多硬碟系統中硬碟熱拔插系統及方法
2023-12-10 01:16:16
專利名稱：多硬碟系統中硬碟熱拔插系統及方法
技術領域：
本發明涉及電子技術領域，更具體地說，涉及一種多硬碟系統中硬碟熱拔插系統及方法。
背景技術：
計算機硬碟作為一種存儲設備，其與計算機主板的接口包括電源引腳和數據引腳，分別用於提供電源和傳輸數據信號。在對沒有保護電路的硬碟進行熱拔插時，很可能在電源引腳和數據引腳產生正負脈衝，導致硬碟損壞。
為了避免上述熱拔插造成硬碟損壞的情況，出現了保護硬碟熱拔插(HotSwap)的電路，主要通過在拔出硬碟時先停止數據傳送後切斷電源、在插入硬碟時先接通電源後開始數據傳送實現。
為保證系統的可靠性，很多伺服器採用了雙硬碟方案，這兩個硬碟互為備份，其中一個為主盤、另一個為備份盤。當主盤處於工作狀態時，備份盤處於待機狀態。當其中主盤出現故障時，系統將該故障主盤上的數據備份到備份盤並停用該故障主盤，而由原備份盤作為主盤使系統繼續運行。
在這些系統中，同樣可以通過熱拔插保護電路實現硬碟熱拔插。但如果拔出處於工作狀態的主盤，將使系統停止當前業務，影響系統的穩定性。
發明內容
本發明要解決的技術問題在於，針對上述多硬碟系統在拔出主盤使導致業務停止的缺陷，提供一種多硬碟系統中硬碟熱拔插系統及方法。
本發明解決上述技術問題的技術方案是，提供一種多硬碟系統中硬碟熱拔插系統，包括有供電控制模塊以及分別與所述供電控制模塊連接的至少兩個插槽，每一插槽對應插入一硬碟，所述供電控制模塊控制對硬碟的通電或斷電，還包括檢測電路和業務倒換模塊，其中所述檢測電路，用於在檢測到有啟動信號輸入時，判斷待拔出的硬碟是否處於工作狀態，並在確定待拔出硬碟處於工作狀態時向業務倒換模塊輸出業務倒換指令，在確定待拔出硬碟處於待機狀態時向供電控制模塊輸出斷電指令；所述業務倒換模塊，用於在接收到業務倒換指令時將待拔出硬碟的業務倒換到處於待機狀態的插槽中的硬碟，並在完成業務倒換後輸出斷電指令到供電控制模塊。
本發明實施例還提供一種多硬碟系統中硬碟熱拔插方法，包括以下步驟(a)當檢測到拔出插槽中硬碟的啟動信號時，判斷待拔出硬碟是否處於工作狀態，若確認所述待拔出硬碟處於工作狀態，則執行步驟(b)；若確認待拔出硬碟處於待機狀態，則執行步驟(c)；(b)將待拔出硬碟的業務倒換到處於待機狀態的硬碟，並在業務倒換成功後執行步驟(c)；(c)為待拔出硬碟所在的插槽斷電。
本發明實施例的多硬碟系統中硬碟熱拔插系統及方法，通過業務倒換及上下電控制，提高了多硬碟系統的靈活性、可靠性及可維護性。
下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中圖1是本發明多硬碟系統中硬碟熱拔插系統第一實施例的結構示意圖；圖2是本發明多硬碟系統中硬碟熱拔插系統第二實施例的結構示意圖；圖3是本發明多硬碟系統中硬碟熱拔插系統第三實施例的結構示意圖；圖4是圖1中供電控制模塊的結構示意圖；圖5是本發明多硬碟系統中硬碟熱拔插方法實施例的流程圖。
具體實施例方式
如圖1所示，本發明多硬碟系統中硬碟熱拔插系統第一實施例中，包括有第一插槽12、第二插槽15、業務倒換模塊18、供電控制模塊17、第一指示模塊11、第二指示模塊14以及檢測電路19。
第一插槽12和第二插槽15分別用於插接硬碟。在本實施例中，上述的第一插槽12和第二插槽15可以為IDE硬碟插槽，也可以是SCSI硬碟插槽等。插接於第一插槽12和第二插槽15中兩個硬碟互為備份，一為主盤，一為備份盤。當主盤工作時，備份盤處於待機狀態，從而在有主盤故障時能被迅速喚醒，馬上進行相應的業務處理。
檢測電路19用於在檢測到有啟動信號輸入時，判斷待拔出的硬碟是否處於工作狀態，並在確定待拔出硬碟處於工作狀態時向業務倒換模塊18輸出業務倒換指令；在確定待拔出硬碟處於待機狀態向供電控制模塊17輸出斷電指令。在本實施例中，上述的啟動信號可由設置的開關模塊(圖中未示出)產生或者由中央處理器的指令產生。
業務倒換模塊18用於在接收到業務倒換指令時執行第一插槽12和第二插槽15中硬碟的工作狀態倒換，並在完成業務倒換後輸出斷電指令到供電控制模塊17。在本實施例中，當檢測電路19確定待拔出的硬碟處於工作狀態，則業務倒換模塊18將該硬碟的業務倒換到另一插槽中的硬碟。例如當第一開關模塊產生拔出第一插槽12中硬碟的啟動信號後，檢測電路19判斷第一插槽12中的硬碟處於工作狀態，則業務倒換模塊18將第一插槽12中硬碟的業務倒換到第二插槽15中的硬碟。
供電控制模塊17用於在接收到斷電指令後，停止向待拔出硬碟所在的插槽供電。第一指示模塊11用於在第一插槽12中的硬碟斷電成功時生成聲或光等指示信號；同樣，第二指示模塊14用於在第二插槽15中的硬碟斷電成功時生成聲或光等指示信號。
在具體實現時，上述的各插槽和模塊都位於業務單板上，該業務單板通過系統總線或插槽連接到核心處理板。當然，該業務單板上也可包括更多的插槽，例如第四插槽、第五插槽等；相應地，開關模塊和指示模塊也需相應增加。
如圖2所示，在本發明的第二實施例中，與第一實施例相同，包括有第一插槽22、第二插槽25、業務倒換模塊28、供電控制模塊27、第一指示模塊21、第二指示模塊24以及檢測電路29。
此外，本實施例的系統還包括第一開關模塊23和第二開關模塊16。該第一開關模塊23和第二開關模塊26分別用於產生拔出第一插槽22和第二插槽25中硬碟的啟動信號，並將啟動信號輸出到檢測電路29。
在具體實現時，上述開關模塊包括固定插槽中硬碟的扳手，在該扳手開啟時(即在固定硬碟的狀態)產生拔出該插槽中硬碟的啟動信號，並將啟動信號傳送到檢測電路29。此外，開關模塊也可通過其它方式產生啟動信號，例如按鈕等。
如圖3所示，在本發明的第三實施例中，與第二實施例類似，包括有第一插槽32、第二插槽35、業務倒換模塊38、供電控制模塊37、第一指示模塊31、第二指示模塊34、檢測電路39、第一開關模塊33以及第二開關模塊36。此外，還包括第三開關模塊311、第四開關模塊312、第三指示模塊313以及第四指示模塊314。
其中第三開關模塊311和第四開關模塊314分別用於產生向第一插槽32第二插槽35插入硬碟的啟動信號。在具體實現時，同樣可通過固定插槽中硬碟的扳手實現，即扳手閉合時產生插入硬碟啟動信號。
檢測電路39在接收到插入硬碟啟動信號後，產生控制指令，使供電控制模塊37為插入硬碟的插槽供電。
第三指示模塊313以及第四指示模塊314分別用於在供電控制模塊37為第一插槽32和第二插槽35中插入的硬碟供電後產生聲或光等指示信號。其中第一指示模塊31、第二指示模塊34、第三指示模塊313以及第四指示模塊314可共用一組指示燈或蜂鳴器，通過指示燈發出不同顏色的光或蜂鳴器發出不同的聲音來區別各個指示信號。
在實現上述系統時，各插槽和模塊都位於業務單板上，該業務單板通過系統總線或插槽連接到核心處理板。當然，該業務單板上也可包括更多的插槽，例如第四插槽、第五插槽等；相應地，開關模塊和指示模塊也需相應增加。
以下以第一插槽32供電控制為例，說明上述供電控制模塊37的結構。如圖4所示，是圖1中供電控制模塊37的結構示意圖。供電控制模塊37包括有與第一插槽32連接的第一MOS管371。該供電控制模塊37通過控制第一MOS管371的通斷實現對第一插槽32的上下電控制。
此外，供電控制模塊37還包括控制邏輯、第一驅動模塊372。第一MOS管371的源極、柵極和漏極分別連接供電電壓、第一驅動模塊372和第一插槽12。控制邏輯與第一驅動模塊372連接，從而經由第一驅動模塊372連接第一MOS管371的柵極並控制第一MOS管371的通斷。
上述的控制邏輯根據業務倒換模塊38或檢測電路39的輸出指令生成檢測電路39在檢測到待拔出硬碟處於待機狀態時，生成使第一MOS管371斷開的控制邏輯；業務倒換模塊38將待拔出硬碟的業務倒換到其它硬碟時，生成使第一MOS管371斷開的控制邏輯；在檢測電路39檢測到有硬碟插入第一插槽32時，生成使第一MOS管371連通的控制邏輯。
在本實施例中，控制邏輯可根據實際需要選用適當規模的單片機或CPLD來實現，該控制邏輯以業務倒換模塊38或檢測電路39的指令作為輸入。在第一開關模塊33開啟且第一插槽32中硬碟處於待機狀態時，控制邏輯生成控制信號使第一MOS管斷開；在第一開關模塊33閉合時，控制邏輯生成控制信號使第一MOS管連通。同樣地，在第二開關模塊36開啟且第二插槽35中硬碟處於待機狀態時，控制邏輯生成控制信號使第二MOS管斷開；在第二開關模塊36閉合時，控制邏輯生成控制信號使第二MOS管連通。
第一驅動模塊372可根據具體環境使用不同的驅動模塊，例如當單板上有12V電壓時，可選用12V作為第一MOS管371的開啟電壓，並採用第三MOS管如2N7002，以控制這12V電壓是否加到第一MOS管371的柵極上，其中該第三MOS管直接由控制邏輯的輸出控制。此外，還可使用專用的熱插拔晶片，如MIC2582，作為第一MOS管371的驅動源。
當然，供電控制模塊37中還包括控制其它插槽中硬碟上下電的結構，與上述控制第一插槽32中硬碟上下電的結構相同。
如圖5所示，為本發明多硬碟系統中硬碟熱拔插方法實施例的流程圖，其中多硬碟系統包括有第一插槽12、第二插槽15、業務倒換模塊18、供電控制模塊17以及檢測電路19。以下以第一插槽12中硬碟的熱拔插為例，介紹本發明實施例的方法，其包括以下步驟
步驟S51當檢測電路19檢測到拔出第一插槽12中硬碟的啟動信號時，判斷該待拔出硬碟是否處於工作狀態，即待拔出硬碟是否為主盤。若檢測電路確認待拔出硬碟處於工作狀態，則執行步驟S52；若待拔出硬碟處於待機狀態，則執行步驟S53。
上述的啟動信號可由一個開關模塊或CPU指令產生。在通過開關模塊產生啟動信號時，可通過一個固定插槽中硬碟的扳手實現，當該扳手打開時，產生拔出該插槽中硬碟的啟動信號。
在該步驟中，還可包括在確認待拔出硬碟處於待機狀態或工作狀態後，將待拔出硬碟與其它插槽中硬碟上的數據進行同步的步驟，這樣就可保證硬碟數據的完整性。
步驟S52將待拔出硬碟的業務倒換到其它處於待機狀態的硬碟，並在業務倒換成功後執行步驟S53。
步驟S53供電控制模塊17為待拔出硬碟所在的第一插槽12斷電，並在斷電後通過指示模塊生成待拔出硬碟所在插槽已斷電的指示信號，例如生成聲或光等信號。
在本發明方法的另一實施例中，還包括在第一插槽12中插入硬碟的步驟當檢測電路19檢測到向第一插槽中插入硬碟的啟動信號時，供電控制模塊17給第一插槽12中的硬碟供電。硬碟上電後被默認為備份盤，處於待機狀態。在該步驟中，還可包括一個硬碟同步的操作，即在插入硬碟後使主盤與備份盤進行數據同步。
上述步驟中的啟動信號可由開關模塊產生。在該方式中，開關模塊可通過一個固定插槽中硬碟的扳手實現，當硬碟插入，扳手在閉合的同時產生插入硬碟的啟動信號。
上述多硬碟系統中硬碟熱拔插系統及方法不僅可應用於雙硬碟系統，可同樣適用於具有更多硬碟的系統中。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應該以權利要求的保護範圍為準。
權利要求
1.一種多硬碟系統中硬碟熱拔插系統，包括有供電控制模塊以及分別與所述供電控制模塊連接的至少兩個插槽，每一插槽對應插入一硬碟，所述供電控制模塊控制對硬碟的通電或斷電，其特徵在於，還包括檢測電路和業務倒換模塊，其中所述檢測電路，用於在檢測到有啟動信號輸入時，判斷待拔出的硬碟是否處於工作狀態，並在確定待拔出硬碟處於工作狀態時向業務倒換模塊輸出業務倒換指令，在確定待拔出硬碟處於待機狀態時向供電控制模塊輸出斷電指令；所述業務倒換模塊，用於在接收到業務倒換指令時將待拔出硬碟的業務倒換到處於待機狀態的插槽中的硬碟，並在完成業務倒換後輸出斷電指令到供電控制模塊。
2.根據權利要求1所述的多硬碟系統中硬碟熱拔插系統，其特徵在於，還包括分別與所述至少兩個插槽連接的至少兩個指示模塊，所述至少兩個指示模塊用於在與其連接的插槽斷電時產生指示信號。
3.根據權利要求1或2所述的多硬碟系統中硬碟熱拔插系統，其特徵在於，還包括用於產生啟動信號的開關模塊，所述開關模塊包括固定插槽中硬碟的扳手，所述扳手在開啟時產生輸入所述檢測電路的啟動信號。
4.根據權利要求1所述的多硬碟系統中硬碟熱拔插系統，其特徵在於，所述供電控制模塊包括有與一個所述插槽連接的MOS管，所述供電控制模塊通過控制所述MOS管的連通與斷開實現對所述插槽的上電。
5.根據權利要求4所述的多硬碟系統中硬碟熱拔插系統，其特徵在於，還包括一控制邏輯、一驅動模塊，所述MOS管的源極、柵極和漏極分別連接供電電壓、所述驅動模塊和插槽；所述控制邏輯與所述驅動模塊連接，所述控制邏輯經由驅動模塊連接MOS管柵極並控制MOS管的連通與斷開。
6.一種多硬碟系統中硬碟熱拔插方法，其特徵在於，包括以下步驟(a)當檢測到拔出插槽中硬碟的啟動信號時，判斷待拔出硬碟是否處於工作狀態，若確認所述待拔出硬碟處於工作狀態，則執行步驟(b)；若確認待拔出硬碟處於待機狀態，則執行步驟(c)；(b)將待拔出硬碟的業務倒換到處於待機狀態的硬碟，並在業務倒換成功後執行步驟(c)；(c)為待拔出硬碟所在的插槽斷電。
7.根據權利要求6所述的多硬碟系統中硬碟熱拔插方法，其特徵在於，在所述步驟(c)之後還包括通過指示模塊產生待拔出硬碟所在插槽已斷電的指示信息的步驟。
8.根據權利要求6所述的多硬碟系統中硬碟熱拔插方法，其特徵在於，在所述步驟(a)中進一步包括在確認待拔出硬碟處於待機狀態或工作狀態後，將待拔出硬碟插槽中的硬碟與其它插槽中硬碟上的數據進行同步的步驟。
9.根據權利要求6所述的多硬碟系統中硬碟熱拔插方法，其特徵在於，在所述步驟(a)中進一步包括開啟固定硬碟的扳手產生所述啟動信號。
10.根據權利要求6所述的多硬碟系統中硬碟熱拔插方法，其特徵在於，還包括在向插槽中插入硬碟時，觸發固定硬碟的扳手閉合，並在所述扳手閉合時為所述插槽中的硬碟供電。
11.根據權利要求6所述的多硬碟系統中硬碟熱拔插方法，其特徵在於，還包括在插槽斷電後對所述插槽的硬碟進行拔出操作。
全文摘要
本發明涉及一種多硬碟系統中硬碟熱拔插系統，包括有供電控制模塊以及分別與供電控制模塊連接的至少兩個插槽，供電控制模塊控制對硬碟的通電或斷電，還包括檢測電路和業務倒換模塊，其中檢測電路用於在檢測到有啟動信號輸入時，判斷待拔出的硬碟是否處於工作狀態，並在確定處於工作狀態時向業務倒換模塊輸出業務倒換指令，在確定處於待機狀態時向供電控制模塊輸出斷電指令；業務倒換模塊用於在接收到業務倒換指令時將待拔出硬碟的業務倒換到處於待機狀態的插槽中的硬碟，並在完成業務倒換後輸出斷電指令到供電控制模塊。本發明還提供一種對應的方法。本發明通過業務倒換及上下電控制，提高了多硬碟系統的靈活性、可靠性及可維護性。
文檔編號G06F11/00GK101017472SQ20071007342
公開日2007年8月15日 申請日期2007年3月1日 優先權日2007年3月1日
發明者雕峻峰, 文睿 申請人:華為技術有限公司