CN103176913A - 硬盘动态映射方法与应用其的服务器 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种硬盘动态映射方法与应用其的服务器。服务器包含第一主机板、一第二主机板、对应于第一主机板的第一群组硬盘以及对应于第二主机板的一第二群组硬盘。在此硬盘动态映射中，首先接收及储存硬盘重组指令。接着，接收及执行重置指令。然后，对第一群组硬盘的数量与第二群组硬盘的数量加总，并得到总硬盘数量N，其中N为大于零的正整数。接着，读取并根据硬盘重组指令对总硬盘数量N作一重划计算，并得到及储存对应于第一主机板的第三群组硬盘与对应于第二主机板的第四群组硬盘。

Description

硬盘动态映射方法与应用其的服务器

技术领域

本发明是有关于一种硬盘动态映射方法与应用此硬盘动态映射方法的服务器，特别是有关于一种可调整多个主机板的各自对应硬盘数量的硬盘动态映射方法与应用此硬盘动态映射方法的服务器。

背景技术

由于网络技术的快速发展，许多新的网络设备和信息设备被陆续开发出来，以满足人类的需求。在这些设备中，由硬盘阵列(RAID)所组成的网络服务器特别重要。网络服务器是用于直接连接网络系统，以供远端的电脑设备透过此网络系统来储存数据至网络服务器或从网络服务器取得数据。

请参照图1，其是绘示已知服务器10的功能方块示意图。服务器10包含主机板12、硬盘扩充板(expander)14和硬盘16。由图1可知，为了提供具有大储存容量的硬盘阵列，已知的服务器大多利用硬盘扩充板14来进行多个硬盘16的连接，以使服务器10具有足够的储存空间来满足客户的需求。这些硬盘16通常会根据预设的分群模式被分为多个群组硬盘18，而每一个群组硬盘18会对应至一个主机板12，以提供此主机板工作所需的储存空间。将硬盘分为多个群组并将这些群组对应至主机板的动作亦称为映射(mapping)。

为了设定每个主机板12所对应的硬盘数量，通常需要利用跳接线或专用连接缆索(cable)来进行设定。举例而言，如图1a所示，硬盘扩充板14具有多个设定接脚14a，而使用者根据其需要的硬盘分群模式来将跳接线19a套在设定接脚14a其中的两根接脚上，以将此两根接脚短路。又例如，如图1b所示，若硬盘扩充板14为串行连接小型计算机系统接口(Serial Attached SCSI；SAS)扩充器，则可使用串行连接小型计算机系统接口的连接缆索19b来将硬盘16连接至硬盘扩充板14，设定每个主机板所对应的硬盘数量。

由于上述的设定硬盘数量设定方法牵涉到硬体架构，因此每个硬盘分群模式都会对应至一个硬体设定值，如果使用者要扩充硬盘数量或是改变每个主机板对应的硬盘数量时，则必须拆开服务器重新设定跳接线或是重拉缆索。

故，需要一种新的硬盘映射与应用此硬盘映射的服务器来克服上述已知技术的缺点。

发明内容

本发明的一方面是在提供一种硬盘动态映射方法与应用此硬盘动态映射方法的服务器。此动态硬盘动态映射方法是利用硬盘扩充板的数据储存模块来储存硬盘数量对应表。如此，硬盘扩充板便能从其数据储存模块读取硬盘数量对应表。上述的服务器是应用了硬盘动态映射方法，如此服务器便能于重置时，利用硬盘扩充板来从数据储存模块读取硬盘数量，并根据硬盘数量对应表来将硬盘映射至主机板。

根据本发明的一实施例，此硬盘映射是适用于一服务器，此服务器包括第一主机板、第二主机板、对应于第一主机板的第一群组硬盘以及对应于第二主机板的第二群组硬盘。在此硬盘动态映射方法中，首先接收及储存硬盘重组指令。接着，接收及执行重置指令。然后，对第一群组硬盘的数量与第二群组硬盘的数量加总，并得到总硬盘数量N。接着，读取并根据硬盘重组指令对总硬盘数量N作重划计算，并得到及储存对应于第一主机板的第三群组硬盘与对应于第二主机板的第四群组硬盘。其中，N为大于零的正整数。

根据本发明的另一实施例，此服务器包含硬盘扩充板、第一主机板、第二主机板以及N个硬盘，其中N为大于零的正整数。N个硬盘系电性耦接至硬盘扩充板，且被区分为第一群组硬盘与第二群组硬盘。第一主机板是电性耦接至硬盘扩充板，用以对第一群组硬盘作存取控制。第二主机板是电性耦接至该硬盘扩充板，用以对第二群组硬盘作存取控制。其中，当第一主机板接收到硬盘重组指令与重置指令，并执行重置指令时，硬盘扩充板则对此N个硬盘作重划计算，以得到及储存对应于第一主机板的第三群组硬盘与对应于第二主机板的第四群组硬盘。

根据本发明的又一实施例，此服务器包含硬盘扩充板、第一主机板以及N个硬盘，其中N为大于零的正整数。此N个硬盘包括第五群组硬盘。第一主机板是电性耦接至硬盘扩充板，用以对第五群组硬盘作存取控制。其中，当第一主机板接收到硬盘重组指令与重置指令，并执行重置指令时，硬盘扩充板则对N个硬盘作一重划计算，以得到及储存对应于第一主机板的第六群组硬盘。

由上述说明所可知，本发明实施例所提供的硬盘动态映射方法与服务器可让服务器业者将所需的硬盘分群模式写入至硬盘扩充板的储存模块中，如此服务器业者不需使用跳线或是连接缆索也能获得所需的硬盘分群模式。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，上文特举一较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下：

图1是绘示已知服务器的功能方块示意图；

图1a是绘示已知硬盘扩充板与跳接线的结构示意图；

图1b是绘示已知硬盘扩充板与专用连接缆索的结构示意图；

图2是绘示根据本发明实施例的服务器的功能方块示意图；

图3是绘示根据本发明实施例的硬盘动态映射方法的流程示意图；

图3a是绘示根据本发明实施例的表格写入步骤的流程示意图；

图3b是绘示根据本发明实施例的硬盘数量对应表的传送过程示意图；

图3c是绘示根据本发明实施例的映射步骤的流程示意图；

图3d是绘示根据本发明实施例的硬盘数量对应表的传送过程示意图；

图4是绘示根据本发明另一实施例的服务器的功能方块示意图；

图5是绘示服务器所应用的硬盘动态映射方法流程示意图；

图5a是绘示根据本发明另一实施例的硬盘数量对应表的传送过程示意图；

图6是绘示根据本发明又一实施例的服务器的功能方块示意图。

【主要组件符号说明】

具体实施方式

请参照图2，其是绘示根据本发明实施例的服务器100的功能方块示意图。服务器100包含多个主机板110、至少一个硬盘扩充板120以及多个硬盘130。硬盘扩充板120是电性连接于主机板110和硬盘130之间，以根据主机板的数量来将硬盘130分成多个群组硬盘141～144，并将这些群组硬盘141～144一对一连接到主机板110。其中，在本实施例中，在实际应用上，一个主机板110即可被视为是一台服务器，其端看管理者的实际应用而定。

每个主机板110包含南桥芯片112、基本输入输出系统(Basic Input OutputSystem；BIOS)114以及基板管理控制器(Baseboard Management Controller；BMC)116，其中南桥芯片112是电性耦接至基本输入输出系统114以及基板管理控制器(Baseboard Management Controller；BMC)116。在本实施例中，每个主机板110皆具有基板管理控制器116，但本发明的实施例并不受限于此。在本发明的其他实施例中，服务器100可只包含一个基板管理控制器116，而所有的主机板110是共用此基板管理控制器116。

硬盘扩充板120包含扩充控制器122以及储存模块124。储存模块124是储存有扩充控制器122硬盘的数量对应表。硬盘扩充板120的数量对应表则储存有每个主机板110所对应的硬盘数量。扩充控制器122是利用储存模块124所储存的数据来控制硬盘扩充板120，以将硬盘130分群并指向至所属的主机板110。其中，在硬盘扩充板120还可以例如是包括另一储存模块(未绘示)，此另一储存模块是用于储存硬盘扩充板120运作所需的韧体码与初始设定值(包含硬盘130的数量、服务器上的风扇数量等)，而此另一储存模块可为快闪式只读存储器或电子抹除式可复写只读存储器。在本实施例中，将储存每个主机板110所对应的硬盘数量的储存模块与储存韧体码与初始设定值分为两个储存模块的原因是可以避免在更新韧体码时将数量对应表给覆盖(或是抹除)，而若在储存模块中可划分出一块更新韧体码时不会被写入的区域时，也可以是配置一个储存模块即可。

在本实施例中，储存模块124可为快闪式只读存储器(Flash ROM)或电子抹除式可复写只读存储器(Electrically-Erasable Programmable Read-OnlyMemory；EEPROM)，但本发明的实施例并不受限于此。另外，本实施例的硬盘扩充板120为串行连接小型计算机系统接口(Serial Attached SCSI；SAS)扩充器，而硬盘130为小型计算机系统接口(Small Computer System Interface；SCSI)硬盘、SAS硬盘、高阶技术配置(Advanced Technology Attachment；ATA)硬盘或串行高阶技术配置(Serial Advanced Technology Attachment；SATA)硬盘，但本发明的实施例并不受限于此。

另外，值得一提的是，在本发明的其他实施例中，在主机板110与硬盘扩充板120之间可以例如是配置有风扇控制板(Fan Control Board，简称FCB)。

请同时参照图2与图3，图3是绘示根据本发明实施例的硬盘动态映射方法300的流程示意图。在硬盘动态映射方法300中，首先进行对应表产生步骤310，以根据使用者所输入的指令来产生硬盘数量对应表。为了将硬盘130分群，本发明的实施例提供了表格填写工具来产生数量对应表。使用者可在主机板110其中之一(亦即被设定为主控的主机板110，在一般的刀锋服务器或是服务器群中，管理者会设定一台服务器当成主控器，也同时会安装服务器管理软体，以利管理众多的主机板、硬盘或其他周边设备)利用此表格填写工具来填写每个主机板所欲对应的硬盘数量，并产生数量对应表。

接着，进行表格写入步骤320，硬盘扩充板120接收及储存硬盘重组指令，其中此硬盘重组指令包含硬盘数量对应表。在表格写入步骤320中，此硬盘数量对应表会被写入至串行连接小型计算机系统接口(Serial Attached SCSI；SAS)的硬盘扩充板120的储存模块124中，例如将硬盘数量对应表存放入储存模块中。

请同时参照图3a和图3b，图3a是绘示根据本发明实施例的表格写入步骤320的流程示意图，图3b是绘示根据本发明实施例的硬盘数量对应表的传送过程示意图。在表格写入步骤320中，首先进行数据传送步骤322，以利用表格写入工具来将硬盘数量对应表传送至服务器100的基板管理控制器116。在本实施例中，此表格写入工具为一计算机系统上的程序。

然而，在本发明的其他实施例中，表格写入工具亦可与前述的表格填写工具结合成一个组合程序，以供使用者在此组合程序上进行表格写入和表格传送的步骤。

然后，进行数据写入步骤324，以透过基板管理控制器116传送硬盘数量对应表至硬盘扩充板120的扩充控制器122。在本实施例中，服务器100具有基板管理控制器116来管理服务器100的运作状况，因此硬盘数量对应表的传送可透过基板管理控制器116来完成。本实施例的基板管理控制器116是利用内部整合电路(Inter-Integrated Circuit；I2C)传输协定来传送硬盘数量对应表，但本发明的实施例并不受限于此。

在表格写入步骤320后，接着进行重置步骤330，以接收及执行重置指令来重置服务器100。在本实施例中，当服务器100被重置时，扩充控制器122会读取储存模块124中的硬盘数量对应表，如此扩充控制器122即可根据硬盘数量对应表来进行映射步骤，以将硬盘130映射至主机板110。

请参照图3c，其是绘示根据本发明实施例的映射步骤340的流程示意图。在映射步骤340中，首先进行加总步骤341，以将与硬盘扩充板120连接的群组硬盘数量加总，以得到总硬盘数量N，其中N为大于0的正整数。在本实施例中，N为20，但本发明的实施例并不受限于此。然后，进行重划步骤342，以根据硬盘重组指令来对总硬盘数量N进行重划计算，以变更每个主机板110所对应的硬盘数量。例如，在图2中，群组硬盘141～144分别包含5个硬盘、5个硬盘、6个硬盘以及4个硬盘，经过重划步骤342后，群组硬盘141～144的数量可根据使用者的需要来变成4个硬盘、6个硬盘、4个硬盘以及6个硬盘

由以上说明可知，本实施例是利用基板管理控制器来将硬盘数量对应表传送至硬盘扩充板120的储存模块124，并于服务器100重置时，利用硬盘扩充板120的扩充控制器122来读取储存模块124的硬盘数量对应表。如此硬盘扩充板120便可根据硬盘数量对应表的内容来将硬盘130映射至主机板110，并变更各主机板所对应的群组硬盘所包含的硬盘数量。

由于本实施例的硬盘动态映射方法300可让使用者根据实际的需求来决定每个主机板所对应的硬盘数量，而不受限于跳接线和专用缆线的使用，因此本实施例的硬盘动态映射方法300与服务器100能满足使用者在硬盘分群模式方面的各种需求。

另外，在本实施例中，基板管理控制器116可能会透过风扇控制板150来传送硬盘数量对应表，以让硬盘扩充板120将硬盘数量对应表写入至储存模块124。在本实施例中，风扇控制板150与基板管理控制器116之间是利用I2C作连接，如图3d所示。然而，在本发明的其他实施例中，服务器可能不具有风扇控制板150，亦或风扇控制板150为风扇控制板以外的装置，例如电源控制板。

请同时参照图4和图5，图4是绘示根据本发明另一实施例的服务器400的功能方块示意图，图5是绘示服务器400所应用的硬盘动态映射方法500流程示意图。服务器400是类似于服务器100，但不同之处在于服务器400不包含有基板管理控制器116。

如上一实施例所述，硬盘数量对应表可透过服务器400的基板管理控制器116来传送至硬盘扩充板120，再透过硬盘扩充板120的扩充控制器122来写入至储存模块124。然而，如果服务器400不具有基板管理控制器，硬盘数量对应表就必须透过其他方法来传送至硬盘扩充板120，而本实施例的硬盘动态映射方法500即提供另一个方法来传送硬盘数量对应表。

硬盘动态映射方法500是类似于硬盘动态映射方法300，但不同之处在于硬盘动态映射方法500是以表格写入步骤520来代替表格写入步骤320，以将重组指令传送给硬盘扩充板120，使硬盘扩充板120接收并储存重组指令。在表格写入步骤520中，首先进行通知步骤522，以利用表格写入工具来通知主机板110中的一者(以下称为主控)的基本输入输出系统(Basic Input OutputSystem；BIOS)表格写入工具即将传送硬盘数量对应表至主控的南桥芯片。

在本实施例中，表格写入工具是传送一开始信号至基本输入输出系统114，而当基本输入输出系统114接收到此开始信号后，基本输入输出系统114便会通知主控主机板的南桥芯片112，使南桥芯片112进入数据接收状态来准备接收数据。

在通知步骤522后，接着进行数据传输步骤524，以利用表格写入工具来将包含硬盘数量对应表的重组指令传送至主控的南桥芯片112。然后，进行数据写入步骤526，以利用南桥芯片112来将硬盘数量对应表传送至硬盘扩充板120的扩充控制器122，以让硬盘扩充器122将硬盘数量对应表写入至储存模块124，而使服务器400在重置后能根据硬盘数量对应表重新划分各主机板110与硬盘130之间的对应关系，亦即重新划分各主机板110所能存取的硬盘130数量。本实施例的硬盘数量对应表的传送过程是绘示于图5a中。

由上述说明可知，本实施例的硬盘动态映射方法500是利用主机板110的南桥芯片传送硬盘数量对应表至硬盘扩充板120，如此服务器400便可在没有基板管理控制器的情况下来将硬盘数量对应表传送至硬盘扩充板120的扩充控制器122。

请参照图6，其是绘示根据本发明又一实施例的服务器600的功能方块示意图。服务器600是类似于服务器100，但不同之处在于服务器600可包含其他的硬盘扩充板620。在以下的叙述中，硬盘扩充板120(最上层的扩充器)被称为主要扩充板，而硬盘扩充板620则称为辅助扩充板。

一般而言，硬盘扩充板120能够连接的硬盘数量是有上限的。为了更进一步增加服务器的数据储存空间，本实施例应用了辅助扩充板620来将更多的硬盘130连接至主机板110。例如，在本实施例中，辅助扩充板620是电性连接于群组硬盘640和主要扩充板120之间。由于辅助扩充板620只会占用主要扩充板120的一个连接地址，因此主要扩充板120可透过辅助扩充板620来接至更多的硬盘130。

在本实施例中，主要扩充板120和辅助扩充板620可为SAS扩充板，而硬盘130则可为SAS硬盘或其他类型的硬盘。若硬盘130为SAS硬盘，主要扩充板120可利用SAS硬盘中所配置的SAS地址来辨识此硬盘，其中此SAS地址为SAS硬盘的制造商于制造时所赋予。若硬盘130不是SAS硬盘时，因硬盘130本身并无地址，所以将根据硬盘130周遭的硬盘来设定。例如，当硬盘130本身无硬盘地址时，而与硬盘130相邻的另外一颗硬盘130是SAS硬盘时，则会以另外一颗硬盘130的SAS地址为基础，将此SAS地址加1当成是本身无硬盘地址的硬盘130的硬盘地址。其中，将SAS地址加1仅为举例，自当不以此为限。若第一颗硬盘130为SAS硬盘，而第二颗和第三颗硬盘130(无硬盘地址)为非SAS硬盘时，则将第一颗SAS硬盘的硬盘地址加1当成是第二颗硬盘130的硬盘地址，而将第一颗SAS硬盘的硬盘地址加2当成是第三颗硬盘130的硬盘地址。

另外，当第一颗硬盘130(无硬盘地址)为非SAS硬盘，而第二颗130为SAS硬盘时，则可将将第二颗SAS硬盘的硬盘地址减1当成是第二颗硬盘130的硬盘地址。

另外，值得一提的是，虽然本实施例的服务器600包含多个硬盘扩充板620，但为了管理者方便管理与硬盘130的管理，其是将硬盘数量对应表储存于主要扩充板120的储存模块124中。

在本实施例中，主要扩充板120会将连接至主要扩充板120的硬盘130和连接至辅助扩充板620的硬盘130分为群组硬盘692-695，其中群组硬盘692、694和695包含辅助扩充板620，以使群组硬盘640透过辅助扩充板620来电性连接至主要扩充板120，而群组硬盘693的硬盘130则未透过辅助扩充板620来电性连接至主要扩充板120。

综合以上所述，本发明可以在系统开机过程中，重新分配各主机板所对应的硬盘数量，因此不但可以让管理者更容易调配硬盘空间，而且也不需要用跳线或特殊的缆线来做连接。

虽然本发明已以数个实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，在本发明所属技术领域中任何具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种硬盘动态映射方法，其特征在于，适用于一服务器，该服务器包括一第一主机板、一第二主机板、对应于该第一主机板的一第一群组硬盘以及对应于该第二主机板的一第二群组硬盘，该硬盘动态映射方法包括：

接收及储存一硬盘重组指令；

接收及执行一重置指令；

对该第一群组硬盘的数量与该第二群组硬盘的数量加总，并得到一总硬盘数量N；以及

读取并根据该硬盘重组指令对该总硬盘数量N作一重划计算，并得到及储存对应于该第一主机板的一第三群组硬盘与对应于该第二主机板的一第四群组硬盘；

其中，N为大于零的正整数。

2.根据权利要求1所述的硬盘动态映射方法，其特征在于，该第三群组硬盘的数量不同于该第一群组硬盘的数量，而且该第四群组硬盘的数量不同于该第二群组硬盘的数量。

3.根据权利要求1所述的硬盘动态映射方法，其特征在于，读取并根据该硬盘重组指令对该总硬盘数量N作该重划计算，并得到及储存对应于该第一主机板的该第三群组硬盘与对应于该第二主机板的该第四群组硬盘的步骤包括：

读取该硬盘重组指令；

判断该第一群组硬盘与该第二群组硬盘中的每个硬盘分别具有一地址与否；

当判断得知第M个硬盘未具有该地址时，则将第(M-1)个硬盘的该地址加一，以当成该第M个硬盘的该地址；

根据该硬盘重组指令将该总硬盘数量N作分配；

将该第三群组硬盘中每个硬盘的该地址传送给该第一主机板；以及

将该第四群组硬盘中每个硬盘的该地址传送给该第二主机板；

其中，M为正整数，且M小于等于N。

4.一种服务器，其特征在于，包括：

一硬盘扩充板；

N个硬盘，电性耦接至该硬盘扩充板，且被区分为一第一群组硬盘与一第二群组硬盘；

一第一主机板，电性耦接至该硬盘扩充板，用以对该第一群组硬盘作存取控制；以及

一第二主机板，电性耦接至该硬盘扩充板，用以对该第二群组硬盘作存取控制；

其中，当该第一主机板接收到一硬盘重组指令与一重置指令，并执行该重置指令时，该硬盘扩充板则对该些N个硬盘作一重划计算，以得到及储存对应于该第一主机板的一第三群组硬盘与对应于该第二主机板的一第四群组硬盘，而且N为大于零的正整数。

5.根据权利要求4所述的服务器，其特征在于，该第三群组硬盘的数量不同于该第一群组硬盘的数量，而且该第四群组硬盘的数量不同于该第二群组硬盘的数量。

6.根据权利要求4所述的服务器，其特征在于，该硬盘扩充板是判断该第一群组硬盘与该第二群组硬盘中的每个硬盘分别具有一地址与否，而当判断得知第M个硬盘未具有该地址时，则将第(M-1)个硬盘的该地址加一，以当成该第M个硬盘的该地址，且根据该硬盘重组指令将该N个硬盘作分配，用以将该第三群组硬盘中每个硬盘的该地址传送给该第一主机板，以及将该第四群组硬盘中每个硬盘的该地址传送给该第二主机板，其中，M为正整数，且M小于等于N。

7.根据权利要求4所述的服务器，其特征在于，还包括一存储器，电性耦接至该硬盘扩充板，用以储存该第一、二、三、四群组硬盘的数量以及该硬盘重组指令。

8.一种服务器，其特征在于，包括：

一硬盘扩充板；

N个硬盘，该N个硬盘包括一第五群组硬盘；

一第一主机板，电性耦接至该硬盘扩充板，用以对该第五群组硬盘作存取控制；以及

其中，当该第一主机板接收到一硬盘重组指令与一重置指令，并执行该重置指令时，该硬盘扩充板则对该些N个硬盘作一重划计算，以得到及储存对应于该第一主机板的一第六群组硬盘。

9.根据权利要求8所述的服务器，其特征在于，该第六群组硬盘的数量不同于该第五群组硬盘的数量。

10.根据权利要求8所述的服务器，其特征在于，还包括一存储器，电性耦接至该硬盘扩充板，用以储存该第五、六群组硬盘的数量以及该硬盘重组指令。

Images