专利名称：一种双控双活冗余设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及网络存储设备技术领域，具体是指一种双控双活冗余设备。
背景技术：
目前，市场存在的双控制器系统通常为两台分立的主机控制系统，两个主机控制系统之间的业务数据和管理信息是通过建立业务和管理通道来进行交互实现的，其主要包括以下几种方法
I、无独立的业务通道和管理通道(即用后端的磁盘通道)，该种模式难以保障双控制器数据的交换性能，同时对后端磁盘的访问也会造成一定的影响。2、有独立的业务和管理通道，但物理和逻辑上均无冗余，系统可靠性较低；目前的PCx86架构的存储平台应用中采用的都是以上两种方式，管理通道采用串口总线或网络发送同步的“心跳侦测”进行交互，即当其中一台主机控制器链路出现故障或离线时，而另一台主机控制器则接管其所有的磁盘读写工作，从而实现两台主机控制器之间的同步工作。然而，以上两种方式都存在共同的缺点一方面，在数据同步时需要系统软件通过网络不停地发送同步数据包，相对而言会长期占有一定的CPU处理时间和网络包处理的带宽，从而极大的降低了主机性能地发挥；另一方面，上述方案采用两台整机，不仅成本明显要高，而且空间占用率较大，不符合现在实际的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能极大提高主机性能，降低制作成本和空间利用率的一种双控双活冗余设备。本发明通过以下技术方案来实现一种双控双活冗余设备，主要由总线转接模块、与该总线转接模块相连接的SAS接口存储设备，与总线转接模块相连接并为其提供工作电压的电源，以及与该总线转接模块相连接的两个结构相同的可热插拔控制器系统组成。进一步地，所述的可热插拔控制器系统由连接器，与该连接器相连接的NTB总线控制器和SAS控制器，与NTB总线控制器和SAS控制器相连接的PCIE桥接，与该PCIE桥接相连接的网络控制器，以及与连接器相连接并支持热插拔功能的热插拔电路组成。为了较好的实现本发明，所述的SAS接口存储设备内置有两条标准的支持Active-Active工作模式的SAS总线通道，且这两条SAS总线通道分别与两个连接器的接口一一对应相连接。所述的总线转接模块则由分别与两个连接器一一对应相连接的两个主控制器接口，以及与SAS接口存储设备相连接的一个以上的SAS接口组成。同时，本发明所述的SAS接口存储设备由SAS磁盘作为其存储载体，所述的电源为输出标准ATX电源的电源模块。本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果
(I)本发明能完全支持Active-Active工作模式，在PC的x86架构的基础上能实现iSCSI双控制器的互为冗余备份功能。(2)本发明在其中一个可热插拔控制器系统失效时,该失效的可热插拔控制器系统上的所有业务会自动切换到另一个可热插拔控制器系统上，而在当失效的可热插拔控制器系统恢复后，又可立即恢复对原有业务的控制权。因此，本发明为其整个系统提供了稳定可靠的硬件平台。(3)本发明的切换过程对所有用户来说是完全透明的，主机所看到的只是一次短暂的链路故障和恢复，因此本发明能彻底实现在一台整机内部实现双控冗余功能，其性能不仅稳定可靠，而且其成本也低廉，性价比高。
图I为本发明的整体结构示意图； 图2为本发明的可热插拔控制器系统结构示意图；图3为本发明的主控制器接口电路结构示意图；图4为本发明的SAS接口电路结构示意图。其中，以上附图中的附图标记名称分别为I-总线转接模块，2-SAS接口存储设备，3-电源，4_可热插拔控制器系统，5_连接器，6-NTB总线控制器，7-SAS控制器，8-PCIE桥接，9-网络控制器。
具体实施例方式下面结合实例对本发明进行详细说明，但是本发明的实施方式并不仅限于此。实施例如图I 4，本发明的整体结构包括四个部分组成，即总线转接模块I、SAS接口存储设备2，与总线转接模块I相连接并为其提供工作电压的电源3，以及两个结构相同的可热插拔控制器系统4。本发明的两个可热插拔控制器系统4的结构完全相同，其均由连接器 5、NTB 总线控制器 6 (None-Transparent Bridge,非透明桥)、SAS 控制器 7 (SerialAttached SCSI,串行连接SCSI，是新一代SCSI技术),PCIE桥接8、网络控制器9及支持热插拔功能的热插拔电路组成。其中，NTB总线控制器6、SAS控制器7和热插拔电路均与连接器5相连接，而PCIE桥接8则分别与该NTB总线控制器6和SAS控制器7相连接，所述的网络控制器9则与该PCIE桥接8相连接。同时，在该可热插拔控制器系统4内还设有存储系统，以便存储各种数据。所述的SAS接口存储设备2由SAS磁盘作为其存储载体，其内置有两条标准的支持Active-Active工作模式的SAS总线通道。所述的这两条SAS总线通道分别与两个连接
器5的接口--对应相连接。同时，该SAS磁盘的双端口支持Active-Active工作模式,可
在数据传输出现故障的情况下实现双端口切换。而总线转接模块I则为可热插拔控制器系统4和SAS存储设备2提供总线连接功能，其包括两个与连接器5的接口一一对应相连接的两个主控制器接口，和一个以上的与SAS接口存储设备2相连接的SAS接口组成。其主控制器接口的电路结构如图3所示，而SAS接口的电路结构则如图4所示。电源3则直接与该总线转接模块I相连接，并为其提供工作电流和电压。SAS控制器7主要由SAS桥接电路组成，并由该SAS桥接电路为整个设备提供SAS总线。同时，该SAS控制器7还通过SAS总线将需存储数据存储于SAS存储设备中。网络控制器9为整个装置提供网络接口，并与外部服务器通过网络相连，提供与外部数据的交互通道。在可热插拔控制器系统4中还设有存储系统，该存储系统用于提供基于各种协议的存储服务、配合NTB总线实现双控冗余功能。连接时，将SAS接口储存设备2、两个可热插拔控制器系统4，以及系统电源3接到总线转接模块I上，可热插拔控制器系统4的网口和网络交换机相连，系统运行时，可热插拔控制器系统4工作在Active-Active工作模式，系统软件用于提供存储服务，同时对双方控制器的工作状态进行侦测，并提供故障报警功能。当某个可热插拔控制器系统4失效时，该失效的可热插拔控制器系统4上的所有业务会切换到另一个可热插拔控制器系统4上； 在失效的可热插拔控制器系统4恢复后，即可恢复对原有业务的控制权。而整个过程中，所有的切换对于用户来说是完全透明的，主机所看到的只是一次短暂的链路故障和恢复。同时，可热插拔控制器系统4上的热插拔控制电路提供热插拔功能，确保控制器在带电插拔时不会影响控制器的各项功能。如果某个可热插拔控制器系统4出现故障，可以在不断电情况下直接将该可热插拔控制器系统4拔出来进行维修，维修好后再插入整机，整个维修过程中系统无需断电，可继续维持原有业务的运行。如上所述，便可较好的实现本发明。
权利要求
1.一种双控双活冗余设备，其特征在于主要由总线转接模块(I)、与该总线转接模块(I)相连接的SAS接ロ存储设备(2)，与总线转接模块(I)相连接并为其提供工作电压的电源(3)，以及与该总线转接模块(I)相连接的两个结构相同的可热插拔控制器系统(4)组成。
2.根据权利要求I所述的ー种双控双活冗余设备，其特征在于所述的可热插拔控制器系统⑷由连接器(5)，与该连接器(5)相连接的NTB总线控制器(6)和SAS控制器(7)，与NTB总线控制器(6)和SAS控制器(7)相连接的PCIE桥接(8)，与该PCIE桥接(8)相连接的网络控制器(9)，以及与连接器(5)相连接并支持热插拔功能的热插拔电路组成。
3.根据权利要求2所述的ー种双控双活冗余设备，其特征在于所述的SAS接ロ存储设备(2)内置有两条标准的支持Active-Active工作模式的SAS总线通道，且这两条SAS总线通道分别与两个连接器(5)的接ロ一一对应相连接。
4.根据权利要求2或3所述的ー种双控双活冗余设备，其特征在于所述的总线转接模块(I)由分别与两个连接器(5) —一对应相连接的两个主控制器接ロ，以及与SAS接ロ存储设备⑵相连接的ー个以上的SAS接ロ组成。
5.根据权利要求4所述ー种双控双活冗余设备，其特征在于所述的SAS接ロ存储设备(2)由SAS磁盘作为其存储载体。
6.根据权利要求4所述的ー种双控双活冗余设备，其特征在干所述的电源(3)为输出标准ATX电源的电源模块。
全文摘要
本发明公开了一种双控双活冗余设备，其特征在于主要由总线转接模块(1)、与该总线转接模块(1)相连接的SAS接口存储设备(2)，与总线转接模块(1)相连接并为其提供工作电压的电源(3)，以及与该总线转接模块(1)相连接的两个结构相同的可热插拔控制器系统(4)组成。本发明能完全支持Active-Active工作模式，在PC的x86架构的基础上能实现iSCSI双控制器的互为冗余备份功能。同时，本发明在其中一个可热插拔控制器系统失效时，该失效的可热插拔控制器系统上的所有业务会自动切换到另一个可热插拔控制器系统上，而在当失效的可热插拔控制器系统恢复后，又可立即恢复对原有业务的控制权。因此，本发明为其整个系统提供了稳定可靠的硬件平台。
文档编号G06F11/16GK102662803SQ20121006536
公开日2012年9月12日 申请日期2012年3月13日 优先权日2012年3月13日
发明者刘辉, 王青国, 袁绍隆 申请人:深圳华北工控股份有限公司