专利名称：用于存储系统的多功能扩充槽的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及可扩展电子系统领域，特别是使用扩充槽提供灵活的系统结构。
背景技术：
当今的网络化计算环境被用在商业领域以产生和保存大量关键数据。用于移动、保存和操纵该关键数据的系统被希望具有高性能、高容量、及高可靠性，同时价格合理。此外，网络化计算环境内的某些系统被要求根据环境配置提供不同的具体功能性。例如，一些存储系统需要附加的I/O能力，其中其它存储系统需要更多的存储器。系统制造商必须能够为其客户提供各种所需的配置。
在过去，系统制造商已为每一所需配置提供和保持完全独立的系统。这是不利的解决方案，因为必须购买更多的零件、保持更多的存量、及库存更多现场可换单元并使其可用。这增加了生产、维护成本，最终增加了终端用户的成本。所需要的是生产足够灵活的存储系统从而以效能成本合算的方式支持各种配置。
发明内容
根据本发明的原理，提供了可灵活配置的系统。在第一配置中，第一叶片经第一扩充槽连到第一模块，及第二叶片经第二扩充槽连到第二模块。第一和第二模块可以是I/O模块，如PCI快速(PCIExpress)模块。在第二配置中，第一和第二叶片经第一和第二扩充槽连到第三模块。第三模块可以是共享资源，如高速缓存卡。可灵活配置的扩充槽在各种不同类型的存储系统需要不同的扩充资源的存储环境中特别有用。
为有助于更全面地理解本发明，现在参考附图。这些图不应被视为限制本发明，而仅是示例性的。
图1为本发明可于其中实施的存储系统的等比图。
图2为图1的系统的第一配置的示意表示，其示出了叶片、两个扩充槽、及安装在扩充槽中的两个I/O模块。
图3为图1的系统的第二配置的示意表示，其示出了叶片、两个扩充槽、及一个安装在两个扩充槽中的共享高速缓存存储卡。
具体实施例方式
根据本发明的原理，提供了可灵活配置的系统。在第一配置中，第一叶片经第一扩充槽连到第一模块，及第二叶片经第二扩充槽连到第二模块。在第二配置中，第一和第二叶片经第一和第二扩充槽连到第三模块。例如，第一和第二模块可以是I/O模块，其在系统需要I/O扩充时使用。第三模块可以是共享资源如存储模块，其在系统需要存储器冗余或备份时使用。例如，可灵活配置的扩充槽可用在各种不同类型的存储系统需要不同的扩充资源的存储环境中。因而，本发明被描述为实施在存储环境中，但应理解，其可用于许多其它类型的环境中。
参考图1，其示出了其中采用本发明原理的存储系统10的一部分，所述存储系统是许多类型的系统之一。所示存储系统10可独立运行或可位于包括其它类似系统的机架上。存储系统10可以是几种类型的存储系统之一。例如，如果存储系统10是存储区网络(SAN)的一部分，其经存储器通道连接如光纤通道连到磁盘驱动器。如果存储系统10是网络连接的存储系统(NAS)，其被配置为在网络连接如以太网上服务文件I/O。
存储系统10在机壳20内包括一对叶片22a和22b、双电源24a、b和双扩充槽26a、b。叶片22a和22b分别位于槽28a和28b中。叶片22a、b包括CPU、存储器、控制器、I/O接口和其它专用于所实施系统类型的电路。叶片22a和22b最好冗余以提供容错和高可用性。双扩充槽26a、b也被示为并排置放且分别在叶片22a和22b的下面。叶片22a、b和扩充槽26a、b经中间背板(图2)连接。根据本发明的原理，根据系统需要，扩充槽26a、b可以几种方式进行使用。
在图2中，根据第一配置示意性地示出了扩充槽26a、b中的模块和叶片22a、b之间的互连。每一叶片22a、b经连接器32a、b连到中间背板30。扩充槽26a、b也被示为经连接器34a、b连到中间背板30。因而，叶片22a、b可跨中间背板30与安装在扩充槽26a、b中的模块通信。在该配置中，两个I/O模块36a和36b被示为分别安装在扩充槽26a和26b内，因而经中间背板30分别与叶片22a、b通信。
根据优选实施例，叶片22a、b和I/O模块36a、b经PCI Express总线通信，尽管应理解，PCI Express仅是可采用的许多不同类型总线的一个例子(PCI Express在PCI-SIG文档“PCT Express基础说明1.0a”及所附文件中描述)。每一叶片22a、b包括PCI Express开关38a、b，其驱动去往及来自叶片CPU和I/O资源的PCI Express总线40a、b。开关38a、b将每一PCI Express总线40a、b分为两PCI Express总线。一PCI Express总线42a、b连到相应的扩充槽26a、b。另一PCI Express总线44连到另一叶片并不在该配置中使用，因而其用虚线示出。I/O模块36a、b为PCI Express卡，包括连到各自总线42a、b的PCI Express控制器46a、b。每一I/O模块36a、b包括连到PCI Express控制器46a、b的I/O逻辑电路48a、b，其根据设计需要用于PCI Express总线42a、b和各个接口50a、b之间的接口连接，所述接口如一个或多个光纤通道端口、一个或多个以太网端口等。此外，通过采用标准总线接口如PCI Express，现成PCIExpress卡可按需采用以快速向市场提供I/O功能性。
图2的配置在存储系统10用作NAS时特别有用。NAS是I/O密集的系统，因而I/O卡向叶片22a、b提供附加的I/O能力，例如以吉比特以太网端口的形式。
参考图3，其示出了使用扩充槽26a、b的另一方案。在该方案中，单一共享资源60被插入在扩充槽26a、b中并由叶片22a、b共享。例如，共享资源60可以是高速缓存卡62。高速缓存卡62对SAN方案中的高可用性特别有用。在使用所示冗余叶片22a、b的SAN方案中，每一叶片包括用于缓冲对磁盘的写的高速缓冲存储器63a、b。在正常运行期间，每一叶片的高速缓存被镜像在另一叶片中。叶片22a、b通过在PCI Express总线44上传输数据而在高速缓存63a、b之间镜像数据。如果叶片之一失效，例如叶片22a失效，被镜像的高速缓存63a不能由另一叶片22b使用。在这种情况下，继续存在的叶片22b可经PCI Express总线42b访问高速缓存卡62从而缓冲写，至少直到失效叶片22a恢复或更换为止。
如图3中所见，高速缓存卡62包括连到PCI Express总线42a、b的2-1PCI Express开关64。开关64将两总线的任一个接通到连到存储器接口68的单一PCI Express总线66。存储器接口68连到高速缓冲存储器70。因而，或叶片22a或22b与高速缓冲存储器70通信。
参考图2和3，应注意，PCI Express总线44未使用在NAS方案中，而是使用在SAN方案中。如果没有提供PCI Express开关38a、b，为SAN功能性，PCI Express总线40a、b将直接连到PCI Express总线44，因而PCI Express总线不可用在NAS方案中。通过添加开关38a、b，当PCI Express总线44不在使用中时PCI Express总线40a、b在NAS方案中是有用的，并在叶片失效期间在SAN方案中有用。应注意，PCI Express总线44和PCI Express总线42a、b不同时使用，从而一直保持全总线带宽。
本发明不限于在此所述的具体实施例的范围。实际上，除了在此所述的内容之外，对本领域一般技术人员而言，从前述描述和附图可容易对本发明进行各种修改。因而，这样的修改应视为落在本发明的范围内。此外，尽管本发明的各方面已在用于特定目的的特定环境的特定实施例中描述，本领域一般技术人员将认可其使用并不限于这些，本发明可在用于任何数量目的的任何数量的环境中有利地实施。例如，本发明可用于多个处理器模块要求不同的扩充资源以满足不同产品要求的计算机系统中。在一些情况下，处理器模块可能要求在扩充槽中安装某些类型的I/O资源，而在其它情况下，可能要求跨多个扩充槽安装共享资源如存储器或磁盘存储器。此外，尽管在此描述的是PCI Express总线，任何总线协议或其组合均可采用，而不背离本发明的原理。
权利要求
1.装置，包括连到第一扩充槽的第一叶片；连到第二扩充槽的第二叶片；其中所述装置能够为第一配置，其中第一叶片经第一扩充槽连到第一模块，及第二叶片经第二扩充槽连到第二模块；其中所述装置能够为第二配置，其中第一和第二叶片经第一和第二扩充槽连到第三模块。
2.根据权利要求1的装置，其中第一和第二模块为I/O模块。
3.根据权利要求1的装置，其中I/O模块为PCI Express模块。
4.根据权利要求1的装置，其中第三模块包括可由第一或第二叶片访问的共享资源。
5.根据权利要求4的装置，其中共享资源为高速缓冲存储器。
6.一种方法，包括步骤经第一扩充槽将第一叶片连到第一模块；经第二扩充槽将第二叶片连到第二模块；或经第一和第二扩充槽将第一和第二叶片连到第三模块。
7.根据权利要求6的方法，其中第一和第二模块为I/O模块。
8.根据权利要求7的方法，其中I/O模块为PCI Express模块。
9.根据权利要求6的方法，其中第三模块包括可由第一或第二叶片访问的共享资源。
10.根据权利要求9的方法，其中共享资源为高速缓冲存储器。
全文摘要
具有扩充槽的系统能够为多种配置。在第一配置中，第一叶片经第一扩充槽连到第一模块，及第二叶片经第二扩充槽连到第二模块。第一和第二模块可以是I/O模块如PCI Express模块。在第二配置中，第一和第二叶片经第一和第二扩充槽连到第三模块。第三模块可以是共享资源如高速缓存卡。
文档编号G06F3/06GK101084491SQ200580043638
公开日2007年12月5日 申请日期2005年12月20日 优先权日2004年12月20日
发明者道格拉斯·沙利文, 罗伯特·P.·瓦伦丁, 斯蒂芬·D.·萨尔德拉 申请人:伊姆西公司