全扩展的全闪云存储设备的制作方法

本实用新型涉及一种存储设备，尤其涉及一种支持全扩展的全闪云存储设备。

背景技术：

云计算、在线支持、移动社交等越来越多的实时交互应用不仅带来了数据的快速膨胀，更对数据中心的存储性能提出了更加苛刻的要求。闪存对于帮助企业应对数据爆炸式增长，加速关键业务应用至关重要。但是闪存的价格却让客户望而止步，在绝大多数使用案例中，企业即希望能充分利用闪存，同时又希望存储冷数据的成本更实惠。

企业对关键业务性能增长和容量增长的需求不容易预测和规划，而一次采购大量的设备资源来满足未来很长时间的需求往往会造成前期大量资源闲置，会增加设备的拥有成本。面对这些烦恼，企业的IT管理者希望在需求即将出现时再按需进行资源采购。

技术实现要素：

实用新型目的：本实用新型提供了一个全扩展的全闪云存储设备，该设备可以提提供高性能和低时延的数据存储服务。采用高性能和低时延的数据传输通道和数据存储服务来满足企业对关键业务应用的性能需求，并通过云存储连接器将不经常访问的数据智能的迁移到云端。

技术方案：一种全扩展的全闪云存储设备，包括存储器、网络交换机和云端存储设备。存储器包括：数据访问接口、数据存储器、云存储连接器。

其中，数据访问接口包括2个FC-HBA光纤存储卡和4个光纤以太网卡，用于提供应用访问的SAN(FC、ISCSI)和NAS(NFS、CIFS、SMB3.0)接口。双FC-HBA光纤卡配置冗余模式，提供高可用FC数据访问接口。4个光纤以太网卡，每两个以太网卡组成一个多网卡绑定，其中一个多网卡绑定提供高可用ISCSI数据访问接口，另一个多网卡绑定提供高可用NAS数据访问接口。

其中，数据存储器包括磁盘阵列卡(RAID卡)、固态存储硬盘和SAS扩展器，用于存储数据。RAID卡和固态硬盘配置RAID0模式，可包含1块、2块或4块固态硬盘，通过将数据分布在多个固态存储硬盘上，在读写时以并行的方式对各硬盘同时进行读写来提升数据读写性能。数据存储器支持SAS和NVME的固态存储硬盘，最大支持插入24块固态存储硬盘。SAS扩展器提供2个SAS 3.0端口，用于扩展连接更多的SSD。

其中，云存储连接器包括2个以太网卡，一个支持10Gb，用于连接私有云存储，一个支持1Gb，用于连接公有云存储。

数据访问接口与网络交换机连接，云存储连接器通过网络交换机连接云端存储设备。

数据存储步骤：首先，客户业务应用端上产生的数据，通过网络或存储交换机与存储器上的数据访问接口进行对接，数据访问接口作为通道，将数据传输到数据存储器；然后数据存储器中的数据通过RAID存储到固态存储硬盘中。云存储连接器，通过智能算法将不经常访问的数据从固态存储硬盘中通过网络交换机迁移到云存储上。

数据读取步骤：客户业务应用端将读取指令通过数据访问接口传输到数据存储器上，数据存储器会先在固态存储硬盘中查找数据。如果查找到数据，通过数据访问接口传输给客户业应用端；如果没有查找到数据，再通过云存储连接器在存储上提取数据，并将数据通过数据访问接口返回给客户业务应用端。如果在某段时间，在云存储上的数据被经常访问，通过智能数据迁移功能将云存储上被经常访问的数据通过云连接器迁移回固态存储硬盘中。

本实用新型公开的全扩展的全闪云存储设备，扩展性非常高，支持Scale-up(纵向扩展)和Scale-out(横向扩展)，同时也支持向云端扩展。由于采用分布式架构，通过增加存储器进行横向扩展，通过存储存储器中的SAS扩展器连接更多SSD横向扩展，通过连接云存储向云扩展。由于能向云端扩展，同时兼容了云存储的扩展的便捷，通过扩展云存储上的容量空间能很方便的横向扩展，不会对客户业务有任何影响。

有益效果：使用固态存储硬盘和云存储组成全扩展的全闪云存储设备，通过固态存储硬盘提供高性能和低延迟的数据访问，通过智能数据迁移功能将固态存储硬盘中不常使用的数据迁移到云存储上，支持私有云和公有云存储，释放热数据存储池的容量空间。通过云存储支持动态伸缩和按需扩展，理论上无存储规模扩展上限，可以根据实际存储需求灵活实施。本实用新型既能满足高性能，也能满足低成本需求，简单、实用和可靠，扩展性非常强，能满足企业用户不用数据访问频率的数据存储需求，也能根据客户实际需求动态伸缩扩展，尤其适用于政府、电信、金融、医疗、教育、媒体、互联网等行业用户。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的存储器结构示意图；

图3为本实用新型的私有云存储设备结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步的详细说明。

如图1所示一种全扩展的全闪云存储设备，包括存储器、存储交换机、网络交换机和云端存储设备(即图中云存储)。

其中，存储器数量为3台，在实际应用中需要3台或者3台以上；3台存储器通过网络进行互联。在向云端扩展前，需要先在存储上申请云存储服务获取鉴权信息，再通过云存储连接器使用鉴权信息将云存储对接到存储器上，从而存储器可以通过云存储连接器与云端存储设备连接。根据自身需求，动态调整云存储服务的容量和存储介质。

全扩展的全闪云存储设备包括存储交换机和网络交换机，存储交换机为FC交换机，网络交换机支持10Gb和1Gb网络端口。3台存储器通过连接网络交换机组成存储设备，3台存储器通过网络交换机进行通信，存储器与网络交换机通过10Gb网络端口相连。存储器中的数据访问接口分别与存储交换机和网络交换机相连，光纤存储卡(FC-HBA)与存储交换机相连，用于提供SAN(FC、ISCSI)服务，光纤以太网卡与网络交换机相连，用于提供NAS(NFS、CIFS、SMB3.0)服务。数据存储器中的SAS扩展器与外接SSD相连。云存储连接器与网络交换机相连，云存储也与网络交换机相连。用户应用根据自己的访问接口连接不同的交换机。

如图2所示，存储器包括数据访问接口、数据存储器和云存储连接器。

数据访问接口包括2个光纤存储卡和4个光纤以太网卡。双FC-HBA光纤存储卡配置冗余模式11，提供高可用FC数据访问接口。4个光纤以太网卡，每两个以太网组一个多网卡绑定，分别是12和13，其中12提供高可用ISCSI数据访问接口，13提供高可用NAS数据访问接口。

数据存储器包括RAID卡、固态存储硬盘和SAS扩展器。RRAID卡和固态硬盘配置RAID0模式，可包含1块、2块或4块固态硬盘，通过将数据分布在多个固态存储硬盘上，在读写时以并行的方式对各硬盘同时进行读写来提升数据读写性能，根据客户对性能的需求进行对应的配置。数据存储器中的固态存储硬盘支持SAS和NVMESSD，一共24块；SAS扩展器提供2个SAS 3.0端口,可以扩展连接外接固态存储硬盘14，14只支持SASSSD。

云存储连接器包括2个以太网卡，一个10Gb和一个1Gb，用于连接云端存储设备，支持公有云和私有云存储。由于公有云存储受带宽性能的影响，云存储速度非常慢，使用1Gb以太网连接公有云。私有云存储性能非常高，采用10Gb以太网连接私有云。

云端存储设备包括公有云存储和私有云存储设备；公有云存储主要提供存储服务，支持亚马逊云存储，阿里云存储，腾讯云存储等。私有云存储设备结构如图3所示，把各个存储模块和设备可以集成在一个大机柜里面，设备集成程度高，占地面积小。私有云存储设备模块自上而下依次设有：2个交换机111、3个控制节点112、2个智能电源模块113、6个存储节点114和6个磁盘簇115。每个控制节点112包括1个IPMI接口，用于监视控制节点物理健康特征(如温度、电压、风扇工作状态、电源状态等)，2个对内分别连接2个交换机的对内连接存储网络接口，2个连接到普通用户终端的对外服务网络接口；每个控制节点112同时连接2个互为主备的智能电源模块113，对外服务网络接口连接到普通用户终端，包括多个端口用于与客户端通过S3协议进行数据传输，2个对内连接存储网络接口分别与2个交换机111模连接。6个存储节点114各通过SAS接口连接一个磁盘簇JBOD 115；每个磁盘簇JBOD 115包括98(7x14)个磁盘；控制节点112通过交换机111与存储节点114连接，每一个存储节点114和控制节点112上均同时连到2个交换机的网络接口，将整个系统分成两个网段。