專利名稱：一種雙控雙活冗余設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及網絡存儲設備技術領域，具體是指一種雙控雙活冗余設備。
背景技術：
目前，市場存在的雙控制器系統通常為兩臺分立的主機控制系統，兩個主機控制系統之間的業務數據和管理信息是通過建立業務和管理通道來進行交互實現的，其主要包括以下幾種方法
I、無獨立的業務通道和管理通道(即用后端的磁盤通道)，該種模式難以保障雙控制器數據的交換性能，同時對后端磁盤的訪問也會造成一定的影響。2、有獨立的業務和管理通道，但物理和邏輯上均無冗余，系統可靠性較低；目前的PCx86架構的存儲平臺應用中采用的都是以上兩種方式，管理通道采用串口總線或網絡發送同步的“心跳偵測”進行交互，即當其中一臺主機控制器鏈路出現故障或離線時，而另一臺主機控制器則接管其所有的磁盤讀寫工作，從而實現兩臺主機控制器之間的同步工作。然而，以上兩種方式都存在共同的缺點一方面，在數據同步時需要系統軟件通過網絡不停地發送同步數據包，相對而言會長期占有一定的CPU處理時間和網絡包處理的帶寬，從而極大的降低了主機性能地發揮；另一方面，上述方案采用兩臺整機，不僅成本明顯要高，而且空間占用率較大，不符合現在實際的需求。
發明內容
本發明的目的在于提供一種能極大提高主機性能，降低制作成本和空間利用率的一種雙控雙活冗余設備。本發明通過以下技術方案來實現一種雙控雙活冗余設備，主要由總線轉接模塊、與該總線轉接模塊相連接的SAS接口存儲設備，與總線轉接模塊相連接并為其提供工作電壓的電源，以及與該總線轉接模塊相連接的兩個結構相同的可熱插拔控制器系統組成。進一步地，所述的可熱插拔控制器系統由連接器，與該連接器相連接的NTB總線控制器和SAS控制器，與NTB總線控制器和SAS控制器相連接的PCIE橋接，與該PCIE橋接相連接的網絡控制器，以及與連接器相連接并支持熱插拔功能的熱插拔電路組成。為了較好的實現本發明，所述的SAS接口存儲設備內置有兩條標準的支持Active-Active工作模式的SAS總線通道，且這兩條SAS總線通道分別與兩個連接器的接口一一對應相連接。所述的總線轉接模塊則由分別與兩個連接器一一對應相連接的兩個主控制器接口，以及與SAS接口存儲設備相連接的一個以上的SAS接口組成。同時，本發明所述的SAS接口存儲設備由SAS磁盤作為其存儲載體，所述的電源為輸出標準ATX電源的電源模塊。本發明較現有技術相比，具有以下優點及有益效果
(I)本發明能完全支持Active-Active工作模式，在PC的x86架構的基礎上能實現iSCSI雙控制器的互為冗余備份功能。(2)本發明在其中一個可熱插拔控制器系統失效時,該失效的可熱插拔控制器系統上的所有業務會自動切換到另一個可熱插拔控制器系統上，而在當失效的可熱插拔控制器系統恢復后，又可立即恢復對原有業務的控制權。因此，本發明為其整個系統提供了穩定可靠的硬件平臺。(3)本發明的切換過程對所有用戶來說是完全透明的，主機所看到的只是一次短暫的鏈路故障和恢復，因此本發明能徹底實現在一臺整機內部實現雙控冗余功能，其性能不僅穩定可靠，而且其成本也低廉，性價比高。
圖I為本發明的整體結構示意圖； 圖2為本發明的可熱插拔控制器系統結構示意圖；圖3為本發明的主控制器接口電路結構示意圖；圖4為本發明的SAS接口電路結構示意圖。其中，以上附圖中的附圖標記名稱分別為I-總線轉接模塊，2-SAS接口存儲設備，3-電源，4_可熱插拔控制器系統，5_連接器，6-NTB總線控制器，7-SAS控制器，8-PCIE橋接，9-網絡控制器。
具體實施例方式下面結合實例對本發明進行詳細說明，但是本發明的實施方式并不僅限于此。實施例如圖I 4，本發明的整體結構包括四個部分組成，即總線轉接模塊I、SAS接口存儲設備2，與總線轉接模塊I相連接并為其提供工作電壓的電源3，以及兩個結構相同的可熱插拔控制器系統4。本發明的兩個可熱插拔控制器系統4的結構完全相同，其均由連接器 5、NTB 總線控制器 6 (None-Transparent Bridge,非透明橋)、SAS 控制器 7 (SerialAttached SCSI,串行連接SCSI，是新一代SCSI技術),PCIE橋接8、網絡控制器9及支持熱插拔功能的熱插拔電路組成。其中，NTB總線控制器6、SAS控制器7和熱插拔電路均與連接器5相連接，而PCIE橋接8則分別與該NTB總線控制器6和SAS控制器7相連接，所述的網絡控制器9則與該PCIE橋接8相連接。同時，在該可熱插拔控制器系統4內還設有存儲系統，以便存儲各種數據。所述的SAS接口存儲設備2由SAS磁盤作為其存儲載體，其內置有兩條標準的支持Active-Active工作模式的SAS總線通道。所述的這兩條SAS總線通道分別與兩個連接
器5的接口--對應相連接。同時，該SAS磁盤的雙端口支持Active-Active工作模式,可
在數據傳輸出現故障的情況下實現雙端口切換。而總線轉接模塊I則為可熱插拔控制器系統4和SAS存儲設備2提供總線連接功能，其包括兩個與連接器5的接口一一對應相連接的兩個主控制器接口，和一個以上的與SAS接口存儲設備2相連接的SAS接口組成。其主控制器接口的電路結構如圖3所示，而SAS接口的電路結構則如圖4所示。電源3則直接與該總線轉接模塊I相連接，并為其提供工作電流和電壓。SAS控制器7主要由SAS橋接電路組成，并由該SAS橋接電路為整個設備提供SAS總線。同時，該SAS控制器7還通過SAS總線將需存儲數據存儲于SAS存儲設備中。網絡控制器9為整個裝置提供網絡接口，并與外部服務器通過網絡相連，提供與外部數據的交互通道。在可熱插拔控制器系統4中還設有存儲系統，該存儲系統用于提供基于各種協議的存儲服務、配合NTB總線實現雙控冗余功能。連接時，將SAS接口儲存設備2、兩個可熱插拔控制器系統4，以及系統電源3接到總線轉接模塊I上，可熱插拔控制器系統4的網口和網絡交換機相連，系統運行時，可熱插拔控制器系統4工作在Active-Active工作模式，系統軟件用于提供存儲服務，同時對雙方控制器的工作狀態進行偵測，并提供故障報警功能。當某個可熱插拔控制器系統4失效時，該失效的可熱插拔控制器系統4上的所有業務會切換到另一個可熱插拔控制器系統4上； 在失效的可熱插拔控制器系統4恢復后，即可恢復對原有業務的控制權。而整個過程中，所有的切換對于用戶來說是完全透明的，主機所看到的只是一次短暫的鏈路故障和恢復。同時，可熱插拔控制器系統4上的熱插拔控制電路提供熱插拔功能，確保控制器在帶電插拔時不會影響控制器的各項功能。如果某個可熱插拔控制器系統4出現故障，可以在不斷電情況下直接將該可熱插拔控制器系統4拔出來進行維修，維修好后再插入整機，整個維修過程中系統無需斷電，可繼續維持原有業務的運行。如上所述，便可較好的實現本發明。
權利要求
1.一種雙控雙活冗余設備，其特征在于主要由總線轉接模塊(I)、與該總線轉接模塊(I)相連接的SAS接ロ存儲設備(2)，與總線轉接模塊(I)相連接并為其提供工作電壓的電源(3)，以及與該總線轉接模塊(I)相連接的兩個結構相同的可熱插拔控制器系統(4)組成。
2.根據權利要求I所述的ー種雙控雙活冗余設備，其特征在于所述的可熱插拔控制器系統⑷由連接器(5)，與該連接器(5)相連接的NTB總線控制器(6)和SAS控制器(7)，與NTB總線控制器(6)和SAS控制器(7)相連接的PCIE橋接(8)，與該PCIE橋接(8)相連接的網絡控制器(9)，以及與連接器(5)相連接并支持熱插拔功能的熱插拔電路組成。
3.根據權利要求2所述的ー種雙控雙活冗余設備，其特征在于所述的SAS接ロ存儲設備(2)內置有兩條標準的支持Active-Active工作模式的SAS總線通道，且這兩條SAS總線通道分別與兩個連接器(5)的接ロ一一對應相連接。
4.根據權利要求2或3所述的ー種雙控雙活冗余設備，其特征在于所述的總線轉接模塊(I)由分別與兩個連接器(5) —一對應相連接的兩個主控制器接ロ，以及與SAS接ロ存儲設備⑵相連接的ー個以上的SAS接ロ組成。
5.根據權利要求4所述ー種雙控雙活冗余設備，其特征在于所述的SAS接ロ存儲設備(2)由SAS磁盤作為其存儲載體。
6.根據權利要求4所述的ー種雙控雙活冗余設備，其特征在干所述的電源(3)為輸出標準ATX電源的電源模塊。
全文摘要
本發明公開了一種雙控雙活冗余設備，其特征在于主要由總線轉接模塊(1)、與該總線轉接模塊(1)相連接的SAS接口存儲設備(2)，與總線轉接模塊(1)相連接并為其提供工作電壓的電源(3)，以及與該總線轉接模塊(1)相連接的兩個結構相同的可熱插拔控制器系統(4)組成。本發明能完全支持Active-Active工作模式，在PC的x86架構的基礎上能實現iSCSI雙控制器的互為冗余備份功能。同時，本發明在其中一個可熱插拔控制器系統失效時，該失效的可熱插拔控制器系統上的所有業務會自動切換到另一個可熱插拔控制器系統上，而在當失效的可熱插拔控制器系統恢復后，又可立即恢復對原有業務的控制權。因此，本發明為其整個系統提供了穩定可靠的硬件平臺。
文檔編號G06F11/16GK102662803SQ20121006536
公開日2012年9月12日 申請日期2012年3月13日 優先權日2012年3月13日
發明者劉輝, 王青國, 袁紹隆 申請人:深圳華北工控股份有限公司