Connexion Série, chaque initiateur SAS est couplé à un extenseur SAS, et chaque extenseur SAS est couplé à de multiples unités de mémorisation. Dans la topologie de la figure 1, cependant, un pont SAS/SATA est interposé entre chaque dispositif extenseur SAS et chaque unité ATA Série. Un dispositif de pont SAS/SATA unique est associé à chaque unité ATA Série. Un dispositif extenseur ou un routeur agit pour acheminer une communication à partir du contrôleur vers l'une parmi plusieurs unités de mémorisation du réseau de mémorisation. Dans l'exemple de la figure 1, chaque dispositif extenseur est couplé à un contrôleur SCSI unique et à plusieurs ponts SAS/SATA. Chaque dispositif extenseur peut également être couplé à une ou plusieurs unités SAS. Un schéma de chaque pont SAS/SATA 20 et de l'uni-té ATA Série de la figure 1 est représenté sur la figure 2. Le schéma du pont SAS/SATA 20 de la figure 2 est représentatif de l'autre pont SAS/SATA de la figure 1. Le pont SAS/SATA 20 inclut des ports doubles, qui sont iden- tifiés par le port cible SAS 30 et le port cible SAS 32. Chaque port est couplé à un dispositif extenseur SAS uni-que, comme représenté sur le schéma de réseau de la figure 1. Chaque port cible du pont SAS/SATA 20 est couplé à un arbitre de port SAS 34 et à un noeud de traduction SAS/SATA 36. L'arbitre de port 34 commande les liaisons de communications 38 et 40 entre chacun des ports cibles et le noeud de traduction SAS/SATA 36. L'arbitre de port 34 arbitre entre les données transmises sur la liaison de communications 38 et entre les données transmises sur la liaison de communications 40 pour un accès au noeud de traduction SAS/SATA 36. L'arbitre de port 34 gère le flux de données séries dans le noeud de traduction SAS/SATA 36, de sorte qu'un seul flux unique de données est tra- duit dans le noeud de traduction SAS/SATA. Un tampon peut être utilisé pour mémoriser des données associées au port cible SAS qui est temporairement interdit de communiquer avec le noeud de traduction SAS/SATA. Après le Protocole de Création de Passerelle ATA Série, le noeud de traduction SAS/SATA 36 traduit des données séries reçues dans le noeud 36 à partir du protocole de communications SCSI à Connexion Série en protocole de communications ATA Série. Le résultat de cette traduction est délivré au port cible ATA Série 42, qui sert de port de sortie unique qui couple le pont SAS/SATA 20 à l'unité ATA Série associée 44. De la perspective de l'unité ATA Série associée, l'unité ATA Série associée 44 est couplée au réseau via un port unique. De la perspective du reste du réseau, un accès à l'unité ATA Série 44 peut être accompli via l'un des deux ports d'entrée au pont 20. Du fait que l'unité ATA Série 44 de la figure 2 peut être l'objet d'un accès via l'un des deux ports d'entrée au pont 20, l'unité ATA Série 44 peut continuer à être accessible même si l'un des trajets à un port d'entrée du pont 20 est défectueux. Ainsi, l'unité ATA Série 44 de la figure 2 n'est pas isolée sur un trajet unique et est ainsi susceptible à une quelconque défaillance de communications dans ce trajet. Les communications à partir de l'unité ATA Série 44 sont transmises au noeud de traduction SAS/SATA 36, où les données séries sont traduites à partir du protocole de communications ATA Série en protocole de communications SCSI à Connexion Série. L'arbitre de port 34 dirige les données séries traduites vers la liaison de communi- cations 38 pour les communiquer au port cible SAS 30 ou vers la liaison de communications 40 pour les communiquer au port cible SAS 32. L'arbitre de port 34 dirige des communications en amont à partir de l'unité ATA Série 44 vers le port cible SAS 30 ou le port cible 32 conformé- ment au contrôleur SCSI à Connexion Série qui est désigné pour recevoir les données séries provenant de l'unité ATA Série. L'arbitre de port 34 dirige par conséquent la communication de données séries vers un port cible SAS qui est couplé à un dispositif extenseur SAS qui peut diriger la communication vers le contrôleur SCSI à Connexion Série ciblé. Le réseau de communications et le procédé décrits ici fournissent un réseau de mémorisation SCSI à Connexion Série qui est capable de supporter l'utilisation rentable d'unités ATA Série à tolérance d'erreur. Grâce à l'utilisation d'un pont SAS/SATA, l'accès à des unités ATA Série du réseau de mémorisation peut être accompli sur une base port double. Le pont SAS/SATA décrit ici a des ports d'entrée doubles, dont chacun est couplé à un dispositif extenseur SAS. Du fait que chaque unité ATA Série peut être l'objet d'un accès via l'un des deux dis-positifs extenseurs, l'accès aux unités ATA Série du ré-seau de mémorisation est davantage tolérant aux pannes, du fait que la défaillance d'un dispositif extenseur SAS unique dans le trajet de communication du dispositif ATA Série ne va pas bloquer l'accès au dispositif ATA Série. La topologie de réseau et le procédé décrits ici sont transparents quant au fonctionnement d'un réseau de mémorisation SCSI à Connexion Série. D'après la perspective du contrôleur SCSI à Connexion Série et du dispositif ex-tenseur, le réseau de mémorisation inclut deux trajets ou ports vers l'unité ATA Série. D'après la perspective de l'unité ATA Série, l'unité ATA Série a uniquement un port unique. REVENDICATIONS 1. Réseau de mémorisation (10), caractérisé en ce qu'il comporte: de multiples contrôleurs SCSI (12, 14), un dispositif extenseur (16, 18) couplé à chaque contrôleur (12, 14), au moins un dispositif de pont (20, 21, 22), où chaque dispositif de pont (20, 21, 22) est couplé à une pluralité de dispositifs extenseurs, et au moins une unité ATA Série (24, 25, 26), où chaque unité ATA Série (24, 25, 26) est couplée à un port de sortie du dispositif de pont (20, 21, 22). 2. Réseau de mémorisation (10) selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que le dispositif de pont (20, 21, 22) est opérationnel pour traduire des communications de données séries à partir du protocole SCSI à Connexion Série en protocole ATA Série. 3. Réseau de mémorisation (10) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les communications de données séries selon le protocole SCSI à Connexion Série inclut des données séries formatées conformément au protocole de Création de Passerelle ATA Série. 4. Réseau de mémorisation (10) selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque dispositif de pont (20, 21, 22) est opérationnel pour arbitrer entre des flux de données de sorte que l'unité ATA Série (24, 25, 26) couplée au dispositif de pont (20, 21, 22) reçoit, à tout instant, uniquement un seul flux de données. 5. Réseau de mémorisation (10) selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque dispositif de pont 35 (20, 21, 22) est opérationnel pour acheminer des communi- 10 cations à partir de l'unité ATA Série (24, 25, 26) vers un dispositif extenseur (16, 18) qui est associé au contrôleur SCSI (12, 14) vers lequel la communication provenant de l'unité ATA Série (24, 25, 26) est dirigée. 6. Réseau de mémorisation (10) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les communications de don-nées séries selon le protocole SCSI à Connexion Série in- cluent des données séries formatées conformément au pro- tocole de Création de Passerelle ATA Série, et en ce que chaque dispositif de pont (20, 21, 22) est opérationnel pour arbitrer entre des flux de données de sorte que l'unité ATA Série (24, 25, 26} couplée à l'unité de pont (20, 21, 22) reçoit, à tout instant, uni- quement un seul flux de données. 7. Réseau de mémorisation (10) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les communications de don-nées séries selon le protocole SCSI à Connexion Série incluent des données séries formatées conformément au protocole de Création de Passerelle ATA Série, en ce que chaque dispositif de pont (20, 21, 22) est opérationnel pour arbitrer entre des flux de données de sorte que l'unité ATA Série (24, 25, 26) couplée à l'unité de pont (20, 21, 22) reçoit, à tout instant, uniquement un seul flux de données, en ce que chaque dispositif de pont (20, 21, 22) est opérationnel pour arbitrer entre des flux de données de sorte que l'unité ATA Série (24, 25, 26) couplée à l'unité de pont (20, 21, 22) reçoit, à tout instant, uniquement un seul flux de données, et en ce que chaque dispositif de pont (20, 21, 22) 35 est opérationnel pour acheminer des communications à par- tir de l'unité ATA Série (24, 25, 26) vers un dispositif extenseur (16, 18) qui est associé au contrôleur SCSI (12, 14) vers lequel est dirigée la communication à par-tir de l'unité ATA Série (24, 25, 26). 8. Réseau de mémorisation (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque dispositif de pont (20, 21, 22) est associé à une unité ATA Série (24, 25, 26) unique. 9. Procédé pour traduire des données émises vers une unité ATA Série (24, 25, 26) au sein d'un réseau de mémorisation SCSI à Connexion Série (10), caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à : fournir un dispositif de pont (20, 21, 22) inter-posé au port d'entrée de l'unité ATA Série (24, 25, 26), le dispositif de pont (20, 21, 22) comportant: une pluralité de ports d'entrée couplés à d'autres éléments du Réseau de mémorisation (10) et opé- rationnels pour recevoir des données selon le protocole SCSI à Connexion Série, un noeud de traduction (36) opérationnel pour traduire les données à partir du protocole SCSI à Connexion Série en protocole ATA Série, et un port de sortie couplé à l'unité ATA Série (24, 25, 26). 10. Procédé pour traduire des données émises vers une unité ATA Série (24, 25, 26) au sein d'un réseau SCSI à Connexion Série (10) selon la revendication 9, caractérisé en ce que les données du protocole SCSI à Connexion Série sont transmises selon le protocole de Création de Passerelle ATA Série. 11. Procédé pour traduire des données émises vers une unité ATA Série (24, 25, 26) au sein d'un réseau SCSI à Connexion Série (10) selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif de pont (20, 21, 22) est couplé entre de multiples dispositifs extenseurs (16, 18) et à un dispositif ATA Série (24, 25, 26) de sorte que chaque port d'entrée est couplé à un dispositif extenseur (16, 18). 12. Procédé pour traduire des données émises vers une unité ATA Série (24, 25, 26) au sein d'un réseau SCSI à Connexion Série (10) selon la revendication 11, caractérisé en ce que les dispositifs de pont (20, 21, 22) fournis comportent en outre un noeud arbitre (34) opéra- tionnel pour gérer le flux de données dans le protocole SCSI à Connexion Série vers le noeud de traduction (36). 13. Procédé pour traduire des données émises vers une unité ATA Série (24, 25, 26) au sein d'un réseau SCSI à Connexion Série (10) selon la revendication 11, caractérisé en ce que le noeud arbitre (34) est opérationnel pour acheminer des communications à partir de l'unité ATA Série (24, 25, 26) couplée au noeud de sortie du dispositif de pont (20, 21, 22) vers un dispositif extenseur (16, 18) associé au contrôleur SCSI (12, 14) vers lequel est émise la communication. 14. Dispositif de pont (20, 21, 22) pour coupler des éléments d'un réseau SCSI à Connexion Série (10) à une unité ATA Série (24, 25, 26), caractérisé en ce qu'il comporte: de multiples ports d'entrée, chacun étant opérationnel pour recevoir des communications acheminées via des dispositifs extenseurs (16, 18) séparés, un port de sortie couplé à une unité ATA Série (24, 25, 26), et un noeud de traduction (36) fonctionnel pour traduire des données séries du protocole SCSI à Connexion Série en données séries du protocole ATA Série. 15. Dispositif de pont (20, 21, 22) selon la revendication 14, caractérisé en ce que le dispositif de pont (20, 21, 22) est associé à une unité ATA Série uni- que (24, 25, 26). 16. Dispositif de pont (20, 21, 22) selon la revendication 15, caractérisé en ce que le dispositif de pont (20, 21, 22) est couplé à au moins deux dispositifs extenseurs (16, 18), et en ce que chaque dispositif extenseur (16, 18) est associé à un contrôleur SCSI unique (12, 14). 17. Dispositif de pont (20, 21, 22) selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il comporte un arbitre (34) pour gérer le flux de données à partir de chacun des ports d'entrée de sorte que seul un flux unique de données séries est traduit, à tout instant, dans le noeud de traduction (36). 18. Dispositif de pont (20, 21, 22) selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un arbitre (34) pour gérer le flux de données séries à partir de l'unité ATA Série (24, 25, 26) de sorte que des données sont émises à partir du noeud de traduction (36) vers un port d'entrée associé à un dispositif extenseur (16, 18) qui est opérationnel pour acheminer les données séries au contrôleur SCSI (12, 14) auquel sont émises les données séries. 2862455 15 19. Dispositif de pont (20, 21, 22) selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un arbitre (34) opérationnel pour, gérer le flux de données provenant de chacun des ports d'entrée de sorte que seul un flux unique de don-nées séries est traduit, à tout instant, dans le noeud de traduction (36), et gérer le flux de données séries provenant de l'unité ATA Série (24, 25, 26) de sorte que des données sont dirigées à partir du noeud de traduction (36) vers un port d'entrée associé à un dispositif extenseur (16, 18) qui est opérationnel pour acheminer les données séries vers le contrôleur SCSI (12, 14) auquel sont émises les données séries. 20. Dispositif de pont (20, 21, 22) selon la revendication 14, caractérisé en ce que le noeud de traduction (36) est opérationnel pour traduire des données se- lon le Protocole de Création de Passerelle ATA Série.