[发明专利]一种基于全共享交换的存储架构系统

说明书

本发明公开了一种基于全共享交换的存储架构系统，该系统包括：至少一个主机适配模块；至少两个主机交换设备；每个主机适配模块均与所有的主机交换设备相连；所有的主机适配模块与所有的主机交换设备构成主机层；至少两个控制器；至少两个控制器交换设备；每个控制器均与所有的控制器交换设备相连；所有的控制器与所有的控制器交换设备构成控制器层；至少两个存储交换设备；每个存储交换设备均与所有的控制器相连；至少一个磁盘；所有的存储交换设备与所有的磁盘构成存储层。该系统实现降低系统的延时，提升系统的读写性能，提高系统的可靠性。

技术领域

本发明涉及存储架构技术领域，特别是涉及一种基于全共享交换的存储架构系统。

背景技术

目前，存储架构过去几十年取得了高速的发展，存储最早是伴随着大型机到小型机演进的，已经有四五十年的历史。但是开放系统的高端存储系统出现的时间不过二十年，按时间顺序，从总线架构到交换式架构、矩阵直连架构、分布式架构。总线交换式高端架构可扩展性不强，且由于基于总线，存在总线争用。交换式的架构通过交换ASIC将前端和后端连接进行数据交换，相对于矩阵直连式，它具有更好的可扩展性，但是问题是仲裁复杂。其仲裁机制的复杂程度制约了前后端扩展数量的增加，仅cache层就需要两层交换完成IO(Input Output，输入输出)数据进出，IO数据即为输入输出数据。矩阵直连架构，缺点是可扩展性很差，同时由于连接信号线数目众多，在一定程度上也降低了系统的可靠性。

而对于分布式架构，由于该系统的所有资源，包括计算资源，内存资源，磁盘资源都分散的足够开，存在资源争用的可能性极小，系统具有更好的性能，更好的可扩展性，同时也拥有更低的成本。但由于分布式架构资源的分布并不对称，实际使用中存在应用局限，可参见图1，分布式架构中的控制器层中的控制器都是进行两两分组后，以一个个组合的形式与对应的磁盘相连完成数据的通道连接，图中控制器上的方块1至方块6代表控制器的不同的端口，但是这样的连接形式会导致有些数据不能到达它需要达到的磁盘箱，例如写入的数据要写入的地方为控制器7和控制器8这一组对应的磁盘箱，但是这个要写入的数据被传输至控制器1或者控制器2上，则该写入数据是不能到达控制器7和控制器8这一组对应的磁盘箱上的。

这种分布式架构会使有些数据不能到达它需要达到的磁盘箱，则数据传输的延时时间会增加，即系统延时会增加，而且数据不能到达对应的磁盘箱，不能在对应的磁盘箱上写入数据，则系统的资源的分布是不对称，实际使用中存在应用局限，导致系统输出性能较低，可靠性降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于全共享交换的存储架构系统，以实现降低系统的延时，提高系统的可靠性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于全共享交换的存储架构系统，该系统包括：

至少一个主机适配模块；所述主机适配模块用于采用多路径选择策略对IO数据的路径进行整合和选择；

至少两个主机交换设备；每个主机适配模块均与所有的主机交换设备相连；所有的主机适配模块与所有的主机交换设备构成主机层；

至少两个控制器；

至少两个控制器交换设备；每个控制器均与所有的控制器交换设备相连；所有的控制器与所有的控制器交换设备构成控制器层；

至少两个存储交换设备；每个存储交换设备均与所有的控制器相连；

至少一个磁盘；所有的存储交换设备与所有的磁盘构成存储层；

其中，所有的存储交换设备划分为数目相同的存储交换设备组合，所有的磁盘划分为数目相同的磁盘组合，所述存储交换设备组合的组合个数与所述磁盘组合的组合个数相同，所述磁盘组合与所述存储交换设备组合之间一一对应相连，所述磁盘组合中每个磁盘均与对应相连的所述存储交换设备组合中每个存储交换设备相连。