CN101403945A - 存储系统及其节能方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种存储系统及其节能方法，所述存储系统包括控制单元、一个或多个扩展单元及电源单元，所述电源单元输出有主电源和备用电源，所述主电源的功率大于所述备用电源的功率，所述控制单元用于在系统需要休眠时下发休眠指令给一个或多个扩展单元，使系统进入休眠模式，或者在系统需要退出休眠时下发唤醒指令给一个或多个扩展单元，使系统退出休眠模式；所述备用电源用于在系统进入休眠模式时，为所述系统内的部分模块供电，所述主电源用于在系统退出休眠模式时，为所述系统内的所有模块供电。利用本发明实施例，可以降低系统功耗，节约电能。

Description

存储系统及其节能方法
技术领域
本发明涉及存储系统技术，具体涉及一种存储系统及其节能方法。
背景技术
随着信息技术的发展，各个领域对存储设备的需求越来越多，要求也越来越高。
现有的大部分存储系统采用无开关的单电源平面供电方式，即存储系统只有一路电源，所有电源输出模块都通过负载均衡方式输出到该电源上，存储系统内其他所有模块都由该电源供电。当电源开启时，存储系统内所有模块都处于工作状态。当电源关闭时，整个存储系统全部下电。如图1所示，市电(AC电源)给存储系统中的存储控制框和存储扩展框供电，存储系统内只有主电源供电。当主电源开启时，所有模块比如存储控制框中的存储控制模块A和B、存储扩展框中的存储扩展模块A和B、磁盘阵列(HD)等都处于工作状态，这样即使在没有业务的情况下，存储系统仍要给各模块供电，造成能源浪费。当系统主电源关闭时，该存储系统全部下电。如果主电源突然断电，则会导致系统内各模块立刻全部下电，致使没有保存的数据丢失。在图1中，只示出了一个存储扩展框，当然，实际存储系统中可以有多个存储扩展框，也可以没有存储扩展框。
显然，存储系统的这种供电方式不能有效节约能源，当整个系统或系统中某几个硬盘框长期没有业务的情况下，电源仍要给整个系统供电，硬盘空转，造成电能浪费。而且，存储系统需要下电时，必须由人工将外部输入电源，即市电切断。
发明内容
本发明实施例提供一种存储系统及其节能方法，以降低系统功耗，节约电能。
本发明实施例提供一种存储系统，包括控制单元、一个或多个扩展单元及分别为所述控制单元和所述扩展单元供电的电源单元，所述电源单元输出有主电源和备用电源，所述主电源的功率大于所述备用电源的功率；
所述控制单元用于在系统需要休眠时下发休眠指令给一个或多个扩展单元，使系统进入休眠模式，或者在系统需要退出休眠时下发唤醒指令给一个或多个扩展单元，使系统退出休眠模式；
所述备用电源用于在系统进入休眠模式时，为所述系统内的部分模块供电，所述主电源用于在系统退出休眠模式时，为所述系统内的所有模块供电。
本发明实施例提供一种存储系统节能方法，所述存储系统包括控制单元、一个或多个扩展单元及分别为所述控制单元和所述扩展单元供电的电源单元，所述电源单元输出有主电源和备用电源，所述方法包括：
当系统需要进入休眠模式时，所述控制单元下发休眠指令给一个或多个扩展单元；
收到所述休眠指令的扩展单元以及控制单元停止所述主电源供电，并启动所述备用电源为自己控制的部分模块供电；
当系统需要退出休眠模式时，所述控制单元下发唤醒指令给一个或多个扩展单元；
收到所述唤醒指令的扩展单元以及控制单元停止所述备用电源供电，并启动所述主电源为自己控制的所有模块供电；
所述主电源的功率大于所述备用电源的功率。
由以上本发明实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例的存储系统及其节能方法，当整个系统或者某几个扩展单元长期没有业务的情况下，可以使整个系统或者这些扩展单元进入休眠模式，即切断主电源的供电，由功率小的备用电源为系统内的一些关键模块及控制通道供电，其他非关键模块和硬盘的电源全部切断，从而可以降低系统功耗，节约电能。当系统退出休眠模式时，通过控制通道可以保证系统迅速控制其他非关键模块和硬盘退出休眠模式，即由功率较大的主电源为系统内的所有模块供电，切断备用电源的供电，使系统进入工作状态。
附图说明
下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术存储系统的供电结构示意图；
图2是本发明实施例存储系统的一种供电结构示意图；
图3是本发明实施例存储系统的另一种供电结构示意图；
图4是本发明实施例存储系统节能方法的一种实现流程图；
图5是本发明实施例存储系统节能方法的另一种实现流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。
如图2所示，是本发明实施例存储系统的一种供电结构示意图：
该存储系统包括控制单元201、一个或多个扩展单元202及分别为所述控制单元201和所述扩展单元202供电的电源单元203、电源单元204，所述控制单元201用于处理存储系统的业务和管理等，所述扩展单元202用于连接硬盘和控制模块，实现硬盘数量的扩展。如图所示，所述控制单元201和为其供电的电源单元203位于存储控制框21中，所述扩展单元202和为其供电的电源单元204位于存储扩展框22中。为了清楚起见，图中只示出了一个存储扩展框，在实际应用中，可能有多个存储扩展框。
所述电源单元203、电源单元204输出有主电源和备用电源，所述主电源的功率大于所述备用电源的功率，所述备用电源用于在系统进入休眠模式时，为所述系统内的部分模块供电，所述主电源用于在系统退出休眠模式时，为所述系统内的所有模块供电。
所述控制单元201具有可选的设备管理接口24，通常为网口；所述设备管理接口24通过用户管理网络23与管理服务器20相连，用于接收管理服务器20下发的休眠指令或唤醒指令。
所述控制单元201还具有内部管理接口25，用于通过带内协议下发休眠指令或唤醒指令给一个或多个扩展单元，所述内部管理接口25和业务接口可以是同一个接口。
所述存储系统进入休眠模式的流程如下：
当用户通过管理服务器20下发休眠指令给控制单元201或者控制单元201根据业务分析需要自动休眠(比如控制单元201分析已经超过20分钟没有主机业务访问)时，控制单元201首先停止所有业务，然后通过内部管理接口25下发休眠指令给一个或多个存储扩展框中的扩展单元202(如没有存储扩展框则不需要下发)；
当扩展单元202接到休眠通知后，关闭所有硬盘端口以及其他非关键模块的供电，只保留管理模块和上下行管理接口的供电，并将管理模块和上下行管理接口的供电切换为备用电源，然后关闭主电源，此时只有备用电源输出小功率电源给扩展框中的管理模块和上下行管理接口供电；
扩展单元202虽然进入休眠状态，但是其管理模块和上下行管理接口并未关闭，而是处于低功耗工作状态，因此控制单元201通过上下行管理接口和各扩展框中的管理模块通信，可获得其状态信息；
当控制单元201检测到所有收到休眠指令的扩展单元202都进入休眠后，关闭存储控制框中的非关键模块的供电，只保留管理模块和内部管理接口的供电，并将管理模块和内部管理接口的供电切换为备用电源，然后关闭主电源，进入休眠模式，此时只有备用电源输出小功率电源给控制框中的管理模块和内部管理接口供电；
所述存储系统退出休眠模式的流程如下：
当用户通过管理服务器20下发唤醒指令给控制单元201或者控制单元201根据分析需要自动唤醒时，控制单元201首先开启存储控制框内的主电源，然后开启存储控制框中的非关键模块，将管理模块和内部管理接口的供电切换为主电源，然后通过内部管理接口下发唤醒指令给休眠的存储扩展框中的扩展单元202。
当扩展单元202接到唤醒指令后，首先开启主电源退出休眠模式，然后开启所有硬盘端口以及其他非关键模块，将管理模块和上下行管理接口的供电切换为主电源；
当控制单元201检测到所有存储扩展框都完全正常工作后，即可加载业务模块并开启业务。
本发明实施例的存储系统，通过管理服务器20下发休眠指令给控制单元201或者控制单元201根据业务分析确定休眠，并由控制单元201通过内部管理接口下发休眠指令给一个或多个扩展框，从而使系统进入部分休眠或完全休眠模式，有效地降低了系统功耗，节约电能。同时，在休眠模式下保留内部控制通道的供电，在需要唤醒时，可以迅速开启休眠端口和模块，保证系统能够正常工作。
这种存储系统可以应用于某些备份业务中，由于用户的数据是定时进行备份或者人工进行备份的，备份完毕的数据基本很少使用，因此可以通过定时休眠或人工休眠的方式使系统节能。
如图3所示，是本发明实施例存储系统的另一种供电结构示意图：
该存储系统包括控制单元301、一个或多个扩展单元302及分别为所述控制单元301和所述扩展单元302供电的电源单元303、电源单元304，所述控制单元301用于处理存储系统的业务和管理等，所述扩展单元302用于连接硬盘和控制模块，实现硬盘数量的扩展。如图所示，所述控制单元301和为其供电的电源单元303位于存储控制框31中，所述扩展单元302和为其供电的电源单元304位于存储扩展框32中。为了清楚起见，图中只示出了一个存储扩展框，在实际应用中，可能有多个存储扩展框。
所述电源单元303、电源单元304输出有主电源和备用电源，所述主电源的功率大于所述备用电源的功率，所述备用电源用于在系统进入休眠模式时，为所述系统内的部分模块供电，所述主电源用于在系统退出休眠模式时，为所述系统内的所有模块供电。
所述控制单元301具有可选的设备管理接口，通常为网口；所述设备管理接口通过用户管理网络33与管理服务器30相连，用于接收管理服务器30下发的休眠指令或唤醒指令。
所述控制单元301还具有带外控制接口35，用于通过带外协议下发休眠指令或唤醒指令给所有扩展单元302，所述带外控制接口35可以是串行接口。
所述控制单元301还具有业务接口36，用于传输业务信息。
所述存储系统进入休眠模式的流程如下：
当用户通过管理服务器30下发休眠指令给控制单元301或者控制单元301根据业务分析需要自动休眠时，控制单元301首先停止所有业务，然后通过带外控制接口35将休眠指令逐级地传给所有存储扩展框中的扩展单元302(如没有存储扩展框则不需要下发)；
当扩展单元302接到休眠通知后，关闭所有硬盘端口以及其他非关键模块的供电，与图2所示实施例不同的是，此时，也可以关闭上下行管理接口的供电，而只需保留管理模块的供电，并将管理模块的供电切换为备用电源，然后关闭主电源，此时只有备用电源输出小功率电源给扩展框中的管理模块；
当控制单元301检测到所有扩展单元302都进入休眠后，关闭存储控制框中的非关键模块以及业务接口的供电，只保留管理模块和带外控制接口的供电，并将管理模块和带外控制接口的供电切换为备用电源，然后关闭主电源，进入休眠模式，此时只有备用电源输出小功率电源给控制框中的管理模块和带外控制接口35供电；
所述存储系统退出休眠模式的流程如下：
当用户通过管理服务器30下发唤醒指令给控制单元301或者控制单元301根据分析需要自动唤醒时，控制单元301首先开启存储控制框内的主电源，然后开启存储控制框中的非关键模块以及业务接口，并将管理模块及带外控制接口的供电切换为主电源，然后通过带外控制接口35将唤醒指令逐级地传给所有存储扩展框中的扩展单元302。
当扩展单元302接到唤醒指令后，首先开启主电源退出休眠模式，然后开启所有硬盘端口、其他非关键模块及上下行管理接口，即将所有硬盘端口、其他非关键模块及上下行管理接口的供电切换为主电源；
当控制单元301检测到所有存储扩展框都完全正常工作后，即可加载业务模块并开启业务。
本发明实施例的存储系统，通过管理服务器30下发休眠指令给控制单元301或者控制单元301根据业务分析确定休眠，并由控制单元301通过带外控制接口逐级下发休眠指令给所有扩展框，从而使系统进入完全休眠模式，有效地降低了系统功耗，节约电能。同时，在休眠模式下保留带外控制通道的供电，在需要唤醒时，可以迅速开启休眠端口和模块，保证系统能够正常工作。
这种存储系统可以应用于某些备份业务中，由于用户的数据是定时进行备份或者人工进行备份的，备份完毕的数据基本很少使用，因此可以通过定时休眠或人工休眠的方式使系统节能。
参照图4，是本发明实施例存储系统节能方法的一种实现流程图，主要包括以下步骤：
步骤401，接收外部指令，比如用户通过管理服务器下发的休眠指令或唤醒指令；
步骤402，判断所述外部指令是否为休眠指令；如果是，则执行步骤403；如果否，则执行步骤405；
步骤403，判断系统当前是否为休眠模式；如果是，则执行步骤408；如果否，则执行步骤404；
步骤404，使系统进入休眠模式，即停止所述主电源供电，并启动所述备用电源为所述系统内的部分模块供电；然后执行步骤408；
具体过程可参照前面本发明实施例存储系统中的描述，在此不再赘述；
步骤405，判断所述外部指令是否为唤醒指令；如果是，则执行步骤406；如果否，则执行步骤408；
步骤406，判断系统当前是否为休眠模式；如果是，则执行步骤407；如果否，则执行步骤408；
步骤407，使系统退出休眠模式，即停止所述备用电源供电，并启动所述主电源为所述系统内的所有模块供电；然后执行步骤408；
具体过程可参照前面本发明实施例存储系统中的描述，在此不再赘述；
步骤408，结束。
在该实施例中，所述存储系统通过外部指令进入或退出休眠模式，比如通过管理服务器下发的休眠指令或唤醒指令。在进入休眠模式后，由功率较小的备用电源为系统内的关键模块，比如管理模块及控制接口供电，从而可以降低系统功耗，节约能源，所述控制接口为业务接口或串行接口；在退出休眠模式后，由功率较大的主电源为系统内的所有模块和接口供电，保证了系统能够正常工作。
参照图5，是本发明实施例存储系统节能方法的另一种实现流程图，主要包括以下步骤：
步骤501，通过业务分析确定系统需要进入的模式；比如，当前已经超过20分钟没有主机业务访问；
步骤502，判断是否需要进入休眠模式；如果是，则执行步骤503；如果否，则执行步骤505；
步骤503，判断系统当前是否为休眠模式；如果是，则执行步骤508；如果否，则执行步骤504；
步骤504，使系统进入休眠模式，即停止所述主电源供电，并启动所述备用电源为所述系统内的部分模块供电；然后执行步骤508；
具体过程可参照前面本发明实施例存储系统中的描述，在此不再赘述；
步骤505，判断是否需要退出休眠模式；如果是，则执行步骤506；如果否，则执行步骤508；
步骤506，判断系统当前是否为休眠模式；如果是，则执行步骤507；如果否，则执行步骤508；
步骤507，使系统退出休眠模式，即停止所述备用电源供电，并启动所述主电源为所述系统内的所有模块供电；然后执行步骤508；
具体过程可参照前面本发明实施例存储系统中的描述，在此不再赘述；
步骤508，结束。
在该实施例中，所述存储系统通过通过业务分析确定系统需要进入休眠模式还是退出休眠模式。在进入休眠模式后，由功率较小的备用电源为系统内的关键模块，比如管理模块及控制接口供电，从而可以降低系统功耗，节约能源，所述控制接口为业务接口或串行接口；在退出休眠模式后，由功率较大的主电源为系统内的所有模块和接口供电，保证了系统能够正常工作。
利用本发明实施例的存储系统节能方法，可以通过定时控制或人工控制的方式使存储系统整体或部分进入休眠模式，有效地节省电能，降低系统功耗。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。
以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体实施方式对本发明进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的系统及方法；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (12)

1、一种存储系统，包括控制单元、一个或多个扩展单元及分别为所述控制单元和所述扩展单元供电的电源单元；其特征在于：
所述控制单元用于在系统需要休眠时下发休眠指令给一个或多个扩展单元，使系统进入休眠模式，或者在系统需要退出休眠时下发唤醒指令给一个或多个扩展单元，使系统退出休眠模式；
所述电源单元输出有主电源和备用电源，所述主电源的功率大于所述备用电源的功率，所述备用电源用于在系统进入休眠模式时，为所述系统内的部分模块供电，所述主电源用于在系统退出休眠模式时，为所述系统内的所有模块供电。
2、根据权利要求1所述的存储系统，其特征在于，所述控制单元包括设备管理接口，所述设备管理接口通过用户管理网络与管理服务器相连，用于接收所述管理服务器下发的休眠指令或唤醒指令。
3、根据权利要求2所述的存储系统，其特征在于，所述控制单元还包括内部管理接口，用于通过带内协议下发休眠指令或唤醒指令给一个或多个扩展单元。
4、根据权利要求3所述的存储系统，其特征在于，所述内部管理接口为业务接口。
5、根据权利要求2所述的存储系统，其特征在于，所述控制单元还包括带外控制接口，用于通过带外协议下发休眠指令或唤醒指令给所有扩展单元。
6、根据权利要求5所述的存储系统，其特征在于，所述带外控制接口为串行接口。
7、一种存储系统节能方法，所述存储系统包括控制单元、一个或多个扩展单元及分别为所述控制单元和所述扩展单元供电的电源单元，所述电源单元输出有主电源和备用电源，其特征在于，所述方法包括：
当系统需要进入休眠模式时，所述控制单元下发休眠指令给一个或多个扩展单元；
收到所述休眠指令的扩展单元以及控制单元停止所述主电源供电，并启动所述备用电源为自己控制的部分模块供电；
当系统需要退出休眠模式时，所述控制单元下发唤醒指令给一个或多个扩展单元；
收到所述唤醒指令的扩展单元以及控制单元停止所述备用电源供电，并启动所述主电源为自己控制的所有模块供电；
所述主电源的功率大于所述备用电源的功率。
8、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：
所述控制单元通过管理服务器下发的休眠指令或通过业务分析确定系统需要进入休眠模式。
9、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：
所述控制单元通过管理服务器下发的唤醒指令或通过业务分析确定系统需要退出休眠模式。
10、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述控制单元以及所述收到所述休眠指令的扩展单元停止所述主电源供电，并启动所述备用电源为自己控制的部分模块供电包括：
所述控制单元停止所有业务，然后通过控制接口下发休眠指令给一个或多个扩展单元；
扩展单元收到休眠指令后，将其内部管理模块和上下行管理接口的供电切换为备用电源，然后关闭主电源，进入休眠模式；
当所有收到休眠指令的扩展单元都进入休眠模式后，所述控制单元将其内部管理模块和控制接口的供电切换为备用电源，然后关闭主电源。
11、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述控制单元以及所述收到所述唤醒指令的扩展单元停止所述备用电源供电，并启动所述主电源为所述系统内的所有模块供电包括：
所述控制单元开启其内部的主电源，并将其内部管理模块和控制接口的供电切换为主电源，然后通过控制接口下发唤醒指令给一个或多个扩展单元；
扩展单元收到唤醒指令后，开启其内部的主电源，并将其内部管理模块和上下行管理接口的供电切换为主用电源，退出休眠模式；
当所有收到唤醒指令的扩展单元都退出休眠模式后，所述控制单元加载业务。
12、根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述控制接口为业务接口或串行接口。
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