CN104375923A - 硬盘运行状态检测系统 - Google Patents
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Abstract
一种硬盘运行状态检测系统，包括：一基板管理控制器；至少一硬盘，每一硬盘具有一信号输出接口；一硬盘控制器通过相应的信号输出接口电性连接所述至少一硬盘，用于通过并口通信协议接收所述至少一硬盘的运行状态信号，解析出相应的第一硬盘状态信息并进行通信协议转换，将转换后的相应的第二硬盘状态信息通过串口通信协议传出；一接口控制器电性连接基板管理控制器，用于将第二硬盘状态信息进行通信协议转换，将转换后的相应的第三硬盘状态信息通过GPIO通信协议传送至基板管理控制器；基板管理控制器将第三硬盘状态信息通过网络传送至远程控制端，供所述远程控制端实时远程监控所述至少一硬盘的运行状态。
Description
技术领域
本发明涉及服务器系统技术领域，尤其涉及一种通过UART串口来远程检测HDD的运行状态的硬盘运行状态检测系统。
背景技术
服务器是网络架构的重要基础。通常在服务器中，硬盘(Hard Disk Drive，简称HDD)是用来存储信息的记录装置。服务器系统中可以包括多个HDD，每个HDD都有3种状态：正常运行(Active)状态、硬盘存在(Present)状态、或处于硬盘加载失败(Fail)状态。
在现有的所有服务器系统里，每个HDD的运行状态是通过相关的信号输出点亮其相对应的HDD LED灯来直观的显示的；通过LED灯的亮灯颜色来指示HDD的运行状态为正常运行(Active)状态、硬盘存在(Present)状态、或处于硬盘加载失败(Fail)状态，可以有效的反映硬盘的工作状态，供使用者检视。但是，由于现有的HDD的3种运行状态只能在现场通过查看LED灯的亮灯颜色来识别，无法远程实时检测每个HDD的运行状态。
因此，设计能远程监控每个HDD的运行状态，使得工作人员可以及时有效的发现故障硬盘，提高系统的稳定性以及故障硬盘处理的时效性，保证系统的顺利运行便成为亟待解决的问题。
发明内容
针对现有服务器系统内各HDD的运行状态只能在现场通过查看LED灯的亮灯颜色来识别，无法远程实时检测每个HDD的运行状态的技术问题，本发明的目的在于提供一种硬盘运行状态检测系统，通过设置硬盘控制器采集硬盘的运行状态信号，并通过接口控制器采用GPIO通信协议与基板管理控制器进行数据沟通，实现远程监控每个HDD的运行状态，有效提高系统的稳定性以及故障硬盘处理的时效性。
为实现上述目的，本发明提供了一种硬盘运行状态检测系统，包括：一基板管理控制器；至少一硬盘，每一所述硬盘具有一信号输出接口，所述至少一硬盘的运行状态信号通过相应的所述信号输出接口传输至相应的信号指示灯，以控制相应的所述信号指示灯显示所述至少一硬盘的运行状态；一硬盘控制器，通过相应的所述信号输出接口电性连接所述至少一硬盘，用于通过并口通信协议接收所述至少一硬盘的运行状态信号，解析出相应的第一硬盘状态信息、并进行通信协议转换，将转换后的相应的第二硬盘状态信息通过串口通信协议传出；一接口控制器，分别电性连接所述基板管理控制器以及所述硬盘控制器，用于将从所述硬盘控制器传来的所述第二硬盘状态信息进行通信协议转换，将转换后的相应的第三硬盘状态信息通过GPIO通信协议传送至所述基板管理控制器，所述基板管理控制器通过GPIO通信协议获取所述第三硬盘状态信息，并通过网络传送至远程控制端，供所述远程控制端实时远程监控所述至少一硬盘的运行状态。
在本发明一实施例中，所述硬盘控制器为SATA控制器、SAS控制器、SATA扩展卡或SAS扩展卡的其中之一。
在本发明一实施例中，所述基板管理控制器还包括一第一寄存器，当所述基板管理控制器通过GPIO通信协议获取所述第三硬盘状态信息后，先将所述第三硬盘状态信息暂存于所述第一寄存器中。
在本发明一实施例中，所述接口控制器还包括一第一SGPIO接口；所述硬盘控制器包括：至少一组GPIO接口，每一组GPIO接口通过一所述信号输出接口电性连接一所述硬盘，以通过GPIO接口通过并口通信协议接收所述硬盘的运行状态信号；一SGPIO单元，用于对所述至少一硬盘的运行状态信号进行解析，解析出相应的所述第一硬盘状态信息，并进行通信协议转换，转换成可以通过串口通信协议传输的所述第二硬盘状态信息，其中，所述串口通信协议为SGPIO通信协议；一第二SGPIO接口，电性连接与所述接口控制器的所述第一SGPIO接口，以通过所述SGPIO通信协议将转换后的所述第二硬盘状态信息传送至所述接口控制器。
在本发明一实施例中，所述硬盘控制器还包括一第二寄存器，电性连接所述SGPIO单元，当所述SGPIO单元解析出相应的所述第一硬盘状态信息并转换成所述第二硬盘状态信息后，先将转换后的所述第二硬盘状态信息暂存于所述第二寄存器中。
在本发明一实施例中，所述基板管理控制器与所述接口控制器通过多组GPIO接口沟通，每一组GPIO接口用于传输一所述硬盘的所述第三硬盘状态信息。
在本发明一实施例中，所述接口控制器为复杂可编程逻辑器件或可编程逻辑器件。
本发明的优点在于：利用本发明的硬盘运行状态检测系统，以一个基板管理控制器实时检测多个硬盘的运行状态，且可以通过网络传送至远程控制端，供使用者远程检视。使得工作人员可以及时有效的发现故障硬盘，提高系统的稳定性以及故障硬盘处理的时效性，保证系统的顺利运行。
附图说明
图1，本发明所述硬盘运行状态检测系统一实施例的架构示意图；
图2，本发明所述硬盘运行状态检测系统另一实施例的架构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明提供的硬盘运行状态检测系统做详细说明。
参考图1，本发明所述硬盘运行状态检测系统一实施例的架构示意图；在本实施例中所述硬盘运行状态检测系统10包括一硬盘(Hard Disk Drive，HDD)11、一硬盘控制器12、一接口控制器13以及一基板管理控制器(Baseboard Management Controller,BMC)14。
所述硬盘11具有一信号输出接口111，所述硬盘11的运行状态信号通过所述信号输出接口111传输至相应的外部信号指示灯19，以控制所述信号指示灯19显示所述硬盘11的运行状态。其中，所述信号指示灯19可以为LED灯。通过LED灯的亮灯颜色来指示硬盘11的运行状态为正常运行(Active)状态、硬盘存在(Present)状态、或处于硬盘加载失败(Fail)状态，供使用者现场检视。
所述硬盘控制器12，电性连接所述接口控制器13，并通过所述信号输出接口111电性连接所述硬盘11，用于通过并口通信协议接收所述硬盘11的运行状态信号，解析出相应的第一硬盘状态信息并进行通信协议转换，将转换后的相应的第二硬盘状态信息通过串口通信协议传出传送至所述接口控制器13。其中，所述并口通信协议可以为GPIO(General PurposeInput/Output，通用输入/输出)通信协议，所述串口通信协议可以为SGPIO(Serial GeneralPurpose Input/Output，串行通用输入/输出)通信协议；第一硬盘状态信息为并行数据形式的所述硬盘11状态信息；第二硬盘状态信息为串行数据形式的所述硬盘11状态信息。所述硬盘控制器12可以为SATA(Serial Advanced Technology Attachment，串行硬件驱动器接口)控制器、SAS(Serial Attached SCSI，串行连接SCSI，其中SCSI为Small Computer SystemInterface，小型计算机系统接口)控制器、SATA扩展卡或SAS扩展卡的其中之一。
详细而言，所述硬盘控制器12通过GPIO通信协议接收到所述硬盘11的运行状态信号后，通过内部的SGPIO解析，即可解析出相应的第一硬盘状态信息：Active、Present、Fail状态。由于所述硬盘控制器12与接口控制器13可以通过串行通信协议，例如SGPIO通信协议，来进行数据传输；因此，硬盘控制器12进一步将解析出来的所述第一硬盘状态信息(即并行数据形式的所述硬盘11状态信息)进行通信协议转换，转换成可以通过SGPIO通信协议传输的第二硬盘状态信息(即串行数据形式的所述硬盘11状态信息)，并传出。
所述接口控制器13，分别电性连接所述基板管理控制器14以及所述硬盘控制器12，用于将从所述硬盘控制器12传来的所述第二硬盘状态信息进行通信协议转换以转换成相应的第三硬盘状态信息，将转换后的相应的第三硬盘状态信息通过GPIO通信协议15传送至所述基板管理控制器14。其中，所述第三硬盘状态信息为可被基板管理控制器14识别的并行数据形式的所述硬盘11状态信息；所述接口控制器13为复杂可编程逻辑器件(ComplexProgrammable Logic Device,CPLD)或可编程逻辑器件(Programmable Integrated Circuit，PIC)。
详细而言，由于所述接口控制器13与基板管理控制器14之间通过并行通信协议，例如GPIO通信协议，来进行数据传输；因此，所述接口控制器13通过SGPIO通信协议接收到所述第二硬盘状态信息后，将所述第二硬盘状态信息(即串行数据形式的所述硬盘11状态信息)进行通信协议转换，转换成可以通过GPIO通信协议传输的所述第三硬盘状态信息(即并行数据形式的可被基板管理控制器14识别的所述硬盘11状态信息)，并传出。从而基板管理控制器14就可以实时获取所述硬盘11的运行状态。
所述基板管理控制器14通过所述GPIO通信协议15获取所述第三硬盘状态信息，并通过网络17传送至远程控制端18，供所述远程控制端18实时远程监控所述硬盘11的运行状态。在本实施例中，所述接口控制器13包括一组GPIO接口132，所述基板管理控制器14包括一组GPIO接口141，所述基板管理控制器14与所述接口控制器13之间可以通过GPIO接口132、141采用GPIO通信协议沟通。一组GPIO接口包括三个GPIO接口，分别用于传输所述硬盘11的三种运行状态：Active、Present、Fail状态。所述网络17可以为有线网络或者无线网络。
详细而言，所述基板管理控制器14通过GPIO通信协议15接收到所述第三硬盘状态信息(即并行数据形式的可被基板管理控制器14识别的所述硬盘11状态信息)后，即刻或批量通过网络17传送至远程控制端18。所述远程控制端18根据所述第三硬盘状态信息即可实时远程监控所述硬盘11的运行状态：正常运行(Active)状态、硬盘存在(Present)状态、或处于硬盘加载失败(Fail)状态。使用者通过所述远程控制端18远程监控，即可及时、有效的发现硬盘故障，提高系统的稳定性以及故障硬盘处理的时效性。
在本实施例中，所述接口控制器13包括一第一SGPIO接口131；所述硬盘控制器12包括：一组GPIO接口121、一SGPIO单元122以及一第二SGPIO接口123。所述接口控制器13的所述第一SGPIO接口131通过SGPIO通信协议与所述硬盘控制器12的所述第二SGPIO接口123进行数据沟通。
所述一组GPIO接口121通过所述信号输出接口111电性连接所述硬盘11，用于通过并口通信协议接收所述信号输出接口111传出的所述硬盘11的运行状态信号。其中，所述并口通信协议可以为GPIO通信协议；一组GPIO接口包括三个GPIO接口，分别用于接收所述硬盘11的三种运行状态：Active、Present、Fail状态。
所述SGPIO单元122，用于对所述硬盘11的运行状态信号进行解析，解析出相应的所述第一硬盘状态信息并进行通信协议转换，转换成可以通过SGPIO通信协议传输的所述第二硬盘状态信息。也即，通过所述SGPIO单元122可以将所述一组GPIO接口121接收的所述硬盘11的运行状态信号解析成相应的第一硬盘状态信息(即并行数据形式的所述硬盘11状态信息)，进而对第一硬盘状态信息进行通信协议转换，转换成可以通过SGPIO通信协议传输的第二硬盘状态信息(即串行数据形式的所述硬盘11状态信息)并传送至所述第二SGPIO接口123。
所述第二SGPIO接口123电性连接所述接口控制器13的所述第一SGPIO接口131，以通过SGPIO通信协议将转换后的所述第二硬盘状态信息传送至所述接口控制器13。也即，所述第二SGPIO接口123通过SGPIO通信协议与所述接口控制器13的所述第一SGPIO接口131进行数据沟通，将第二硬盘状态信息(即串行数据形式的所述硬盘11状态信息)传送至所述接口控制器13。
参考图2，本发明所述硬盘运行状态检测系统另一实施例的架构示意图；在本实施例中所述硬盘运行状态检测系统20包括多个硬盘21、一硬盘控制器22、一接口控制器23以及一基板管理控制器24。本实施例以包括2个硬盘21为例进行说明，在其它实施例中也可以包括2个以上，其硬盘运行状态检测、监控方式可参照本实施例。
所述多个硬盘21中，每一硬盘21具有一信号输出接口211，每一硬盘21的运行状态信号通过其相应的信号输出接口211传输至相应的外部信号指示灯29，以控制所述信号指示灯29显示对应硬盘21的运行状态。其中，每一硬盘21对应一组信号指示灯29，所述信号指示灯29可以为LED灯。通过LED灯的亮灯颜色来指示硬盘21的运行状态为正常运行(Active)状态、硬盘存在(Present)状态、或处于硬盘加载失败(Fail)状态，供使用者现场检视。
所述硬盘控制器22，电性连接所述接口控制器23，并通过相应的所述信号输出接口211电性连接所述多个硬盘21，用于通过并口通信协议接收所述多个硬盘21的运行状态信号，解析出相应的第一硬盘状态信息并进行通信协议转换以转换成的相应的第二硬盘状态信息，将转换后的相应的第二硬盘状态信息通过串口通信协议传送至所述接口控制器23。其中，所述并口通信协议可以为GPIO通信协议，所述串口通信协议可以为SGPIO通信协议；第一硬盘状态信息为并行数据形式的所述多个硬盘21状态信息；第二硬盘状态信息为串行数据形式的所述多个硬盘21状态信息。所述硬盘控制器22可以为SATA控制器、SAS控制器、SATA扩展卡或SAS扩展卡的其中之一。
详细而言，所述硬盘控制器22通过GPIO通信协议接收到所述多个硬盘21的运行状态信号后，通过内部的SGPIO解析，即可解析出相应的第一硬盘状态信息：Active、Present、Fail状态。由于所述硬盘控制器22与接口控制器23可以通过串行通信协议，例如SGPIO通信协议，来进行数据传输，因此，硬盘控制器22进一步将解析出来的第一硬盘状态信息(即并行数据形式的所述多个硬盘21状态信息)进行通信协议转换，转换成可以通过SGPIO通信协议传输的第二硬盘状态信息(即串行数据形式的所述多个硬盘21状态信息)，并传出。且，通过硬盘控制器22可以连接多个硬盘，甚至通过扩展卡(Expander)级联之后可以连接几百个硬盘。因此利用本发明的硬盘运行状态检测系统，以一个基板管理控制器即可检测多个硬盘的运行状态，节省设置基板管理控制器的成本。
所述接口控制器23，分别电性连接所述基板管理控制器24以及所述硬盘控制器22，用于将从所述硬盘控制器22传来的所述第二硬盘状态信息进行通信协议转换以转换成的相应的第三硬盘状态信息，将转换后的相应的第三硬盘状态信息通过GPIO通信协议25传送至所述基板管理控制器24。其中，所述第三硬盘状态信息为可被基板管理控制器24识别的并行数据形式的所述多个硬盘21状态信息；所述接口控制器23为复杂可编程逻辑器件(ComplexProgrammable Logic Device,CPLD)或可编程逻辑器件(Programmable Integrated Circuit，PIC)。
详细而言，由于所述接口控制器23与基板管理控制器24之间通过并行通信协议，例如GPIO通信协议，来进行数据传输；因此，所述接口控制器23通过SGPIO通信协议从硬盘控制器22接收到所述第二硬盘状态信息(即串行数据形式的所述多个硬盘21状态信息)后，将所述第二硬盘状态信息进行通信协议转换，转换成可以通过GPIO通信协议传输的所述第三硬盘状态信息(即并行数据形式的可被基板管理控制器24识别的所述多个硬盘21状态信息)，并传出。从而基板管理控制器24就可以实时的获取所述多个硬盘21的运行状态。
所述基板管理控制器24通过所述GPIO通信协议25获取所述第三硬盘状态信息，并通过网络27传送至远程控制端28，供所述远程控制端28实时远程监控各硬盘21的运行状态。在本实施例中，所述接口控制器23包括多组GPIO接口232，所述基板管理控制器24包括多组GPIO接口241；所述基板管理控制器24与所述接口控制器23之间可以通过GPIO接口232、241采用GPIO通信协议沟通，一组GPIO接口包括三个GPIO接口，分别用于传输一个所述硬盘21的三种状态：Active、Present、Fail状态。所述网络27可以为有线网络或者无线网络。
详细而言，所述基板管理控制器24通过GPIO通信协议25接收到所述第三硬盘状态信息(即并行数据形式的可被基板管理控制器24识别的所述多个硬盘21状态信息)后，即刻或批量通过网络27传送至远程控制端28。所述远程控制端28根据所述第三硬盘状态信息即可实时远程监控各硬盘21的运行状态：正常运行(Active)状态、硬盘存在(Present)状态、或处于硬盘加载失败(Fail)状态。使用者通过所述远程控制端28远程监控，即可及时、有效的发现硬盘故障，提高系统的稳定性以及故障硬盘处理的时效性。
在本实施例中，所述接口控制器23包括一第一SGPIO接口231；所述硬盘控制器22包括：多组GPIO接口221、一SGPIO单元222以及一第二SGPIO接口223。所述接口控制器23的所述第一SGPIO接口231通过SGPIO通信协议与所述硬盘控制器22的所述第二SGPIO接口223进行数据沟通。
所述多组GPIO接口221中，每一组GPIO接口221通过一所述信号输出接口211电性连接一所述硬盘21，用于通过并口通信协议接收所述信号输出接口211传出的所述硬盘21的运行状态信号。其中，所述并口通信协议可以为GPIO通信协议；一组GPIO接口包括三个GPIO接口，分别用于接收一个所述硬盘21的三种状态：Active、Present、Fail状态。
所述SGPIO单元221，用于对所述多个硬盘21的运行状态信号进行解析，解析出相应的所述第一硬盘状态信息并进行通信协议转换，转换成可以通过SGPIO通信协议传输的所述第二硬盘状态信息。也即，通过所述SGPIO单元221可以将所述多组GPIO接口221接收的所述多个硬盘21的运行状态信号解析成相应的第一硬盘状态信息(即并行数据形式的所述多个硬盘21状态信息)，进而对第一硬盘状态信息进行通信协议转换，转换成可以通过SGPIO通信协议传输的第二硬盘状态信息(即串行数据形式的所述多个硬盘21状态信息)并传送至所述第二SGPIO接口223。
所述第二SGPIO接口223电性连接所述接口控制器23的所述第一SGPIO接口231，以通过SGPIO通信协议将转换后的所述第二硬盘状态信息传送至所述接口控制器23。也即，所述第二SGPIO接口223通过SGPIO通信协议与所述接口控制器23的所述第一SGPIO接口231进行数据沟通，将第二硬盘状态信息(即串行数据形式的所述多个硬盘21状态信息)传送至所述接口控制器23。
在其他实施例中，图2中所述硬盘运行状态检测系统20的所述基板管理控制器24进一步增加了一第一寄存器242(以虚线代表为可选组件)。当所述基板管理控制器24通过所述GPIO通信协议25获取所述第三硬盘状态信息后，先将所述第三硬盘状态信息暂存于所述第一寄存器242中。当所述基板管理控制器24判断需要传送的第三硬盘状态信息为多个硬盘的状态信息时(如图2所示的2个硬盘21)，则所述基板管理控制器24将接收到的所有第三硬盘状态信息先储存于第一寄存器242中，在传送完第一个硬盘21的第三硬盘状态信息后，再直接从第一寄存器242中取出下一个硬盘21的第三硬盘状态信息以通过网络27传送至所述远程控制端28，并重复上述过程直到所有的第三硬盘状态信息都完成传送完为止。
在其他实施例中，图2中所述硬盘运行状态检测系统20的所述硬盘控制器22进一步增加了一第二寄存器224(以虚线代表为可选组件)。所述第二寄存器224电性连接所述SGPIO单元222，当所述SGPIO单元222解析出相应的所述第一硬盘状态信息并转换成所述第二硬盘状态信息后，先将转换后的所述第二硬盘状态信息暂存于所述第二寄存器224中。当所述硬盘控制器22判断需要传送的第二硬盘状态信息为多个硬盘的状态信息时(如图2所示的2个硬盘21)，则所述硬盘控制器22将在传送完第一个硬盘21的第二硬盘状态信息后，再直接从第二寄存器224中取出下一个硬盘21的第二硬盘状态信息以传送至所述接口控制器23，并重复上述过程直到所有的第二硬盘状态信息都完成传送完为止。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种硬盘运行状态检测系统，其特征在于，包括：
一基板管理控制器；
至少一硬盘，每一所述硬盘具有一信号输出接口，所述至少一硬盘的运行状态信号通过相应的所述信号输出接口传输至相应的信号指示灯，以控制相应的所述信号指示灯显示所述至少一硬盘的运行状态；
一硬盘控制器，通过相应的所述信号输出接口电性连接所述至少一硬盘，用于通过并口通信协议接收所述至少一硬盘的运行状态信号，解析出相应的第一硬盘状态信息、并进行通信协议转换，将转换后的相应的第二硬盘状态信息通过串口通信协议传出；
一接口控制器，分别电性连接所述基板管理控制器以及所述硬盘控制器，用于将从所述硬盘控制器传来的所述第二硬盘状态信息进行通信协议转换，将转换后的相应的第三硬盘状态信息通过GPIO通信协议传送至所述基板管理控制器，所述基板管理控制器通过GPIO通信协议获取所述第三硬盘状态信息，并通过网络传送至远程控制端，供所述远程控制端实时远程监控所述至少一硬盘的运行状态。
2.根据权利要求1所述的硬盘运行状态检测系统，其特征在于，所述硬盘控制器为SATA控制器、SAS控制器、SATA扩展卡或SAS扩展卡的其中之一。
3.根据权利要求1所述的硬盘运行状态检测系统，其特征在于，所述基板管理控制器还包括一第一寄存器，当所述基板管理控制器通过GPIO通信协议获取所述第三硬盘状态信息后，先将所述第三硬盘状态信息暂存于所述第一寄存器中。
4.根据权利要求1所述的硬盘运行状态检测系统，其特征在于，所述接口控制器还包括一第一SGPIO接口；
所述硬盘控制器包括：
至少一组GPIO接口，每一组GPIO接口通过一所述信号输出接口电性连接一所述硬盘，以通过GPIO接口通过并口通信协议接收所述硬盘的运行状态信号；
一SGPIO单元，用于对所述至少一硬盘的运行状态信号进行解析，解析出相应的所述第一硬盘状态信息，并进行通信协议转换，转换成可以通过串口通信协议传输的所述第二硬盘状态信息，其中，所述串口通信协议为SGPIO通信协议；
一第二SGPIO接口，电性连接与所述接口控制器的所述第一SGPIO接口，以通过所述SGPIO通信协议将转换后的所述第二硬盘状态信息传送至所述接口控制器。
5.根据权利要求4所述的硬盘运行状态检测系统，其特征在于，所述硬盘控制器还包括一第二寄存器，电性连接所述SGPIO单元，当所述SGPIO单元解析出相应的所述第一硬盘状态信息并转换成所述第二硬盘状态信息后，先将转换后的所述第二硬盘状态信息暂存于所述第二寄存器中。
6.根据权利要求1所述的硬盘运行状态检测系统，其特征在于，所述基板管理控制器与所述接口控制器通过多组GPIO接口沟通，每一组GPIO接口用于传输一所述硬盘的所述第三硬盘状态信息。
7.根据权利要求1所述的硬盘运行状态检测系统，其特征在于，所述接口控制器为复杂可编程逻辑器件或可编程逻辑器件。
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