CN105335104A

CN105335104A - 一种兼容多种接口的多硬盘管理系统

Info

Publication number: CN105335104A
Application number: CN201510904302.6A
Authority: CN
Inventors: 吴军; 彭智勇; 李春健
Original assignee: Guilin University of Electronic Technology
Current assignee: Guilin University of Electronic Technology
Priority date: 2015-12-09
Filing date: 2015-12-09
Publication date: 2016-02-17
Anticipated expiration: 2035-12-09
Also published as: CN105335104B

Abstract

本发明为一种兼容多种接口的多硬盘管理系统，微机连接的主控制模块连接1～10个子控制模块，每个子控制模块连接1～10个连接硬盘的接口转换器。主控制模块的主集线器的主数据传输接口与微机连接，与主集线器相连的切换控制器的控制信号输出端口与子控制模块的硬盘控制信号输入端口相连，其1～10个数据电源接口与各子控制模块子集线器的数据电源传输接口相连。子控制模块与子集线器相连的硬盘切换控制器有1～10个各有地址的硬盘数据电源接口，与接口转换器相连，后者配多种硬盘接口。主、子控制模块按微机指令给所选硬盘供电，使之挂载至微机。本系统微机管理多种接口的硬盘可达百台，满足对海量数据硬盘的管理；成本低、结构简单，方便扩充。

Description

一种兼容多种接口的多硬盘管理系统

技术领域

本发明涉及计算机存储器技术领域，具体为一种兼容多种接口的多硬盘管理系统。

背景技术

硬盘，英文“hard-disk”简称HD，是计算机内的一种固定存储器，储存量巨大，不仅用于存放计算机操作系统及各种应用软件，也是存储计算机处理数据结果的主要空间。现代社会信息数据爆炸式增长，以计算机为代表的信息技术的迅速发展与广泛应用，众多行业、部门在不同历史时期采用不同类型接口的硬盘存储其海量数据。

一些数据安全要求高的行业，如遥感、测绘、金融管理、国土安全等行业，需要保存海量历史数据，存放于不同硬盘中。这些数据因其历史价值必须予以长期保留，并因数据的敏感性为能随意拷贝或将硬盘报废处理。这些特殊行业要求大量硬盘存储历史数据。硬盘是半导体器件与机械部件构成的，必须处于计算机工作环境、运行状态下才能判断其是否能正常工作，这些行业中大量存储有历史数据但又不常用的硬盘需要定期进行上电扫描、检测，以确保其可靠运行，延长其使用寿命。

目前一般的个人计算机只能连接1-3块硬盘，且要求硬盘接口配置与计算机相符。现有的用于解决海量数据存储问题的磁盘阵列(RAID)价格昂贵，而且要求接入的硬盘有统一接口。计算机设备飞速发展，几十年来生产的硬盘类型极多，有不同的技术规范和接口，不同的传输速度。长期累积的不同规格的历史硬盘无法接入市售的磁盘阵列。目前特殊行业海量历史数据硬盘的定期安全检测工作量极大，费时费力。

发明内容

本发明的目的是设计一种兼容多种接口的多硬盘管理系统，微机连接主控制模块，主控制模块连接多个子控制模块，每个子控制模块连接多个接口转换器，每个接口转换器连接一个硬盘。本系统一台微机可连接多达上百个硬盘，兼容多种接口，以批处理方式轮流对连接于本系统的硬盘进行自动扫描、安全诊断测试，也可选择某个或某几个硬盘进行数据读、写，实现对不同接口的多硬盘自动管理。

本发明设计的一种兼容多种接口的多硬盘管理系统，包括连接屏幕、键盘、鼠标的微机，微机有数据传输接口，微机连接主控制模块，主控制模块连接1～10个子控制模块，每个子控制模块连接1～10个接口转换器，每个接口转换器可连接一个硬盘。主控制模块与系统电源连接。

所述主控制模块包括一个主集线器、一个切换控制器和一个电源模块，电源模块连接电源接口，并经电源接口与系统电源连接。电源模块连接主集线器和切换控制器为其供电，电源模块并为本模块连接的各子控制模块供电。主集线器接有一个主数据传输接口，并经切换控制器连接1个控制信号输出端口和1～10个数据电源接口。主控制模块经主数据传输接口与微机的数据传输接口连接，传输所选硬盘数据并接收微机的硬盘操作指令。1～10个数据电源接口每个均包含一个由电源模块分接出的电源接口。主控制模块的1～10个数据电源接口有唯一的地址，存于主集线器和微机。

所述子控制模块包括一个子集线器、一个硬盘切换控制器和一个子电源模块。子电源模块连接子集线器和硬盘切换控制器为其供电，并为本模块连接的各接口转换器上的硬盘供电。子集线器接有一个数据电源传输接口，并经硬盘切换控制器连接1个硬盘控制信号输入端口和1～10个硬盘数据电源接口。每个子控制模块经其数据电源传输接口与主控制模块的一个数据电源接口连接，传输硬盘数据并得到供电。子控制模块的地址即所连接的主控制模块数据电源接口的地址。1～10个硬盘数据电源接口每个均包含一个由子电源模块分接出的硬盘电源接口。硬盘切换控制器连接一个硬盘控制信号输入接口，各子控制模块的硬盘控制信号输入接口均与主控制模块的控制信号输出端口连接。子控制模块的1～10个硬盘数据电源接口有唯一的地址，存于子集线器和微机。

所述接口转换器一端为与子控制模块的硬盘数据电源接口相配合的适配接口，适配接口分接另一端的IDE、SATA、SCSI和SAS接口中的多种接口。接口转换器的适配接口连接子控制模块的硬盘数据电源接口，硬盘通过接口转换器另一端与其相配的接口连接于本系统，硬盘的地址即为其接口转换器所连接的子控制模块硬盘数据电源接口的地址。

所述主控制模块的主数据传输接口和微机的数据传输接口为USB接口。

所述主控制模块的控制信号输出端口和子控制模块的硬盘控制信号输入接口是相配套的串行接口。

所述子控制模块的硬盘数据电源接口与接口转换器的适配接口均为集合数据通讯及供电电压(VCC)为一体的USB接口。

所述主控制模块的数据电源接口与子控制模块的数据电源接口均为集合数据通讯及供电电压(VCC)为一体的USB接口。

微机的硬盘管理程序在屏幕调出本系统挂载的各硬盘位置及地址，用户选择某硬盘后，即发送调用该硬盘的指令，主控制模块的切换控制器按指令中的地址接通相关数据电源接口中的电源接口，即向相应的子控制模块供电，同时经控制信号输出端口向该子控制模块的硬盘控制信号输入端口发送微机的指令，该子控制模块得到供电及指令，即按指令中的地址接通相关硬盘数据电源接口中的电源接口，即向相应的硬盘供电。微机屏幕显示该硬盘盘符。与微机接入外接硬盘的操作相同，用户可打开该硬盘列表显示其存储的数据文件夹及文件目录，在微机界面上对该硬盘进行读写检测等操作。本系统设定同时打开的硬盘数量，最大限量为10个。当用户打开的硬盘数达到最大限量、再选择新的硬盘时，程序自动将最先打开的硬盘关闭缷载。

本发明的系统配有多层机柜，机柜的层数与子控制模块的个数相同，每层的层板上安装一台子控制模块，并具有和该子控制模块硬盘数据电源接口个数相同的硬盘安装位置。

所述层板的硬盘安装位置上预留有长条形安装孔，以适用于不同规格的硬盘。

每层的层板中部有上下连通的过孔，用于层间过线。

顶层的层板中部有通孔安装散热扇，机柜的侧面有多个进气孔。

每层的层板底部设计至少有3个立柱与下一层的相同数量的安装孔相对应，螺栓连接固定上层的立柱与下层的安装孔。根据需要，本机柜积木式拼接配置机柜的层数。

与现有技术相比，本发明一种兼容多种接口的多硬盘管理系统的优点为：1、可让普通微机管理多达百台的计算机硬盘，且兼容IDE、SATA、SCSI、SAS等多种接口、不同规格的硬盘，微机以切换方式选择本系统的硬盘进行数据读、写，同时进行自动扫描、安全诊断测试处理的硬盘可达十台，实现对不同接口、多硬盘的智能管理；有效满足遥感、测绘、金融管理、国土安全等特殊行业海量的敏感历史数据硬盘的管理；2、微机通过主控制模块、子控制模块层级式的连接方式，可按实际需要配置系统的规模的大小，成本低、结构简单；设备成本和运行成本都大大低于现有的磁盘阵列；3、和层级式的模块相配合的积木式的机柜，便于硬盘的安装与有效管理，且可随时方便地扩充机柜容量。

附图说明

图1为本兼容多种接口的多硬盘管理系统实施例整体结构示意图；

图2为图1中主控制模块的结构示意图；

图3为图1中子控制模块的结构示意图；

图4为图1中接口转换器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

本兼容多种接口的多硬盘管理系统实施例的整体结构如图1所示，微机连接主控制模块，主控制模块连接8个子控制模块，每个子控制模块连接10个接口转换器，每个接口转换器可连接一个硬盘。本例微机连接屏幕、键盘和鼠标的微机，配有数据传输接口。主控制模块与系统电源连接。

本例主控制模块的结构如图2所示，包括一个主集线器、一个切换控制器和一个电源模块，电源模块连接电源接口，主控制模块经电源接口与系统电源连接。电源模块连接主集线器和切换控制器为其提供5V电压，电源模块并为本模块连接的各子控制模块提供12V电压。主集线器接有一个主数据传输接口，并经切换控制器连接1个控制信号输出串口和8个数据电源接口。本例主控制模块的主数据传输接口和微机的数据传输接口为标准USB接口。主控制模块经主数据传输接口与微机的数据传输接口连接，传输所选硬盘数据并接收微机的硬盘操作指令。8个数据电源接口每个均包含一个由电源模块分接出的电源接口。本例主控制模块的数据电源接口为集合数据通讯及12V供电电压(VCC)为一体的USB接口。主控制模块的8个数据电源接口有唯一的地址，存于主集线器和微机。

本例子控制模块的结构如图3所示，包括一个子集线器、一个硬盘切换控制器和一个子电源模块。子电源模块连接子集线器和硬盘切换控制器为其提供5V电压，并为本模块连接的接口转换器上的硬盘提供12V电压。子集线器接有一个数据电源传输接口，并经硬盘切换控制器连接1个硬盘控制信号输入端口和10个硬盘数据电源接口。本例子控制模块的数据电源接口为集合数据通讯及12V供电电压(VCC)为一体的USB接口。各子控制模块经其数据电源传输接口与主控制模块的一个数据电源接口连接，传输硬盘数据并得到供电。子控制模块的地址即所连接的主控制模块数据电源接口的地址。10个硬盘数据电源接口每个均包含一个由子电源模块分接出的硬盘电源接口。本例子控制模块的硬盘数据电源接口均为集合数据通讯及12V供电电压(VCC)为一体的USB接口。硬盘切换控制器连接一个硬盘控制信号输入接口，本例主控制模块的控制信号输出端口和子控制模块的硬盘控制信号输入接口是相配套的串行接口，二者相互连接。子控制模块的10个硬盘数据电源接口有唯一的地址，存于子集线器和微机。

本例接口转换器的结构如图4所示，一端为与子控制模块的硬盘数据电源接口相配合的适配接口，适配接口分接另一端的IDE、SATA、SCSI和SAS接口中的多种接口。本例接口转换器的适配接口均为集合数据通讯及12V供电电压(VCC)为一体的USB接口。接口转换器的适配接口连接子控制模块的硬盘数据电源接口，硬盘通过接口转换器另一端与其相配的接口连接于本系统，硬盘的地址即为其接口转换器所连接的子控制模块硬盘数据电源接口的地址。

本例配有多层长方体机柜，机柜为8层数，每层的层板中部安装一台子控制模块，子控制模块两侧各有5个硬盘安装位置。第4或5层的层板中部固定该层的子控制模块及主控制模块。顶层的层板中部有通孔安装散热扇，顶层的子控制模块安装于散热扇下方。底层的层板中部固定安装系统电源，底层的子控制模块安装于系统电源上方。

本例层板的硬盘安装位置上预留有长条形安装孔，可适用于不同规格的硬盘。每层的层板中部有上下连通的过孔，用于层间过线。

本例机柜的左右和前后侧面有多个进气孔。

每层的层板底部设计有4个立柱与下一层的相同数量的安装孔相对应，螺栓连接固定上层的立柱与下层的安装孔。根据需要，本机柜积木式拼接扩大配置的机柜的层数。

上述实施例，仅为对本发明的目的、技术方案和有益效果进一步详细说明的具体个例，本发明并非限定于此。凡在本发明的公开的范围之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种兼容多种接口的多硬盘管理系统，包括连接屏幕、键盘、鼠标的微机，微机有数据传输接口，其特征在于：

微机连接主控制模块，主控制模块连接1～10个子控制模块，每个子控制模块连接1～10个接口转换器；

所述主控制模块包括一个主集线器、一个切换控制器和一个电源模块，电源模块连接电源接口，并经电源接口与系统电源连接；电源模块连接主集线器和切换控制器为其供电，电源模块并为本模块连接的子控制模块供电；主集线器接有一个主数据传输接口，并经切换控制器连接1个控制信号输出端口和1～10个数据电源接口；主控制模块经主数据传输接口与微机的数据传输接口连接，传输所选硬盘数据并接收微机的硬盘操作指令；1～10个数据电源接口每个均包含一个由电源模块分接出的电源接口；主控制模块的1～10个数据电源接口有唯一的地址，存于主集线器和微机；

所述子控制模块包括一个子集线器、一个硬盘切换控制器和一个子电源模块；子电源模块连接子集线器和硬盘切换控制器为其供电，并为本模块连接的接口转换器上的硬盘供电；子集线器接有一个数据电源传输接口，并经硬盘切换控制器连接1个硬盘控制信号输入端口和1～10个硬盘数据电源接口；每个子控制模块经其数据电源传输接口与主控制模块的一个数据电源接口连接，传输硬盘数据并得到供电；子控制模块的地址即所连接的主控制模块数据电源接口的地址；1～10个硬盘数据电源接口每个均包含一个由子电源模块分接出的硬盘电源接口；硬盘切换控制器连接一个硬盘控制信号输入接口，各子控制模块的硬盘控制信号输入接口均与主控制模块的控制信号输出端口连接；子控制模块的1～10个硬盘数据电源接口有唯一的地址，存于子集线器和微机；

所述接口转换器一端为与子控制模块的硬盘数据电源接口相配合的适配接口，适配接口分接另一端的IDE、SATA、SCSI和SAS接口中的多种接口；接口转换器的适配接口连接子控制模块的硬盘数据电源接口，硬盘通过接口转换器另一端与其相配的接口连接于本系统，硬盘的地址即为其接口转换器所连接的子控制模块硬盘数据电源接口的地址。

2.根据权利要求1所述的兼容多种接口的多硬盘管理系统，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的兼容多种接口的多硬盘管理系统，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的兼容多种接口的多硬盘管理系统，其特征在于：

所述子控制模块的硬盘数据电源接口与接口转换器的适配接口均为集合数据通讯及供电电压为一体的USB接口。

5.根据权利要求1所述的兼容多种接口的多硬盘管理系统，其特征在于：

所述主控制模块的数据电源接口与子控制模块的硬盘数据电源接口均为集合数据通讯及供电压为一体的USB接口。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的兼容多种接口的多硬盘管理系统，其特征在于：

所述系统配有多层机柜，机柜的层数与子控制模块的个数相同，每层的层板上安装一台子控制模块，并具有和该子控制模块硬盘数据电源接口个数相同的硬盘安装位置。

7.根据权利要求6所述的兼容多种接口的多硬盘管理系统，其特征在于：

所述每层层板的硬盘安装位置上预留有长条形安装孔。

8.根据权利要求6所述的兼容多种接口的多硬盘管理系统，其特征在于：

所述机柜每层层板的中部有上下连通的过孔。

9.根据权利要求6所述的兼容多种接口的多硬盘管理系统，其特征在于：

所述机柜顶层的层板中部有通孔安装散热扇，机柜的侧面有多个进气孔。

10.根据权利要求6所述的兼容多种接口的多硬盘管理系统，其特征在于：

所述机柜每层的层板底部至少有3个立柱与下一层的相同数量的安装孔相对应，螺栓连接固定上层的立柱与下层的安装孔。