CN104410510A - 通过接口卡传输信息、控制器故障处理方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种存储系统，用于解决在控制器故障接口卡中的业务中断、及与该接口卡连接的设备无法继续使用的技术问题。所述系统包括：M个控制器，用于控制所述系统；所述M个控制器中包括一个主控制器及M-1个作为冗余的从控制器，M为正整数；N个接口卡，其中每个接口卡与至少两个控制器连接，用于将所述控制器传输的信号、或传输给所述控制器的信号进行中转，或用于处理来自所述控制器的信号；N为小于等于M的整数。本发明还公开了通过接口卡传输信息、控制器故障处理方法及相应的装置。

Description

通过接口卡传输信息、控制器故障处理方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及一种通过接口卡传输信息、控制器故障处理方法、装置及系统。

背景技术

目前业界绝大多数存储系统中，都采用的是两个以上的控制器来做冗余设计，这是出于对存储的高可靠性要求而设计的。在这种背景下，控制器都设计有冗余，如果一块控制器故障，不会影响系统业务，所有业务由另外冗余的控制器接管继续工作，这种设计对存储的可靠性是非常重要的。

而对于控制器控制和管理的接口卡，是分属于各个控制器的，如图1所示，接口卡1连接控制器A，接口卡2连接控制器B，每个接口卡只服务于一个控制器。例如，若控制器A发生故障，则该链路上的业务即停止，接口卡1也无法再继续使用。其中，一个控制器也可以连接有多个接口卡，图1中是以一个接口卡为例，但每个接口卡是只能服务于一个控制器的。

可见，一旦一个控制器故障，属于该控制器的所有接口卡也都无法使用。一般来说，接口卡会连接有磁盘等其他设备，按照现有技术中的工作方式，接口卡在停止使用后会导致接口卡中的业务中断，可能也会导致与该接口卡连接的磁盘等设备无法再接收或发送信息，相当于导致与该接口卡连接的设备无法再继续使用。

发明内容

本发明实施例提供一种通过接口卡传输信息、控制器故障处理方法、装置及系统，用于解决在控制器故障接口卡中的业务中断、及与该接口卡连接的设备无法继续使用的技术问题。

本发明的第一方面，提供一种存储系统，包括：

M个控制器，用于控制所述系统；所述M个控制器中包括一个主控制器及M-1个作为冗余的从控制器，M为正整数；

N个接口卡，其中每个接口卡与至少两个控制器连接，用于将所述控制器传输的信号、或传输给所述控制器的信号进行中转，或用于处理来自所述控制器的信号；N为小于等于M的整数。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述接口卡与所述控制器通过PCIE总线相连。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述接口卡与所述控制器之间还连接有串行控制总线和/或并行控制总线，用于传输控制信号。

结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式或第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述系统还包括至少一个存储设备，其中每个存储设备与至少一个接口卡相连，以使所述控制器与所述存储设备通过相应的接口卡进行信息交互。

本发明的第二方面，提供一种通过接口卡传输信息的方法，包括：

当M个控制器中作为主控制器的第一控制器发生故障时，所述M个控制器中的第二控制器竞争为新的主控制器；

所述第二控制器至少通过所述N个接口卡中的第一接口卡进行信息中转；其中，所述第一接口卡分别与所述第一控制器及所述第二控制器连接。

结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，在所述M个控制器中的第二控制器竞争为新的主控制器之前，还包括：

所述第二控制器接收所述第一控制器发送的第一故障通知消息，所述第一故障通知消息用于通知所述第二控制器，所述第一控制器出现了故障。

结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第二种可能的实现方式中，在所述M个控制器中的第二控制器竞争为新的主控制器之后，还包括：

所述第二控制器接收所述M个控制器中的第三控制器发送的第二故障通知消息，所述第二故障通知消息用于通知所述第二控制器，所述第三控制器出现了故障；

所述第二控制器从冗余控制器列表中去掉所述第三控制器的信息；其中，所述冗余控制器列表用于记录能够作为冗余的各控制器的信息。

本发明的第三方面，提供一种控制器故障处理方法，包括：

当M个控制器中作为主控制器的第一控制器发生故障时，N个接口卡中与所述第一控制器相连、且为所述第一控制器服务的第一接口卡接收所述第一控制器发送的第二故障通知消息，所述第二故障通知消息用于通知所述第一接口卡，所述第一控制器出现了故障；

所述第一接口卡根据所述第二故障通知消息，控制与所述第一控制器相连的端口进入非激活状态，以停止与所述第一控制器之间的通信。

结合第三方面，在第三方面的第一种可能的实现方式中，在第一接口卡接收所述第一控制器发送的第二故障通知消息之后，还包括：

所述第一接口卡接收所述M个控制器中的第二控制器发送的主控通知消息，所述主控通知消息用于通知所述第一接口卡，所述第二控制器已竞争为新的主控制器；

所述第一接口卡根据所述主控通知消息，控制与所述第二控制器相连的端口进入激活状态，以通过与所述第二控制器相连的端口与所述第二控制器进行通信。

本发明的第四方面，提供一种通过接口卡传输信息的方法，包括：

当存储系统中包括的M个控制器中作为主控制器的第一控制器发生故障时，所述第一控制器向第一接口卡发送第二故障通知消息，所述第二故障通知消息用于通知所述第一接口卡，所述第一控制器出现了故障；其中，所述第一接口卡为所述存储系统中包括N个接口卡中与所述第一控制器相连、且为所述第一控制器服务的接口卡；

所述第一接口卡根据所述第二故障通知消息，控制与所述第一控制器相连的端口进入非激活状态，以停止与所述第一控制器之间的通信；

当所述M个控制器中的第二控制器竞争为新的主控制器时，所述第二控制器向所述第一接口卡发送主控通知消息，所述主控通知消息用于通知所述第一接口卡，所述第二控制器已竞争为新的主控制器；其中，所述第一接口卡与所述第二控制器连接；

所述第一接口卡根据所述主控通知消息，控制与所述第二控制器相连的端口进入激活状态，以通过与所述第二控制器相连的端口与所述第二控制器进行通信。

本发明的第五方面，提供一种控制器，包括：

操作模块，用于当M个控制器中作为主控制器的第一控制器发生故障时，令所述控制器竞争为新的主控制器；

通信模块，用于至少通过所述N个接口卡中的第一接口卡进行信息中转；其中，所述第一接口卡分别与所述第一控制器及所述控制器连接。

结合第五方面，在第五方面的第一种可能的实现方式中，所述控制器还包括接收模块，用于：在所述操作模块令所述控制器竞争为新的主控制器之前，接收所述第一控制器发送的第一故障通知消息，所述第一故障通知消息用于通知所述控制器，所述第一控制器出现了故障。

结合第五方面或第五方面的第一种可能的实现方式，在第五方面的第二种可能的实现方式中，所述控制器还包括接收模块和去除模块；

所述接收模块用于在所述操作模块令控制器竞争为新的主控制器之后，接收所述M个控制器中的第三控制器发送的第二故障通知消息，所述第二故障通知消息用于通知所述控制器，所述第三控制器出现了故障；

所述去除模块用于从冗余控制器列表中去掉所述第三控制器的信息；其中，所述冗余控制器列表用于记录能够作为冗余的各控制器的信息。

本发明的第六方面，提供一种接口卡，包括：

接收模块，用于当M个控制器中作为主控制器的第一控制器发生故障时，接收所述第一控制器发送的第二故障通知消息，所述第二故障通知消息用于通知所述接口卡，所述第一控制器出现了故障；其中，所述接口卡为N个接口卡中与所述第一控制器相连、且为所述第一控制器服务的接口卡；

控制模块，用于根据所述第二故障通知消息，控制与所述第一控制器相连的端口进入非激活状态，以停止与所述第一控制器之间的通信。

结合第六方面，在第六方面的第一种可能的实现方式中，所述接收模块还用于：在接收所述第一控制器发送的第二故障通知消息之后，接收所述M个控制器中的第二控制器发送的主控通知消息，所述主控通知消息用于通知所述接口卡，所述第二控制器已竞争为新的主控制器；

所述控制模块还用于：根据所述主控通知消息，控制与所述第二控制器相连的端口进入激活状态，以通过与所述第二控制器相连的端口与所述第二控制器进行通信。

本发明的第七方面，提供一种存储系统，包括：

第一控制器，用于当所述存储系统中包括的M个控制器中作为主控制器的所述第一控制器发生故障时，向第一接口卡发送第二故障消息，所述第二故障通知消息用于通知所述第一接口卡，所述第一控制器出现了故障；其中，所述第一接口卡为所述存储系统中包括的N个接口卡中与所述第一控制器相连、且为所述第一控制器服务的接口卡；

所述第一接口卡，用于根据所述第二故障通知消息，控制与所述第一控制器相连的端口进入非激活状态，以停止与所述第一控制器之间的通信；

第二控制器，用于当所述M个控制器中的所述第二控制器竞争为新的主控制器时，向所述第一接口卡发送主控通知消息，所述主控通知消息用于通知所述第一接口卡，所述第二控制器已竞争为新的主控制器；其中，所述第一接口卡与所述第二控制器连接；

所述第一接口卡还用于根据所述主控通知消息，控制与所述第二控制器相连的端口进入激活状态，以通过与所述第二控制器相连的端口与所述第二控制器进行通信。

本发明实施例中，一个接口卡至少与两个控制器相连，若与一个接口卡相连的其中一个控制器出现了故障，则该接口卡可以停止服务于该控制器，同时，该接口卡还与其他控制器相连，还能够继续服务于其他控制器。这样，即使控制器出现故障，接口卡只要无故障就还可以继续为其他控制器服务，可以继续使用，相对于现有技术来说，接口卡中的业务不会中断，并且与该接口卡连接的其他硬件设备也可以继续通过该接口卡传输信息，保障了系统的可靠性。

并且，接口卡和与该接口卡连接的设备都可以继续使用，也在一定程度上节省了硬件资源，提高了接口卡的利用率。并且，采用本发明实施例中的技术方案，可以在一定程度上减少接口卡的数量，使系统结构趋于简单，有利于减小系统的体积。

附图说明

图1为现有技术中存储系统架构图；

图2为本发明实施例中存储系统的简略架构图；

图3为本发明实施例中存储系统的一种实现方式的详细架构图；

图4为本发明实施例中存储系统的另一种实现方式的简略架构图；

图5为本发明实施例中通过接口卡传输信息的方法的主要流程图；

图6为本发明实施例中控制器故障处理方法的主要流程图；

图7为本发明实施例中另一种通过接口卡传输信息的方法的主要流程图；

图8为本发明实施例中控制器的主要结构框图；

图9为本发明实施例中接口卡的主要结构框图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种存储系统，包括：M个控制器，用于控制所述系统；所述M个控制器中包括一个主控制器及M-1个作为冗余的从控制器，M为正整数；N个接口卡，其中每个接口卡与至少两个控制器连接，用于将所述控制器传输的、或传输给所述控制器的信号进行中转，或用于处理来自所述控制器的信号；N为小于等于M的整数。

本发明实施例中，一个接口卡至少与两个控制器相连，若与一个接口卡相连的其中一个控制器出现了故障，则该接口卡可以停止服务于该控制器，同时，该接口卡还与其他控制器相连，还能够继续服务于其他控制器。这样，即使控制器出现故障，接口卡只要无故障就还可以继续为其他控制器服务，可以继续使用，相对于现有技术来说，接口卡中的业务不会中断，并且与该接口卡连接的其他硬件设备也可以继续通过该接口卡传输信息，保障了系统的可靠性。

并且，接口卡和与该接口卡连接的设备都可以继续使用，也在一定程度上节省了硬件资源，提高了接口卡的利用率。并且，采用本发明实施例中的技术方案，可以在一定程度上减少接口卡的数量，使系统结构趋于简单，有利于减小系统的体积。

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。

另外，本文中术语“系统”和“网络”在本文中常被可互换使用。本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，如无特殊说明，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合说明书附图对本发明实施例作进一步详细描述。

请参见图2，本发明实施例提供一种存储系统，所述系统可以包括M个控制器201和N个接口卡202。图2以M＝2、N＝1为例。

M个控制器201用于控制所述系统。其中，M个控制器201中包括有一个主控制器201和M-1个作为冗余的从控制器201，M为正整数。即，M-1个从控制器201是作为主控制器201的备份，当主控制器201故障时可以由其中一个从控制器201继续作为主控制器201来工作，使系统工作得以延续。

N个接口卡202，其中的每个接口卡202与M个控制器201中的至少两个控制器201连接，接口卡202用于将与该接口卡202连接的控制器201传输的、或传输给与该接口卡202连接的控制器201的信号进行中转，或者，接口卡202也用于处理来自与该接口卡202连接的控制器201的信号。

N为小于等于M的整数，即，在所述系统中，接口卡202的数量小于等于控制器201的数量。本发明实施例中，一个接口卡202对应多个控制器201(即与至少两个控制器201连接)，一个控制器201可以只对应一个接口卡202，或者，一个控制器201也可以对应多个接口卡202。

接口卡202上可以具有多种类型的端口，能够与不同硬件模块相连。则控制器201所发出的信号能够通过接口卡202进行中转。例如，控制器201发送给接口卡202的信号的格式为格式1，若控制器201要将该信号发送给硬件模块1，而硬件模块1对应的信号格式为格式2，则接口卡202可以将接收的信号的格式由格式1转换为格式2后再发送给硬件模块1，同样的，由硬件模块1发送给控制器201的信号也是通过接口卡202中转。

控制器201还可以向接口卡202发送信号，例如用于控制接口卡202的信号，或者是向接口卡202告知控制器201的状态的信号等等，接口卡202可以处理这些信号。同样的，接口卡202也可以向控制器201发送信号，例如是用于通知控制器201接口卡202的状态的信号等等。

可选的，请参见图3，接口卡202和控制器201之间可以通过PCIE(Peripheral Component Interconnect Express，快捷外设互连)总线相连。图3以M＝2、N＝1为例。

具体的，对于一个接口卡202和与其连接的一个控制器201来说，其之间连接的PCIE总线可以有两条，分别是PCIE TX和PCIE RX，分别称为PCIE发送总线和PCIE接收总线，这里的发送和接收都是针对控制器201来说的。通过PCIE TX，控制器201可以高速发送信号，通过PCIE RX，控制器201可以接收信号。在图3中有两个控制器201，a表示PCIE TX，b表示PCIE RX。

本发明实施例中，PCIE TX和PCIE RX可根据实际业务要求设计，可以是X4、X8、X16等不同标准的带宽，是控制器201与接口卡202之间的主要业务数据通道.

可选的，请仍然参见图3，接口卡202和控制器201之间，还可以连接有串行控制总线和/或并行控制总线，用于传输控制信号。图3中以同时连接有串行控制总线和并行控制总线为例，在图3中，c表示串行控制总线，d表示并行控制总线。

串行控制总线传输的是低速信号，主要用于控制器201与接口卡202之间实施一些相互握手的动作，比如可用于控制器201读取接口卡202类型、状态、告警信息等，以及用于接口卡202获取控制器201的状态信息，例如控制器201的主从状态信息，即控制器201究竟是主控制器201还是从控制器201，等等。

并行控制总线传输的是高速信号，主要用于控制器201控制接口卡202状态和升级接口卡202的固件、版本等等，包括一般的基本控制信号，如在位信号、上电使能、中断信号、复位信号等等。

总的来说，除了PCIE是国际标准的协议方式，串行控制总线和并行控制总线都是可以按照所需功能来自定义的总线，不限于某种固定形式。

可选的，请仍参见图3，N个接口卡202中的每个接口卡202都可以与服务器相连，这样所述服务器与所述系统之间可以通过接口卡202实现信息交互。

可选的，请仍参见图3，所述存储系统还可以包括至少一个存储设备，其中每个存储设备与至少一个接口卡202相连，这样，控制器201和存储设备就可以通过相应的接口卡202进行信息交互。存储设备例如可以是硬盘，或者也可以是其他类型的用于存储信息的设备。图3中是以一个接口卡202、及该接口卡202连接了两个存储设备为例。

本发明实施例中，每个接口卡202中都可以具有控制模块，接口卡202的功能通过所述控制模块实现。

接口卡202中的控制模块是可以处理、控制、转换或切换控制器201与接口卡202之间的信号的模块，可以是一个或多个芯片或外部板载线路，可根据控制器201的状态或命令实现接口卡202上与控制器201连接的端口的状态变化和切换，也可实现将信号从PCIE协议格式到其他各种协议格式的转化，如从PCIE协议格式转换为FC(Fibre Channel，光纤通道)协议格式、从PCIE协议格式转换为GE(Gigabit Ethernet，千兆以太网接口)协议格式、从PCIE协议格式转换为SAS(Serial Attached SCSI，串行连接SCSI)协议格式，等等。控制模块还可以实现镜像(NT)功能，以与控制器201实时备份数据。

另外，在图3中可以看出，在两个控制器201之间还有连接线，例如在两个控制器201之间，可以具有用于传输镜像数据的连接线，其中，镜像数据可以是指备份数据，可以具有用于传输心跳信息的连接线，另外还可以具有串行控制总线和/或并行控制总线。

本发明实施例中，若M>2，则每两个控制器201之间都可以具有连接线，例如都可以具有用于传输镜像数据的连接线和用于传输心跳信息的连接线，另外还可以具有串行控制总线和/或并行控制总线。

两个控制器201之间通过镜像和心跳进行状态信息传递，实时监控对方状态和业务特征。

如上的图2和图3中所示出的均是比较常用的双控存储控制器与一个接口卡202冗余的架构设计。业务正常运行时，业务流由主控制器201通过PCIE总线与接口卡202进行数据传输，接口卡202内一般有switch(转换)芯片会将PCIE格式的消息转化成其他协议总线格式的消息，如FC协议、GE协议、SAS协议等等，接口卡202可以与前端的服务器端口或后端的磁盘等设备连接。当其中的主控制器201出现故障时，会通过控制器201之间的心跳信号或掉电中断信号通知从控制器201，则从控制器201可竞争为主控制器201。因为接口卡202与两个控制器201都有连接，则接口卡202控制端口状态进行相应的切换，接口卡202可继续工作，为新的主控制器201服务，使得接口卡202的业务得以继续，与接口卡202前端的服务器或后端的级联框等业务得以保持。

请参见图4，提供另一种可能的所述存储系统的简略架构示意图。图4中以M＝2、N＝2为例。从图4中可以看出，每个控制器201都可以连接两个接口卡202。

例如，首先是左边的控制器201作为主控制器201，该主控制器201所使用的是左边的接口卡202。当左边的控制器201故障时，该控制器201会通知右边的控制器201，当然该控制器201也会通知与其连接的各接口卡202，以便各接口卡改变相应的端口状态。右边的控制器201竞争为主控制器201。此时，右边的控制器201可以继续选择使用左边的接口卡202，或者可以选择使用右边的接口卡202，或者也可以选择同时使用左边的接口卡202和右边的接口卡202，具体如何选择可根据不同控制器201的不同需求，或者可以根据预先的设定规则，或者也可以随机选择，等等。

图4是多个控制器201与多个接口卡202的冗余设计架构，接口卡202与多个控制器201以交叉的方式实现冗余设计，交叉连接的冗余方式使整个接口卡202的业务的可靠性更好，在有控制器201和接口卡202同时故障时，只要还有没出现故障的控制器201和接口卡202，都可以使接口卡202前后端的业务继续进行，避免业务中断，系统可靠性得到较大的提升。

综上，一个接口卡202可以连接多个控制器201，从而能够为多个控制器201服务。例如按照图2的例子，首先左边的控制器201为主控制器201，接口卡202为左边的控制器201服务。如果主控制器201出现了故障，则右边的从控制器201可以竞争为从控制器201，接口卡202可以继续为右边的控制器201服务，不会因为一个控制器201出现故障就连带与该控制器201连接的接口卡202也不能使用，尽量保证接口卡202中的业务的连续性，使与接口卡连接的其他设备可以继续使用，提高系统的可靠性，也尽量节省了硬件资源，提高接口卡202的利用率。

请参见图5，基于同一发明构思，本发明实施例提供一种通过接口卡传输信息的方法，所述方法可以应用于图2、图3和图4所示出的存储系统中。所述方法的主要流程描述如下。

步骤501：当M个控制器中作为主控制器的第一控制器发生故障时，所述M个控制器中的第二控制器竞争为新的主控制器。其中，所述M个控制器201中包括一个主控制器201及M-1个作为冗余的从控制器201，所述M个控制器201属于存储系统，所述存储系统中还包括N个接口卡202，其中每个接口卡202与至少两个控制器201连接，用于将所述控制器201传输的、或传输给所述控制器201的信号进行中转，或用于处理来自所述控制器201的信号；N为小于等于M的整数。

以图2和图3中的系统架构为例。例如所述第一控制器为图中左边的控制器201，所述第二控制器为图中右边的控制器201。

所述存储系统要开始工作时，首先要上电，上电之后所述系统进行初始化，初始化完成后主控制器201侦测接口卡202在位信号，即判断接口卡202是否已经插入正确的插槽。如果接口卡202不在位，则需要插入接口卡202，如果能侦测到接口卡在位信号被拉低(因为通常是低电平有效)，则通过驱动程序判断接口卡202的类型的二进制值，即判断接口卡202的类型是否是系统所支持的类型。如果是接口卡202的类型是非系统支持的类型，则通过所述驱动程序发出告警信息，接口卡202上的红灯点亮，用户可以重新插入所述系统支持的接口卡202。

在接口卡202识别到之后(即接口卡202已插入正确的插槽、接口卡202无故障、且接口卡202的类型为系统支持的类型)，所述系统给接口卡202发送上电使能信号、时钟信号和复位信号，以使接口卡202开始工作。发送完毕后，接口卡202与主控制器201自协商端口，所谓的协商端口，是指通过接口卡202与主控制器201的协商，确定接口卡202和主控制器201之间的传输通道的传输带宽、传输速率等信息。在协商完毕后，接口卡202和主控制器201就可以进行通信。此时的主控制器201例如是指图2中左边的控制器201。

可选的，本发明实施例中，在所述M个控制器201中的所述第二控制器竞争为新的主控制器201之前，还可以包括：

所述第二控制器接收所述第一控制器发送的第一故障通知消息，所述第一故障通知消息用于通知所述第二控制器，所述第一控制器出现了故障。

当主控制器201故障时，主控制器201通过掉电中断信号或心跳信号通知从控制器201，主控制器201的故障信息，即向从控制器201发送所述第一故障通知消息，则从控制器201竞争为主控制器201，此时新的主控制器201例如是指图2中右边的控制器201。同时，原主控制器201也会将故障信息通知接口卡202，或接口卡202可周期性、定时或随机地自动探知各控制器201的状态。

此时右边的控制器201通过与接口卡202之间的串行控制总线或并行控制总线通知接口卡202，该控制器201已经竞争为主控制器201，即控制器201之间发生了主从切换事件，接口卡202与控制器201之间连接的端口的工作状态也需要进行切换，即，接口卡202与左边的控制器201之间连接的端口可以停止工作，即令接口卡202与左边的控制器201之间连接的端口进入非激活状态，或进入镜像状态，接口卡202与右边的控制器201之间连接的端口可以开始工作，即令接口卡202与右边的控制器201之间连接的端口进入激活状态。控制接口卡202上的端口进入非激活状态、镜像状态或激活状态，具体可以是由接口卡202中的控制模块来执行。

控制端口进入镜像状态，是指可以控制端口传输镜像数据，即备份数据，此时，进入镜像状态的端口相当于成为另一个端口的备份端口。

进一步的，本发明实施例中，在所述M个控制器201中的所述第二控制器竞争为新的主控制器201之后，还可以包括：

所述第二控制器接收所述M个控制器201中的第三控制器发送的第二故障通知消息，所述第二故障通知消息用于通知所述第二控制器，所述第三控制器出现了故障；

所述第二控制器从冗余控制器列表中去掉所述第三控制器的信息；其中，所述冗余控制器列表用于记录能够作为冗余的各控制器201的信息。

例如，所述系统中共包括有三个控制器201，分别为控制器1、控制器2和控制器3，初始时，控制器1为主控制器201，控制器2和控制器3为从控制器201。

当控制器1出现故障时，控制器2竞争为了主控制器201，则此时控制器3仍为从控制器201。

在控制器2工作时，若控制器3也出现了故障，则控制器3会通过掉电中断信号或心跳信号通知控制器2，即向控制器2发送所述第二故障通知消息，控制器2可以将控制器3的信息从所述冗余控制器列表中去除。同时控制器3也会将故障信息通知接口卡202，或接口卡202可周期性、定时或随机地自动探知各控制器201的状态，则接口卡202会控制与控制器3之间的端口进入非激活状态或镜像状态。

本发明实施例中，当从控制器201故障时，主控制器201与接口卡202之间的业务不会受到影响。若所述系统中还有其他的从控制器201，例如还有第四控制器。则当作为主控制器201的控制器2出现故障时，控制器2不会向有故障的控制器3发送故障信息，即当需要主从切换时，不会选择有故障的从控制器201，而会选择无故障的从控制器201。当然，若所述系统中再没有其他的从控制器201，那么如果作为主控制器201的控制器2也故障，所述系统可能会停止运行。

当控制器3的故障恢复时，控制器3可以通过心跳信号等方式通知控制器2，则控制器2会重新将控制器3列入可以进行主从切换的选择范围，即重新将控制器3的信息加入所述冗余控制器列表。当然，当从控制器201的故障恢复时，从控制器201也可以通知接口卡202。

本发明实施例中，控制器201与接口卡202之间可以互通信息。例如，控制器201可以实时、定时、或在有状态转换时向接口卡202发送通知消息，以告知接口卡202控制器201当前的状态，或者，接口卡202也可以实时、定时、或随机地向控制器201发送探测消息，以探知控制器201当前的状态。当然，接口卡202可以实时、定时、或在有状态转换时向控制器201发送通知消息，以告知控制器201接口卡202当前的状态，或者，控制器201也可以实时、定时、或随机地向接口卡202发送探测消息，以探知接口卡202当前的状态。

步骤502：所述第二控制器至少通过所述N个接口卡中的第一接口卡进行信息中转；其中，所述第一接口卡分别与所述第一控制器及所述第二控制器连接。

当所述第一控制器出现故障时，所述第二控制器竞争为主控制器201。在图2和图3中，所述第一控制器和所述第二控制器连接到同一个接口卡202，虽然所述第一控制器出现了故障，该接口卡202还可以继续使用，则所述第二控制器可以继续使用该接口卡202，这里将该接口卡202称为所述第一接口卡。

请参见图6，基于同一发明构思，本发明实施例提供一种控制器故障处理方法，所述方法可以应用于图2、图3和图4所示出的存储系统中。所述方法的主要流程描述如下。

步骤601：当M个控制器中作为主控制器的第一控制器发生故障时，N个接口卡中与所述第一控制器相连、且为所述第一控制器服务的第一接口卡接收所述第一控制器发送的第二故障通知消息，所述第二故障通知消息用于通知所述第一接口卡，所述第一控制器出现了故障。其中，所述M个控制器201中包括一个主控制器201及M-1个作为冗余的从控制器201，所述M个控制器201和所述N个接口卡202属于存储系统，其中每个接口卡202与其中的至少两个控制器201连接，用于将所述控制器201传输的、或传输给所述控制器201的信号进行中转，或用于处理来自所述控制器201的信号；N为小于等于M的整数。

以图2和图3为例，例如左边的控制器201为主控制器201，当它出现故障时，可以向从控制器201发送第一故障通知消息，同时，也可以向接口卡202发送所述第二故障通知消息。具体的过程在介绍图2-图5时已有描述，此处不多赘述。

可选的，本发明实施例中，在所述第一接口卡接收所述第一控制器发送的所述第二故障通知消息之后，还可以包括：

所述第一接口卡接收所述M个控制器201中的第二控制器发送的主控通知消息，所述主控通知消息用于通知所述第一接口卡，所述第二控制器已竞争为新的主控制器201；

所述第一接口卡根据所述主控通知消息，控制与所述第二控制器相连的端口进入激活状态，以通过与所述第二控制器相连的端口与所述第二控制器进行通信。

以图2和图3为例，例如左边的控制器201为主控制器201，当它出现故障时，可以向从控制器201发送第一故障通知消息，则从控制器201竞争为新的主控制器201，新的主控制器201会向所述第一接口卡发送所述主控通知消息，所述第一接口卡接收到所述主控通知消息后，则会激活与新的主控制器201之间的端口，以与新的主控制器201进行通信，具体的过程在介绍图2-图5时已有描述，此处不多赘述。

步骤602：所述第一接口卡根据所述第二故障通知消息，控制与所述第一控制器相连的端口进入非激活状态，以停止与所述第一控制器之间的通信。

接口卡202在接收到所述第二故障通知消息时，可以控制与左边的控制器201相连的端口进入非激活状态，这样就可以停止与左边的控制器201之间的通信。

当然，在右边的控制器201竞争为主控制器201后，也可以向接口卡202发送主控通知消息，接口卡202可以控制与右边的控制器201相连的端口进入激活状态，从而与右边的控制器201进行通信。

具体的实现过程在介绍图2-图5时已有描述，此处不多赘述。

请参见图7，基于同一发明构思，本发明实施例提供另一种通过接口卡传输信息的方法，所述方法可以应用于图2、图3和图4所示出的存储系统中。所述方法的主要流程描述如下。

步骤701：当存储系统中包括的M个控制器中作为主控制器的第一控制器发生故障时，所述第一控制器向第一接口卡发送第二故障通知消息，所述第二故障通知消息用于通知所述第一接口卡，所述第一控制器出现了故障；其中，所述第一接口卡为所述存储系统中包括N个接口卡中与所述第一控制器相连、且为所述第一控制器服务的接口卡。

以图2和图3为例，例如左边的控制器201为主控制器201，当它出现故障时，可以向从控制器201发送第一故障通知消息，同时，也可以向接口卡202发送所述第二故障通知消息。具体的过程在介绍图2-图5时已有描述，此处不多赘述。

步骤702：所述第一接口卡根据所述第二故障通知消息，控制与所述第一控制器相连的端口进入非激活状态，以停止与所述第一控制器之间的通信。

接口卡202在接收到所述第二故障通知消息时，可以控制与左边的控制器201相连的端口进入非激活状态，这样就可以停止与左边的控制器201之间的通信。

步骤703：当所述M个控制器中的第二控制器竞争为新的主控制器时，所述第二控制器向所述第一接口卡发送主控通知消息，所述主控通知消息用于通知所述第一接口卡，所述第二控制器已竞争为新的主控制器；其中，所述第一接口卡与所述第二控制器连接。

步骤704：所述第一接口卡根据所述主控通知消息，控制与所述第二控制器相连的端口进入激活状态，以通过与所述第二控制器相连的端口与所述第二控制器进行通信。

继续以图2和图3为例，例如左边的控制器201为主控制器201，当它出现故障时，可以向从控制器201发送所述第一故障通知消息，则从控制器201竞争为新的主控制器201，新的主控制器201会向所述第一接口卡发送所述主控通知消息，所述第一接口卡接收到所述主控通知消息后，则会激活与新的主控制器201之间的端口，以与新的主控制器201进行通信，具体的过程在介绍图2-图5时已有描述，此处不多赘述。

请参见图8，基于同一发明构思，本发明实施例提供一种控制器，所述控制器可以是图2-图4所示的存储系统中的控制器201，即也是图5-图7流程中所述的控制器201，特别的，该控制器201可以是图5-图7流程中所述的第二控制器。该控制器201可以包括操作模块801和通信模块802。

操作模块801用于当M个控制器201中作为主控制器201的第一控制器发生故障时，令所述控制器201竞争为新的主控制器201。其中，所述M个控制器201中包括一个主控制器201及M-1个作为冗余的从控制器201，所述M个控制器201属于所述存储系统，所述存储系统中还包括N个接口卡202，其中每个接口卡202与至少两个控制器201连接，用于将所述控制器201传输的、或传输给所述控制器201的信号进行中转，或用于处理来自所述控制器201的信号；N为小于等于M的整数。

通信模块802用于至少通过所述N个接口卡202中的第一接口卡进行信息中转；其中，所述第一接口卡分别与所述第一控制器及所述控制器连接。

可选的，本发明实施例中，控制器201还可以包括接收模块，用于：在操作模块801令所述控制器201竞争为新的主控制器201之前，接收所述第一控制器发送的第一故障通知消息，所述第一故障通知消息用于通知所述控制器201，所述第一控制器出现了故障。

可选的，本发明实施例中，控制器201还可以包括所述接收模块和去除模块；

所述接收模块用于在操作模块801令控制器201竞争为新的主控制器201之后，接收所述M个控制器201中的第三控制器发送的第二故障通知消息，所述第二故障通知消息用于通知所述控制器201，所述第三控制器出现了故障；

所述去除模块用于从冗余控制器列表中去掉所述第三控制器的信息；其中，所述冗余控制器列表用于记录能够作为冗余的各控制器201的信息。

请参见图9，基于同一发明构思，本发明实施例提供一种接口卡，所述接口卡可以是图2-图4所示的存储系统中的接口卡202，即也是图5-图7流程中所述的接口卡202，特别的，该接口卡202可以是图5-图7流程中所述的第一接口卡。该接口卡202可以包括接收模块901和控制模块902。

接收模块901用于当M个控制器201中作为主控制器201的第一控制器发生故障时，接收所述第一控制器发送的第二故障通知消息，所述第二故障通知消息用于通知所述接口卡202，所述第一控制器出现了故障；其中，所述接口卡202为N个接口卡202中与所述第一控制器相连、且为所述第一控制器服务的接口卡202；

控制模块902用于根据所述第二故障通知消息，控制与所述第一控制器相连的端口进入非激活状态，以停止与所述第一控制器之间的通信。

可选的，本发明实施例中，接收模块901还用于：在接收所述第一控制器发送的第二故障通知消息之后，接收所述M个控制器201中的第二控制器发送的主控通知消息，所述主控通知消息用于通知所述接口卡202，所述第二控制器已竞争为新的主控制器201；控制模块902还用于：根据所述主控通知消息，控制与所述第二控制器相连的端口进入激活状态，以通过与所述第二控制器相连的端口与所述第二控制器进行通信。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种存储系统，所述存储系统可以是图2-图4所示的存储系统，即也是图5-图7流程中所述的存储系统。所述存储系统可以包括第一控制器、第一接口卡和第二控制器。本发明实施例中，所述存储系统中可以包括多个控制器201和多个接口卡202，这里只是以两个控制器201(即所述第一控制器和所述第二控制器)和一个接口卡202(即所述第一接口卡)为例。

所述第一控制器，用于当所述存储系统中包括的M个控制器201中作为主控制器201的所述第一控制器发生故障时，向所述第一接口卡发送第二故障消息，所述第二故障通知消息用于通知所述第一接口卡，所述第一控制器出现了故障；其中，所述第一接口卡为所述存储系统中包括的N个接口卡202中与所述第一控制器相连、且为所述第一控制器服务的接口卡；

所述第一接口卡，用于根据所述第二故障通知消息，控制与所述第一控制器相连的端口进入非激活状态，以停止与所述第一控制器之间的通信；

所述第二控制器，用于当所述M个控制器201中的所述第二控制器竞争为新的主控制器201时，向所述第一接口卡发送主控通知消息，所述主控通知消息用于通知所述第一接口卡，所述第二控制器已竞争为新的主控制器201；其中，所述第一接口卡与所述第二控制器连接；

所述第一接口卡还用于根据所述主控通知消息，控制与所述第二控制器相连的端口进入激活状态，以通过与所述第二控制器相连的端口与所述第二控制器进行通信。

本发明实施例提供一种存储系统，包括：M个控制器201，用于控制所述系统；所述M个控制器201中包括一个主控制器201及M-1个作为冗余的从控制器201，M为正整数；N个接口卡202，其中每个接口卡202与至少两个控制器201连接，用于将所述控制器201传输的、或传输给所述控制器201的信号进行中转，或用于处理来自所述控制器201的信号；N为小于等于M的整数。

本发明实施例中，一个接口卡202至少与两个控制器201相连，若与一个接口卡202相连的其中一个控制器201出现了故障，则该接口卡202可以停止服务于该控制器201，同时，该接口卡202还与其他控制器201相连，还能够继续服务于其他控制器201。这样，即使控制器201出现故障，接口卡202只要无故障就还可以继续为其他控制器201服务，可以继续使用，相对于现有技术来说，接口卡202中的业务不会中断，并且与该接口卡202连接的其他硬件设备也可以继续通过该接口卡202传输信息，保障了系统的可靠性。

并且，接口卡202和与该接口卡202连接的设备都可以继续使用，也在一定程度上节省了硬件资源，提高了接口卡202的利用率。并且，采用本发明实施例中的技术方案，可以在一定程度上减少接口卡202的数量，使系统结构趋于简单，有利于减小系统的体积。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以对本申请的技术方案进行了详细介绍，但以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，不应理解为对本发明的限制。本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种存储系统，其特征在于，包括：

M个控制器，用于控制所述系统；所述M个控制器中包括一个主控制器及M-1个作为冗余的从控制器，M为正整数；

N个接口卡，其中每个接口卡与至少两个控制器连接，用于将所述控制器传输的信号、或传输给所述控制器的信号进行中转，或用于处理来自所述控制器的信号；N为小于等于M的整数。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接口卡与所述控制器通过快捷外设互连PCIE总线相连。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述接口卡与所述控制器之间还连接有串行控制总线和/或并行控制总线，用于传输控制信号。

4.如权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述系统还包括至少一个存储设备，其中每个存储设备与至少一个接口卡相连，以使所述控制器与所述存储设备通过相应的接口卡进行信息交互。

5.一种通过接口卡传输信息的方法，其特征在于，包括：

当M个控制器中作为主控制器的第一控制器发生故障时，所述M个控制器中的第二控制器竞争为新的主控制器；

所述第二控制器至少通过所述N个接口卡中的第一接口卡进行信息中转；其中，所述第一接口卡分别与所述第一控制器及所述第二控制器连接。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述M个控制器中的第二控制器竞争为新的主控制器之前，还包括：

所述第二控制器接收所述第一控制器发送的第一故障通知消息，所述第一故障通知消息用于通知所述第二控制器，所述第一控制器出现了故障。

7.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，在所述M个控制器中的第二控制器竞争为新的主控制器之后，还包括：

所述第二控制器接收所述M个控制器中的第三控制器发送的第二故障通知消息，所述第二故障通知消息用于通知所述第二控制器，所述第三控制器出现了故障；

所述第二控制器从冗余控制器列表中去掉所述第三控制器的信息；其中，所述冗余控制器列表用于记录能够作为冗余的各控制器的信息。

8.一种控制器故障处理方法，其特征在于，包括：

当M个控制器中作为主控制器的第一控制器发生故障时，N个接口卡中与所述第一控制器相连、且为所述第一控制器服务的第一接口卡接收所述第一控制器发送的第二故障通知消息，所述第二故障通知消息用于通知所述第一接口卡，所述第一控制器出现了故障；

所述第一接口卡根据所述第二故障通知消息，控制与所述第一控制器相连的端口进入非激活状态，以停止与所述第一控制器之间的通信。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，在第一接口卡接收所述第一控制器发送的第二故障通知消息之后，还包括：

所述第一接口卡接收所述M个控制器中的第二控制器发送的主控通知消息，所述主控通知消息用于通知所述第一接口卡，所述第二控制器已竞争为新的主控制器；

所述第一接口卡根据所述主控通知消息，控制与所述第二控制器相连的端口进入激活状态，以通过与所述第二控制器相连的端口与所述第二控制器进行通信。

10.一种通过接口卡传输信息的方法，其特征在于，包括：

当存储系统中包括的M个控制器中作为主控制器的第一控制器发生故障时，所述第一控制器向第一接口卡发送第二故障通知消息，所述第二故障通知消息用于通知所述第一接口卡，所述第一控制器出现了故障；其中，所述第一接口卡为所述存储系统中包括N个接口卡中与所述第一控制器相连、且为所述第一控制器服务的接口卡；

所述第一接口卡根据所述第二故障通知消息，控制与所述第一控制器相连的端口进入非激活状态，以停止与所述第一控制器之间的通信；

当所述M个控制器中的第二控制器竞争为新的主控制器时，所述第二控制器向所述第一接口卡发送主控通知消息，所述主控通知消息用于通知所述第一接口卡，所述第二控制器已竞争为新的主控制器；其中，所述第一接口卡与所述第二控制器连接；

所述第一接口卡根据所述主控通知消息，控制与所述第二控制器相连的端口进入激活状态，以通过与所述第二控制器相连的端口与所述第二控制器进行通信。

11.一种控制器，其特征在于，包括：

操作模块，用于当M个控制器中作为主控制器的第一控制器发生故障时，令所述控制器竞争为新的主控制器；

通信模块，用于至少通过所述N个接口卡中的第一接口卡进行信息中转；其中，所述第一接口卡分别与所述第一控制器及所述控制器连接。

12.如权利要求11所述的控制器，其特征在于，所述控制器还包括接收模块，用于：在所述操作模块令所述控制器竞争为新的主控制器之前，接收所述第一控制器发送的第一故障通知消息，所述第一故障通知消息用于通知所述控制器，所述第一控制器出现了故障。

13.如权利要求11或12所述的控制器，其特征在于，所述控制器还包括接收模块和去除模块；

所述接收模块用于在所述操作模块令控制器竞争为新的主控制器之后，接收所述M个控制器中的第三控制器发送的第二故障通知消息，所述第二故障通知消息用于通知所述控制器，所述第三控制器出现了故障；

所述去除模块用于从冗余控制器列表中去掉所述第三控制器的信息；其中，所述冗余控制器列表用于记录能够作为冗余的各控制器的信息。

14.一种接口卡，其特征在于，包括：

接收模块，用于当M个控制器中作为主控制器的第一控制器发生故障时，接收所述第一控制器发送的第二故障通知消息，所述第二故障通知消息用于通知所述接口卡，所述第一控制器出现了故障；其中，所述接口卡为N个接口卡中与所述第一控制器相连、且为所述第一控制器服务的接口卡；

控制模块，用于根据所述第二故障通知消息，控制与所述第一控制器相连的端口进入非激活状态，以停止与所述第一控制器之间的通信。

15.如权利要求14所述的接口卡，其特征在于，所述接收模块还用于：在接收所述第一控制器发送的第二故障通知消息之后，接收所述M个控制器中的第二控制器发送的主控通知消息，所述主控通知消息用于通知所述接口卡，所述第二控制器已竞争为新的主控制器；

所述控制模块还用于：根据所述主控通知消息，控制与所述第二控制器相连的端口进入激活状态，以通过与所述第二控制器相连的端口与所述第二控制器进行通信。

16.一种存储系统，其特征在于，包括：

第一控制器，用于当所述存储系统中包括的M个控制器中作为主控制器的所述第一控制器发生故障时，向第一接口卡发送第二故障消息，所述第二故障通知消息用于通知所述第一接口卡，所述第一控制器出现了故障；其中，所述第一接口卡为所述存储系统中包括的N个接口卡中与所述第一控制器相连、且为所述第一控制器服务的接口卡；

所述第一接口卡，用于根据所述第二故障通知消息，控制与所述第一控制器相连的端口进入非激活状态，以停止与所述第一控制器之间的通信；

第二控制器，用于当所述M个控制器中的所述第二控制器竞争为新的主控制器时，向所述第一接口卡发送主控通知消息，所述主控通知消息用于通知所述第一接口卡，所述第二控制器已竞争为新的主控制器；其中，所述第一接口卡与所述第二控制器连接；

所述第一接口卡还用于根据所述主控通知消息，控制与所述第二控制器相连的端口进入激活状态，以通过与所述第二控制器相连的端口与所述第二控制器进行通信。