CN101751229A - 一种刀片服务器的存储扩展模块 - Google Patents

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海文汇
付雪华
王卫钢
历军
聂华
沙超群
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Abstract

本发明公开一种刀片服务器的存储扩展模块，具体涉及一种带有共享功能的存储扩展模块。本发明的存储扩展模块传输信号经过中板与刀片连接，同时刀片与存储扩展模块的电源供应由中板分别提供，相互之间互不影响。存储扩展模块作为一个大的存储设备，提高了刀片服务器存储的容量，而且利用SAS控制芯片，实现了刀片与硬盘的分离，使硬盘不完全依赖于计算刀片而存在，当需要对刀片扩展存储容量时，只需要配置SAS控制芯片，即可以实现相应计算刀片的容量扩展，而且SAS控制芯片通过CMM进行配置，配置方式灵活多样。同时，整个存储模块和单个硬盘均支持热插拔，不仅解决了现有刀片服务器存储能力的不足，而且在以后的维护阶段也方便快捷。

Description

一种刀片服务器的存储扩展模块
技术领域
本发明涉及一种刀片服务器，具体涉及刀片服务器中一种所有计算刀片的共享式扩展存储模块。
背景技术
目前市场上的各种刀片服务器产品，由于其结构紧凑和空间受限制，所以刀片服务器系统的存储能力比较低，一般刀片服务器的每个刀片都与硬盘连接在一起，而且首先将本刀片上连接的硬盘作为其存储空间，由于硬盘体积较大，会对刀片的散热造成影响，并且刀片的面积受到机架的限制，一个刀片上往往只能安装两个硬盘。要实现硬盘数据的冗余，通常将两块硬盘配置为RAID1，即对两块硬盘进行镜像，这样可使用的存储空间相当于一块硬盘的容量，但这种情况硬盘的利用率只有50％，同时配置为RAID1后，硬盘所能达到的性能有限，在写操作时与一块硬盘的性能相当，在读操作时不超过同时从两块硬盘的读取数据的速度。当刀片服务器需要大容量存储时，只能通过外接专门的盘阵来实现，而且连接时都是通过线缆外接专门的磁盘阵列服务器来实现存储的，并没有专用于刀片服务器系统的存储模块。这种连接方式不但服务器的系统密度会相对降低，而且还增加了成本，没有专门的存储控制模块，各刀片只能依次进行读取存储设备，整个系统的存储速度得不到提高。
发明内容
为解决现有技术中刀片服务器的单个计算刀片不能进行大容量的存储，以及存储分配不能控制的问题，本发明提供一种通过存储卡对使单刀片能够进行扩展、控制存储容量的存储扩展装置。一种刀片服务器的存储扩展模块，包括存储卡和由多块硬盘组成的硬盘单元，其特征在于，所述存储卡一端通过96Pin连接器与中板连接，另一端通过Mini SAS线缆与硬盘单元的SAS背板连接。
本发明的另一优选方式：所述一根Mini SAS线缆可以控制四个硬盘信号，Mini SAS线缆的两端通过连接器分别与存储卡和SAS背板连接。
本发明的另一优选方式：刀片服务器计算刀片的SAS信号通过独立的连接器与中板连接。
本发明的另一优选方式：所述每块硬盘分别通过独立的连接器与SAS背板连接。
本发明的另一优选方式：所述存储卡上安装有SAS控制芯片、分别与SAS控制芯片连接的复位模块、SEEPROM模块、FLASH模块、Mini-SAS连接器、电源模块、Hardware监控模块和RS232转换模块，所述Mini-SAS连接器实现SAS控制芯片与硬盘单元的连接，所述复位模块实现存储扩展装置的复位，所述电源模块负责存储卡与中板的电源连接和存储扩展装置的供电，所述Hardware监控模块负责存储扩展装置温度、电压的检测和散热控制，所述SEEPROM模块负责SAS控制芯片配置数据的存储，所述FLASH模块负责SAS控制芯片引导数据的存储，所述RS232转换模块负责SAS控制芯片串口信号的电平转换，将TTL电平转换为RS232电平。
本发明可以在刀片服务器系统中，利用很小的空间实现存储共享，这样不但不影响刀片服务器系统的空间和密度，而且还能提升刀片服务器的存储能力，从而扩大刀片服务器的实用范围。本发明通过在刀片服务器系统中增加SASSwitch存储控制卡，实现刀片服务器系统中硬盘阵列存储共享，通过存储扩展芯片实时重新划分每个刀片的存储请求，控制方式灵活多样，从很大程度上提高了刀片服务器系统的存储性能。利用一个存储扩展卡既提高传输速度，又降低了成本，存储扩展卡还具有可升级性和可扩展性，提供了电源管理等高级特性和性能支持。
附图说明
图1本发明存储扩展模块连接示意图
图2本发明存储模块的结构示意图
具体实施方式
如图1所示，刀片服务器中的所有计算刀片3都连接在中板4上，其中每个计算刀片的SAS信号输出分别与中板上的独立接口连接，中板另一面有一个将所有计算刀片的SAS信号集中输出的96pin连接器，存储卡1通过连接器与中板上的96pin连接器连接，存储卡的另一端通过Mini SAS线缆6与硬盘单元2连接，硬盘单元由多个硬盘组成，每个硬盘都独立连接到SAS背板5上，SAS背板的另一面安装有连接器，每个连接器引出一根Mini SAS线缆，每根MiniSAS线缆可以控制四个硬盘的信号，因此连接器的数目视硬盘的数量而定，在存储卡上有同样数目的连接器与Mini SAS线缆连接。存储卡选用SAS控制芯片作为主处理器，对计算刀片的SAS信号进行管理、分配。如图2所示，存储卡上安装有分别与SAS控制芯片连接的复位模块、SEEPROM模块、FLASH模块、Mini-SAS连接器、电源模块、Hardware监控模块和RS232转换模块，Mini-SAS连接器实现SAS控制芯片与硬盘单元的连接，复位模块实现存储扩展装置的复位，电源模块负责存储模块与中板的电源连接和存储扩展装置的供电，Hardware监控模块负责存储扩展模块温度、电压的检测和散热控制，SEEPROM模块负责SAS控制芯片配置数据的存储，FLASH模块负责SAS控制芯片引导数据的存储，RS232转换模块负责SAS控制芯片串口信号的电平转换，将TTL电平转换为RS232电平。
本方案通过存储卡实现了多个计算刀片共享一个存储单元的方案，可以将任意一个刀片Host端口的信号和硬盘的Device信号定义在同一个分区中，实现共享式存储。

Claims (5)

1.一种刀片服务器的存储扩展模块，包括存储卡(1)和由多块硬盘组成的硬盘单元(2)，其特征在于，所述存储卡一端通过96Pin连接器与中板(4)连接，另一端通过Mini SAS线缆(6)与硬盘单元的SAS背板(5)连接。
2.如权利要求1所述的一种存储扩展模块，其特征在于，所述一根Mini SAS线缆(6)可以控制四个硬盘信号，Mini SAS线缆(6)的两端通过连接器分别与存储卡(1)和SAS背板(5)连接。
3.如权利要求2所述的一种存储扩展模块，其特征在于，刀片服务器计算刀片的SAS信号通过独立的连接器与中板(4)连接。
4.如权利要求3所述的一种存储扩展模块，其特征在于，所述每块硬盘分别通过独立的连接器与SAS背板(5)连接。
5.如权利要求1所述的一种存储扩展模块，其特征在于，所述存储卡(1)上安装有SAS控制芯片、分别与SAS控制芯片连接的复位模块、SEEPROM模块、FLASH模块、Mini-SAS连接器、电源模块、Hardware监控模块和RS232转换模块，所述Mini-SAS连接器实现SAS控制芯片与硬盘单元的连接，所述复位模块实现存储扩展装置的复位，所述电源模块负责存储卡与中板的电源连接和存储扩展装置的供电，所述Hardware监控模块负责存储扩展模块温度、电压的检测和散热控制，所述SEEPROM模块负责SAS控制芯片配置数据的存储，所述FLASH模块负责SAS控制芯片引导数据的存储，所述RS232转换模块负责SAS控制芯片串口信号的电平转换，将TTL电平转换为RS232电平。
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