CN100458753C

CN100458753C - 多硬盘系统中硬盘热拔插系统及方法

Info

Publication number: CN100458753C
Application number: CNB2007100734240A
Authority: CN
Inventors: 雕峻峰; 文睿
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2007-03-01
Filing date: 2007-03-01
Publication date: 2009-02-04
Anticipated expiration: 2027-03-01
Also published as: CN101017472A

Abstract

本发明涉及一种多硬盘系统中硬盘热拔插系统，包括有供电控制模块以及分别与供电控制模块连接的至少两个插槽，供电控制模块控制对硬盘的通电或断电，还包括检测电路和业务倒换模块，其中检测电路用于在检测到有启动信号输入时，判断待拔出的硬盘是否处于工作状态，并在确定处于工作状态时向业务倒换模块输出业务倒换指令，在确定处于待机状态时向供电控制模块输出断电指令；业务倒换模块用于在接收到业务倒换指令时将待拔出硬盘的业务倒换到处于待机状态的插槽中的硬盘，并在完成业务倒换后输出断电指令到供电控制模块。本发明还提供一种对应的方法。本发明通过业务倒换及上下电控制，提高了多硬盘系统的灵活性、可靠性及可维护性。

Description

多硬盘系统中硬盘热拔插系统及方法

技术领域

本发明涉及电子技术领域，更具体地说，涉及一种多硬盘系统中硬盘热拔插系统及方法。

背景技术

计算机硬盘作为一种存储设备，其与计算机主板的接口包括电源引脚和数据引脚，分别用于提供电源和传输数据信号。在对没有保护电路的硬盘进行热拔插时，很可能在电源引脚和数据引脚产生正负脉冲，导致硬盘损坏。

为了避免上述热拔插造成硬盘损坏的情况，出现了保护硬盘热拔插(HotSwap)的电路，主要通过在拔出硬盘时先停止数据传送后切断电源、在插入硬盘时先接通电源后开始数据传送实现。

为保证系统的可靠性，很多服务器采用了双硬盘方案，这两个硬盘互为备份，其中一个为主盘、另一个为备份盘。当主盘处于工作状态时，备份盘处于待机状态。当其中主盘出现故障时，系统将该故障主盘上的数据备份到备份盘并停用该故障主盘，而由原备份盘作为主盘使系统继续运行。

在这些系统中，同样可以通过热拔插保护电路实现硬盘热拔插。但如果拔出处于工作状态的主盘，将使系统停止当前业务，影响系统的稳定性。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对上述多硬盘系统在拔出主盘使导致业务停止的缺陷，提供一种多硬盘系统中硬盘热拔插系统及方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案是，提供一种多硬盘系统中硬盘热拔插系统，包括有供电控制模块以及分别与所述供电控制模块连接的至少两个插槽，每一插槽对应插入一硬盘，所述供电控制模块控制对硬盘的通电或断电，还包括用于产生启动信号的开关模块、检测电路和业务倒换模块，其中

所述开关模块，用于在硬盘拔出所述插槽时产生拔出硬盘的启动信号；

所述检测电路，用于在检测到有所述拔出硬盘的启动信号输入时，判断待拔出的硬盘是否处于工作状态，并在确定待拔出硬盘处于工作状态时向业务倒换模块输出业务倒换指令，在确定待拔出硬盘处于待机状态时向供电控制模块输出断电指令；

所述业务倒换模块，用于在接收到业务倒换指令时将待拔出硬盘的业务倒换到处于待机状态的插槽中的硬盘，并在完成业务倒换后输出断电指令到供电控制模块。

本发明实施例还提供一种多硬盘系统中硬盘热拔插方法，包括以下步骤：

(a)在硬盘拔出插槽时产生一个拔出硬盘的启动信号，当检测到所述拔出硬盘的启动信号时，判断待拔出硬盘是否处于工作状态，若确认所述待拔出硬盘处于工作状态，则执行步骤(b)；若确认待拔出硬盘处于待机状态，则执行步骤(c)；

(b)将待拔出硬盘的业务倒换到处于待机状态的硬盘，并在业务倒换成功后执行步骤(c)；

(c)为待拔出硬盘所在的插槽断电。

本发明实施例的多硬盘系统中硬盘热拔插系统及方法，通过业务倒换及上下电控制，提高了多硬盘系统的灵活性、可靠性及可维护性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明多硬盘系统中硬盘热拔插系统第一实施例的结构示意图；

图2是本发明多硬盘系统中硬盘热拔插系统第二实施例的结构示意图；

图3是本发明多硬盘系统中硬盘热拔插系统第三实施例的结构示意图；

图4是图1中供电控制模块的结构示意图；

图5是本发明多硬盘系统中硬盘热拔插方法实施例的流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明多硬盘系统中硬盘热拔插系统第一实施例中，包括有第一插槽12、第二插槽15、业务倒换模块18、供电控制模块17、第一指示模块11、第二指示模块14以及检测电路19。

第一插槽12和第二插槽15分别用于插接硬盘。在本实施例中，上述的第一插槽12和第二插槽15可以为IDE硬盘插槽，也可以是SCSI硬盘插槽等。插接于第一插槽12和第二插槽15中两个硬盘互为备份，一为主盘，一为备份盘。当主盘工作时，备份盘处于待机状态，从而在有主盘故障时能被迅速唤醒，马上进行相应的业务处理。

检测电路19用于在检测到有启动信号输入时，判断待拔出的硬盘是否处于工作状态，并在确定待拔出硬盘处于工作状态时向业务倒换模块18输出业务倒换指令；在确定待拔出硬盘处于待机状态向供电控制模块17输出断电指令。在本实施例中，上述的启动信号可由设置的开关模块(图中未示出)产生或者由中央处理器的指令产生。

业务倒换模块18用于在接收到业务倒换指令时执行第一插槽12和第二插槽15中硬盘的工作状态倒换，并在完成业务倒换后输出断电指令到供电控制模块17。在本实施例中，当检测电路19确定待拔出的硬盘处于工作状态，则业务倒换模块18将该硬盘的业务倒换到另一插槽中的硬盘。例如当第一开关模块产生拔出第一插槽12中硬盘的启动信号后，检测电路19判断第一插槽12中的硬盘处于工作状态，则业务倒换模块18将第一插槽12中硬盘的业务倒换到第二插槽15中的硬盘。

供电控制模块17用于在接收到断电指令后，停止向待拔出硬盘所在的插槽供电。第一指示模块11用于在第一插槽12中的硬盘断电成功时生成声或光等指示信号；同样，第二指示模块14用于在第二插槽15中的硬盘断电成功时生成声或光等指示信号。

在具体实现时，上述的各插槽和模块都位于业务单板上，该业务单板通过系统总线或插槽连接到核心处理板。当然，该业务单板上也可包括更多的插槽，例如第四插槽、第五插槽等；相应地，开关模块和指示模块也需相应增加。

如图2所示，在本发明的第二实施例中，与第一实施例相同，包括有第一插槽22、第二插槽25、业务倒换模块28、供电控制模块27、第一指示模块21、第二指示模块24以及检测电路29。

此外，本实施例的系统还包括第一开关模块23和第二开关模块16。该第一开关模块23和第二开关模块26分别用于产生拔出第一插槽22和第二插槽25中硬盘的启动信号，并将启动信号输出到检测电路29。

在具体实现时，上述开关模块包括固定插槽中硬盘的扳手，在该扳手开启时(即在固定硬盘的状态)产生拔出该插槽中硬盘的启动信号，并将启动信号传送到检测电路29。此外，开关模块也可通过其它方式产生启动信号，例如按钮等。

如图3所示，在本发明的第三实施例中，与第二实施例类似，包括有第一插槽32、第二插槽35、业务倒换模块38、供电控制模块37、第一指示模块31、第二指示模块34、检测电路39、第一开关模块33以及第二开关模块36。此外，还包括第三开关模块311、第四开关模块312、第三指示模块313以及第四指示模块314。

其中第三开关模块311和第四开关模块314分别用于产生向第一插槽32第二插槽35插入硬盘的启动信号。在具体实现时，同样可通过固定插槽中硬盘的扳手实现，即扳手闭合时产生插入硬盘启动信号。

检测电路39在接收到插入硬盘启动信号后，产生控制指令，使供电控制模块37为插入硬盘的插槽供电。

第三指示模块313以及第四指示模块314分别用于在供电控制模块37为第一插槽32和第二插槽35中插入的硬盘供电后产生声或光等指示信号。其中第一指示模块31、第二指示模块34、第三指示模块313以及第四指示模块314可共用一组指示灯或蜂鸣器，通过指示灯发出不同颜色的光或蜂鸣器发出不同的声音来区别各个指示信号。

在实现上述系统时，各插槽和模块都位于业务单板上，该业务单板通过系统总线或插槽连接到核心处理板。当然，该业务单板上也可包括更多的插槽，例如第四插槽、第五插槽等；相应地，开关模块和指示模块也需相应增加。

以下以第一插槽32供电控制为例，说明上述供电控制模块37的结构。如图4所示，是图1中供电控制模块37的结构示意图。供电控制模块37包括有与第一插槽32连接的第一MOS管371。该供电控制模块37通过控制第一MOS管371的通断实现对第一插槽32的上下电控制。

此外，供电控制模块37还包括控制逻辑、第一驱动模块372。第一MOS管371的源极、栅极和漏极分别连接供电电压、第一驱动模块372和第一插槽12。控制逻辑与第一驱动模块372连接，从而经由第一驱动模块372连接第一MOS管371的栅极并控制第一MOS管371的通断。

上述的控制逻辑根据业务倒换模块38或检测电路39的输出指令生成：检测电路39在检测到待拔出硬盘处于待机状态时，生成使第一MOS管371断开的控制逻辑；业务倒换模块38将待拔出硬盘的业务倒换到其它硬盘时，生成使第一MOS管371断开的控制逻辑；在检测电路39检测到有硬盘插入第一插槽32时，生成使第一MOS管371连通的控制逻辑。

在本实施例中，控制逻辑可根据实际需要选用适当规模的单片机或CPLD来实现，该控制逻辑以业务倒换模块38或检测电路39的指令作为输入。在第一开关模块33开启且第一插槽32中硬盘处于待机状态时，控制逻辑生成控制信号使第一MOS管断开；在第一开关模块33闭合时，控制逻辑生成控制信号使第一MOS管连通。同样地，在第二开关模块36开启且第二插槽35中硬盘处于待机状态时，控制逻辑生成控制信号使第二MOS管断开；在第二开关模块36闭合时，控制逻辑生成控制信号使第二MOS管连通。

第一驱动模块372可根据具体环境使用不同的驱动模块，例如当单板上有12V电压时，可选用12V作为第一MOS管371的开启电压，并采用第三MOS管如2N7002，以控制这12V电压是否加到第一MOS管371的栅极上，其中该第三MOS管直接由控制逻辑的输出控制。此外，还可使用专用的热插拔芯片，如MIC2582，作为第一MOS管371的驱动源。

当然，供电控制模块37中还包括控制其它插槽中硬盘上下电的结构，与上述控制第一插槽32中硬盘上下电的结构相同。

如图5所示，为本发明多硬盘系统中硬盘热拔插方法实施例的流程图，其中多硬盘系统包括有第一插槽12、第二插槽15、业务倒换模块18、供电控制模块17以及检测电路19。以下以第一插槽12中硬盘的热拔插为例，介绍本发明实施例的方法，其包括以下步骤：

步骤S51：当检测电路19检测到拔出第一插槽12中硬盘的启动信号时，判断该待拔出硬盘是否处于工作状态，即待拔出硬盘是否为主盘。若检测电路确认待拔出硬盘处于工作状态，则执行步骤S52；若待拔出硬盘处于待机状态，则执行步骤S53。

上述的启动信号可由一个开关模块或CPU指令产生。在通过开关模块产生启动信号时，可通过一个固定插槽中硬盘的扳手实现，当该扳手打开时，产生拔出该插槽中硬盘的启动信号。

在该步骤中，还可包括在确认待拔出硬盘处于待机状态或工作状态后，将待拔出硬盘与其它插槽中硬盘上的数据进行同步的步骤，这样就可保证硬盘数据的完整性。

步骤S52：将待拔出硬盘的业务倒换到其它处于待机状态的硬盘，并在业务倒换成功后执行步骤S53。

步骤S53：供电控制模块17为待拔出硬盘所在的第一插槽12断电，并在断电后通过指示模块生成待拔出硬盘所在插槽已断电的指示信号，例如生成声或光等信号。

在本发明方法的另一实施例中，还包括在第一插槽12中插入硬盘的步骤：当检测电路19检测到向第一插槽中插入硬盘的启动信号时，供电控制模块17给第一插槽12中的硬盘供电。硬盘上电后被默认为备份盘，处于待机状态。在该步骤中，还可包括一个硬盘同步的操作，即在插入硬盘后使主盘与备份盘进行数据同步。

上述步骤中的启动信号可由开关模块产生。在该方式中，开关模块可通过一个固定插槽中硬盘的扳手实现，当硬盘插入，扳手在闭合的同时产生插入硬盘的启动信号。

上述多硬盘系统中硬盘热拔插系统及方法不仅可应用于双硬盘系统，可同样适用于具有更多硬盘的系统中。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims

1、一种多硬盘系统中硬盘热拔插系统，包括有供电控制模块以及分别与所述供电控制模块连接的至少两个插槽，每一插槽对应插入一硬盘，所述供电控制模块控制对硬盘的通电或断电，其特征在于，还包括用于产生启动信号的开关模块、检测电路和业务倒换模块，其中

2、根据权利要求1所述的多硬盘系统中硬盘热拔插系统，其特征在于，还包括分别与所述至少两个插槽连接的至少两个指示模块，所述至少两个指示模块用于在与其连接的插槽断电时产生指示信号。

3、根据权利要求1或2所述的多硬盘系统中硬盘热拔插系统，其特征在于，所述开关模块包括固定插槽中硬盘的扳手，所述扳手在开启时产生输入所述检测电路的拔出硬盘的启动信号。

4、根据权利要求1所述的多硬盘系统中硬盘热拔插系统，其特征在于，所述供电控制模块包括有与一个所述插槽连接的MOS管，所述供电控制模块通过控制所述MOS管的连通与断开实现对所述插槽的上电。

5、根据权利要求4所述的多硬盘系统中硬盘热拔插系统，其特征在于，还包括一控制逻辑、一驱动模块，所述MOS管的源极、栅极和漏极分别连接供电电压、所述驱动模块和插槽；

所述控制逻辑与所述驱动模块连接，所述控制逻辑经由驱动模块连接MOS管栅极并控制MOS管的连通与断开。

6、一种多硬盘系统中硬盘热拔插方法，其特征在于，包括以下步骤：

(c)为待拔出硬盘所在的插槽断电。

7、根据权利要求6所述的多硬盘系统中硬盘热拔插方法，其特征在于，在所述步骤(c)之后还包括通过指示模块产生待拔出硬盘所在插槽已断电的指示信息的步骤。

8、根据权利要求6所述的多硬盘系统中硬盘热拔插方法，其特征在于，在所述步骤(a)中进一步包括在确认待拔出硬盘处于待机状态或工作状态后，将待拔出硬盘插槽中的硬盘与其它插槽中硬盘上的数据进行同步的步骤。

9.根据权利要求6所述的多硬盘系统中硬盘热拔插方法，其特征在于，在所述步骤(a)中通过开启固定硬盘的扳手产生所述拔出硬盘的启动信号。

10、根据权利要求6所述的多硬盘系统中硬盘热拔插方法，其特征在于，还包括：在插槽断电后对所述插槽的硬盘进行拔出操作。