CN103729321A - 一种管理设备和多扩展器芯片管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种管理设备和多扩展器芯片管理方法，所述管理设备包括：扩展器端口隔离单元，和多个扩展器；所述多个扩展器包括：一个主扩展器和多个普通扩展器；其中，所述多个扩展器分别与扩展器端口隔离单元连接；将主扩展器中端口分为多个部分，主扩展器中每部分端口与至少一个普通扩展器中的所有端口划分为一个端口组；设置在所述端口组中所述主扩展器具有访问组内的所述普通扩展器的端口的权限，设置在所述端口组中所述普通扩展器不具有访问组内所述主扩展器的端口的权限。使得从管理设备外部仅感知一个小型计算机系统专用接口箱体服务（SES）；克服现有技术中管理服务软件对高密磁盘框管理复杂、混乱，易出错的问题。

Description

一种管理设备和多扩展器芯片管理方法

技术领域

本发明涉及存储技术领域，具体涉及一种管理设备和多扩展器芯片管理方法。

背景技术

串行连接小型计算机系统专用接口（SAS，Serial Attached SCSI（SmallComputer System Interface）），是采用串行技术获得更高的传输速度，是新一代串行点对点的企业级存储设备接口。SAS接口使得存储系统应用更加灵活，使用户可以根据实际需要选择SAS磁盘或者SATA磁盘，因此在扩充存储系统时拥有更多的弹性，能够让存储设备发挥更大的投资效益。同时，SAS结构有非常好的扩展能力，通过使用SAS扩展设备（Expander），可以连接更多磁盘设备，通常将这种由一系列通过服务传输子系统通信的SAS设备组成的集合称为SAS域。

随着新闻媒资市场的快速发展，低功耗密集存储平台越来越受到媒资领域的青睐，在当前SAS域中的扩展器（Expander）支持磁盘的端口（Ports）数量均在68块以下，要支持68块以上的高密度磁盘框，必须采用多个Expander组网设计架构，这种架构带来了多种管理问题。例如：目前常用的多Expander芯片管理方案中，单板由多块Expander芯片，每个Expander芯片独立监控各类传感器（Sensor），现场可更换单元（Field Replace Unit，Fru），以及SAS域；导致多个Expander都参与硬盘、传感器，以及Fru的管理；上层业务程序需要清楚了解当前模块结构，限制非正常操作，高密度磁盘框的每个Expander芯片分别管理自身负责的传感器（Sensor），Fru，以及SAS域，导致管理服务软件需要根据需要将不同的指令发送给不同的Expander，同时管理服务软件需要屏蔽多个Expander上报。其中，需要理解的是，上次业务程序用于业务处理，管理服务软件用于网络管理。

通过上述对现有技术的说明可知，现有技术中由于每个Expander芯片分别对自身负责的传感器（Sensor），Fru，以及SAS域进行管理，导致上层业务程序、管理服务软件对高密磁盘框管理复杂，混乱，易出错。

发明内容

本发明实施例提供了一种管理设备和多扩展器芯片管理方法，克服现有技术中导致上层业务程序、管理服务软件对高密磁盘框管理复杂、混乱，易出错的问题。

第一方面，提供了一种管理设备，所述管理设备包括：扩展器端口隔离单元，和多个扩展器；所述多个扩展器包括：一个主扩展器和多个普通扩展器；其中，所述多个扩展器分别与扩展器端口隔离单元连接；

所述扩展器端口隔离单元，用于对所述多个扩展器的端口进行分组，具体包括：将主扩展器中端口分为多个部分，主扩展器中每部分端口与至少一个普通扩展器中的所有端口划分为一个端口组；设置在所述端口组中所述主扩展器具有访问组内的所述普通扩展器的端口的权限，设置在所述端口组中所述普通扩展器不具有访问组内所述主扩展器的端口的权限。

在第一种可能的实现方式中，根据第一方面，所述管理设备还包括：扩展器管理单元，

所述扩展器管理单元，用于对来自服务器的消息进行解析，根据所述分组后权限信息，对解析后的消息进行封装，其中封装后的消息中至少包括对应的扩展器端口逻辑标识，根据所述扩展器端口逻辑标识，将封装后的消息转发给所述扩展器端口逻辑标识对应的扩展器端口；

所述扩展器管理单元还用于对来自扩展器端口的消息进行解析，根据所述分组后权限信息，对解析后的消息进行封装，其中封装后的消息中至少包括所述服务器的标识，根据所述服务器标识，将封装后的消息转发给所述服务器。

在第二种可能的实现方式中，结合第一种可能的实现方式，所述扩展器管理单元在所述主扩展器中实现。

在第三种可能的实现方式中，结合第一种可能的实现方式或第二种可能的实现方式，所述扩展器管理单元，还用于为每个扩展器中的端口，分配唯一的扩展器端口逻辑标识。

第二方面，提供了一种多扩展器芯片管理方法，管理设备包括：扩展器端口隔离单元，和多个的扩展器；所述多个扩展器包括：一个主扩展器和多个普通扩展器；其中，所述多个扩展器分别与扩展器端口隔离单元连接；

所述方法包括：

管理设备中所述扩展器端口隔离单元对所述多个扩展器的端口进行分组，具体包括：将主扩展器中端口分为多个部分，主扩展器中每部分端口与至少一个普通扩展器中的所有端口划分为一个端口组；设置在所述端口组中所述主扩展器具有访问组内的所述普通扩展器的端口的权限，设置在所述端口组中所述普通扩展器不具有访问组内所述主扩展器的端口的权限。

在第一种可能的实现方式中，根据第二方面，所述管理设备还包括：扩展器管理单元，所述方法还包括：

所述管理设备中所述扩展器管理单元，对来自服务器的消息进行解析，根据所述分组后权限信息，对解析后的消息进行封装，其中封装后的消息中至少包括对应的扩展器端口逻辑标识，根据所述扩展器端口逻辑标识，将封装后的消息转发给所述扩展器端口逻辑标识对应的扩展器端口；

所述管理设备中所述扩展器管理单元，对来自扩展器端口的消息进行解析，根据所述分组后权限信息，对解析后的消息进行封装，其中封装后的消息中至少包括所述服务器的标识，根据所述服务器标识，将封装后的消息转发给所述服务器。

在第二种可能的实现方式中，结合第一种可能的实现方式，所述方法还包括：

所述扩展器管理单元为每个扩展器中的端口分配唯一的扩展器端口逻辑标识。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例通过对多个的扩展器的端口进行分组，对端口分组后的组内的扩展器之间设置访问权限，使得从管理设备外部仅感知一个小型计算机系统专用接口箱体服务（SES）克服现有技术中导致上层业务程序、管理服务软件对高密磁盘框管理复杂、混乱，易出错的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，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1a是本发明实施例提供的一种管理设备示意简图；

图1b是本发明实施例提供的一种管理设备在被服务器扫描的示意简图；

图1c是本发明实施例中服务器扫描后显示的结果；

图2是本发明实施例提供的一种多扩展器芯片管理方法流程示意简图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例针对多个Expander芯片架构，提出一种基于区域（Zone）的管理方案，实现多芯片的灵活管理。

基于Zone技术的多个Expander芯片管理方案，在多个Expander之间实现集中管理，对外体现单个高密度框硬盘。

如图1a所示一种管理设备，该管理设备具体可以是高密度磁盘框，但不限于高密度磁盘框。该管理设备包括：扩展器端口隔离单元（或者称为区域单元（ZONE单元））102，多个扩展器（Expander）103；多个扩展器包括：一个主扩展器和多个普通扩展器；其中，所述多个扩展器分别与扩展器端口隔离单元连接。

其中，每个扩展器103可以支持N个磁盘，N是大于零的整数，N的具体取值是由扩展器的性能决定的，当前一个扩展器可以支持的磁盘数通常为68个，图1b中例举出的每个扩展器可以支持33个磁盘，图1b中仅是便于理解的说明，并非对本发明实施例的限制。

该管理设备中扩展器端口隔离单元102，用于对所述多个扩展器的端口进行分组，具体包括：将主扩展器中端口分为多个部分，主扩展器中每部分端口与至少一个普通扩展器中的所有端口划分为一个端口组；设置在所述端口组中所述主扩展器具有访问组内的所述普通扩展器的端口的权限，设置在所述端口组中所述普通扩展器不具有访问组内所述主扩展器的端口的权限；基于所述分组和所述设置的组内端口的权限，获取分组后权限信息。使得从所述管理设备外部仅感知一个小型计算机系统专用接口箱体服务（SES）。其中，是扩展器的端口是指：扩展器上的物理端口，可以是连接硬盘，也可以是连接级联口。

例如：有扩展器Ａ，扩展器Ｂ，扩展器Ｃ三个扩展器，扩展器端口隔离单元102将三个扩展器化分为两个组，具体的分组可以是根据端口进行分组，通过组号区分，其中，扩展器Ａ中所有端口和扩展器B中的部分端口划分为组X，扩展器C中所有端口和扩展器B中剩余端口划分为组Y。扩展器端口隔离单元中对多个的扩展器的端口进行分组，以及对端口分组后组内的扩展器之间设置访问权限，从而获取的分组信息保存在每个扩展器中。

图1b中扩展器之间的SAS连线的含义包括：SAS指的是一种计算机总线技术，主要应用于各类设备之间的数据传输，如硬盘等；ZONE划分技术实现是：使用支持分区功能的SAS expander。设计人员可以分析具体的需求，定义SAS域中的不同分组。分组信息将以分区权限表(zoning permission table)的形式保存在每个SAS expander中，分区权限表的设置决定了SAS域中的两个分组之间是否可以互相访问。分组的划分是严格的按照SAS域中expander设备的端口来区分的，域中的每个端口只能属于唯一的一个分区。这里所述的端口可以连接硬盘或者级联口。

优选的，扩展器端口隔离单元对多个的扩展器的端口进行分组，对端口分组后组内的扩展器之间设置访问权限，具体包括：

对划分为主扩展器和普通扩展器的多个的扩展器的所有端口进行分组，其中，每个分组中至少包括主扩展器中的端口和普通扩展器中的端口；

在每个分组中，设置所述主扩展器具有访问普通扩展器的能力，设置普通扩展器不具有访问所述主扩展器的能力。

例如：将扩展器A、B、C设置为普通扩展器和主扩展器，假设扩展器A、c为普通扩展器，扩展器B为主扩展器，在组X中，扩展器B可以通过扩展器端口隔离单元查看扩展器A中的数据；在组Y中，扩展器B可以通过另一扩展器端口隔离单元查看扩展器C中的数据；但是，扩展器A、C都不能通过扩展器端口隔离单元查看扩展器B中的数据。扩展器端口隔离单元可以屏蔽扩展器A、C发送的虚拟串行SCSI协议消息（virtual ssp）。屏蔽扩展器A、C的目的是为了将扩展器A、B、C管理信息、监控信息通过统一管理接口上报，而不是分别上报，上层业务程序只感知到一个扩展器，而不是三个扩展器。

通过扩展器端口隔离单元对多个扩展器的分组，以及设置互访权限，使得从管理设备外部看来，仅有一个SES（SCSI Enclosure Service，SCSI箱体服务）。来自服务器的管理命令可以发送给扩展器端口隔离单元，扩展器端口隔离单元可以将管理命令发送给对应的扩展器。

还需要理解的是，扩展器端口隔离单元的硬件实现可以是在其中一个扩展器上实现，具体可以是在主扩展器中实现，例如上述举例的扩展器B中实现扩展器端口隔离单元的功能。

优选的，如图1所示，所述管理设备还包括：扩展器管理单元（EMU，Expander Management Unit）101，用于对来自服务器的消息进行解析，根据所述分组后权限信息，对解析后的消息进行封装，其中封装后的消息中至少包括对应的扩展器端口逻辑标识，根据所述扩展器端口逻辑标识，将封装后的消息转发给所述扩展器端口逻辑标识对应的扩展器端口；

所述扩展器管理单元还用于对来自扩展器端口的消息进行解析，根据所述分组后权限信息，对解析后的消息进行封装，其中封装后的消息中至少包括所述服务器的标识，根据所述服务器标识，将封装后的消息转发给所述服务器。

扩展器管理单元的硬件实现也可以是在其中一个扩展器上实现，具体可以是在主扩展器中实现，例如上述举例的扩展器B中实现扩展器管理单元的功能。EMU根据扩展器端口隔离单元对扩展器的分组，对每个扩展器进行监控。

如图1b所示，基于上述对管理设备的说明，通过服务器对该管理设备的扫描，仅能扫描到主扩展器B。如图1c所示：对于有多个扩展器的情况，仅扫描到一个扩展器，即如图中[4:1:32:0]对一个扩展器的内容的显示。而现有技术中服务器的扫描结果，会有多个扩展器，即：还可以包括：[4:1:33:0]，或者[4:1:34:0]，等等。

通过上述对本发明实施例提供的管理设备的说明，该管理设备中的扩展器端口隔离单元对管理设备中包括的多个扩展器的端口进行分组，分组后的每组中都包括有主扩展器，且通过主扩展器可以访问到每组中的其它扩展器，因此，从服务器对该管理设备的扫描结果看，仅能扫描到管理设备中主扩展器。从各个扩展器上报的信息根据分组后的访问权限，经由EMU进行解析和封装处理后，转发给服务器。另一方面，来自服务器的消息，经由EMU根据分组后的访问权限，对消息进行解析和封装处理后，转发给对应的扩展器。这里所说的对应的扩展器可以是主扩展器（如上述说明的扩展器B），也可以是普通的扩展器，如上述说明的扩展器A或者扩展器C。

还需要说明的是，在每个扩展器中若支持的磁盘数量为N（如图1b中所示的，N为33个，即0～32个磁盘），EMU可以根据扩展器端口隔离单元中对扩展器的分组，获知每个磁盘的分组，EMU分配给每个磁盘一个唯一的标识（ID），EMU根据为每个磁盘分配的唯一的ID，可以定位到每个磁盘所归属的分组，以及组内包括该磁盘的扩展器。例如：扩展器A负载的磁盘0（即Disk0），被分组在组X（ZoneX），EMU为该磁盘0分配了一个唯一的ID也为“Disk0”，扩展器B负载的磁盘0，EMU为改磁盘0分配了一个唯一的ID为“Disk33”，扩展器C负载的磁盘0，被分组在组Y（ZoneY），EMU为该磁盘0分配了一个唯一的ID为“Disk64”。其中，每个扩展器下负载的磁盘的编号0～32，可以理解为磁盘的物理插槽ID（即Slot ID），在现有技术中，由于每个扩展器单独负责监控各磁盘，并上报给服务器，因此，多个扩展器可能会上报相同的物理Slot ID，导致服务器中处理混乱。

而本发明实施例中，通过EMU为每个扩展器中的物理插槽（或者端口），分配唯一的ID，EMU分配的ID可以理解为逻辑Slot ID，并且在EMU中可以将物理Slot ID与逻辑Slot ID一一对应，克服了现有技术中上报混乱的问题。

通过上述对本发明实施例提供的一种管理设备的说明，由于管理设备中的EMU统一对分组后的扩展器进行管理，在服务器的磁盘阵列（RAID，Redundant Arrays of Inexpensive Disks）卡管理界面上只能看到一个SCSI箱体服务（SES，SCSI Enclosure Service）存在，即所有的磁盘都挂载在主扩展器下（如上述举例的主扩展器为扩展器B）。客户人员可以方便对各个FRU和传感器进行管理和控制。

该管理设备中，在Expander芯片上实现EMU功能，扩展对直连Expander的管理能力，采用Zoning技术，让主Expander芯片可以看到框内其它Expander芯片下的硬盘，同时扩展器端口隔离单元可以屏蔽扩展器A、C发送的虚拟串行SCSI协议消息（virtual ssp），即只有主Expander芯片上报上层业务程序。该技术在高密磁盘框领域具有较强竞争力，可以最大限度扩展高密磁盘框扩展硬盘的能力，按照当前Expander Port数量，理论上可以设计720块硬盘的高密磁盘框。

由于上层业务程序只看到一个Expander的上报，因此屏蔽了多Expander芯片的组网关系。

现有技术中，磁盘簇（JBOD，Just a Bunch Of Disks）应用场景下与标准Raid卡配合会出现异常，即单个高密框被识别为多框硬盘。而本发明实施例提供的管理设备，由于EMU的处理，使得高密度框对外体现为一个SES，克服了现有技术中JBOD应用景下与标准Raid卡配合使用，界面友好。

如图2所示，本发明实施例提供一种多扩展器芯片管理方法，其中管理设备包括：扩展器端口隔离单元，和多个的扩展器；所述多个扩展器包括：一个主扩展器和多个普通扩展器；其中，所述多个扩展器分别与扩展器端口隔离单元连接；

所述方法包括：

步骤A1，管理设备中所述扩展器端口隔离单元对所述多个扩展器的端口进行分组，具体包括：将主扩展器中端口分为多个部分，主扩展器中每部分端口与至少一个普通扩展器中的所有端口划分为一个端口组；设置在所述端口组中所述主扩展器具有访问组内的所述普通扩展器的端口的权限，设置在所述端口组中所述普通扩展器不具有访问组内所述主扩展器的端口的权限；基于所述分组和所述设置的组内端口的权限，获取分组后权限信息。从管理设备外部仅感知一个小型计算机系统专用接口箱体服务（SES）。

通过上述对本发明实施例提供的一种多扩展器芯片管理方法说明，从服务器对该管理设备的扫描结果看，仅能扫描到管理设备中扩一个SES。克服现有技术中导致上层业务程序、管理服务软件对高密磁盘框管理复杂、混乱，易出错的问题。

优选的，该方法还可以包括：

步骤A2，管理设备中所述扩展器管理单元，对来自服务器的消息进行解析，根据所述分组后权限信息，对解析后的消息进行封装，其中封装后的消息中至少包括对应的扩展器端口逻辑标识，根据所述扩展器端口逻辑标识，将封装后的消息转发给所述扩展器端口逻辑标识对应的扩展器端口；管理设备中所述扩展器管理单元，对来自扩展器端口的消息进行解析，根据所述分组后权限信息，对解析后的消息进行封装，其中封装后的消息中至少包括所述服务器的标识，根据所述服务器标识，将封装后的消息转发给所述服务器。

优选的，所述方法还包括：

所述扩展器管理单元为每个扩展器中的端口分配唯一的扩展器端口逻辑标识。

关于本发明实施例提供的一种多扩展器芯片管理方法的更多说明，可以参考上述管理设备实施例中的详细说明，此处不重述。

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完成，所述的程序可以存储种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上对本发明所提供的一种管理设备和多扩展器芯片管理方法进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，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 (7)

1.一种管理设备，其特征在于，所述管理设备包括：扩展器端口隔离单元，和多个扩展器；所述多个扩展器包括：一个主扩展器和多个普通扩展器；其中，所述多个扩展器分别与扩展器端口隔离单元连接；

所述扩展器端口隔离单元，用于对所述多个扩展器的端口进行分组，具体包括：将主扩展器中端口分为多个部分，主扩展器中每部分端口与至少一个普通扩展器中的所有端口划分为一个端口组；设置在所述端口组中所述主扩展器具有访问组内的所述普通扩展器的端口的权限，设置在所述端口组中所述普通扩展器不具有访问组内所述主扩展器的端口的权限。

2.根据权利要求1所述管理设备，其特征在于，所述管理设备还包括：扩展器管理单元，

所述扩展器管理单元，用于对来自服务器的消息进行解析，根据所述分组后权限信息，对解析后的消息进行封装，其中封装后的消息中至少包括对应的扩展器端口逻辑标识，根据所述扩展器端口逻辑标识，将封装后的消息转发给所述扩展器端口逻辑标识对应的扩展器端口；

所述扩展器管理单元还用于对来自扩展器端口的消息进行解析，根据所述分组后权限信息，对解析后的消息进行封装，其中封装后的消息中至少包括所述服务器的标识，根据所述服务器标识，将封装后的消息转发给所述服务器。

3.根据权利要求2所述设备，其特征在于，所述扩展器管理单元在所述主扩展器中实现。

4.根据权利要求2或者3所述设备，其特征在于，所述扩展器管理单元，还用于为每个扩展器中的端口，分配唯一的扩展器端口逻辑标识。

5.一种多扩展器芯片管理方法，其特征在于，管理设备包括：扩展器端口隔离单元，和多个的扩展器；所述多个扩展器包括：一个主扩展器和多个普通扩展器；其中，所述多个扩展器分别与扩展器端口隔离单元连接；

所述方法包括：

管理设备中所述扩展器端口隔离单元对所述多个扩展器的端口进行分组，具体包括：将主扩展器中端口分为多个部分，主扩展器中每部分端口与至少一个普通扩展器中的所有端口划分为一个端口组；设置在所述端口组中所述主扩展器具有访问组内的所述普通扩展器的端口的权限，设置在所述端口组中所述普通扩展器不具有访问组内所述主扩展器的端口的权限。

6.根据权利要求5所述方法，其特征在于，所述管理设备还包括：扩展器管理单元，所述方法还包括：

所述管理设备中所述扩展器管理单元，对来自服务器的消息进行解析，根据所述分组后权限信息，对解析后的消息进行封装，其中封装后的消息中至少包括对应的扩展器端口逻辑标识，根据所述扩展器端口逻辑标识，将封装后的消息转发给所述扩展器端口逻辑标识对应的扩展器端口；

所述管理设备中所述扩展器管理单元，对来自扩展器端口的消息进行解析，根据所述分组后权限信息，对解析后的消息进行封装，其中封装后的消息中至少包括所述服务器的标识，根据所述服务器标识，将封装后的消息转发给所述服务器。

7.根据权利要求6所述方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述扩展器管理单元为每个扩展器中的端口分配唯一的扩展器端口逻辑标识。

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