Jbod的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及存储设备技术领域，尤其涉及一种JB0D。
【背景技术】
[0002]为了快速的扩展存储资源并提升资源利用率，需要将磁盘从服务器本地分离出来，因此诞生了磁盘簇(Just Bunch of Disks，JBOD)，其广泛的应用在传统的磁盘阵列后端及互联网领域新型的存储计算解耦合平台中。
[0003]现有的JBOD方案分为两大类:一类是应用在传统领域的JBOD JnDell MD1400、广达M4240H及广达M4600H等，主要应用于磁盘阵列后端，如EMC VMAX0另一类是大型互联网厂商采用的JBOD方案，以Facebook及Microsoft为代表，互联网厂商采用JBOD来实现计算和存储资源的解耦合。
[0004]但是，现有技术中的JBOD存在如下问题:低密度、高成本、难运维、难扩展、不可热插拔。
【发明内容】
[0005]本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0006]为此，本发明的一个目的在于提出一种JB0D，该JBOD至少可以实现高密度。
[0007]为达到上述目的，本发明实施例提出的JB0D，包括:机箱；以及，设置在所述机箱内的控制器和磁盘，所述磁盘与所述控制器连接。
[0008]本发明实施例提出的JBOD，通过将供电，散热，管理等模块从JBOD内分离出去，可以在JBOD内设置更多的磁盘，从而提高磁盘密度。
[0009]本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0010]本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0011]图1是本发明一实施例提出的JBOD的结构示意图；
[0012]图2a是本发明另一实施例提出的JBOD的结构示意图；
[0013]图2b是现有技术中的JBOD的结构示意图；
[0014]图3是本发明实施例中JBOD与其他设备的一种端口连接关系的示意图；
[0015]图4是本发明实施例中JBOD与其他设备的另一种端口连接关系的示意图；
[0016]图5是本发明实施例中JBOD与其他设备的另一种端口连接关系的示意图；
[0017]图6是本发明实施例中JBOD在内托盘处于未抽出状态的示意图；
[0018]图7是本发明实施例中JBOD在内托盘处于抽出状态的示意图；
[0019]图8是本发明另一实施例提出的JBOD的结构示意图；
[0020]图9是本发明另一实施例提出的JBOD的结构示意图；
[0021]图10-12是本发明实施例中连接器在不同状态下的示意图；
[0022]图13是本发明实施例中JBOD与机柜管理控制器连接的示意图；
[0023]图14是本发明实施例中多节点共享的示意图；
[0024]图15是本发明另一实施例提出的JBOD的结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的模块或具有相同或类似功能的模块。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
[0026]图1是本发明一实施例提出的JBOD的结构示意图，该JBOD包括:
[0027]机箱11;以及，
[0028]设置在所述机箱11内的控制器12和磁盘13，所述磁盘13与所述控制器12连接。
[0029]与传统JBOD相比，本实施例中，参见图2a，将供电、散热、管理等单元剥离JBOD节点，从而实现高密度。例如，参见图2a，在850mm深度、21英寸机箱宽度、IU高度空间内可支持20个3.5英寸磁盘。其中，图2a中控制器用主控表示，磁盘分别用HDD-1，…，HDD-20表示。本发明实施例中，控制器也可以称为主控，控制器内的芯片可以称为主控芯片。
[0030]可以理解的是，虽然图2a中以磁盘是机械硬盘(Hard Disk Drive，HDD)为例，但是磁盘不限于HDD，还可以是固态硬盘(Solid State Disk，SSD)。
[0031]另外，磁盘的接口可以是串联连接SCSI (Serial Attached SCSI，SAS)或者串联增强技术连接(Serial Advanced Technology Attachment，SATA)，其中，SCSI 是小型计算机系统接口 (Small Computer System Interface) 0
[0032]再者，不同的磁盘可以具有相同或不同的尺寸，例如，磁盘包括3.5英寸的磁盘和2.5英寸的磁盘。
[0033]本实施例中控制器为I个。传统JBOD方案通常采用硬件冗余提高系统可靠性，参见图2b，现有技术中采用双控制器方案(主控-1和主控-2)，每个磁盘会同时与两个控制器连接。本实施例中采用单控制器方案(只有一个主控)，由于控制器成本较高，本实施例采用一个控制器，可降低系统硬件成本。
[0034]当然，可以理解的是为了保证系统可靠性，可以在上层采用分布式文件系统等方案，例如，将同一个数据的相同多份拷贝存储到多个JBOD内。
[0035]另一实施例中，所述控制器包括:3个x4端口，每个端口可用作上联端口或者用作下联端口。
[0036]传统JBOD中，不支持多接口上联，上联带宽受限，上下联端口固定，不可在线变更，从而难扩展。
[0037]本实施例中，x4端口具体是指x4miniSASHD端口，每个x4端口支持4个SAS3.012G的通道(lane)，因此，每个端口支持的带宽高达48Gbps(4xl2Gbps)。每个端口既可以是上联端口，也可以作为下联端口，因此可构建灵活的拓扑结构来满足不同的带宽、容量需求。
[0038]例如，参见图3，为单端口上联的场景，该场景下JBOD的主控通过一个x4端口连接存储主机或交换机。按照每个磁盘200MBps最大读写速率计算，单个端口带宽48Gbps可支持30个磁盘，因此一个端口即可满足上联带宽需求。
[0039]又例如，参见图4，为多端口上联的场景，该场景下JBOD的主控通过多个x4端口(图4中为3个)连接存储主机或交换机。在访问SATA磁盘时，需利用串联隧道协议(SerialTunneling Protocol，STP)建立访问通道，在访问期间会独占此通道，因此当应用程序有高的并发访问时，有限的的通道数会影响系统性能，因此可通过增加上联端口的数量来提升系统访问的性能。
[0040]又例如，参见图5，不同JBOD可以通过x4端口实现级联，从而扩展存储容量。
[0041]可以理解的是，端口用作上联或下联可以通过底层配置实现，对端口方向的配置可以参见已有技术，在此不再赘述。
[0042]本实施例中，通过选择不同的端口模式，可以支持带宽与容量的灵活扩展。
[0043]另一实施例中，所述机箱包括:
[0044]外托盘，内托盘和可折叠理线臂；
[0045]所述外托盘固定在机柜上；
[0046]所述内托盘用于放置所述磁盘；
[0047]所述可折叠理线臂连接所述外托盘和所述内托盘；
[0048]其中，所述内托盘是可抽出的，当所述内托盘未抽出时，所述可折叠理线臂处于折叠状态，当所述内托盘抽出时，所述可折叠理线臂处于张开状态。
[0049]本实施例中，机箱具备内外两层托盘，外托盘固定在机柜上，内托盘通过导轨可在外托盘上滑动。同时供电、散热、管理信号的线缆固定在可折叠理线臂上，以保证抽出内托盘对单个磁盘进行热插拔时系统仍然可以正常工作。
[0050]参见图6，内托盘未抽出时，可折叠理线臂处于折叠状态。
[0051]参见图7，内托盘抽出来时，可折叠理线臂处于张开状态。
[0052]另一实施例中，该JBOD还包括:设置在所述机箱内的主控板和硬盘背板，所述控制器连接到所述主控板上，所述磁盘中的第一部分连接到所述主控板上，所述磁盘中的第二部分连接到所述硬盘背板上，所述主控板和所述硬盘背板通过背板接口连接。
[0053]本实施例中的主控板的大小可以具体是最大的控制器所需的大小。不同的主控芯片所需的面积不同，例如，主控芯片可以是SAS扩展器(Expander)或者Intel ATOM及ARM等芯片，SAS扩展器(Expander)大约占用I个磁盘的位置空间，由于Intel ATOM及ARM等芯片的外围电路较多，需要占据大概3个磁盘的位置空间。本实施例将主控板的大小设置为最大的控制器所需的大小，在不同的场景下都可以采用相同大小的主控板，实现主控板的模块化。
[0054]根据控制器芯片的不同，连接到主控板上的磁盘数量可以不同。
[0055]例如，参见图8，当控制器的芯片是SAS扩展器(Expander)时，主控板连接磁盘
1-6及15-16，硬盘背板连接磁盘7-14及17-20。硬盘背板与主控板之间是背板接口，其直接接收主控板产生的SAS数据信号及其他必要的管理控制信号。
[0056]又例如，参见图9，当控制器的芯片是Intel ATOM及ARM等芯片时，由于这类芯片外围电路较多，对应的主控板尺寸需要占据大概3个磁盘的位置空间，因此在JBOD方案中，主控板直接设计为3个硬盘尺寸大小，HDD-15及HDD-16直接放置在主控板上方。只需要去掉HDD-15及HDD-16即可，仍然可保持系统其他各模块及相关接口不变，最大化复用相关设计。
[0057]本实施例中，通过将主控板设置为最大的主控芯片所需的大小，可以实现主控板的模块化，不需要根据主控芯片的不同更改主控板。本实施例中，通过将部分磁盘连接到主控板，可以降低硬盘背板的大小，从而避免硬盘背板过大导致的信号衰减等问题，同时也可以降低硬盘背板的成本。
[0058]另外，磁盘连接主控板或硬盘背板时，具体可以是通过连接器(connector)连接，以区分