CN101937385A - 一种raid卡运行状态监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种RAID卡运行状态监测系统，RAID卡运行状态监测硬件环境包括至少一个RAID芯片，服务器连接RAID芯片并通过RAID芯片进行数据接收和发送，连接在RAID芯片和数据处理控制单元之间的信息采集单元、温湿度监测单元、协议解析单元，与数据处理控制单元相连接的通讯单元、存储单元、继电器切换单元、可视化装置。本发明还提供一种基于上述监测系统的RAID卡运行状态监测方法，该RAID卡运行状态监测系统和方法和现有技术相比，具有设计合理、结构简单、安全可靠、使用方便、易于维护等特点，具有图形化、灵活兼容性与扩展特性等特性，实现对RAID卡状态的监测及RAID卡状态数据的可视化显示。
Description
技术领域
本发明涉及一种计算机技术领域，具体地说是一种RAID卡运行状态监测系统。
背景技术
RAID卡运行监控的发展是伴随着计算机存储技术的发展而发展的，由RAID卡支持磁盘阵列的存储性能要比单个硬盘高很多，并可以提供数据冗余设置；大多数RAID卡应用环境中，存在多个硬盘的集合，每个硬盘存储着大量的数据，一旦损坏必然导致一定程度的损失，尤其是在RAID卡及硬盘长时间使用之后，很多用户都会关心自己RAID卡和背板、硬盘组成的存储子系统当前的运行状况是否良好；同时为了快速定位硬盘，需要硬盘物理位置的直观指示；在系统掉电时或不可预期的系统关机时，RAID卡状态数据以及读写数据需要得以保护，以进一步获取RAID卡的运行信息，为能第一时间了解RAID卡的运行状态，以便在其出问题之前，有所准备，对重要数据予以备份，不至于在RAID卡突然损坏时造成数据的丢失。
目前，RAID卡均安装于机箱内部，对于其运行信息只能通过操作系统下的管理软件进行定位查看，不方便人机对话，只能由专业人员加以操作与管理，对操作系统的这种依赖性，使大多数用户无法直观直接读取RAID卡的运行信息运行环境状况信息；且当前对RAID卡的运行状态无法记录跟踪，对于分析RAID卡的故障判断无法提供有效数据支持；对于RAID硬盘组状态的外部指示多靠硬盘自身指示灯实现或依靠指示灯组得以实现，硬盘状态只能通过指示灯颜色加以区分，对于非专业人员需要RAID硬盘组状态可视化处理；同时由于目前RAID卡运行信息大多属于本地管理，若无人值守状况下，卡运行过程出现故障，就无法有效快速传递通知给管理员，无法实现卡运行状态的远程化管理。
发明内容
本发明的目的是提供一种RAID卡运行状态监测系统。
本发明的目的系统是按以下方式实现的，系统硬件配置环境包括同一服务器下的至少一个RAID卡，RAID卡通过数据线分别与信息采集单元、温湿度监测单元、协议解析单元和数据库单元连接；信息采集单元、温湿度监测单元、协议解析单元通过数据线与数据处理控制单元连接；数据处理控制单元通过数据线分别与存储单元、通讯单元、可视化装置和继电器切换单元连接，其中：
数据处理控制单元采用ATMEGA128L可编程微控制器；数据处理控制单元系统的核心，负责接受采集协议解析单元解析后的RAID硬盘组的状态信息、信息采集单元获得的RAID芯片的工作状态以及卡上主要电源电压的实时采样值、温湿度监测单元监测到的RAID卡的多点部位温湿度信息；数据处理控制单元接收到上述信息后，通过驱动可视化装置以图形化的方式显示RAID卡状态数据以及协调实现各资源间的通信、实现远程管理，并根据对电压的检测对继电器切换单元发出接通或断开指令；
信息采集单元用于与RAID芯片的工作状态指示输出口进行连接，并对信号进行隔离、电平转换，转变为数据处理控制单元可接受的信号定义形式，同时信息采集单元对RAID卡上主要的电源电压值进行监测，即对主要工作电压进行A/D采样，将模拟值变为数字量，提供给数据处理控制单元；
温湿度监测单元采用温度传感器DS18B20和湿度传感器C 5-M 3，在RAID卡的多点部位进行温湿度的全面监测；温湿度监测单元由温、湿度传感器集组成，通过在RAID卡上的合理分配，以获得指定RAID卡区域的温度参数；
协议解析单元解析接收RAID卡SGPIO或I2C总线上硬盘状态数据，获得RAID硬盘组的各个硬盘的运行信息；协议解析单元采用了FPGA或CPLD，具体为EPM240T100C5可编程逻辑芯片；
可视化装置以图形化的方式显示RAID卡状态数据以及协调实现各资源间的通信、实现远程管理，并根据对电压的检测对继电器切换单元发出接通或断开指令，构建出RAID卡状态可视图形化的服务器存储系统，可视化装置采用LCD显示模块；由于该可视化装置具有独立电源，无需启动服务器或RAID卡，即能查看先前RAID卡状态数据，为系统故障提供RAID卡方面的信息；
存储单元采用通用的FLASH芯片，其容量依赖于存储状态数据的大小；存储单元在系统掉电或宕机时，负责RAID卡状态数据的保存，通讯单元连接于通用的网络接口，通过网络使管理员远程获得RAID卡状态信息。
通讯单元采用W5100单片网络接口芯片，提供网络接口以实现远程管理；
继电器切换单元采用通用快速直流继电器组，当信息采集单元监测到RAID卡的电源电压不稳定时，用于自动切换到服务器主电源系统，电源电压不足以使RAID卡稳定工作时，将自动断开与电源的连接，保护RAID卡。
本发明的实施例提供的RAID卡状态监测系统，和现有技术相比，在不改变现有服务器RAID卡存储架构的基础上，直接通过与RAID卡系统互联，将系统功能细化，分别由不同的功能单元完成，可以进行灵活的配置，减少系统管理的复杂程度；实现RAID卡状态数据的备份存储，在脱离服务器后，仍可调取查询RAID卡运行状态记录，为系统故障的查找提供了有效可行的途径，实现了RAID卡运行状态数据的图形化、界面化。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
附图说明
附图1是系统硬件结构示意图；
具体实施方式
参照附图对本发明的系统做一下详细的说明。
如附图所示，本发明的RAID卡运行状态监测系统，其硬件环境配置包括信息采集单元，数据处理控制单元，温湿度监测单元，存储单元，通讯单元和可视化装置，协议解析单元，继电器切换单元。该系统还包括同一服务器下的至少一个RAID卡109，通讯单元提供网络接口，以实现远程管理。
数据处理控制单元采用通用的单片机系统，具体采用了ATMEGA128L可编程微控制器；信息采集单元主要与RAID芯片的工作状态指示输出口进行连接，并对信号进行隔离、电平转换，转变为数据处理控制单元可接受的信号定义形式，同时信息采集单元对RAID卡上主要的电源电压值进行监测，即对主要工作电压进行A/D采样，将模拟值变为数字量，提供给数据处理控制单元；温湿度监测单元采用温度传感器DS18B20和湿度传感器C 5-M 3，在RAID卡的多点部位进行温湿度的全面监测；存储单元采用通用的FLASH芯片，其容量依赖于存储状态数据的大小；通讯单元采用W5100单片网络接口芯片；可视化装置采用LCD显示模块；协议解析单元采用了FPGA或CPLD，具体可以为EPM240T100C5可编程逻辑芯片；继电器切换单元采用通用快速直流继电器组。
数据处理控制单元是体系结构的核心，负责接受采集协议解析单元解析后的RAID硬盘组的状态信息、信息采集单元获得的RAID芯片的工作状态以及卡上主要电源电压的实时采样值、温湿度监测单元监测到的RAID卡的多点部位温湿度信息；数据处理控制单元接收到上述信息后，通过驱动可视化装置以图形化的方式显示RAID卡状态数据以及协调实现各资源间的通信、实现远程管理，并根据对电压的检测对继电器切换单元发出接通或断开指令。继电器切换单元的应用主要在于当信息采集单元监测到RAID卡的电源电压不稳定时，将自动切换到服务器主电源系统，若电源电压不足以是RAID卡稳定工作，将自动断开与电源的连接，保护RAID卡。温湿度监测单元由温、湿度传感器集组成，通过在RAID卡上的合理分配，以获得指定RAID卡区域的温度参数；存储单元在系统掉电或宕机时，负责RAID卡状态数据的保存，由于该可视化装置具有独立电源，无需启动服务器或RAID卡，即可查看先前RAID卡状态数据，为系统故障提供RAID卡方面的信息。通讯单元连接于通用的网络接口，通过网络使管理员远程获得RAID卡状态信息。
在一个典型的配置环境中，采用1台服务器所配置的1块RAID卡为作为采集应用对象，数据处理控制单元接受到采集协议解析单元解析后的RAID硬盘组的状态信息、信息采集单元获得的RAID芯片的工作状态信息以及卡上主要电源电压的实时采样值、温湿度监测单元监测到的RAID卡的多点部位温湿度信息后，通过驱动可视化装置以图形化的方式显示RAID卡状态数据以及协调实现各资源间的通信、实现远程管理，并根据对电压的检测对继电器切换单元发出接通或断开指令，从而构建出RAID卡状态可视图形化的服务器存储系统。与传统的服务器系统RAID卡体系状态指示结构相比，这种新型的体系结构具有图形化、灵活兼容性与扩展特性等特性。
实施例
本发明提供了一种RAID卡状态监测系统，可以与上述硬盘状态监测系统相结合，实现对RAID卡状态的监测及RAID卡状态数据的可视化显示，本发明的系统硬件结构示意图如图2所示，工作流程如下
1、数据处理控制单元获取收集到的至少一个RAID卡状态数据；
2、信息采集单元获得的RAID芯片的工作状态以及卡上主要电源电压的实时采样值；
本步骤中，信息采集单元获得RAID芯片工作状态信息后，对信号进行隔离、电平转换，转变为数据处理控制单元可接受的信号定义形式后，将转换后的信息发送给数据处理控制单元。
3、协议解析单元解析接收RAID卡SGPIO或I2C总线上硬盘状态数据，获得RAID硬盘组的各个硬盘的运行信息；
本步骤中，协议解析单元解析完RAID硬盘组信息后，将解析后的信息发送给数据处理控制单元。
4、温湿度监测单元通过温、湿度传感器获取RAID卡工作环境的温、湿度信息；
本步骤中，温湿度监测单元将获取的温、湿度信息发送给数据处理控制单元。
温湿度监测单元通过温、湿度传感器获取RAID卡工作环境的温、湿度信息；
本步骤中，温湿度监测单元将获取的温、湿度信息发送给数据处理控制单元。
5、数据处理控制单元将RAID芯片工作状态信息、解析后的RAID硬盘组各个硬盘的运行信息和温湿度信息进行数据汇集、分析综合。数据处理控制单元将所述RAID卡状态数据发送给可视化装置，由所述可视化装置显示所述RAID卡状态数据；可视化装置具体为LCD显示器。
数据处理控制单元协调实现各子单元间的通信，并根据对电压的检测对继电器切换单元发出接通或断开指令。通过独立网络接口实现远程管理。数据处理控制单元同时实时备份RAID卡状态数据。
此外，还可以通过LCD显示器图形界面下发查询指示，数据处理控制单元在接收外部查询指令后，根据所述外部查询指令，从备份的RAID卡状态数据中读取相信的RAID卡状态数据，将所述RAID卡状态数据发送至可视化装置，由所述可视化装置显示。
除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
Claims (5)
1.一种RAID卡运行状态监测系统，其特征在于，系统硬件配置环境包括同一服务器下的至少一个RAID卡，RAID卡通过数据线分别与信息采集单元、温湿度监测单元、协议解析单元和数据库单元连接；信息采集单元、温湿度监测单元、协议解析单元通过数据线与数据处理控制单元连接；数据处理控制单元通过数据线分别与存储单元、通讯单元、可视化装置和继电器切换单元连接，数据处理控制单元是系统的核心，负责接受采集协议解析单元解析后的RAID硬盘组的状态信息、信息采集单元获得的RAID芯片的工作状态以及卡上主要电源电压的实时采样值、温湿度监测单元监测到的RAID卡的多点部位温湿度信息；数据处理控制单元接收到上述信息后，通过驱动可视化装置以图形化的方式显示RAID卡状态数据以及协调实现各资源间的通信、实现远程管理，并根据对电压的检测对继电器切换单元发出接通或断开指令；其中：
信息采集单元用于与RAID芯片的工作状态指示输出口进行连接，并对信号进行隔离、电平转换，转变为数据处理控制单元可接受的信号定义形式，同时信息采集单元对RAID卡上主要的电源电压值进行监测，即对主要工作电压进行A/D采样，将模拟值变为数字量提供给数据处理控制单元；
温湿度监测单元在RAID卡的多点部位进行温湿度的全面监测；温湿度监测单元由温、湿度传感器集组成，通过在RAID卡上的合理分配，以获得指定RAID卡区域的温度参数；
协议解析单元解析接收RAID卡SGPIO或I2C总线上硬盘状态数据，获得RAID硬盘组的各个硬盘的运行信息；协议解析单元采用了FPGA或CPLD，具体为EPM240T100C5可编程逻辑芯片；
可视化装置以图形化的方式显示RAID卡状态数据以及协调实现各资源间的通信、实现远程管理，并根据对电压的检测对继电器切换单元发出接通或断开指令，构建出RAID卡状态可视图形化的服务器存储系统，由于该可视化装置具有独立电源，无需启动服务器或RAID卡，即能查看先前RAID卡状态数据，为系统故障提供RAID卡方面的信息；
存储单元采用通用的FLASH芯片，其容量依赖于存储状态数据的大小；存储单元在系统掉电或宕机时，负责RAID卡状态数据的保存，通讯单元连接于通用的网络接口，通过网络使管理员远程获得RAID卡状态信息。
通讯单元采用W5100单片网络接口芯片，提供网络接口以实现远程管理；
继电器切换单元采用通用快速直流继电器组，当信息采集单元监测到RAID卡的电源电压不稳定时，用于自动切换到服务器主电源系统，电源电压不足以使RAID卡稳定工作时，将自动断开与电源的连接，保护RAID卡。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，数据处理控制单元采用ATMEGA128L可编程微控制器。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，温湿度监测单元采用温度传感器的型号是DS18B20，湿度传感器的型号是C 5-M 3。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，协议解析单元，具体型号为EPM240T100C5可编程逻辑芯片。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，可视化装置采用LCD显示模块。
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