CN104932632A - 一种数据存储系统及数据存储系统的部署方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种数据存储系统和数据存储系统部署方法，该系统包括：机箱、至少三个存储节点、主控板模块、电源模块、交换模块以及风扇，其中，机箱包含了至少三个1U空间以及1U空间对应的结构托盘，每一个结构托盘用于放置一个存储节点；至少三个1U空间之外的机箱空间，用于放置主控板模块、电源模块、交换模块以及风扇；每一个存储节点包含部署于所述1U结构托盘上的硬盘和硬盘背板；主控板模块，与各个模块连接，控制数据转发、所述电源模块的供电以及风扇的运转；电源模块，用于为每一个存储节点、交换模块以及风扇供电；交换模块，用于进行数据交换，风扇，用于为各个模块散热，该数据存储系统提高了存储系统的存储容量。

Description

一种数据存储系统及数据存储系统的部署方法

技术领域

本发明涉及计算机存储领域，特别涉及一种数据存储系统及数据存储系统的部署方法。

背景技术

数据存储，是将数据以某种格式记录在计算机内部或外部存储介质上，该外部存储介质通常指存储系统。目前，存储系统内一般只有一个存储节点，通过部署12块或16块硬盘来存储数据，而随着互联网业务量的不断增加，数据中心网络数据的存储量已不能满足业务发展的需要，也就是说，目前存储系统存在存储容量较低的问题。

发明内容

本发明提供一种数据存储系统及数据存储系统的部署方法，以提高存储系统的存储容量。

一种数据存储系统，包括：机箱、至少三个存储节点、主控板模块、电源模块、交换模块以及风扇，其中，

所述机箱包含了按照机箱的高度划分出的至少三个1U空间以及为所述至少三个1U空间中每一个1U空间安装的结构托盘，其中，所述每一个1U空间安装的结构托盘用于放置所述至少三个存储节点中的任意一个存储节点；所述划分出的至少三个1U空间之外的机箱空间，用于放置所述主控板模块、所述电源模块、所述交换模块以及所述风扇；

所述至少三个存储节点中，每一个存储节点包含部署于所述1U结构托盘上的硬盘和硬盘背板，其中，所述1U结构托盘上的硬盘通过硬盘背板与所述主控板模块相连，用于接收并存储数据；

所述主控板模块，用于与所述每一个存储节点、所述电源模块、所述交换模块以及所述风扇连接，并控制数据转发、所述电源模块的供电以及风扇的运转；

所述电源模块，用于通过所述主控板模块，为所述每一个存储节点、所述交换模块以及所述风扇供电；

所述交换模块，用于通过所述主控板模块，为所述每一个存储节点的硬盘数据与外部网络数据进行数据交换；

所述风扇，用于为所述部署于所述1U结构托盘上的硬盘、所述主控板模块、所述电源模块以及所述交换模块散热。

优选地，该数据存储系统的所述机箱高度为4U，机箱的前方位置划分出了四个1U空间，所述至少三个存储节点，包括：四个存储节点；

所述四个存储节点中，每一个存储节点在所述每一个存储节点对应的1U结构托盘上固定有十二块硬盘和一个硬盘背板，所述十二块硬盘通过供电和信号线缆与所述一个对应的硬盘背板相连。

优选地，该数据存储系统中所述每一个存储节点以刀片的形式布置在所述每一个1U空间。

优选地，该数据存储系统中所述电源模块为1+1冗余电源，包含两个PSU电源，所述两个PSU电源分别位于所述机箱后方底部的两侧的空间内，分别连接在所述主控板模块上。

优选地，该数据存储系统，包括：两个支持热插拔的所述交换模块；

所述两个支持热插拔的交换模块分别位于所述两个PSU电源的上方。

优选地，该数据存储系统中所述主控板模块，被垂直部署于机箱的中部；

所述主控板模块通过线缆分别与所述硬盘背板、所述电源模块、所述交换模块以及所述风扇相连，用于从所述电源模块获取电，并通过供电线缆为所述硬盘背板、所述交换模块以及所述风扇供电；并通过信号线缆从所述交换模块获取数据，并将该数据发送给存储节点的硬盘。

一种数据存储系统的部署方法，包括：

按照机箱的高度，在机箱内划分至少三个1U空间；

为所述至少三个1U空间中每一个1U空间安装结构托盘；

在所述每一个1U空间的结构托盘设置一个存储节点，该存储节点包括：安装于结构托盘上的硬盘和对应的硬盘背板；

在所述至少三个1U空间之外的机箱空间，部署主控板模块、电源模块、交换模块以及风扇；

通过每一个存储节点中的硬盘背板，将该硬盘背板对应的硬盘与所述主控板模块相连；

将所述电源模块、所述交换模块和所述风扇分别与所述主控板模块相连；

通过所述主控板模块，控制所述交换模块与所述存储节点间的数据转发、所述电源模块的供电状态以及风扇的运转状态。

优选地，所述按照机箱的高度，在机箱内划分至少三个1U空间，包括：在高度为4U的机箱前方划分四个1U空间；

所述在所述每一个1U空间的结构托盘设置一个存储节点，包括：在所述每一个1U空间的结构托盘安装十二块硬盘和一个硬盘背板，并通过供电和信号线缆将所述十二块硬盘与所述一个对应的硬盘背板相连，形成一个存储节点。

优选地，所述在所述每一个1U空间的结构托盘设置一个存储节点包括：将所述每一个存储节点以刀片的形式布置在机箱的前方所述每一个1U空间的结构托盘。

优选地，该方法进一步包括：将所述电源模块设置为1+1冗余电源，包含两个PSU电源；

所述部署电源模块，包括：将所述两个PSU电源部署在所述机箱后方底部的两侧的空间内。

优选地，所述部署主控板模块，包括：将所述主控板模块垂直安装于机箱的中部；

所述控制所述交换模块与所述存储节点间的数据转发、所述电源模块的供电状态，包括：通过信号线缆从所述交换模块获取数据，并将该数据发送给存储节点的硬盘，从所述电源模块获取电，并通过供电线缆为所述硬盘背板、所述交换模块以及所述风扇供电。

优选地，该方法进一步包括：设置两个支持热插拔的交换模块；

所述部署交换模块，包括：将所述两个支持热插拔的交换模块分别部署于所述两个PSU电源的上方。

本发明实施例提供了一种数据存储系统及数据存储系统的部署方法，该存储系统包括：机箱、至少三个存储节点、主控板模块、电源模块、交换模块以及风扇，其中，所述机箱包含了按照机箱的高度划分出的至少三个1U空间以及为所述至少三个1U空间中每一个1U空间安装的结构托盘，其中，所述每一个1U空间安装的结构托盘用于放置所述至少三个存储节点中的任意一个存储节点；所述划分出的至少三个1U空间之外的机箱空间，用于放置所述主控板模块、所述电源模块、所述交换模块以及所述风扇，通过合理部署存储节点、主控板模块、电源模块、交换模块以及风扇，可以有效地利用机箱内的空间，可实现增加存储节点，从而提高了存储系统的存储容量。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种数据存储系统结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种数据存储系统的部署方法流程图；

图3为本发明又一实施例提供的一种数据存储系统的部署方法流程图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅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做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。

如图1所示，本发明实施例提供一种数据存储系统，该数据存储系统包括：机箱101、至少三个存储节点102、主控板模块103、电源模块104、交换模块105以及风扇106，其中，

所述机箱101包含了按照机箱的高度划分出的至少三个1U空间以及为所述至少三个1U空间中每一个1U空间安装的结构托盘，其中，所述每一个1U空间安装的结构托盘用于放置所述至少三个存储节点中的任意一个存储节点；所述划分出的至少三个1U空间之外的机箱空间，用于放置所述主控板模块、所述电源模块、所述交换模块以及所述风扇；

所述至少三个存储节点中，每一个存储节点102包含部署于所述1U结构托盘上的硬盘和硬盘背板，其中，所述1U结构托盘上的硬盘通过硬盘背板与所述主控板模块相连，用于接收并存储数据；

所述主控板模块103，用于与所述每一个存储节点、所述电源模块、所述交换模块以及所述风扇连接，并控制数据转发、所述电源模块的供电以及风扇的运转；

所述电源模块104，用于通过所述主控板模块，为所述每一个存储节点、所述交换模块以及所述风扇供电；

所述交换模块105，用于通过所述主控板模块，为所述每一个存储节点的硬盘数据与外部网络数据进行数据交换；

所述风扇106，用于为所述部署于所述1U结构托盘上的硬盘、所述主控板模块、所述电源模块以及所述交换模块散热。

在本发明一个实施例中，所述机箱101高度为4U，机箱的前方位置划分出了四个1U空间，所述至少三个存储节点102，包括：四个存储节点(图中未示出)；所述四个存储节点中，每一个存储节点在所述每一个存储节点对应的1U结构托盘上固定有十二块硬盘和一个硬盘背板，所述十二块硬盘通过供电和信号线缆与所述一个对应的硬盘背板相连。

在本发明另一实施例中，所述每一个存储节点102以刀片的形式布置在所述每一个1U空间。

在本发明又一实施例中，所述电源模块104为1+1冗余电源，包含两个PSU电源，所述两个PSU电源分别位于所述机箱后方底部的两侧的空间内，分别连接在所述主控板模块上。

在本发明一个实施例中，包括：两个支持热插拔的所述交换模块(图中未示出)；所述两个支持热插拔的交换模块分别位于所述两个PSU电源的上方。

在本发明一个实施例中，所述主控板模块103，被垂直部署于机箱的中部(图中未示出)；所述主控板模块通过线缆分别与所述硬盘背板、所述电源模块、所述交换模块以及所述风扇相连，用于从所述电源模块获取电，并通过供电线缆为所述硬盘背板、所述交换模块以及所述风扇供电；并通过信号线缆从所述交换模块获取数据，并将该数据发送给存储节点的硬盘。

如图2所示，本发明实施例提供一种数据存储的部署方法，该方法包括步骤如下：

步骤201：按照机箱的高度，在机箱内划分至少三个1U空间；

步骤202：为所述至少三个1U空间中每一个1U空间安装结构托盘；

步骤203：在所述每一个1U空间的结构托盘设置一个存储节点，该存储节点包括：安装于结构托盘上的硬盘和对应的硬盘背板；

步骤204：在所述至少三个1U空间之外的机箱空间，部署主控板模块、电源模块、交换模块以及风扇；

步骤205：通过每一个存储节点中的硬盘背板，将该硬盘背板对应的硬盘与所述主控板模块相连；

步骤206：将所述电源模块、所述交换模块和所述风扇分别与所述主控板模块相连；

步骤207：通过所述主控板模块，控制所述交换模块与所述存储节点间的数据转发、所述电源模块的供电状态以及风扇的运转状态。

在本发明一个实施例中，对于4U高度的机箱，上述步骤201的具体实施方式：在机箱的前方划分四个1U空间；步骤203中在所述每一个1U空间的结构托盘设置一个存储节点的具体实施方式：在所述每一个1U空间的结构托盘安装十二块硬盘和一个硬盘背板，并通过供电和信号线缆将所述十二块硬盘与所述一个对应的硬盘背板相连，形成一个存储节点。

在本发明一个实施例中，为了提高机箱内存储硬盘的密度，步骤203中在所述每一个1U空间的结构托盘设置一个存储节点的具体实施方式：将所述每一个存储节点以刀片的形式布置在机箱的前方所述每一个1U空间的结构托盘。

在本发明一个实施例中，为了满足4U高度机箱内各个模块的用电需求，进一步包括：将所述电源模块设置为1+1冗余电源，包含两个PSU电源；步骤204的部署电源模块的具体实施方式：将所述两个PSU电源部署在所述机箱后方底部的两侧的空间内。

在本发明一个实施例中，为了更加合理的利用机箱内的空间，维持好机箱散热性步骤204中部署主控板模块的具体实施方式：将所述主控板模块垂直安装于机箱的中部；步骤207的具体实施方式：通过信号线缆从所述交换模块获取数据，并将该数据发送给存储节点的硬盘，从所述电源模块获取电，并通过供电线缆为所述硬盘背板、所述交换模块以及所述风扇供电。

在本发明一个实施例中，为了提高存储节点与网络数据进行数据交换的速率，本发明实施例进一步包括：设置两个支持热插拔的交换模块；步骤204的所述部署交换模块的具体实施方式：将所述两个支持热插拔的交换模块分别部署于所述两个PSU电源的上方。

如图3所示，本发明又一实施例以4U高度的机箱为例，提供了一种数据存储系统的部署方法，该方法包括步骤如下：

步骤300：将电源模块设置为1+1冗余电源，该电源模块包括：两个PSU电源；设置两个支持热插拔的交换模块；

该步骤主要为满足4U高度机箱内存储系统的供电以及数据交换。

步骤301：按照机箱的高度，在机箱的前方划分四个1U空间；

由于本发明实施例以4U高度的机箱为例进行说明，因此，其划分出四个1U空间，当机箱的高度为5U时，可划分出五个1U空间，即机箱的高度越高，其可划分的1U空间越多，值得说明的是，将1U空间划分在机箱的前方可方便维修人员对该空间内各个存储节点的硬盘和硬盘背板的维护。

步骤302：为所述四个1U空间中每一个1U空间安装结构托盘；

通过设置该结构托盘可以方便各个存储节点的硬盘的安装或拆卸，以使维护人员能够更加方便的维护各个存储节点的硬盘。

步骤303：将所述每一个存储节点中的十二块硬盘和一个硬盘背板以刀片的形式布置在机箱的前方所述每一个1U空间的结构托盘；

该步骤中所提到的硬盘可以为3.5寸硬盘，也可为2.5寸硬盘，或者两种硬盘同时存在于结构托盘中，那么，结构托盘的设置可根据用户对硬盘尺寸的需求进行调整或设置。上述每一个1U空间的结构托盘中安装的十二块硬盘和一个硬盘背板通过供电和信号线缆相连，形成了一个存储节点，那么在4U高度的机箱内，就存在4个存储节点。

步骤304：在上述四个1U空间之外的机箱空间，将上述两个PSU电源部署在所述机箱后方底部的两侧的空间内；

步骤305：将所述主控板模块垂直安装于机箱的中部；

步骤306：将所述两个支持热插拔的交换模块分别部署于所述两个PSU电源的上方；

步骤307：在机箱的后窗安装两个风扇；

上述步骤304至步骤307是对存储系统其它模块的部署，该种部署方法可以使各个模块均可方便维护人员的维护，另外，通过该种部署方法，可以使机箱内的空间得到比较优化的利用，有效地增加了存储空间，使得通过增加存储硬盘的方式增加存储系统的存储容量成为可能。

步骤308：通过每一个存储节点中的硬盘背板，将该硬盘背板对应的硬盘与所述主控板模块相连；

硬盘背板具有供电接口和数据信号接口，通过该硬盘背板的接口可以使该硬盘背板对应的硬盘与所述主控板模块相连，从而使得硬盘可以从主控板模块获取运行所需的供电以及需要存储的数据。

步骤309：将所述电源模块、所述交换模块和所述风扇分别与所述主控板模块相连；

步骤310：主控板模块通过信号线缆从所述交换模块获取数据，并将该数据发送给存储节点的硬盘，从所述电源模块获取电，并通过供电线缆为所述硬盘背板、所述交换模块以及所述风扇供电。

在该过程中，主控模块是整个存储系统的关键模块，其不仅控制数据的转发，而且其可控制电源模块的供电以及风扇运转以为整个存储系统散热。

本发明实施例至少能够达到如下有益效果：

1.该存储系统包括：机箱、至少三个存储节点、主控板模块、电源模块、交换模块以及风扇，其中，所述机箱包含了按照机箱的高度划分出的至少三个1U空间以及为所述至少三个1U空间中每一个1U空间安装的结构托盘，其中，所述每一个1U空间安装的结构托盘用于放置所述至少三个存储节点中的任意一个存储节点；所述划分出的至少三个1U空间之外的机箱空间，用于放置所述主控板模块、所述电源模块、所述交换模块以及所述风扇，通过合理部署存储节点、主控板模块、电源模块、交换模块以及风扇，可以有效地利用机箱内的空间，可实现增加存储节点，如：可在4U高度的机箱内设置四个存储节点，实现放置48块硬盘，从而提高了存储系统的存储容量。

2.本发明实施例通过将每一个存储节点以刀片的形式布置在每一个1U空间的结构托盘，可以实现提高机箱内存储硬盘的密度，达到扩充存储容量的目的；另外，本发明实施例设置的冗余电源一方面可以满足大容量的存储系统的用电，另一方面可以尽量避免存储节点的断电，影响存储；通过设置两个支持热插拔的交换模块，有效地提高存储节点与网络数据进行数据交换的速率。

3.本发明实施例将上述两个PSU电源部署在所述机箱后方底部的两侧的空间内，将所述主控板模块垂直安装于机箱的中部，将上述两个支持热插拔的交换模块分别部署于所述两个PSU电源的上方，合理的利用了机箱内的空间，避免了机箱内空间的浪费。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个〃〃〃〃〃〃”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种数据存储系统，其特征在于，包括：机箱、至少三个存储节点、主控板模块、电源模块、交换模块以及风扇，其中，

所述机箱包含了按照机箱的高度划分出的至少三个1U空间以及为所述至少三个1U空间中每一个1U空间安装的结构托盘，其中，所述每一个1U空间安装的结构托盘用于放置所述至少三个存储节点中的任意一个存储节点；所述划分出的至少三个1U空间之外的机箱空间，用于放置所述主控板模块、所述电源模块、所述交换模块以及所述风扇；

所述至少三个存储节点中，每一个存储节点包含部署于所述1U结构托盘上的硬盘和硬盘背板，其中，所述1U结构托盘上的硬盘通过硬盘背板与所述主控板模块相连，用于接收并存储数据；

所述主控板模块，用于与所述每一个存储节点、所述电源模块、所述交换模块以及所述风扇连接，并控制数据转发、所述电源模块的供电以及风扇的运转；

所述电源模块，用于通过所述主控板模块，为所述每一个存储节点、所述交换模块以及所述风扇供电；

所述交换模块，用于通过所述主控板模块，为所述每一个存储节点的硬盘数据与外部网络数据进行数据交换；

所述风扇，用于为所述部署于所述1U结构托盘上的硬盘、所述主控板模块、所述电源模块以及所述交换模块散热。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述机箱高度为4U，机箱的前方位置划分出了四个1U空间，所述至少三个存储节点，包括：四个存储节点；

所述四个存储节点中，每一个存储节点在所述每一个存储节点对应的1U结构托盘上固定有十二块硬盘和一个硬盘背板，所述十二块硬盘通过供电和信号线缆与所述一个对应的硬盘背板相连。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述每一个存储节点以刀片的形式布置在所述每一个1U空间。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述电源模块为1+1冗余电源，包含两个PSU电源，所述两个PSU电源分别位于所述机箱后方底部的两侧的空间内，分别连接在所述主控板模块上。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，包括：两个支持热插拔的所述交换模块；

所述两个支持热插拔的交换模块分别位于所述两个PSU电源的上方。

6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述主控板模块，被垂直部署于机箱的中部；

所述主控板模块通过线缆分别与所述硬盘背板、所述电源模块、所述交换模块以及所述风扇相连，用于从所述电源模块获取电，并通过供电线缆为所述硬盘背板、所述交换模块以及所述风扇供电；并通过信号线缆从所述交换模块获取数据，并将该数据发送给存储节点的硬盘。

7.一种数据存储系统的部署方法，其特征在于，包括：

按照机箱的高度，在机箱内划分至少三个1U空间；

为所述至少三个1U空间中每一个1U空间安装结构托盘；

在所述每一个1U空间的结构托盘设置一个存储节点，该存储节点包括：安装于结构托盘上的硬盘和对应的硬盘背板；

在所述至少三个1U空间之外的机箱空间，部署主控板模块、电源模块、交换模块以及风扇；

通过每一个存储节点中的硬盘背板，将该硬盘背板对应的硬盘与所述主控板模块相连；

将所述电源模块、所述交换模块和所述风扇分别与所述主控板模块相连；

通过所述主控板模块，控制所述交换模块与所述存储节点间的数据转发、所述电源模块的供电状态以及风扇的运转状态。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

所述按照机箱的高度，在机箱内划分至少三个1U空间，包括：在高度为4U的机箱前方划分四个1U空间；

所述在所述每一个1U空间的结构托盘设置一个存储节点，包括：在所述每一个1U空间的结构托盘安装十二块硬盘和一个硬盘背板，并通过供电和信号线缆将所述十二块硬盘与所述一个对应的硬盘背板相连，形成一个存储节点。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，

所述在所述每一个1U空间的结构托盘设置一个存储节点包括：将所述每一个存储节点以刀片的形式布置在机箱的前方所述每一个1U空间的结构托盘；

和/或，

进一步包括：将所述电源模块设置为1+1冗余电源，包含两个PSU电源；

所述部署电源模块，包括：将所述两个PSU电源部署在所述机箱后方底部的两侧的空间内；

和/或，

所述部署主控板模块，包括：将所述主控板模块垂直安装于机箱的中部；

所述控制所述交换模块与所述存储节点间的数据转发、所述电源模块的供电状态，包括：通过信号线缆从所述交换模块获取数据，并将该数据发送给存储节点的硬盘，从所述电源模块获取电，并通过供电线缆为所述硬盘背板、所述交换模块以及所述风扇供电。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，进一步包括：设置两个支持热插拔的交换模块；

所述部署交换模块，包括：将所述两个支持热插拔的交换模块分别部署于所述两个PSU电源的上方。