[实用新型]一种用于构建高性能双iSCSI主机通道的嵌入式CPCI主控板

说明书

技术领域

本实用新型涉及网络信息技术领域，尤其涉及一种用于构建高性能双iSCSI主机通道的嵌入式CPCI主控板。

背景技术

设计用于构建双iSCSI主机通道的嵌入式CPCI主控板的背景技术包括：磁盘阵列技术，网络存储IP-SAN技术，SerDes技术，嵌入式系统技术，CPCI板卡技术。

磁盘阵列（RAID，Redundant Array of Inexpensive Disks）是一种把多块独立的磁盘按某种规则组合起来形成一个磁盘组。这样做的目的是提供比单个磁盘更大的容量，提高数据的读写性能，实现数据备份功能或实现数据容错能力。组成磁盘阵列的不同方式称为RAID级别（RAID Levels），不同的RAID级别性能或功能均有差异，面向不同的用户需求。虽然RAID包含多块磁盘，但是在操作系统下是作为一个独立的大型存储设备出现。在用户看起来，组成的磁盘组就像是一个磁盘，用户可以对它进行分区，格式化，划分建立逻辑卷等操作。

网络存储是将专用的存储设备通过标准的网络拓扑结构（例如以太网）连接到一群计算机上，网络存储技术基于多种标准网络协议实现数据传输，如smb，nfs和iSCSI网络存储兼容网络中不同操作系统的计算机进行数据的存储。网络存储技术的重点在于帮助解决迅速增加存储容量的需求。磁盘阵列技术通过增加磁盘组的磁盘数量可以提供存储容量的不断扩容。因此磁盘阵列技术是网络存储技术的核心支撑技术。

SerDes是英文Serializer（串行器）/Deserializer（解串器）的简称。它是一种主流的时分多路复用、点对点的串行通信技术。即在发送端多路低速并行信号被转换成高速串行信号，经过传输媒体，最后在接收端高速串行信号重新转换成低速并行信号。这种点对点的串行通信技术充分利用传输媒体的信道容量，减少所需的传输信道和器件引脚数目，从而大大降低通信成本。这种点对点的通信技术可以提升信号的传输速度，并且降低通信成本。

随着信息技术和工业自动化技术的发展，网络信息技术在工业领域的应用越来越多。随着军队的现代化和信息化，网络信息技术在军事领域的应用也越来越多。工业与军事领域也需要网络存储技术解决数据存储的需求，但是要求网络存储具备较高的高低温性能，电磁兼容性能，防潮防腐蚀性能；要求体积小、功耗低适用于移动部署。同时又要求大的容量以适应视频、图像等大数据量需求；要求能够满足一个局域网内全部客户端同时发起iSCSI Lun通道占用请求；要求RAID5读写速度达到一定的水平以满足数据访问带宽要求。

在网络存储领域，目前国内商用市场主要分为两类产品：一类是大型机架式的存储区域网络（SAN，Storage Area Network）服务器，大都采用x86硬件平台和商业化操作系统，可以提供很高的存储容量和性能，但是体积大，功耗高，价格昂贵。另一类是小型网络存储（NAS Network Access Storage）设备，一般将处理器板，硬盘和电源安装在一个小型机箱内，体积小可移动，但是存储容量有限（一般可接4块硬盘），性能较低，一般不支持iSCSI标准网络协议，通常面向家用，可靠性较低。可见，上述两类商用市场主要产品都不能同时工业与军事领域出现的网络存储技术的需求。因此，需要设计开发一种新型能构建高性能双iSCSI主机通道的嵌入式CPCI主控板来满足上述需求。这种新型主控板要解决这些技术问题：

（1）iSCSI主机通道是客户端访问磁盘阵列中数据的一种高性能数据通信技术。

（2）高性能iSCSI主机通道数目要达到2个，带宽达到1GB；

（3）为构建iSCSI主机通道而通过SerDes技术将SATA（串口磁盘）控制器，以太网MAC控制器连接；

（4）为提高iSCSI主机通道性能而使用带AES运算加速器的通信芯片；

（5）应支持大数量的iSCSI主机通道逻辑单元号（iSCSI Lun，iSCSI Logic unit number）以满足网内大量客户端同时发起的连接请求。

（6）应由硬件控制磁盘指示灯，准确实时的反应每个磁盘的连接，断开，读写和故障状态；

（7）通过逻辑卷管理功能实现增加磁盘时磁盘阵列容量的在线扩容；

（8）为保护磁盘阵列，主控板应具备电源控制模块以实现远程关机功能；

（9）为实现紧凑的结构和接口的兼容性使用符合PICMG2.16规范CPCI接口；