CN102375699A - 一种存储器系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种存储器系统，包括：一电源模块，为该存储器系统提供电能；一控制模块，该控制模块具有至少一扩展接口，用于外接至少一服务器为该服务器提供存储单元或外接至少一存储设备以扩展该存储设备的存储容量；一转接板，连接该电源模块与控制模块；以及多个硬盘阵列单元，每一硬盘阵列单元包括：一硬盘背板，耦接至该转接板；以及多个硬盘，分别耦接至该硬盘背板。采用本发明的存储器系统，通过每一硬盘阵列单元的硬盘背板上的硬盘扩充卡来扩充硬盘接口数量。此外，本发明的存储器系统的控制模块和硬盘背板上的硬盘扩充卡均具有冗余机制，在其中一个组件出现故障时仍然能够让存储器系统保持正常运作。

Description

一种存储器系统
技术领域
本发明涉及一种数据存储装置，尤其涉及一种使用多个硬盘阵列单元的存储器。
背景技术
随着网络的发展，作为网络设备的服务器的性能不断地得到提高。而随着网络资源的越来越丰富，专门用于数据存储的存储器的要求也不断提高。在这些服务器中，存储器是专门用作为网络数据存储用的设备，通常会搭载于服务器一起使用，因为需要与服务器一起安装在机架上，存储器的外观与服务器十分相似，具有机箱，机箱的前端具有一个前面板，当然机箱安装在机架上时，前面暴露在机架的前端供使用者操作。存储器最重要的部件就是硬盘，一个存储器的存储容量，即可以插置多少个硬盘，是存储器最重要的技术指标。通常，存储器的硬盘都是热插拔的，为了方便操作，硬盘的插拔接口都设置在前面板上。但是前面板的空间有限，这样硬盘的数量也就受到了前面板空间的限制。
有鉴于此，如何提供一种可灵活扩展的存储器系统，以便该存储器系统外接服务器时能够提供存储单元或者外接存储设备时能够增大存储容量，是相关领域的技术人员需要解决的一项课题。
发明内容
针对现有技术中数据存储装置在使用时所存在的上述缺陷，本发明提供了一种新型的存储器系统。
依据本发明的一个方面，提供了一种存储器系统，包括：
一电源模块，为该存储器系统提供电能；
一控制模块，该控制模块具有至少一扩展接口，用于外接至少一服务器为该服务器提供存储单元或外接至少一存储设备以扩展该存储设备的存储容量；
一转接板，连接该电源模块与控制模块；以及
多个硬盘阵列单元，每一硬盘阵列单元包括：
一硬盘背板，耦接至该转接板；以及
多个硬盘，分别耦接至该硬盘背板。
其中，控制模块包括一第一控制板和一第二控制板，第一控制板和第二控制板互为冗余。优选地，第一控制板的一通用输入输出端口连接至第二控制板的复位信号输入端，以及第二控制板的一通用输入输出端口连接至第一控制板的复位信号输入端。优选地，第一控制板的使能控制端口连接至第一电压，以及第二控制板的使能控制端口连接至第二电压。
其中，每一硬盘阵列单元还包括一硬盘扩充卡模块，插设于硬盘背板上，以扩充硬盘背板的硬盘接口。优选地，硬盘扩充卡模块包含一第一硬盘扩充卡和一第二硬盘扩充卡，第一硬盘扩充卡和第二硬盘扩充卡互为冗余。并且，第一控制板控制第一硬盘扩充卡，第二控制板控制第二硬盘扩充卡。第一硬盘扩充卡和第二硬盘扩充卡均包括多个第一连接端子和一第二连接端子，硬盘背板通过多个第一连接端子耦接多个硬盘并且通过第二连接端子耦接转接板。
其中，每一硬盘阵列单元还包括多个温度传感器，这些温度传感器侦测多个硬盘的工作温度，通过转接板将多个硬盘的温度数据传送至控制模块，并且控制模块根据所接收的风扇控制信号和多个硬盘的温度数据对风扇进行统一管理。
其中，存储器系统还包括一开关机面板，连接至转接板，该开关机面板具有一开关机按钮，通过开关机按钮发出一开关机信号以执行该存储器系统的开机或关机操作。
采用本发明的存储器系统，通过每一硬盘阵列单元的硬盘背板上的硬盘扩充卡来扩充硬盘接口数量，当该存储器系统通过其扩展接口连接到服务器时，可以为服务器提供大容量的多个硬盘；当该存储器系统通过其扩展接口连接到存储设备时，可以增大该存储设备的存储容量。此外，本发明的存储器系统的控制模块和硬盘背板上的硬盘扩充卡均具有冗余机制，在其中一个组件出现故障时仍然能够让存储器系统保持正常运作。
附图说明
读者在参照附图阅读了本发明的具体实施方式以后，将会更清楚地了解本发明的各个方面。其中，
图1示出依据本发明的一实施例，存储器系统的立体视图；
图2示出放置于图1中的两相邻分隔导板之间的硬盘阵列单元140的一实施例的立体视图；
图3示出依据本发明的一实施例，存储器系统中的各组成部件的电路原理示意图；以及
图4示出本发明的存储器系统的一实施例中，控制模块内相互冗余的两控制板的电路连接示意图。
具体实施方式
下面参照附图，对本发明具体实施方式作进一步的详细描述。
图1示出依据本发明的一实施例，存储器系统的立体视图。参照图1，存储器系统10主要包括转接板110、控制模块120、电源模块(图中未标示)和放置于两相邻分隔导板之间的多个硬盘阵列单元140。其中，该存储器系统10的机箱包含一底板和相互平行的两侧板，且侧板直立于底板的相对两侧。转接板110位于两侧板之间，并设置为垂直于两侧板。控制模块120具有至少一扩展接口，当通过该扩展接口外接至一服务器时，本发明的存储器系统10为该服务器提供存储单元，例如，此时的扩展接口可以是主机总线适配卡；当通过该扩展接口外接至一存储设备时，本发明的存储器系统10可以扩展该存储设备的存储容量。此外，存储器系统10的电源模块为该系统提供电能。
依据一实施例，控制模块120包括第一控制板122和第二控制板124，其中，第一控制板122和第二控制板124互为冗余。更加具体地，第一控制板122和第二控制板124平行于底板，且垂直连接于转接板110。
图2示出放置于图1中的两相邻分隔导板之间的硬盘阵列单元140的一实施例的立体视图。参照图2，硬盘阵列单元140包含硬盘背板142和设置于硬盘背板142上的多个硬盘144。其中，存储器系统10的每个硬盘阵列单元140通过硬盘背板142耦接至转接板110，并且多个硬盘144分别耦接至硬盘背板142。
在本发明的一实施例中，为有效地增加控制模块120可控制的硬盘144的数量，每个硬盘阵列单元140还包括一硬盘扩充卡模块148，该硬盘扩充卡模块148插设于硬盘背板142上，以扩充硬盘背板142的硬盘控制接口。优选地，硬盘扩充卡模块148包含第一硬盘扩充卡147和第二硬盘扩充卡149，并且第一硬盘扩充卡147与第二硬盘扩充卡149互为冗余，它们分别控制对应的硬盘阵列单元140中的所有硬盘144。例如，当控制模块120设置互为冗余的第一控制板122和第二控制板124时，使用第一控制板122来控制第一硬盘扩充卡147，以及使用第二控制板124来控制第二硬盘扩充卡149。也就是说，存储器系统10的控制模块120控制多个硬盘阵列单元140的硬盘扩充卡模块148，硬盘扩充卡模块148再控制对应的硬盘阵列单元140中的多个硬盘144，如此一来，存储器系统10可通过硬盘扩充卡模块148增加控制模块120可控制的硬盘144的数量。
对于第一硬盘扩充卡147和第二硬盘扩充卡149来说，它们均可设置为具有多个第一连接端子和一第二连接端子，硬盘背板142通过各自的硬盘扩充卡的多个第一连接端子耦接至多个硬盘144，以及通过各自的硬盘扩充卡的第二连接端子耦接至转接板110。
图3示出依据本发明的一实施例，存储器系统中的各组成部件的电路原理示意图。如图3所示，存储器系统包括控制模块120、转接板110、多个硬盘阵列单元140以及为存储器系统提供电能的电源模块(图中未示)。本领域的普通技术人员应当理解，系统中的每个硬盘阵列单元140均耦接至转接板，图3中仅仅示出其中任意一个硬盘阵列单元来描述它们之间的连接关系。
如前所述，控制模块120可设置包括相互冗余的第一控制板122和第二控制板124。转接板110具有多个SAS连接器，分别耦接至第一控制板122和第二控制板124。此外，转接板110通过SAS连接器耦接至硬盘背板142。在一实施例中，存储器系统的每个硬盘阵列单元140具有插设于硬盘背板142上的硬盘扩充卡模块148，硬盘背板142通过硬盘扩充卡模块148耦接至转接板110和多个硬盘144。例如，可以将硬盘扩充卡模块148设置包括相互冗余的第一硬盘扩充卡147和第二硬盘扩充卡149，第一硬盘扩充卡147利用其多个第二连接端子来控制所有的硬盘144，以及第二硬盘扩充卡149也利用其多个第二连接端子来控制所有的硬盘144。当第一硬盘扩充卡147或者第二硬盘扩充卡149出现工作故障时，另一备用的硬盘扩充卡立即投入使用，从而保持存储器系统的正常运作。
在一实施例中，每个硬盘阵列单元140包括一金手指，通过该金手指连接至硬盘背板142。此外，每个硬盘阵列单元140还包括多个温度传感器，这些温度传感器侦测多个硬盘144的工作温度，通过转接板110将多个硬盘144的温度数据传送至控制模块120，并且控制模块120根据所接收的风扇控制信号和多个硬盘144的温度数据对风扇进行统一管理。优选地，控制模块120经由I2C总线与转接板110进行数据传输。
另外，存储器系统10还包括一开关机面板(图中未示)，该开关机面板连接至转接板110，并且开关机面板具有一开关机按钮，藉由此开关机按钮发出一开关机信号以执行本发明的存储器系统的开机或关机操作。
图4示出本发明的存储器系统的一实施例中，控制模块内相互冗余的两控制板的电路连接示意图。如图4所示，控制模块120包括第一控制板122和第二控制板124，第一控制板122与第二控制板124互为冗余。在存储器系统正常运作时，其中的一个控制板用来控制每个硬盘阵列单元140的所有硬盘144，另一个控制板处于备用状态。
为了实现两个控制板之间的冗余功能，在一实施例中，将第一控制板122的一通用输入输出端口(如GPIO_6接脚)连接至第二控制板124的复位信号输入端(RESET_N接脚)，与此同时，将第二控制板124的一通用输入输出端口(如GPIO_6接脚)连接至第一控制板122的复位信号输入端(RESET_N接脚)。此外，可以将第一控制板122的使能控制端口连接至第一电压(如3.3V)，以及第二控制板124的使能控制端口连接至第二电压(如0V)。
采用本发明的存储器系统，通过每一硬盘阵列单元的硬盘背板上的硬盘扩充卡来扩充硬盘接口数量，当该存储器系统通过其扩展接口连接到服务器时，可以为服务器提供大容量的多个硬盘；当该存储器系统通过其扩展接口连接到存储设备时，可以增大该存储设备的存储容量。此外，本发明的存储器系统的控制模块和硬盘背板上的硬盘扩充卡均具有冗余机制，在其中一个组件出现故障时仍然能够让存储器系统保持正常运作。
上文中，参照附图描述了本发明的具体实施方式。但是，本领域中的普通技术人员能够理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，还可以对本发明的具体实施方式作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本发明权利要求书所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种存储器系统，其特征在于，所述存储器系统包括：
一电源模块，为所述存储器系统提供电能；
一控制模块，所述控制模块具有至少一扩展接口，用于外接至少一服务器为所述服务器提供存储单元或外接至少一存储设备以扩展所述存储设备的存储容量；
一转接板，连接所述电源模块与所述控制模块；以及
多个硬盘阵列单元，每一硬盘阵列单元包括：
一硬盘背板，耦接至所述转接板；以及
多个硬盘，分别耦接至所述硬盘背板。
2.如权利要求1所述的存储器系统，其特征在于，所述控制模块包括一第一控制板和一第二控制板，所述第一控制板和第二控制板互为冗余。
3.如权利要求2所述的存储器系统，其特征在于，所述第一控制板的一通用输入输出端口连接至所述第二控制板的复位信号输入端，以及所述第二控制板的一通用输入输出端口连接至所述第一控制板的复位信号输入端。
4.如权利要求2所述的存储器系统，其特征在于，所述第一控制板的使能控制端口连接至第一电压，以及所述第二控制板的使能控制端口连接至第二电压。
5.如权利要求2所述的存储器系统，其特征在于，所述每一硬盘阵列单元还包括一硬盘扩充卡模块，插设于所述硬盘背板上，以扩充所述硬盘背板的硬盘接口。
6.如权利要求5所述的存储器系统，其特征在于，所述硬盘扩充卡模块包含一第一硬盘扩充卡和一第二硬盘扩充卡，所述第一硬盘扩充卡和所述第二硬盘扩充卡互为冗余。
7.如权利要求6所述的存储器系统，其特征在于，所述第一控制板控制所述第一硬盘扩充卡，所述第二控制板控制所述第二硬盘扩充卡。
8.如权利要求7所述的存储器系统，其特征在于，所述第一硬盘扩充卡和所述第二硬盘扩充卡均包括多个第一连接端子和一第二连接端子，所述硬盘背板通过所述多个第一连接端子耦接所述多个硬盘并且通过所述第二连接端子耦接所述转接板。
9.如权利要求1所述的存储器系统，其特征在于，所述每一硬盘阵列单元还包括多个温度传感器，所述温度传感器侦测所述多个硬盘的工作温度，通过所述转接板将所述多个硬盘的温度数据传送至所述控制模块，并且所述控制模块根据所接收的风扇控制信号和所述多个硬盘的温度数据对风扇进行统一管理。
10.如权利要求1所述的存储器系统，其特征在于，所述存储器系统还包括一开关机面板，连接至所述转接板，所述开关机面板具有一开关机按钮，通过所述开关机按钮发出一开关机信号以执行所述存储器系统的开机或关机操作。
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