CN105653213A - 一种基于Freescale P3041的双控磁盘阵列 - Google Patents

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金长新
于治楼
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Abstract

本发明公开了一种基于Freescale？P3041的双控磁盘阵列，所述磁盘阵列结构包括2路控制系统，每路控制系统包括CPU控制器和相应的外围控制电路，其中：CPU控制器选用Freescale？P3041，外围控制电路配置一路万兆以太网接口和两路PCIE？X4接口，两个CPU控制器分为主从控制器，之间通过绑定的4X1Gb网络进行缓存同步，通过GPIO进行心跳控制，当主控制器宕机后，从控制器通过心跳检测，第一时间得知主机宕机，快速接管磁盘阵列，避免数据丢失。本发明具有可靠性高、功耗低、管理方便和维护简单等优点，可广泛应用于各种有高可靠性需求的存储系统中。

Description

一种基于Freescale P3041的双控磁盘阵列
技术领域
本发明涉及磁盘阵列技术领域，具体涉及一种基于FreescaleP3041的双控磁盘阵列。
背景技术
随着社会和科技的发展，各行各业中对大数据的应用也逐渐增加，需要存储越来越多的数据，磁盘阵列的数量也随之增加，磁盘阵列为了提高系统的读写速度，一般会在控制器上开辟缓存（CACHE），服务器存入磁盘阵列的数据，最先是写入缓存，在空闲时再将数据写入磁盘。传统的单控制器磁盘阵列，一旦控制器故障，缓存中的数据就会丢失，因此单控制器磁盘阵列可靠性较低，而市面上现有的双控制器磁盘阵列，大部分是基于intel或者LSI的方案，技术资源相对封闭，产品价格较高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对以上情况，本发明提供了一种基于FreescaleP3041的双控磁盘阵列。
本发明所采用的技术方案为：
一种基于FreescaleP3041的双控磁盘阵列，所述磁盘阵列结构包括2路控制系统，每路控制系统包括CPU控制器和相应的外围控制电路，其中：
CPU控制器选用FreescaleP3041，P3041是一款4核心高性能CPU，采用45nm工艺实现，主频达1.5GHz，正常工作时，功耗仅为15.7W；
外围控制电路配置一路万兆以太网接口和两路PCIEX4接口，其中一路PCIEX4接口用于扩展万兆、FC(光纤通道FibreChannel)或者FcoE（FCoE，FibreChanneloverEthernet，以太网光纤通道）通道，另外一路PCIEX4接口用于外挂SASController（控制器），SAS控制器输入为PCIEX4，输出为8XSAS，SAS控制器后端接36Port（口）SASExpander（扩展器），Expander芯片型号为LSISAS2x36；
两个CPU控制器分为主从控制器，之间通过绑定的4X1Gb网络进行缓存同步，通过GPIO进行心跳控制，当主控制器宕机后，从控制器通过心跳检测，第一时间得知主机宕机，快速接管磁盘阵列，避免数据丢失，保证了双控磁盘阵列的高可靠性。
所述CPU控制器的外部端口通过修改RCW，能够灵活配置为万兆以太网、SGMII、PCIE和RapidIO等多种接口。
rcw，runtimecallablewrapper，运行时可调用包装。
所述磁盘阵列的每个SASExpander对外提供一个ExpMiniSAS（MiniSAS扩展接口），用于外扩磁盘柜。
所述双控磁盘阵列配备24块SAS硬盘，支持RAID0、1、5、10等，通过自带WEB管理功能对磁盘阵列进行分区划分和RAID创建，对外可提供2路10Gb以太网接口，2路ExpMiniSAS接口，2路PCIEX4扩展接口，IOPS最大可以达到170K，最大数据吞吐量达到400MB/S，具有可靠性高、功耗低、管理方便和维护简单等优点，可广泛应用于各种有高可靠性需求的存储系统中。
IOPS，Input/OutputOperationsPerSecond，即每秒进行读写(I/O)操作的次数，多用于数据库等场合，衡量随机访问的性能。存储端的IOPS性能和主机端的IO是不同的，IOPS是指存储每秒可接受多少次主机发出的访问，主机的一次IO需要多次访问存储才可以完成。
本发明的有益效果为：
本发明具有可靠性高、功耗低、管理方便和维护简单等优点，可广泛应用于各种有高可靠性需求的存储系统中。
附图说明
图1为本发明P3041双控磁盘阵列系统图。
具体实施方式
下面通过说明书附图，结合具体实施方式对本发明进一步说明：
实施例1：
如图1所示，一种基于FreescaleP3041的双控磁盘阵列，所述磁盘阵列结构包括2路控制系统，每路控制系统包括CPU控制器和相应的外围控制电路，其中：
CPU控制器选用FreescaleP3041，P3041是一款4核心高性能CPU，采用45nm工艺实现，主频达1.5GHz，正常工作时，功耗仅为15.7W；
外围控制电路配置一路万兆以太网接口和两路PCIEX4接口，其中一路PCIEX4接口用于扩展万兆、FC(光纤通道FibreChannel)或者FcoE（FCoE，FibreChanneloverEthernet，以太网光纤通道）通道，另外一路PCIEX4接口用于外挂SASController（控制器），SAS控制器输入为PCIEX4，输出为8XSAS，SAS控制器后端接36Port（口）SASExpander（扩展器），Expander芯片型号为LSISAS2x36；
两个CPU控制器分为主从控制器，之间通过绑定的4X1Gb网络进行缓存同步，通过GPIO进行心跳控制，当主控制器宕机后，从控制器通过心跳检测，第一时间得知主机宕机，快速接管磁盘阵列，避免数据丢失，保证了双控磁盘阵列的高可靠性。
实施例2：
在实施例1的基础上，本实施例所述CPU控制器的外部端口通过修改RCW，能够灵活配置为万兆以太网、SGMII、PCIE和RapidIO等多种接口。
实施例3：
在实施例1或2的基础上，本实施例所述磁盘阵列的每个SASExpander对外提供一个ExpMiniSAS（MiniSAS扩展接口），用于外扩磁盘柜。
实施例4：
在实施例1或2的基础上，本实施例所述双控磁盘阵列配备24块SAS硬盘，支持RAID0、1、5、10等，通过自带WEB管理对磁盘阵列进行分区划分和RAID创建，对外可提供2路10Gb以太网接口，2路ExpMiniSAS接口，2路PCIEX4扩展接口，IOPS最大可以达到170K，最大数据吞吐量达到400MB/S，具有可靠性高、功耗低、管理方便和维护简单等优点，可广泛应用于各种有高可靠性需求的磁盘阵列中。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (4)

1.一种基于FreescaleP3041的双控磁盘阵列，其特征在于：所述磁盘阵列结构包括2路控制系统，每路控制系统包括CPU控制器和相应的外围控制电路，其中：
CPU控制器选用FreescaleP3041，外围控制电路配置一路万兆以太网接口和两路PCIEX4接口，其中一路PCIEX4接口用于扩展万兆、FC或者FcoE通道，另外一路PCIEX4接口用于外挂SAS控制器，SAS控制器输入为PCIEX4，输出为8XSAS，SAS控制器后端接36PortSASExpander；
两个CPU控制器分为主从控制器，之间通过绑定的4X1Gb网络进行缓存同步，通过GPIO进行心跳控制，当主控制器宕机后，从控制器通过心跳检测，第一时间得知主机宕机，快速接管磁盘阵列，避免数据丢失。
2.根据权利要求1所述的一种基于FreescaleP3041的双控磁盘阵列，其特征在于：所述CPU控制器的外部端口通过修改RCW，配置为多种接口。
3.根据权利要1或2所述的一种基于FreescaleP3041的双控磁盘阵列，其特征在于：所述磁盘阵列的每个SASExpander对外提供一个ExpMiniSAS，用于外扩磁盘柜。
4.根据权利要求1、2或3任一所述的一种基于FreescaleP3041的双控磁盘阵列，其特征在于：所述双控磁盘阵列配备24块SAS硬盘，通过自带WEB管理功能对磁盘阵列进行分区划分和RAID创建，对外可提供2路10Gb以太网接口，2路ExpMiniSAS接口，2路PCIEX4扩展接口。
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