專利名稱：磁盤陣列存儲系統(tǒng)的開關(guān)機時序控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁盤陣列存儲系統(tǒng)，尤其涉及用于獨立冗余磁盤陣列的開關(guān)機時序控 制裝置。
背景技術(shù)：
獨立冗余磁盤陣列(RedundantArray of Independent Disks)簡稱 RAID 磁盤陣 列，是將N臺硬盤通過RAID Controller (分Hardware，Software)結(jié)合成虛擬單臺大容量 的硬盤使用，其特色是N臺硬盤同時讀取速度加快及提供容錯性(Fault Tolerant)。RAID為存儲系統(tǒng)(或者服務(wù)器的內(nèi)置存儲)帶來巨大利益，其中提高傳輸速率和 提供容錯功能是最大的優(yōu)點。RAID通過同時使用多個磁盤，提高了傳輸速率。RAID通過 在多個磁盤上同時存儲和讀取數(shù)據(jù)來大幅提高存儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐量(Throughput)。在 RAID中，可以讓很多磁盤驅(qū)動器同時傳輸數(shù)據(jù)，而這些磁盤驅(qū)動器在邏輯上又是一個磁盤 驅(qū)動器，所以使用RAID可以達到單個磁盤驅(qū)動器幾倍、幾十倍甚至上百倍的速率。通過數(shù) 據(jù)校驗，RAID可以提供容錯功能。因為普通磁盤驅(qū)動器無法提供容錯功能，如果不包括寫 在磁盤上的CRC(循環(huán)冗余校驗)碼的話。RAID容錯是建立在每個磁盤驅(qū)動器的硬件容錯 功能之上的，所以它提供更高的安全性。在很多RAID模式中都有較為完備的相互校驗/恢 復(fù)的措施，甚至是直接相互的鏡像備份，從而大大提高了 RAID系統(tǒng)的容錯度，提高了系統(tǒng) 的穩(wěn)定冗余性。RAID系統(tǒng)的基本組成是機頭加多個擴展柜，機頭統(tǒng)一提供存儲服務(wù)(包括RAID功 能和存儲協(xié)議實現(xiàn))，擴展柜只實現(xiàn)磁盤位的擴充。由于RAID計算是機頭的功能之一，而 RAID計算需要利用擴展柜中的磁盤，如果機頭和擴展柜的啟動時序不能得到控制，很可能 導(dǎo)致存儲系統(tǒng)故障，不能正常工作，甚至數(shù)據(jù)被破壞的嚴重后果。比如，在一種比較常見的配置中，機頭和擴展柜通過MINI SAS連線連接，機頭帶有 RAID功能，擴展柜只實現(xiàn)磁盤擴展功能。系統(tǒng)選擇多個磁盤做RAID的時候，所有RAID計算 功能都由主機頭實現(xiàn)，也就是說，機頭必須將機頭柜中的磁盤和擴展柜中的磁盤都找到，并 進行配置和計算。如果RAID控制器已經(jīng)啟動，并查找RAID組中的磁盤的時候，但磁盤沒有 準備好，就會導(dǎo)致RAID失效。RAID失效，肯定會造成系統(tǒng)無法運行，數(shù)據(jù)無法讀取。嚴重的 情況下，RAID會被破壞，所有數(shù)據(jù)全部丟失。在當前的RAID存儲系統(tǒng)中，都是通過手工實現(xiàn)開機的邏輯和時序，設(shè)備啟動、重 啟和關(guān)機過程非常復(fù)雜。任何操作錯誤，可能導(dǎo)致嚴重的后果。而且，如果設(shè)備失去電源， 重新自動加電時，設(shè)備啟動時序處于不可控狀態(tài)，給設(shè)備運行帶來潛在威脅。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決上述的問題，本發(fā)明提出一種硬件實現(xiàn)的開關(guān)機時序控制裝置， 檢測機頭的上電狀態(tài)，自動控制機頭和擴展柜的上電啟動邏輯，避免因為啟動時序問題而 導(dǎo)致存儲系統(tǒng)的故障。
根據(jù)本發(fā)明的一實施例，提出一種磁盤陣列存儲系統(tǒng)的開關(guān)機時序控制裝置，用 于由機頭和數(shù)個擴展柜組成的磁盤陣列存儲系統(tǒng)，該開關(guān)機時序控制裝置包括機頭控制器，安裝在機頭的PCI插槽中通過PCI插槽取得電源，該機頭控制器包括 接收輸入的輸入接口和輸出指令的輸出接口，輸出接口包括向機頭輸出指令的機頭子接口 和向擴展柜輸出指令的擴展柜子接口；擴展柜控制器，安裝在擴展柜中，每一個擴展柜中安裝一個擴展柜控制器，安裝在 每一個擴展柜中的展柜控制器以級聯(lián)的方式互相連接，每一擴展柜控制器包括輸入端和輸 出端，第一級的擴展柜控制器的輸入端連接到機頭控制器的擴展柜子接口，其余各級擴展 柜控制器的輸入端連接上一級擴展柜控制器的輸出端，最后一級的擴展柜控制器的輸出端 空置，其余各級擴展柜控制器的輸出端連接下一級擴展柜控制器的輸入端。 在一個實施例中，機頭控制器的輸入接口是連接到機箱按鈕的插針接口 ；機頭控 制器的輸出接口是串口插孔裝置。在一個實施例中，機頭子接口向機頭輸出持續(xù)的復(fù)位信號；擴展柜子接口輸出5V 的直流電源。擴展柜子接口還包括一電容。本發(fā)明的磁盤陣列存儲系統(tǒng)的開關(guān)機時序控制裝置通過硬件實現(xiàn)了機頭和擴展 柜的啟動以及關(guān)閉的時序，可以在無需人工參與的情況下實現(xiàn)機頭和擴展柜的正常啟動以 及關(guān)斷，保證機頭和擴展柜的正常工作杜絕了誤操作導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失的風險。在RAID系統(tǒng)異 常斷電后，供電恢復(fù)正常后存儲設(shè)備可以自行啟動，無需干涉，極大降低系統(tǒng)的停止服務(wù)的 時間


圖1揭示了本發(fā)明的磁盤陣列存儲系統(tǒng)的開關(guān)機時序控制裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖2揭示了本發(fā)明的磁盤陣列存儲系統(tǒng)的開關(guān)機時序控制裝置的啟動邏輯。圖3揭示了本發(fā)明的磁盤陣列存儲系統(tǒng)的開關(guān)機時序控制裝置的關(guān)斷邏輯。
具體實施例方式本發(fā)明揭示了一種磁盤陣列存儲系統(tǒng)的開關(guān)機時序控制裝置，用于由機頭10和 數(shù)個擴展柜20組成的磁盤陣列存儲系統(tǒng)，參考圖1所示，該開關(guān)機時序控制裝置包括機頭控制器11，安裝在機頭10的PCI插槽中通過PCI插槽取得電源，該機頭控制 器包括接收輸入的輸入接口 12和輸出指令的輸出接口 13，輸出接口 13包括向機頭輸出指 令的機頭子接口 13a和向擴展柜輸出指令的擴展柜子接口 13b。擴展柜控制器21，安裝在擴展柜20中，每一個擴展柜20中安裝一個擴展柜控制 器，安裝在每一個擴展柜中的展柜控制器以級聯(lián)的方式互相連接。在圖1中，揭示了 3個擴 展柜20，3個擴展柜20中的擴展柜控制器21以級聯(lián)的方式互相連接。每一擴展柜控制器 21包括輸入端21a和輸出端21b，第一級的擴展柜控制器的輸入端21a連接到機頭控制器 11的擴展柜子接口 13b，其余各級擴展柜控制器的輸入端21a連接上一級擴展柜控制器的 輸出端21b，最后一級的擴展柜控制器的輸出端空置，其余各級擴展柜控制器的輸出端21b 連接下一級擴展柜控制器的輸入端21a。在一個實施例中，機頭控制器的輸入接口是連接到機箱按鈕的插針接口。機頭控制器的輸出接口是串口插孔裝置。機頭子接口向機頭輸出持續(xù)的復(fù)位信號；擴展柜子接口 輸出5V的直流電源。擴展柜子接口還包括一電容。機頭控制器可以由機頭電路板來實現(xiàn)。機頭電路板安裝在機頭的PCI插槽中，從 PCI插槽取得電源，通過串口插孔裝置作為輸出端口輸出電源通斷指令，控制擴展柜開關(guān) 機。機頭電路板的輸入端接收來自機箱按鈕的輸入。輸入端連接采用插針接口，直接連接 到機箱按鈕上，接收來自機箱面板的開關(guān)量輸入信號。機頭電路板的輸出端包括兩部分，一 部分為持續(xù)的復(fù)位信號(持續(xù)時間根據(jù)不同的JBOD啟動時間來定)，該部分輸出提供給機 頭，通過對機頭保持復(fù)位延長機頭的啟動時間。另外一部分為5V的直流輸出，該部分輸出 提供給擴展柜，在機頭開機后，立即輸出直流電源，向擴展柜電路板發(fā)送導(dǎo)通信。擴展柜控制器可以由擴展柜電路板來實現(xiàn)。擴展柜電路板安裝在擴展柜中，接收 機頭電路板的命令，并級連給下一個擴展柜。圖2揭示了本發(fā)明的磁盤陣列存儲系統(tǒng)的開關(guān)機時序控制裝置的啟動邏輯21.主機頭電路板接收到啟動信號；22.進行啟動檢測，檢查啟動電源，確認設(shè)備啟動；23.進行信號隔離；24.啟動擴展柜電源；25.利用復(fù)位信號使機頭啟動暫停，延時10秒；26.機頭啟動。圖3揭示了本發(fā)明的磁盤陣列存儲系統(tǒng)的開關(guān)機時序控制裝置的關(guān)斷邏輯31.機頭關(guān)機，機頭電路板無需檢測關(guān)閉信號，只需檢測PCI插槽供電；PCI插槽供 電中斷，作為判斷機頭關(guān)機的依據(jù)32.信號隔離；33. PCI斷電后，利用擴展柜子接口的電容進行延時，經(jīng)過電容放電延時0. 4秒；34.延時后斷開擴展柜電源。重啟過程，就是關(guān)機后迅速啟動過程的組合，機頭電路板可以很好保證啟動的上 電邏輯。擴展柜電路板比較簡單，只是接收來自機頭電路板的信號，隔離驅(qū)動后，輸出導(dǎo)通 空接點信號，接通擴展柜的電源。同時輸出一個約0.5秒的導(dǎo)通脈沖，用于采用按鈕啟動的 JBOD設(shè)備。擴展柜電路板除輸入的插孔外，同時連接一個輸出插孔，用來級連更多的擴展 柜。本發(fā)明的磁盤陣列存儲系統(tǒng)的開關(guān)機時序控制裝置通過硬件實現(xiàn)了機頭和擴展 柜的啟動以及關(guān)閉的時序，可以在無需人工參與的情況下實現(xiàn)機頭和擴展柜的正常啟動以 及關(guān)斷，保證機頭和擴展柜的正常工作杜絕了誤操作導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失的風險。在RAID系統(tǒng)異 常斷電后，供電恢復(fù)正常后存儲設(shè)備可以自行啟動，無需干涉，極大降低系統(tǒng)的停止服務(wù)的 時間。
權(quán)利要求
1.一種磁盤陣列存儲系統(tǒng)的開關(guān)機時序控制裝置，用于由機頭和數(shù)個擴展柜組成的磁 盤陣列存儲系統(tǒng)，其特征在于，該開關(guān)機時序控制裝置包括機頭控制器，安裝在機頭的PCI插槽中通過PCI插槽取得電源，該機頭控制器包括接收 輸入的輸入接口和輸出指令的輸出接口，所述輸出接口包括向機頭輸出指令的機頭子接口 和向擴展柜輸出指令的擴展柜子接口；擴展柜控制器，安裝在擴展柜中，每一個擴展柜中安裝一個擴展柜控制器，安裝在每 一個擴展柜中的展柜控制器以級聯(lián)的方式互相連接，每一擴展柜控制器包括輸入端和輸出 端，第一級的擴展柜控制器的輸入端連接到機頭控制器的擴展柜子接口，其余各級擴展柜 控制器的輸入端連接上一級擴展柜控制器的輸出端，最后一級的擴展柜控制器的輸出端空 置，其余各級擴展柜控制器的輸出端連接下一級擴展柜控制器的輸入端。
2.如權(quán)利要求1所述的磁盤陣列存儲系統(tǒng)的開關(guān)機時序控制裝置，其特征在于，所述機頭控制器的輸入接口是連接到機箱按鈕的插針接口 ；所述機頭控制器的輸出接口是串口插孔裝置。
3.如權(quán)利要求1所述的磁盤陣列存儲系統(tǒng)的開關(guān)機時序控制裝置，其特征在于，所述機頭子接口向機頭輸出持續(xù)的復(fù)位信號；所述擴展柜子接口輸出5V的直流電源。
4.如權(quán)利要求1所述的磁盤陣列存儲系統(tǒng)的開關(guān)機時序控制裝置，其特征在于，所述擴展柜子接口包括一電容。
全文摘要
本發(fā)明揭示了磁盤陣列存儲系統(tǒng)的開關(guān)機時序控制裝置，包括機頭控制器，安裝在機頭的PCI插槽中，機頭控制器包括接收輸入的輸入接口和輸出指令的輸出接口，輸出接口包括向機頭輸出指令的機頭子接口和向擴展柜輸出指令的擴展柜子接口；擴展柜控制器，安裝在擴展柜中，每一擴展柜中安裝一個擴展柜控制器，每一展柜控制器以級聯(lián)的方式互相連接，每一擴展柜控制器包括輸入端和輸出端，第一級的擴展柜控制器的輸入端連接到機頭控制器的擴展柜子接口，其余各級擴展柜控制器的輸入端連接上一級擴展柜控制器的輸出端，最后一級的擴展柜控制器的輸出端空置，其余各級擴展柜控制器的輸出端連接下一級擴展柜控制器的輸入端。
文檔編號G06F3/06GK102073458SQ20091022632
公開日2011年5月25日 申請日期2009年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月19日
發(fā)明者范里, 金崇英, 陳文華 申請人:上海圣橋信息科技有限公司