[发明专利]磁盘阵列存储系统的开关机时序控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及磁盘阵列存储系统，尤其涉及用于独立冗余磁盘阵列的开关机时序控制装置。

背景技术

独立冗余磁盘阵列(Redundant Array of Independent Disks)简称RAID磁盘阵列，是将N台硬盘通过RAID Controller(分Hardware，Software)结合成虚拟单台大容量的硬盘使用，其特色是N台硬盘同时读取速度加快及提供容错性(Fault Tolerant)。

RAID为存储系统(或者服务器的内置存储)带来巨大利益，其中提高传输速率和提供容错功能是最大的优点。RAID通过同时使用多个磁盘，提高了传输速率。RAID通过在多个磁盘上同时存储和读取数据来大幅提高存储系统的数据吞吐量(Throughput)。在RAID中，可以让很多磁盘驱动器同时传输数据，而这些磁盘驱动器在逻辑上又是一个磁盘驱动器，所以使用RAID可以达到单个磁盘驱动器几倍、几十倍甚至上百倍的速率。通过数据校验，RAID可以提供容错功能。因为普通磁盘驱动器无法提供容错功能，如果不包括写在磁盘上的CRC(循环冗余校验)码的话。RAID容错是建立在每个磁盘驱动器的硬件容错功能之上的，所以它提供更高的安全性。在很多RAID模式中都有较为完备的相互校验/恢复的措施，甚至是直接相互的镜像备份，从而大大提高了RAID系统的容错度，提高了系统的稳定冗余性。

RAID系统的基本组成是机头加多个扩展柜，机头统一提供存储服务(包括RAID功能和存储协议实现)，扩展柜只实现磁盘位的扩充。由于RAID计算是机头的功能之一，而RAID计算需要利用扩展柜中的磁盘，如果机头和扩展柜的启动时序不能得到控制，很可能导致存储系统故障，不能正常工作，甚至数据被破坏的严重后果。

比如，在一种比较常见的配置中，机头和扩展柜通过MINI SAS连线连接，机头带有RAID功能，扩展柜只实现磁盘扩展功能。系统选择多个磁盘做RAID的时候，所有RAID计算功能都由主机头实现，也就是说，机头必须将机头柜中的磁盘和扩展柜中的磁盘都找到，并进行配置和计算。如果RAID控制器已经启动，并查找RAID组中的磁盘的时候，但磁盘没有准备好，就会导致RAID失效。RAID失效，肯定会造成系统无法运行，数据无法读取。严重的情况下，RAID会被破坏，所有数据全部丢失。

在当前的RAID存储系统中，都是通过手工实现开机的逻辑和时序，设备启动、重启和关机过程非常复杂。任何操作错误，可能导致严重的后果。而且，如果设备失去电源，重新自动加电时，设备启动时序处于不可控状态，给设备运行带来潜在威胁。

发明内容

本发明旨在解决上述的问题，本发明提出一种硬件实现的开关机时序控制装置，检测机头的上电状态，自动控制机头和扩展柜的上电启动逻辑，避免因为启动时序问题而导致存储系统的故障。

根据本发明的一实施例，提出一种磁盘阵列存储系统的开关机时序控制装置，用于由机头和数个扩展柜组成的磁盘阵列存储系统，该开关机时序控制装置包括：

机头控制器，安装在机头的PCI插槽中通过PCI插槽取得电源，该机头控制器包括接收输入的输入接口和输出指令的输出接口，输出接口包括向机头输出指令的机头子接口和向扩展柜输出指令的扩展柜子接口；

扩展柜控制器，安装在扩展柜中，每一个扩展柜中安装一个扩展柜控制器，安装在每一个扩展柜中的展柜控制器以级联的方式互相连接，每一扩展柜控制器包括输入端和输出端，第一级的扩展柜控制器的输入端连接到机头控制器的扩展柜子接口，其余各级扩展柜控制器的输入端连接上一级扩展柜控制器的输出端，最后一级的扩展柜控制器的输出端空置，其余各级扩展柜控制器的输出端连接下一级扩展柜控制器的输入端。

在一个实施例中，机头控制器的输入接口是连接到机箱按钮的插针接口；机头控制器的输出接口是串口插孔装置。

在一个实施例中，机头子接口向机头输出持续的复位信号；扩展柜子接口输出5V的直流电源。扩展柜子接口还包括一电容。

本发明的磁盘阵列存储系统的开关机时序控制装置通过硬件实现了机头和扩展柜的启动以及关闭的时序，可以在无需人工参与的情况下实现机头和扩展柜的正常启动以及关断，保证机头和扩展柜的正常工作杜绝了误操作导致数据丢失的风险。在RAID系统异常断电后，供电恢复正常后存储设备可以自行启动，无需干涉，极大降低系统的停止服务的时间

附图说明

图1揭示了本发明的磁盘阵列存储系统的开关机时序控制装置的结构图。

图2揭示了本发明的磁盘阵列存储系统的开关机时序控制装置的启动逻辑。