[发明专利]一种基于PCIe非透明桥的双控制器存储高可用子系统

权利要求书

1.一种基于PCIe非透明桥的双控制器存储高可用子系统，应用于双控制器存储阵列，所述双控制器存储阵列包括第一控制器和第二控制器，所述第一控制器和第二控制器之间通过共享背板上的内部网口建立有第一条心跳链路，其特征在于，所述第一控制器和第二控制器之间还通过PCIe非透明桥模拟的网络接口建立有第二条心跳链路，所述高可用子系统包括位于所述第一控制器和第二控制器上的异常检测模块、I/O重定向模块、缓存镜像模块和HA逻辑模块，其中：

所述异常检测模块，用于通过所述第一条心跳链路和第二条心跳链路感知对端在位状态，还用于检测本端各业务网口的状态，并在两个控制器间传递各自业务网口的状态信息，当检测到业务网口异常或对端在位状态异常时向HA逻辑模块上报异常事件；

所述HA逻辑模块，用于接收异常检测模块上报的异常事件，根据异常事件类型及异常检测模块检测到的本端各业务网口的状态及接收到的对端业务网口的状态进行调度，下达调度指令；

所述I/O重定向模块，用于根据HA逻辑模块下达的调度指令，将业务I/O转移到本端可用业务网口上或对端可用业务网口上，当将业务I/O转移到对端可用业务网口上时，将业务I/O通过PCIe非透明桥模拟的网络接口对应的链路转发回本端，以实现I/O重定向；

所述缓存镜像模块，用于在双控制器正常运行时，工作在双机模式，将本端缓存通过PCIe非透明桥内置的DMA通道发送到对端作为镜像备份；根据HA逻辑模块下达的调度指令，在对端不在位时，切换为单机工作模式，将对端的镜像数据转化为缓存数据，并切换底层存储模式为透写模式；在对端故障恢复后，根据HA逻辑模块下达的调度指令，重新工作在双机模式，并切换底层存储模式为回写模式。

2.如权利要求1所述的基于PCIe非透明桥的双控制器存储高可用子系统，其特征在于，所述高可用子系统在第一控制器和第二控制器之间，还通过PCIe非透明桥芯片上的门铃寄存器建立有第三条心跳链路。

3.如权利要求1所述的基于PCIe非透明桥的双控制器存储高可用子系统，其特征在于，所述异常事件为本端的业务网口故障时，所述HA逻辑模块在本端有可用业务网口时，下发“本端IP漂移”指令，所述I/O重定向模块接收到“本端IP漂移”指令后，通过ARP协议解除故障业务网口IP的绑定，并按照设定的优先级顺序在本端可用业务网口上执行IP的绑定。

4.如权利要求3所述的基于PCIe非透明桥的双控制器存储高可用子系统，其特征在于，所述异常事件为本端的业务网口恢复时，所述HA逻辑模块下发“本端IP漂移”指令，所述I/O重定向模块接收到“本端IP漂移”指令后，通过ARP协议恢复原故障业务网口IP的绑定。

5.如权利要求1所述的基于PCIe非透明桥的双控制器存储高可用子系统，其特征在于，所述异常事件为本端的业务网口故障时，所述HA逻辑模块在本端无可用业务网口时，下发“对端IP漂移”指令，所述I/O重定向模块通过ARP协议解除本端故障业务网口IP的绑定，并通知对端的I/O重定向模块在对端可用业务网口执行IP的绑定，然后将业务I/O通过PCIe非透明桥模拟的网络接口对应的链路转发回本端，以实现I/O重定向。

6.如权利要求1所述的基于PCIe非透明桥的双控制器存储高可用子系统，其特征在于，所述异常事件为本端所有的业务网口故障时，所述HA逻辑模块下发“对端IP漂移”指令，所述I/O重定向模块通过ARP协议解除本端故障业务网口IP的绑定，并通知对端的I/O重定向模块在对端可用业务网口执行IP的绑定，然后将业务I/O通过PCIe非透明桥模拟的网络接口对应的链路转发回本端，以实现I/O重定向。

7.如权利要求5或6所述的基于PCIe非透明桥的双控制器存储高可用子系统，其特征在于，所述异常事件为本端的业务网口恢复时，所述HA逻辑模块下发“对端IP漂移”指令，先通知对端的I/O重定向模块停止通过PCIe非透明桥模拟的网络接口进行I/O转发，并由ARP协议解除相应网口上IP的绑定，然后本端I/O重定向模块通过ARP协议恢复原故障业务网口IP的绑定。