一種實現硬碟在線熱切換的方法及裝置製造方法

2023-05-02 03:31:46 2

一種實現硬碟在線熱切換的方法及裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種實現硬碟在線熱切換的裝置，該裝置應用於第一和第二伺服器節點中，其中，第一伺服器節點中包括第一控制器和硬碟；第二伺服器節點中包括第二控制器和硬碟；該裝置包括：多個晶片，所述晶片的數量與兩個伺服器節點中硬碟的數量相對應，每個晶片一端與每個硬碟一一對應連接，另一端分別連接第一控制器和第二控制器；每個晶片用於根據來自第一控制器和第二控制器的兩路控制信號選擇不同的控制器管理自身所連接的硬碟。本發明還公開了一種應用所述的裝置實現硬碟在線熱切換的方法。採用本發明能夠避免因控制器的故障造成硬碟無法訪問。
【專利說明】一種實現硬碟在線熱切換的方法及裝置

【技術領域】
[0001]本發明涉及數據存儲【技術領域】，特別涉及一種實現硬碟在線熱切換的方法及裝置。

【背景技術】
[0002]雲計算的興起，促成伺服器的部署越來越集中。而網際網路應用既有的爆發式增長特點，和降低IT投入過快增長要求，全球的網際網路企業，紛紛對伺服器的產品形態和結構提出了定製要求，因此高密度多節點伺服器興起成為必然趨勢。目前看，既有針對整機櫃的多節點伺服器設計，也有針對特定尺寸機箱的多節點伺服器設計。通過整體集約化設計可以有效地降低總投入成本(TCO, Total Cost of Ownership),簡化運維管理,適應降低IT單位成本，同時滿足業務增長的需要。
[0003]另一方面，網際網路業務的增長積累了大量的數據。而硬碟容量如今也越來越大，串行連接ATA總線(SATA，Serial ΑΤΑ)硬碟普遍達到大於ITB的單盤容量，而串行連接SCSI總線(SAS，Serial Attached SCSI)硬碟也有幾百GB的單盤容量。雖然軟體架構設計中儘量消除單點故障，並利用多拷貝降低數據丟失的影響，但線上伺服器因硬體故障造成的業務中斷仍對服務質量和運維管理提出巨大挑戰。
[0004]常見的伺服器，一般連接有若干塊大容量硬碟，各伺服器節點間無法實現共享訪問。圖1為2節點伺服器的結構示意圖。共有2個節點，每個節點可以視為獨立的一個伺服器。每個節點包括中央處理器(CPU)、控制器和硬碟。控制器的一端連接CPU，另一端連接多個硬碟。每個節點僅能訪問本地硬碟，不具備直接訪問其他節點硬碟的能力。
[0005]由圖1可見，所有硬碟都是單點連接，一旦伺服器節點出現硬體故障，此伺服器節點硬碟中的數據將無法訪問。這時，常常需要一線運維人員人工檢查並診斷故障，進而找出解決方案。
[0006]雖然當前企業級硬碟可靠性很高，但一旦控制器端或其他主機端出現故障，將導致其連接的硬碟無法被其他節點訪問，即便是立即更換也會引入額外的宕機時間，導致服務中斷，加大運維工作難度。


【發明內容】

[0007]本發明的目的在於提供一種實現硬碟在線熱切換的方法及裝置，能夠避免因控制器的故障造成硬碟無法訪問。
[0008]為實現上述發明目的，本發明提供了一種實現硬碟在線熱切換的裝置，該裝置應用於第一和第二伺服器節點中，其中，第一伺服器節點中包括第一控制器和硬碟；第二伺服器節點中包括第二控制器和硬碟；該裝置包括:
[0009]多個晶片，所述晶片的數量與兩個伺服器節點中硬碟的數量相對應，每個晶片一端與每個硬碟一一對應連接，另一端分別連接第一控制器和第二控制器；每個晶片用於根據來自第一控制器和第二控制器的兩路控制信號選擇不同的控制器管理自身所連接的硬碟。
[0010]為實現上述發明目的，本發明還提供了一種應用所述的裝置實現硬碟在線熱切換的方法，該方法包括:
[0011]當與第二伺服器節點中的硬碟連接的晶片接收到來自第一控制器的控制信號為高電平，來自第二控制器的控制信號為低電平時，將第二伺服器節點中的硬碟切換給第一控制器管理；
[0012]當與第一伺服器節點中的硬碟連接的晶片接收到來自第一控制器的控制信號為低電平，來自第二控制器的控制信號為高電平時，將第一伺服器節點中的硬碟切換給第二控制器管理。
[0013]綜上所述，本發明實施例提供的硬碟在線熱切換的裝置，該裝置應用於第一和第二伺服器節點中，其中，第一伺服器節點中包括第一控制器和硬碟；第二伺服器節點中包括第二控制器和硬碟；該裝置包括:多個晶片，所述晶片的數量與兩個伺服器節點中硬碟的數量相對應，每個晶片一端與每個硬碟一一對應連接，另一端分別連接第一控制器和第二控制器；每個晶片用於根據來自第一控制器和第二控制器的兩路控制信號選擇不同的控制器管理自身所連接的硬碟。這樣，巧妙地在控制器和硬碟之間增加了硬碟在線熱切換裝置，一旦有一個伺服器節點的控制器故障，另一個節點的控制器就可以來接管有故障的伺服器節點中的硬碟，從而實現了本地硬碟被其他伺服器節點熱接管和訪問，大大增加了數據的可用性，提高運維效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為2節點伺服器的結構示意圖。
[0015]圖2為本發明實施例一在雙伺服器節點上安裝有硬碟在線熱切換裝置的結構示意圖。
[0016]圖3為本發明實施例二在雙伺服器節點上安裝有硬碟在線熱切換裝置的結構示意圖。
[0017]圖4為合併信號示意圖。

【具體實施方式】
[0018]為使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下參照附圖並舉實施例，對本發明所述方案作進一步地詳細說明。
[0019]本發明提供了一種實現硬碟在線熱切換的裝置，該裝置應用於第一和第二伺服器節點中，其中，第一伺服器節點中包括第一控制器和硬碟；第二伺服器節點中包括第二控制器和硬碟；該裝置包括:多個晶片，所述晶片的數量與兩個伺服器節點中硬碟的數量相對應，每個晶片一端與每個硬碟一一對應連接，另一端分別連接第一控制器和第二控制器；每個晶片用於根據來自第一控制器和第二控制器的兩路控制信號選擇不同的控制器管理自身所連接的硬碟。
[0020]根據上述裝置，本發明實現硬碟在線熱切換的方法包括:
[0021]當與第二伺服器節點中的硬碟連接的晶片接收到來自第一控制器的控制信號為高電平，來自第二控制器的控制信號為低電平時，將第二伺服器節點中的硬碟切換給第一控制器管理；
[0022]當與第一伺服器節點中的硬碟連接的晶片接收到來自第一控制器的控制信號為低電平，來自第二控制器的控制信號為高電平時，將第一伺服器節點中的硬碟切換給第二控制器管理。
[0023]為清楚說明本發明，下面列舉具體場景進行詳細說明。
[0024]實施例一
[0025]圖2為本發明實施例一在雙伺服器節點上安裝有硬碟在線熱切換裝置的結構示意圖。如圖2所示，第一伺服器節點中包括第一控制器和兩個硬碟，兩個硬碟分別為硬碟1，硬碟2 ;第二伺服器節點中包括第二控制器和兩個硬碟，兩個硬碟分別為硬碟3，硬碟4。那麼，硬碟在線熱切換裝置對應有4個晶片，晶片I和晶片2分別對應連接硬碟I和硬碟2 ；晶片3和晶片4分別對應連接硬碟3和硬碟4。每個晶片的另一端分別連接第一控制器和第二控制器。
[0026]晶片在具體實現上，可以是JMB572，或者Maxim的MAX4888等，本發明不作限定。實際上，每個伺服器節點上還具有硬碟背板(圖中未示)，該伺服器節點上的所有硬碟安裝於硬碟背板上，通過硬碟背板給硬碟提供電源。本發明的硬碟在線熱切換裝置，對應於每個伺服器節點的晶片，也組裝於該伺服器節點的硬碟背板上，硬碟背板同時可以給晶片提供電源。
[0027]晶片I接收來自第一控制器(PCHl)的控制信號Nodel_A0，以及來自第二控制器(PCH2)的控制信號Node2_A0，輸出給硬碟I的信號為Output I。
[0028]晶片2接收來自第一控制器的控制信號Nodel_A0，以及來自第二控制器的控制信號Node2_A0，輸出給硬碟2的信號為Output I。
[0029]晶片3接收來自第一控制器的控制信號Nodel_A0，以及來自第二控制器的控制信號Node2_A0，輸出給硬碟3的信號為0utput2。
[0030]晶片4接收來自第一控制器的控制信號Nodel_A0，以及來自第二控制器的控制信號Node2_A0，輸出給硬碟4的信號為0utput2。
[0031]每個晶片根據來自第一控制器和第二控制器的兩路控制信號選擇不同的控制器管理自身所連接的硬碟，具體真值表如表1所示:
[0032]

【權利要求】
1.一種實現硬碟在線熱切換的裝置，該裝置應用於第一和第二伺服器節點中，其中，第一伺服器節點中包括第一控制器和硬碟；第二伺服器節點中包括第二控制器和硬碟；該裝置包括: 多個晶片，所述晶片的數量與兩個伺服器節點中硬碟的數量相對應，每個晶片一端與每個硬碟一一對應連接，另一端分別連接第一控制器和第二控制器；每個晶片用於根據來自第一控制器和第二控制器的兩路控制信號選擇不同的控制器管理自身所連接的硬碟。
2.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，當一個伺服器節點中包含一個硬碟時，第一伺服器節點中包括第一控制器和第一硬碟；第二伺服器節點中包括第二控制器和第二硬碟； 所述裝置包括第一晶片和第二晶片； 第一晶片一端分別連接第一控制器和第二控制器，另一端連接第一硬碟； 第二晶片一端分別連接第一控制器和第二控制器，另一端連接第二硬碟； 第一晶片用於根據來自第一控制器和第二控制器的兩路控制信號，選擇不同的控制器管理第一硬碟；第二晶片用於根據來自第一控制器和第二控制器的兩路控制信號，選擇不同的控制器管理第二硬碟。
3.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述伺服器節點進一步包括硬碟背板，每個晶片組裝於硬碟背板上。
4.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述晶片為JMB572，或者Maxim的MAX4888。
5.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，第一伺服器節點還包括與第一控制器連接的第一中央處理器CPU，第二伺服器節點還包括與第二控制器連接的第二 CPU ； 每個晶片所接收的兩路控制信號中，第一路信號進一步包括來自第一 CPU和第一控制器的控制信號進行與操作後的合併信號；第二路信號進一步包括來自第二 CPU和第二控制器的控制信號進行與操作後的合併信號。
6.一種應用權利要求1所述的裝置實現硬碟在線熱切換的方法，其特徵在於，該方法包括: 當與第二伺服器節點中的硬碟連接的晶片接收到來自第一控制器的控制信號為高電平，來自第二控制器的控制信號為低電平時，將第二伺服器節點中的硬碟切換給第一控制器管理； 當與第一伺服器節點中的硬碟連接的晶片接收到來自第一控制器的控制信號為低電平，來自第二控制器的控制信號為高電平時，將第一伺服器節點中的硬碟切換給第二控制器管理。
【文檔編號】G06F17/30GK104077424SQ201410355960
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年7月24日 優先權日:2014年7月24日
【發明者】高豐, 劉建文, 李鵬 申請人:北京京東尚科信息技術有限公司, 北京京東世紀貿易有限公司