專利名稱：低成本靈活網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及存儲(chǔ)系統(tǒng)，特別是網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)存儲(chǔ)系統(tǒng)的靈活設(shè)計(jì)。
背景技術(shù)：
過(guò)去，計(jì)算機(jī)用戶依賴網(wǎng)絡(luò)文件服務(wù)器在文件服務(wù)器與獨(dú)立的存儲(chǔ)系統(tǒng)之間提供分布式文件服務(wù)。文件通過(guò)網(wǎng)絡(luò)從主機(jī)傳送給文件服務(wù)器。隨后文件服務(wù)器使用幾種方法之一在遠(yuǎn)程磁盤驅(qū)動(dòng)器上存儲(chǔ)文件，通常是通過(guò)I/O通道連接。在昂貴的存儲(chǔ)系統(tǒng)前端已采用昂貴的服務(wù)器如Microsoft NT服務(wù)器或Sun Solaris服務(wù)器提供該功能。已經(jīng)證明這是一個(gè)比較麻煩和成本高昂的解決方案。
存儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者和制造商已經(jīng)開發(fā)出集成這些系統(tǒng)的技術(shù)。更新的存儲(chǔ)技術(shù)被稱為網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)存儲(chǔ)系統(tǒng)或NAS。NAS是直接連接到網(wǎng)絡(luò)的存儲(chǔ)系統(tǒng)，如吉比特以太網(wǎng)。NAS包括用于向主機(jī)傳遞分布式文件服務(wù)的集成文件服務(wù)器或控制器。文件I/O通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接傳送，緩存在NAS系統(tǒng)中并存儲(chǔ)在磁盤驅(qū)動(dòng)器上，反之亦然。
目前的NAS系統(tǒng)通常采用執(zhí)行各種特定功能的多種不同的底座固定裝置，使得NAS十分不靈活。而且，為了連接各種底座通常要求使用光連接器和光纜。雖然NAS系統(tǒng)比遠(yuǎn)程服務(wù)器解決方案成本低，但是因?yàn)檫@些問(wèn)題，在提供NAS系統(tǒng)時(shí)也會(huì)產(chǎn)生很大的費(fèi)用。目前有許多用戶需要NAS功能但是希望或要求成本更低廉的系統(tǒng)。因此非常需要一種更靈活的、制造和維護(hù)成本比現(xiàn)有系統(tǒng)更低的NAS系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的原理，存儲(chǔ)系統(tǒng)包括具有第一多個(gè)模塊和非易失性存儲(chǔ)器如硬盤驅(qū)動(dòng)器的第一機(jī)殼。這些模塊的每一用于將文件I/O轉(zhuǎn)換為塊I/O。第二機(jī)殼包括第二多個(gè)模塊和非易失性存儲(chǔ)器。這些模塊的每一用于使塊I/O存儲(chǔ)在第一或第二機(jī)殼中的非易失性存儲(chǔ)器中。因此，執(zhí)行塊I/O存儲(chǔ)的模塊能夠方便地訪問(wèn)位于文件I/O機(jī)殼中的存儲(chǔ)器。
更具體地，第一多個(gè)模塊的每一模塊連接到包含用于連接到網(wǎng)絡(luò)如以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)接口的專用模塊，以在模塊與主機(jī)之間傳送文件I/O。
第一多個(gè)模塊的每一模塊包括用于連接到第一通道I/O媒質(zhì)如光纖通道的通道I/O輸出，以從該模塊向第二機(jī)殼傳送塊I/O。而第二多個(gè)模塊的每一模塊連接到包含用于連接到第一通道I/O媒質(zhì)的第一通道I/O輸入的專用模塊，以自第一多個(gè)模塊的每一模塊傳送塊I/O。
而且，第二多個(gè)模塊的每一包括用于連接到第二通道I/O媒質(zhì)如光纖通道的通道I/O輸出，以在該模塊與第一機(jī)殼之間傳送塊數(shù)據(jù)。而第一多個(gè)模塊的每一包含用于連接到第二通道I/O媒質(zhì)的通道I/O輸入，以在第二多個(gè)模塊與第一機(jī)殼中的非易失性存儲(chǔ)器之間傳送塊I/O。
根據(jù)該方案的實(shí)施例，塊I/O傳送模塊能夠在安裝于文件I/O傳送模塊的插槽中的磁盤驅(qū)動(dòng)器上存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，插槽也可以是空的。
根據(jù)本發(fā)明不同的方案，存儲(chǔ)系統(tǒng)包括含第一多個(gè)模塊和非易失性存儲(chǔ)器如硬盤驅(qū)動(dòng)器的第一機(jī)殼。第一多個(gè)模塊的第一模塊用于將文件I/O轉(zhuǎn)換為塊I/O。第一多個(gè)模塊的第二模塊用于向非易失性存儲(chǔ)器傳遞塊I/O。第一和第二模塊通過(guò)數(shù)據(jù)總線互連。塊I/O通過(guò)第一數(shù)據(jù)總線在第一模塊與第二模塊之間傳送。
更具體地，第一多個(gè)模塊和非易失性存儲(chǔ)器連接到第一中間板。第一數(shù)據(jù)總線穿過(guò)第一中間板并通過(guò)第一中間板互連第一和第二模塊。
根據(jù)該方案的實(shí)施例，在單一機(jī)殼中提供NAS功能。
這些創(chuàng)新的存儲(chǔ)系統(tǒng)和方法提供了急需的、低成本的、緊湊的NAS存儲(chǔ)解決方案。


為了幫進(jìn)更充分地理解本發(fā)明，參考附圖。這些圖不應(yīng)解釋為限制本發(fā)明，僅是意在示例。
圖1是機(jī)架式安裝服務(wù)器存儲(chǔ)系統(tǒng)的示意圖。
圖2是現(xiàn)有技術(shù)NAS系統(tǒng)的方框圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的原理實(shí)現(xiàn)的NAS系統(tǒng)的方框圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明另一方面實(shí)現(xiàn)的NAS系統(tǒng)的方框圖。
具體實(shí)施例方式
參考圖1，其中表示了可以采用本發(fā)明原理的存儲(chǔ)系統(tǒng)10。存儲(chǔ)系統(tǒng)10包括支撐底座或機(jī)殼14的機(jī)架式安裝機(jī)柜12。許多機(jī)殼14包括用于安裝各種類型的模塊的部分、安裝磁盤驅(qū)動(dòng)器的部分、以及、將模塊連接到磁盤驅(qū)動(dòng)器和在一些情況下使模塊互連的中間板。各種可能的方案可以在前部放置磁盤驅(qū)動(dòng)器并在后部放置模塊，或者與此相反。機(jī)殼14還可以包括電源單元?；蛘?，這樣的部件如電源機(jī)殼和備用電源機(jī)殼、控制模塊等可以位于外設(shè)機(jī)殼14中。
根據(jù)圖1的現(xiàn)有技術(shù)存儲(chǔ)系統(tǒng)10，為了實(shí)現(xiàn)NAS(網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)存儲(chǔ))系統(tǒng)，機(jī)殼14可以包含多種不同的模塊，全部執(zhí)行不同的功能。因此，為使用存儲(chǔ)系統(tǒng)10，必須制造、運(yùn)輸和預(yù)備許多模塊和機(jī)殼FRU(現(xiàn)場(chǎng)替換單元)。例如，考慮如圖2所示的現(xiàn)有技術(shù)NAS系統(tǒng)。每一機(jī)殼16、18和20包括用于執(zhí)行不同任務(wù)的不同模塊。底部機(jī)殼16包括雙NAS模塊22，用于通過(guò)NAS專用板26從網(wǎng)絡(luò)24獲取文件I/O、將該文件I/O轉(zhuǎn)換為塊數(shù)據(jù)、通過(guò)光纖通道連接28將塊數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給SAN(存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò))機(jī)殼18。光纖通道連接28包括通過(guò)光纜連接器30a、b和32a、b連接到NAS和SAN機(jī)殼的光纜。
中部SAN機(jī)殼包括雙處理器模塊34，用于緩存來(lái)自NAS機(jī)殼16的塊I/O數(shù)據(jù)、將該塊I/O數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為RAID(廉價(jià)磁盤冗余陣列)格式、并向/從磁盤驅(qū)動(dòng)器38傳遞RAID數(shù)據(jù)，對(duì)其的訪問(wèn)由一個(gè)或多個(gè)機(jī)殼如標(biāo)注為“DAE底座”的頂部機(jī)殼20控制。連接到光纖通道控制器36的光纖通道連接器42通過(guò)光纜或銅纜44將處理器模塊34連接到一個(gè)或多個(gè)DAE機(jī)殼20。DAE機(jī)殼包括用于提供對(duì)磁盤驅(qū)動(dòng)器38的訪問(wèn)的雙控制模塊40。
為清晰起見，根據(jù)不同的操作系統(tǒng)類型和傳輸技術(shù)，文件I/O是用于訪問(wèn)和傳遞“文件”的機(jī)制。例如，文件I/O可以在TCP/IP以太網(wǎng)上使用NFS或CIFS/SMB訪問(wèn)協(xié)議。文件I/O通常設(shè)計(jì)為避免文件訪問(wèn)之間的沖突，從而文件可以在用戶之間和不同操作系統(tǒng)類型之間共享。另一方面，塊I/O是磁盤訪問(wèn)的基本機(jī)理，通過(guò)去往和來(lái)自磁盤的SCSI、光纖通道等I/O通道按塊大小(例如16K、128K等)移動(dòng)數(shù)據(jù)。這樣，例如一個(gè)文件可以作為文件I/O通過(guò)TCP/IP傳輸、解包、緩沖、分塊，再作為塊I/O(或?yàn)榱巳蒎e(cuò)目的還可被進(jìn)一步變換，如變換為RAID格式)傳遞給磁盤。
為了在圖2的系統(tǒng)上存儲(chǔ)文件，文件通過(guò)網(wǎng)絡(luò)24傳遞給NAS機(jī)殼16。在NAS機(jī)殼16中，模塊22之一將文件轉(zhuǎn)換為塊數(shù)據(jù)并通過(guò)光纖通道光纜28向SAN機(jī)殼18中的模塊34傳遞塊數(shù)據(jù)。SAN機(jī)殼18再將塊數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為RAID格式并通過(guò)光纖通道光纜44將該RAID數(shù)據(jù)傳送給DAE機(jī)殼如20上的磁盤存儲(chǔ)器38。為了從NAS機(jī)殼16向DAE機(jī)殼20移動(dòng)文件并在磁盤38上存儲(chǔ)文件，多個(gè)底座和光連接必須貫通，從而導(dǎo)致系統(tǒng)成本非常高。
在圖3中表示了結(jié)合本發(fā)明原理的NAS存儲(chǔ)系統(tǒng)。所示為包括一對(duì)數(shù)據(jù)移動(dòng)器模塊52和磁盤驅(qū)動(dòng)器54的機(jī)殼50，以及包括一對(duì)存儲(chǔ)處理器58和磁盤驅(qū)動(dòng)器60的機(jī)殼56。通常，文件數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)據(jù)移動(dòng)器52并被轉(zhuǎn)換為塊數(shù)據(jù)，塊數(shù)據(jù)傳輸給存儲(chǔ)處理器58。之后，首選地，存儲(chǔ)處理器58將塊數(shù)據(jù)變換為RAID格式并使數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在磁盤驅(qū)動(dòng)器54或60上，或在更大的系統(tǒng)中，將數(shù)據(jù)保存在位于系統(tǒng)中其他機(jī)殼內(nèi)的磁盤驅(qū)動(dòng)器上。
本發(fā)明的一些方面使圖3的NAS系統(tǒng)方案非常靈活并且節(jié)省成本。首先，整個(gè)NAS系統(tǒng)能夠僅由所示的兩個(gè)機(jī)殼構(gòu)造。注意，磁盤驅(qū)動(dòng)器安裝在數(shù)據(jù)移動(dòng)器機(jī)殼50中和存儲(chǔ)處理器機(jī)殼56中。如將進(jìn)一步描述的，存儲(chǔ)處理器58能夠訪問(wèn)所有這些磁盤驅(qū)動(dòng)器。這與圖2的系統(tǒng)不同，其中磁盤驅(qū)動(dòng)器不能安裝在NAS和SAN底座中。兩機(jī)殼解決方案是節(jié)省成本的初級(jí)NAS解決方案，其能夠通過(guò)添加更多的DAE機(jī)殼進(jìn)行擴(kuò)展。
此外，如將進(jìn)一步描述的，在圖3的系統(tǒng)中不需要光纜或光連接器。所有的連接以銅纜或蝕刻實(shí)現(xiàn)。這也導(dǎo)致了大幅的成本節(jié)約。
而且，正如所見，數(shù)據(jù)移動(dòng)器模塊52和存儲(chǔ)處理器模塊58除了專用板62和64以外實(shí)質(zhì)上是相同的。這是有優(yōu)勢(shì)的和節(jié)約成本的，因?yàn)閮H通過(guò)改變專用板，相同的基本模塊即可用于不同的功能。因此，通過(guò)安排基本模塊和專用板FRU(現(xiàn)場(chǎng)可替換單元)即可簡(jiǎn)單地構(gòu)造許多配置的存儲(chǔ)系統(tǒng)。
根據(jù)該系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施例，圖3中所示的示例，頂部機(jī)殼50包括在機(jī)殼內(nèi)的后部連接到中間板66的一對(duì)數(shù)據(jù)移動(dòng)器模塊52。磁盤驅(qū)動(dòng)器54位于機(jī)殼50內(nèi)的前部，并且也連接到中間板66。在每一數(shù)據(jù)移動(dòng)器模塊52之上的數(shù)據(jù)移動(dòng)器專用板62包括用于通過(guò)以太網(wǎng)69接收文件I/O的四元組吉比特以太網(wǎng)接口68。例如，四元組吉比特以太網(wǎng)接口68可以由一對(duì)Broadcom公司的5704二元組吉比特以太網(wǎng)收發(fā)器構(gòu)造。雖然本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了四元組吉比特以太網(wǎng)接口，但是可以理解，10兆比特的以太網(wǎng)或其他類型的網(wǎng)絡(luò)連接，包括更新的更高速的網(wǎng)絡(luò)連接也可不背離本發(fā)明原理地實(shí)現(xiàn)在數(shù)據(jù)移動(dòng)器專用板62上。數(shù)據(jù)移動(dòng)器專用板62還包括I/O通道輸出端口70。I/O通道輸出端口70是連接到存儲(chǔ)處理器模塊58之一上的輸入端口的兩I/O輸出端口之一，這將在下面進(jìn)一步描述。I/O通道輸出端口優(yōu)選連接到光纖通道控制器72并實(shí)現(xiàn)為光纖通道I/O輸出端口，但是其他I/O通道技術(shù)如SATA(串行ATA)、SAS(串行連接SCSI)等也可以使用，不背離本發(fā)明的原理。
數(shù)據(jù)移動(dòng)器模塊52上還包括一對(duì)I/O通道接口74和76，再次地，其優(yōu)選光纖通道接口。I/O通道接口74是用于通過(guò)HSSDC(高速串行數(shù)據(jù)連接器)78向存儲(chǔ)處理器58之一傳送塊I/O數(shù)據(jù)的另一I/O通道，這將在下面描述。根據(jù)本發(fā)明的一方面，如下面將描述的，另一I/O通道接口76通過(guò)HSSDC 80從存儲(chǔ)處理器58輸入塊數(shù)據(jù)。在所示的光纖通道實(shí)施方式中，I/O通道接口76連接到互連磁盤驅(qū)動(dòng)器54和60的光纖通道回路。
底部機(jī)殼56表示為一對(duì)連接到中間板82的存儲(chǔ)處理器模塊58。磁盤驅(qū)動(dòng)器60位于機(jī)殼56內(nèi)的前部并也連接到中間板82。注意，光纖通道控制器84和每一存儲(chǔ)處理器模塊58上的I/O通道接口86和88以與數(shù)據(jù)移動(dòng)器模塊52中所示的相同方式進(jìn)行設(shè)置。兩模塊之間唯一的區(qū)別在于存儲(chǔ)處理器專用板92和I/O通道端口的配置。每一存儲(chǔ)處理器專用板90包括兩個(gè)I/O通道輸入92，用于接收來(lái)自數(shù)據(jù)移動(dòng)器模塊52的塊數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)處理器58還包括總線接口94。總線接口94由穿過(guò)中間板82的總線96互連并用于存儲(chǔ)處理器58之間的通信，如下所述?？偩€96可以是所示的光纖通道對(duì)等連接，或者可以是InfinibandTM連接或PCI連接等。注意，總線接口94和總線96沒(méi)有表示在數(shù)據(jù)移動(dòng)器模塊52中，因?yàn)樵谠搶?shí)施例中數(shù)據(jù)移動(dòng)器不相互通信。數(shù)據(jù)移動(dòng)器模塊52能夠包括總線接口94并簡(jiǎn)單地不進(jìn)行使用。優(yōu)選該形式，從而底座模塊52和58可互換。
每一存儲(chǔ)處理器模塊58上的HSSDC光纖通道端口86和88的連接與數(shù)據(jù)移動(dòng)器模塊52上的不同。根據(jù)本發(fā)明，每一光纖通道端口88將重構(gòu)的塊數(shù)據(jù)(例如RAID數(shù)據(jù))從每一存儲(chǔ)處理器58輸出數(shù)據(jù)移動(dòng)器模塊光纖通道輸入76以訪問(wèn)數(shù)據(jù)移動(dòng)器機(jī)殼50中的磁盤54。其他光纖通道端口86可將數(shù)據(jù)輸出給安裝在系統(tǒng)中的其他磁盤。
現(xiàn)在描述包括數(shù)據(jù)移動(dòng)器模塊52和存儲(chǔ)處理器模塊58的存儲(chǔ)系統(tǒng)的運(yùn)行。為了存儲(chǔ)文件數(shù)據(jù)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)69，在實(shí)施例中表示為吉比特以太網(wǎng)，數(shù)據(jù)從主機(jī)傳送給數(shù)據(jù)移動(dòng)器專用板62之一上的吉比特以太網(wǎng)接口68。數(shù)據(jù)移動(dòng)器52將文件數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為塊數(shù)據(jù)。通過(guò)光纖通道端口70和/或74向存儲(chǔ)處理器模塊58上的光纖通道端口92傳送數(shù)據(jù)。由存儲(chǔ)處理器模塊58接收的塊數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)處理器中以進(jìn)一步傳送給磁盤。為容錯(cuò)目的，塊數(shù)據(jù)通過(guò)總線接口94和總線96從一個(gè)存儲(chǔ)處理器模塊58復(fù)制到另一存儲(chǔ)處理器模塊58。在每一存儲(chǔ)處理器58中的塊數(shù)據(jù)可以再轉(zhuǎn)換為RAID格式并通過(guò)光纖通道端口86傳遞給另一機(jī)殼中的磁盤。或者，根據(jù)本發(fā)明的一方面，重定格式的塊數(shù)據(jù)可以傳送給存儲(chǔ)處理器機(jī)殼56中的磁盤60，或者通過(guò)光纖通道端口88傳送給數(shù)據(jù)移動(dòng)器模塊52上的光纖通道端口76并再傳送給數(shù)據(jù)移動(dòng)器模塊機(jī)殼50中的磁盤驅(qū)動(dòng)器54。根據(jù)本發(fā)明的這一方面，存儲(chǔ)處理器模塊58能夠利用安裝在存儲(chǔ)處理器機(jī)殼56或數(shù)據(jù)移動(dòng)器機(jī)殼50中的磁盤。從而實(shí)現(xiàn)了大幅度的成本降低和系統(tǒng)的靈活性。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，圖3的系統(tǒng)不需要光學(xué)元件，不需要光纜，也不需要MIA(光電轉(zhuǎn)換媒質(zhì)接口適配器)，也不需要光SFP(小型可熱插拔連接器)。而且，不需要銅SFP。設(shè)置數(shù)據(jù)移動(dòng)器專用板62從而銅纜能夠直接插入每一數(shù)據(jù)移動(dòng)器專用板62上的光纖通道端口70。此外，存儲(chǔ)處理器專用板64上的兩個(gè)光纖通道輸入端口92也接收銅纜。由于去除了如圖2所示現(xiàn)有技術(shù)中在數(shù)據(jù)移動(dòng)器與磁盤機(jī)殼之間的單獨(dú)SAN機(jī)殼(該SAN機(jī)殼需要光纜和連接器)，這些優(yōu)化是可行的。去除光纜和連接器更進(jìn)一步地節(jié)省了成本。
根據(jù)本發(fā)明不同的實(shí)施方式，數(shù)據(jù)移動(dòng)器模塊和存儲(chǔ)處理器模塊安裝在相同的機(jī)殼內(nèi)以提供成本更低、更緊湊的NAS解決方案。參考圖4，所示為包括與圖3中所示的數(shù)據(jù)移動(dòng)器模塊52相同的數(shù)據(jù)移動(dòng)器模塊102的機(jī)殼100。存儲(chǔ)處理器模塊104與圖3的存儲(chǔ)處理器模塊58相同。但是緩存存儲(chǔ)板106代替了存儲(chǔ)處理器專用板64。緩存存儲(chǔ)板106是電池支持的冗余存儲(chǔ)器。其再現(xiàn)前述關(guān)于圖3的系統(tǒng)的功能，其中存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)處理器模塊58中的塊數(shù)據(jù)通過(guò)用于另一存儲(chǔ)處理器模塊58中的冗余存儲(chǔ)器的中間板總線96傳送。這使中間板總線用于創(chuàng)新的、高性價(jià)比的用途。
如圖所示，數(shù)據(jù)移動(dòng)器模塊102和存儲(chǔ)處理器模塊104連接到機(jī)殼100內(nèi)的中間板108。數(shù)據(jù)移動(dòng)器模塊102和存儲(chǔ)處理器模塊104包括光纖通道控制器116和118，其通過(guò)總線接口110連接到中間板總線112。磁盤驅(qū)動(dòng)器114連接到中間板108的另一面。在緊湊NAS方案中，文件I/0通過(guò)如上所述的四元組吉比特以太網(wǎng)接口進(jìn)入數(shù)據(jù)移動(dòng)器模塊102。同樣如前所述，文件I/O轉(zhuǎn)換為塊I/O。但是，塊數(shù)據(jù)不是通過(guò)光纖通道端口退出數(shù)據(jù)移動(dòng)器模塊102而進(jìn)入磁盤存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)處理器模塊104，而是穿過(guò)中間板總線112經(jīng)總線接口110傳遞到存儲(chǔ)處理器模塊104上的塊存儲(chǔ)緩存存儲(chǔ)器。之后，優(yōu)選地，轉(zhuǎn)換為RAID格式，并且通過(guò)機(jī)殼100內(nèi)的存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)器114上的存儲(chǔ)器的內(nèi)部光纖通道回路122傳送，或者通過(guò)系統(tǒng)中另一機(jī)殼內(nèi)的磁盤驅(qū)動(dòng)器上的存儲(chǔ)器的光纖通道端口124傳送出去。該系統(tǒng)設(shè)置在一個(gè)機(jī)殼內(nèi)提供了完整的NAS系統(tǒng)。
應(yīng)該再一次注意，根據(jù)該體系結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)移動(dòng)器模塊102與存儲(chǔ)處理器模塊104之間唯一的區(qū)別是或安裝數(shù)據(jù)移動(dòng)器專用板或安裝緩存存儲(chǔ)板。模塊102和104能夠作為相同的FRU安裝，特殊之處在于制造或安放合適的專用板或緩存存儲(chǔ)板的位置。
應(yīng)該注意，圖3和圖4所示的示例中，底座(機(jī)殼)和中間板全部是完全相同的。這允許底座之間的基本模塊相互交換。以少量機(jī)殼實(shí)現(xiàn)NAS存儲(chǔ)系統(tǒng)的能力、以及互換所有上述模塊與機(jī)殼并通過(guò)在合適的專用板或緩存存儲(chǔ)器中添加或交換而指定其功能的能力提供了NAS系統(tǒng)中的非并行靈活性。例如，小型企業(yè)組織可以用只包含圖4的機(jī)殼的底座，以及必要的電源模塊(如果需要)。隨著組織擴(kuò)大，增大存儲(chǔ)空間和容錯(cuò)能力的要求，可以添加新機(jī)殼。配置為如圖4所示的現(xiàn)有機(jī)殼能夠轉(zhuǎn)變?yōu)閳D3的雙數(shù)據(jù)移動(dòng)器機(jī)殼50或者圖3的雙存儲(chǔ)處理器機(jī)殼56。例如通過(guò)安裝存儲(chǔ)處理器專用模塊90，現(xiàn)有機(jī)殼中的模塊轉(zhuǎn)換為存儲(chǔ)處理器模塊58。雙模塊可以安裝在新機(jī)殼中并通過(guò)安裝數(shù)據(jù)移動(dòng)器專用模塊配置為數(shù)據(jù)移動(dòng)器模塊54，機(jī)殼50包括磁盤驅(qū)動(dòng)器54。由此，系統(tǒng)已經(jīng)轉(zhuǎn)換為更大的、容錯(cuò)的圖3的創(chuàng)新系統(tǒng)，同時(shí)仍然只需要兩個(gè)機(jī)殼和不需要光學(xué)元件。隨著存儲(chǔ)能力要求的增長(zhǎng)還能添加更多的磁盤驅(qū)動(dòng)器。由此可見，隨著NAS系統(tǒng)的擴(kuò)大，通過(guò)安裝多個(gè)相同的模塊FRU和通過(guò)安裝特別的專用板改變現(xiàn)有模塊FRU的功能能夠?qū)崿F(xiàn)多種不同的配置。
本發(fā)明不限于在此描述的具體實(shí)施例的范圍。實(shí)際上，除了在此描述的內(nèi)容，從前述的說(shuō)明和附圖中可知本發(fā)明的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員是顯而易見的。因此這些修改落在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。此外，雖然本發(fā)明的一些方面已經(jīng)在此以用于特殊用途的特殊環(huán)境中的特殊實(shí)施例的上下文中描述，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到其有用性不限于此，本發(fā)明能夠有利地實(shí)施于多種用途的多種環(huán)境中。
權(quán)利要求
1.存儲(chǔ)系統(tǒng)，包括包括第一多個(gè)模塊和非易失性存儲(chǔ)器的第一機(jī)殼，每一模塊用于將文件I/O轉(zhuǎn)換為塊I/O；包括第二多個(gè)模塊和非易失性存儲(chǔ)器的第二機(jī)殼，每一模塊用于使塊I/O存儲(chǔ)于第一或第二機(jī)殼中的非易失性存儲(chǔ)器上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中非易失性存儲(chǔ)器是硬盤驅(qū)動(dòng)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中塊I/O以RAID格式存儲(chǔ)在磁盤驅(qū)動(dòng)器上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中第一多個(gè)模塊中的每一模塊連接到專用模塊，專用模塊包括用于連接到網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)接口，以在該模塊與主機(jī)之間傳送文件I/O。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中網(wǎng)絡(luò)是以太網(wǎng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中第一多個(gè)模塊中的每一模塊包括連接到第一通道I/O媒質(zhì)的第一通道I/O輸出，以將塊I/O從模塊傳送到第二機(jī)殼。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中第二多個(gè)模塊的每一模塊連接到專用模塊，該專用模塊包括連接到第一通道I/O媒質(zhì)的第一通道I/O輸入，以從第一多個(gè)模塊的每一模塊傳送塊I/O。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中第一通道I/O媒質(zhì)是光纖通道。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中第二多個(gè)模塊中的每一模塊包括連接到第二通道I/O媒質(zhì)的第二通道I/O輸出，以在模塊與第一機(jī)殼之間傳送塊數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中第一多個(gè)模塊的每一模塊包括連接到第二通道I/O媒質(zhì)的第二通道I/O輸入，以在第二多個(gè)模塊與第一機(jī)殼中的非易失性存儲(chǔ)器之間傳送塊I/O。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中第二通道I/O媒質(zhì)是光纖通道。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中第一通道I/O輸入、第二通道I/O輸入、第一通道I/O輸出、第二通道I/O輸出、第一通道I/O媒質(zhì)、和第二通道I/O媒質(zhì)是銅。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中第一多個(gè)模塊和第二多個(gè)模塊能夠相互交換。
14.存儲(chǔ)系統(tǒng)，包括包括第一多個(gè)模塊和非易失性存儲(chǔ)器的第一機(jī)殼，用于轉(zhuǎn)換文件I/O為塊I/O的第一多個(gè)模塊的第一模塊；用于傳送塊I/O給非易失性存儲(chǔ)器的第一多個(gè)模塊的第二模塊；通過(guò)第一數(shù)據(jù)總線互連的第一和第二模塊；其中塊I/O在第一模塊與第二模塊之間通過(guò)第一數(shù)據(jù)總線傳送；及其中塊I/O從第二模塊傳送到非易失性存儲(chǔ)器。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中非易失性存儲(chǔ)器是硬盤存儲(chǔ)器。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中塊I/O以RAID格式存儲(chǔ)在硬盤驅(qū)動(dòng)器上。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中第一多個(gè)模塊和非易失性存儲(chǔ)器連接到第一中間板，其中第一數(shù)據(jù)總線穿過(guò)第一中間板并通過(guò)第一中間板互連第一和第二模塊。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的存儲(chǔ)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括含有第二多個(gè)模塊和非易失性存儲(chǔ)器的第二機(jī)殼；及其中第二多個(gè)模塊和非易失性存儲(chǔ)器連接到第二中間板；及其中第二數(shù)據(jù)總線穿過(guò)第二中間板并通過(guò)中間板互連第一和第二模塊；及其中第一和第二中間板相同；及其中第二數(shù)據(jù)總線用于不同于第一數(shù)據(jù)總線的用途。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中第一多個(gè)模塊中的第一模塊連接到包括用于連接到網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)接口的專用模塊，以在第一模塊與主機(jī)之間傳送文件I/O。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中網(wǎng)絡(luò)是以太網(wǎng)。
21.根據(jù)權(quán)利要求14所述的存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中第一多個(gè)模塊的第二模塊連接到包括用于緩存塊I/O數(shù)據(jù)的緩存存儲(chǔ)器的專用模塊。
22.根據(jù)權(quán)利要求14所述的存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中第一和第二模塊能夠互換。
23.在存儲(chǔ)系統(tǒng)中使用的方法，包括步驟在第一機(jī)殼中包括第一多個(gè)模塊；在第一多個(gè)模塊的每一模塊上轉(zhuǎn)換文件I/O為塊I/O；在第二機(jī)殼中包括第二多個(gè)模塊和非易失性存儲(chǔ)器；由第二多個(gè)模塊的每一模塊使塊I/O存儲(chǔ)在第一或第二機(jī)殼中的非易失性存儲(chǔ)器上。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中非易失性存儲(chǔ)器是硬盤驅(qū)動(dòng)器。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中使塊I/O被存儲(chǔ)的步驟以RAID格式在硬盤驅(qū)動(dòng)器上存儲(chǔ)塊I/O。
26.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，進(jìn)一步包括步驟連接第一多個(gè)模塊的每一模塊到包括用于連接到網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)接口的專用模塊，網(wǎng)絡(luò)用于在模塊與主機(jī)之間傳送文件I/O。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中網(wǎng)絡(luò)是以太網(wǎng)。
28.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，進(jìn)一步包括步驟在第一多個(gè)模塊的每一模塊上包括用于連接到第一通道I/O媒質(zhì)的第一通道I/O輸出，以從模塊到第二機(jī)殼傳送塊I/O。
29.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，進(jìn)一步包括連接第二多個(gè)模塊的每一模塊到包括用于連接到第一通道I/O媒質(zhì)的第一通道I/O輸入的專用模塊，以從第一多個(gè)模塊的每一模塊傳送塊I/O。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中第一通道I/O媒質(zhì)是光纖通道。
31.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，進(jìn)一步包括步驟在第二多個(gè)模塊的每一模塊上包括用于連接到第二通道I/O媒質(zhì)的第二通道I/O輸出，以在模塊與第一機(jī)殼之間傳送塊數(shù)據(jù)。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，進(jìn)一步包括步驟在第一多個(gè)模塊的每一模塊上包括連接到第二通道I/O媒質(zhì)的第二通道I/O輸入，以在第二多個(gè)模塊與第一機(jī)殼中的非易失性存儲(chǔ)器之間傳送塊I/O。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中第二通道I/O媒質(zhì)是光纖通道。
34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中第一通道I/O輸入、第二通道I/O輸入、第一通道I/O輸出、第二通道I/O輸出、第一通道I/O媒質(zhì)和第二通道I/O媒質(zhì)是銅。
35.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中第一多個(gè)模塊和第二多個(gè)模塊能夠互換。
36.在存儲(chǔ)系統(tǒng)中使用的方法，包括步驟提供包括第一多個(gè)模塊和非易失性存儲(chǔ)器的第一機(jī)殼，第一多個(gè)模塊的第一模塊用于轉(zhuǎn)換文件I/O為塊I/O；第一多個(gè)模塊的第二模塊用于傳送塊I/O到非易失性存儲(chǔ)器；通過(guò)第一數(shù)據(jù)總線互連第一和第二模塊；通過(guò)第一數(shù)據(jù)總線在第一與第二模塊之間傳送塊I/O；及從第二模塊到非易失性存儲(chǔ)器傳送塊I/O。
37.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中非易失性存儲(chǔ)器是硬盤驅(qū)動(dòng)器。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中從第二模塊傳送塊I/O的步驟以RAID的格式向硬盤驅(qū)動(dòng)器傳送塊I/O。
39.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中互換步驟包括步驟連接第一多個(gè)模塊和非易失性存儲(chǔ)器到第一中間板，其中第一數(shù)據(jù)總線穿過(guò)第一中間板；及通過(guò)第一中間板互連第一和第二模塊。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，進(jìn)一步包括步驟提供包括第二多個(gè)模塊和非易失性存儲(chǔ)器的第二機(jī)殼；連接第二多個(gè)模塊和非易失性存儲(chǔ)器到第二中間板；通過(guò)穿過(guò)第二中間板的第二數(shù)據(jù)總線互連第二多個(gè)模塊的模塊；其中第一和第二中間板相同；及其中第二數(shù)據(jù)總線用于不同于第一數(shù)據(jù)總線的用途。
41.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，進(jìn)一步包括步驟連接第一多個(gè)模塊的第一模塊到包括用于連接到網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)接口的專用模塊，以在第一模塊與主機(jī)之間傳送文件I/O。
42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其中網(wǎng)絡(luò)是以太網(wǎng)。
43.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，包括步驟連接第一多個(gè)模塊的第二模塊到包括用于緩存塊I/O數(shù)據(jù)的緩存存儲(chǔ)器的專用模塊。
全文摘要
存儲(chǔ)解決方案包括具有模塊和非易失性存儲(chǔ)器如硬盤驅(qū)動(dòng)器的第一機(jī)殼。這些模塊將文件I/O轉(zhuǎn)換為塊I/O。第二機(jī)殼包括第二模塊和非易失性存儲(chǔ)器。這些模塊用于使塊I/O存儲(chǔ)在第一或第二機(jī)殼中的非易失性存儲(chǔ)器上。因此，作為塊I/O存儲(chǔ)器的模塊能夠訪問(wèn)位于文件I/O服務(wù)器內(nèi)的存儲(chǔ)器。在不同的方案中，存儲(chǔ)系統(tǒng)具有包括模塊和非易失性存儲(chǔ)器的機(jī)殼。一模塊將文件I/O轉(zhuǎn)換為塊I/O，另一模塊將塊I/O傳送給非易失性存儲(chǔ)器。第一和第二模塊通過(guò)數(shù)據(jù)總線互連。通過(guò)數(shù)據(jù)總線在第一與第二模塊之間傳遞塊I/O。數(shù)據(jù)總線穿過(guò)互連模塊的中間板。第二模塊在機(jī)殼中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)G06F3/06GK101031896SQ200580015079
公開日2007年9月5日 申請(qǐng)日期2005年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月28日
發(fā)明者拉爾夫·弗蘭焦索, 羅伯特·維日比茨基 申請(qǐng)人:伊姆西公司