基于融合架構雙冗余度新型存儲控制節點架構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及計算機存儲技術領域，具體地說是基于融合架構雙冗余度新型存儲控制節點架構。
【背景技術】
[0002]隨著云計算、大數據等新型技術的發展，對數據存儲的帶寬和容量要求越來越高，由于處理器的發展速度遠遠超過存儲介質的步伐，如何有效提高系統的存儲速率和保證數據的完整性成為急需解決的技術問題。傳統的存儲控制節點一般對外提供單一的SAS、FC或iSCSI應用接口，造成應用轉換的成本高、產品架構靈活性差。
[0003]
【發明內容】
本發明的技術任務是提供一種基于融合架構雙冗余度新型存儲控制節點架構，來解決如何有效提高系統的存儲速率和保證數據的完整性以及應用轉換成本高，產品架構靈活性差的冋題。
[0004]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:基于融合架構雙冗余度新型存儲控制節點架構，該架構包括以下模塊:
(1)控制模塊:是架構中的核心部件，主要負責處理存儲業務、接收用戶的配置管理命令并保存配置信息、接入硬盤和保存關鍵信息；
(2)磁盤連接模塊:提供miniSAS級聯端口，用于級聯硬盤框；當連接的設備傳輸速率低于級聯端口速率時，級聯端口將自動適應傳輸速率，以保證數據傳輸通道的連通性和數據傳輸速率的一致性；
(3)應用接入模塊:提供了應用服務器與存儲系統的業務接口，用于接收應用服務器發出的數據讀寫指令，同時應用模塊根據接口類型不同有SAS、FC和iSCSI三種，滿足業界針對存儲的所有應用；
(4)管理模塊:管理模塊將系統配置數據、告警信息以及日志信息保存到SSD保險箱硬盤上;從冗余度考慮整個系統采用2個管理模塊，當I個模塊失效時另一個模塊可以立刻接管工作，保證架構系統中管理網絡的穩定；
(5)電池模塊:電池模塊能夠在系統外部供電失效的情況下，提供后備電源支持，以保證存儲陣列中業務數據的安全性。
[0005]作為優選，所述控制模塊、磁盤連接模塊、應用接入模塊、電源模塊和電池模塊均米用雙幾余度。
[0006]本發明的基于融合架構雙冗余度新型存儲控制節點架構和現有技術相比，具有以下有益效果:
本發明在一個架構中可以同時支持SAS、FC和iSCSI三種應用，同時新的架構具有靈活擴展的特點，還可以實現SAS、FC和i SCSI三種應用的按需轉換。整個架構中控制模塊、磁盤連接模塊、應用接入模塊、電源模塊和電池模塊均采用雙冗余度，提高整個系統的冗余度，能很好避免由于單個故障影響系統穩定性的問題，提高整個架構的可靠性。
[0007]本發明具有設計合理、結構簡單、使用方便、一物多用等特點，因而，具有很好的推廣使用價值。
【附圖說明】
[0008]下面結合附圖對本發明進一步說明。
[0009]附圖1為基于融合架構雙冗余度新型存儲控制節點架構框圖。
【具體實施方式】
[0010]下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明。
[0011 ]如附圖1所示，本發明的基于融合架構雙冗余度新型存儲控制節點架構，其結構包括控制模塊、磁盤連接模塊、應用接入模塊、管理模塊、風扇模塊、電源模塊和電池模塊7部分，其中:控制模塊是整個存儲控制器系統的核心部件，控制模塊首先負責整個系統的穩定運行，其次控制模塊接收并處理前端應用服務器設備傳來的應用數據請求，最后控制模塊用來級聯后端的磁盤存儲柜，來實現對后端多個存儲柜中數據的統一寫入或讀取的管理，考慮到控制模塊的重要性，在整個系統中設計2個控制作為互備，提高整個系統的冗余度，能很好避免由于單個控制器故障影響系統穩定性的問題；
整個系統中設計4個磁盤連接模塊，每個磁盤連接模塊提供2個傳輸速率為6Gbit/s的mini SAS級聯端口，用于級聯硬盤框。磁盤連接模塊通過mini SAS電纜與存儲系統的后端硬盤陣列連接。當連接的設備傳輸速率低于級聯端口速率時，級聯端口將自動適應傳輸速率，以保證數據傳輸通道的連通性和數據傳輸速率的一致性。
[0012]整個系統中設計6個應用接入模塊，應用接入模塊提供了應用服務器與存儲系統的業務接口，用于接收應用服務器發出的數據讀寫指令，應用接入模塊按照接口的不同分為FC應用接口模塊、iSCSI接口模塊兩款，其中FC應用接口模塊提供傳輸速率為4Gbi t/s的后端級聯端口和8Gbit/s的主機端口。iSCSI接口模塊根據接口速率又分成IGb和1Gb兩種，IGb iSCSI接口模塊提供4個傳輸速率為lGbit/s的iSCSI接口，用于接收應用服務器發出的數據交換命令，1Gb iSCSI接口模塊提供2個傳輸速率為lOGbit/s的iSCSI接口，用于接收應用服務器發出的數據交換命令。
[0013]管理模塊為存儲系統提供管理接口，主要包括管理網口和串口。管理模塊將系統配置數據、告警信息以及日志信息保存到SSD保險箱硬盤上。從冗余度考慮整個系統采用2個管理模塊，當I個模塊失效時另一個模塊可以立刻接管工作，保證架構系統中管理網絡的穩定。
[0014]本架構中特意設計了4個電池模塊，電池模塊能夠在系統外部供電失效的情況下，提供后備電源支持，以保證存儲陣列中業務數據的安全性。在系統電源輸出正常時處于備份狀態，當外部電源斷開時，電池模塊能夠繼續給系統供電。電池模塊支持失效隔離，當電池模塊出故障時不會影響系統的正常運行。
[0015]在形態上分成前部、中部和后部三塊。其中前部由4個電池模塊和2個控制模塊組成;后部由4個電源模塊、3個風扇模塊、2個管理模塊、4個磁盤連接模塊和8個應用接入模塊組成。中部是背板，用來連接上述前部和后部的模塊進行連接。整個模塊化的設計可以便于日常的拆裝操作，不但將故障點進行物理隔離，而且所有模塊還支持熱插拔的操作，便于維護。
[0016]其中每個控制模塊上有2個信息處理單元，信處理單元用來連接SAS控制單元和I/O擴展單元，其中靠上的信息處理單元共引出4個PCIe 3.0 x8的信號和2個PCIe 3.0 x4的信號，其中2個PCIe 3.0 x8的信號分別連接2個SAS控制單元I和SAS控制單元3;余下的2個PCIe 3.0 x8的信號分別連接2個I/O擴展單元I和I/O擴展單元5;2個PCIe 3.0 x4的信號分別連接2個I/O擴展單元3和I/O擴展單元7。靠下的信息處理模塊引出4個PCIe 3.0 x8的信號和2個PCIe 3.0 x4的信號，其中2個PCIe 3.0 x8的信號分別連接2個SAS控制單元2和SAS控制單元4;余下的2個PCIe 3.0 x8的信號分別連接2個I/O擴展單元2和I/O擴展單元6; 2個PCIe 3.0 x4的信號分別連接2個I/O擴展單元4和I/O擴展單元8^AS控制單元用來作為磁盤數據的控制器，SAS擴展單元與SAS擴展單元連接，SAS擴展單元用來進行磁盤柜的級聯式管理，SAS擴展單元提供2個傳輸速率為6Gbit/s的mini SAS級聯端口，用于級聯硬盤框。SAS擴展單元通過mini SAS電纜與存儲系統的后端硬盤陣列連接。當連接的設備傳輸速率低于級聯端口速率時，級聯端口將自動適應傳輸速率，以保證數據傳輸通道的連通性和數據傳輸速率的一致性。每個控制模塊上會引出兩條lGbit/s的網絡鏈路分別與系統中的管理模塊進行連接，管理模塊為存儲系統提供管理接口，主要包括管理網口和串口，管理模塊主要負責系統配置數據、告警信息以及日志信息記錄。
[0017]控制模塊由信息存儲單元、信息處理單元、I/O處理單元、板上管理單元和網絡傳輸單元組成，其中:處理單元作為計算模塊上的核心單元，采用傳統X86架構的處理器設計，2個處理單元之間通過兩條9.2GT/s的OPI總線進行互連，實現處理單元之間的數據通訊。每個處理單元支持12個獨立的存儲單元，每個存儲單元可以提供128GB的數據存儲容量，同時提供16.7GB/s的數據傳輸帶寬，因此每個處理單元可以提過66.7GB/s的數據傳輸帶寬用作數據的高速傳輸。I/O處理單元通過ESI總線與信息處理單元連接，接收由信息處理單元發送的指令，對控制模塊中的I/O通訊設備進行集中的管理。板上管理單元通過PCIe 2.0 Xl的鏈路與I/O處理單元連接，板上管理單元采用Aspeed公司的ASP2400系列芯片組，用來負責控制模塊上所有器件溫度、電壓的監控。板上管理單元通過傳輸單元分別引出兩條lGbit/s的SGMII信號連接管理模塊。
[0018]通過上面【具體實施方式】，所述技術領域的技術人員可容易的實現本發明。但是應當理解，本發明并不限于上述的【具體實施方式】。在公開的實施方式的基礎上，所述技術領域的技術人員可任意組合不同的技術特征，從而實現不同的技術方案。
【主權項】
1.基于融合架構雙冗余度新型存儲控制節點架構，其特征在于:該架構包括以下模塊: (1)控制模塊:是架構中的核心部件，主要負責處理存儲業務、接收用戶的配置管理命令并保存配置信息、接入硬盤和保存關鍵信息； (2)磁盤連接模塊:提供miniSAS級聯端口，用于級聯硬盤框；當連接的設備傳輸速率低于級聯端口速率時，級聯端口將自動適應傳輸速率，以保證數據傳輸通道的連通性和數據傳輸速率的一致性； (3)應用接入模塊:提供了應用服務器與存儲系統的業務接口，用于接收應用服務器發出的數據讀寫指令，同時應用模塊根據接口類型不同有SAS、FC和iSCSI三種，滿足業界針對存儲的所有應用； (4)管理模塊:管理模塊將系統配置數據、告警信息以及日志信息保存到SSD保險箱硬盤上;從冗余度考慮整個系統采用2個管理模塊，當I個模塊失效時另一個模塊可以立刻接管工作，保證架構系統中管理網絡的穩定； (5)電池模塊:電池模塊能夠在系統外部供電失效的情況下，提供后備電源支持，以保證存儲陣列中業務數據的安全性。2.根據權利要求1所述的基于融合架構雙冗余度新型存儲控制節點架構，其特征在于:所述控制模塊、磁盤連接模塊、應用接入模塊、電源模塊和電池模塊均采用雙冗余度。
【專利摘要】本發明公開了一種基于融合架構雙冗余度新型存儲控制節點架構，屬于計算機存儲技術領域，本發明要解決的技術問題為如何有效提高系統的存儲速率和保證數據的完整性以及應用轉換成本高，產品架構靈活性差。技術方案為：該架構包括以下模塊：（1）控制模塊：是架構中的核心部件，主要負責處理存儲業務、接收用戶的配置管理命令并保存配置信息、接入硬盤和保存關鍵信息；（2）磁盤連接模塊：提供mini？SAS級聯端口，用于級聯硬盤框。當連接的設備傳輸速率低于級聯端口速率時，級聯端口將自動適應傳輸速率，以保證數據傳輸通道的連通性和數據傳輸速率的一致性；（3）應用接入模塊；（4）管理模塊；（5）電池模塊。
【IPC分類】G06F11/20
【公開號】CN105511990
【申請號】CN201510902093
【發明人】王磊
【申請人】浪潮電子信息產業股份有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年12月9日