CN105721530A - 一种raid卡、数据存储共享系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种RAID卡、数据存储共享系统和方法，该技术方案中，通过在RAID卡上增加网络接口，使不同数据存储共享服务器中的RAID卡能够通过网络接口进行通信，从而每个RAID卡连接的存储硬盘中的数据能够实现存储共享，而无需通过数据存储共享服务器的网络接口实现存储共享，该方案不仅扩展性较强，而且由于是通过RAID卡之间的直接通信，可以避免对数据存储共享服务器系统资源的消耗，而且对各数据存储共享服务器的操作系统和文件系统格式无要求。

Description

一种RAID卡、数据存储共享系统和方法

技术领域

本发明涉及数据存储技术领域，尤其涉及一种独立冗余磁盘阵列(RedundantArrayOfIndependentDisks，RAID)卡、数据存储共享系统和方法。

背景技术

目前实现数据存储共享的方法主要有下述两种方式：

第一种是通过磁盘阵列的方式实现，其中，磁盘阵列是一种把多块独立的物理磁盘按不同的使用方法组合起来形成一个更大的逻辑硬盘的磁盘使用策略。这种方式形成的逻辑硬盘可以提供比单个物理硬盘更高的存储性能和数据安全性能，但是其成本较高。

第二种是基于X86服务器的共享存储集群方式。目前，基于X86服务器的共享存储集群方式大都通过软件来实现，并通过操作系统层的网络服务实现数据共享，这种方式虽然成本低廉、部署快速，但是在运行过程中也会极大的消耗系统资源，并且对软件的设计要求较高，而且还需要各X86服务器具有相同的操作系统和文件系统格式。

发明内容

本发明实施例提供一种RAID卡、数据存储共享系统和方法，用以解决现有技术中通过软件实现的数据存储共享方案存在的消耗服务器较多系统资源的问题。

本发明实施例采用以下技术方案：

本发明实施例提供了一种独立冗余磁盘阵列RAID卡，包括第一接口、第二接口和网络接口，其中：

所述第一接口，用于与数据存储共享服务器连接，以实现所述RAID卡与所述数据存储共享服务器之间的通信；

所述第二接口，用于与用于存储数据的存储硬盘连接，以实现所述RAID卡与所述存储硬盘之间的通信；

所述网络接口，用于与具有所述网络接口的其它RAID卡连接，以实现所述RAID卡与所述其它RAID卡之间的通信。

其中，所述网络接口，具体用于：

与具有所述网络接口的其它RAID卡采用交换机连接方式，以实现自身与所述其它RAID卡之间的通信。

其中，所述网络接口，具体用于：

与具有所述网络接口的其它RAID卡采用直连方式，以实现自身与所述其它RAID卡之间的通信。

本发明实施例提供了一种数据存储共享系统，包括：

至少两台数据存储共享服务器，其中；

每台数据存储共享服务器分别与具有网络接口的独立冗余磁盘阵列RAID卡连接；

每台数据存储共享服务器连接的RAID卡分别与用于存储数据的存储硬盘连接；

每台数据存储共享服务器连接的RAID卡通过各自的网络接口互相连接，以实现每台数据存储共享服务器连接的RAID卡之间的通信。

其中，每台数据存储共享服务器连接的RAID卡通过各自的网络接口互相连接，具体包括：

每台数据存储共享服务器连接的RAID卡通过各自的网络接口，采用交换机连接方式，实现互相连接。

其中，每台数据存储共享服务器连接的RAID卡通过各自的网络接口互相连接，具体包括：

每台数据存储共享服务器连接的RAID卡通过各自的网络接口，采用直连方式实现互相连接。

本发明实施例提供了一种数据存储共享方法，包括：

任意一个具有网络接口的RAID卡接收其连接的数据存储共享服务器发送的数据操作指令；

当所述数据操作指令指示的操作位置不在所述RAID卡连接的存储硬盘中时，所述RAID卡通过所述网络接口将所述数据操作指令发送给其连接的其它RAID卡，由所述其它RAID卡执行所述数据操作指令。

本发明实施例的有益效果如下：

本发明实施例中，通过在RAID卡上增加网络接口，使不同数据存储共享服务器中的RAID卡能够通过网络接口进行通信，从而每个RAID卡连接的存储硬盘中的数据能够实现存储共享，而无需通过数据存储共享服务器的网络接口实现存储共享，该方案不仅扩展性较强，而且由于是通过RAID卡之间的直接通信，可以避免对数据存储共享服务器系统资源的消耗，而且对各数据存储共享服务器的操作系统和文件系统格式无要求。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的RAID卡的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的数据存储共享系统的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的采用交换机连接的数据存储共享系统的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的采用直连方式的数据存储共享系统的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的数据存储共享方法的实现流程图。

具体实施方式

为了解决现有技术中存在的问题，本发明实施例提供了一种数据存储共享方案。该技术方案中，通过在RAID卡上增加网络接口，使不同数据存储共享服务器中的RAID卡能够通过网络接口进行通信，从而每个RAID卡连接的存储硬盘中的数据能够实现存储共享，而无需通过数据存储共享服务器的网络接口实现存储共享，该方案不仅扩展性较强，而且由于是通过RAID卡之间的直接通信，可以避免对数据存储共享服务器系统资源的消耗，而且对各数据存储共享服务器的操作系统和文件系统格式无要求。

以下结合说明书附图对本发明的实施例进行说明，应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例的特征可以互相结合。

本发明实施例中对现有的RAID卡进行了改进，如图1所示，为其结构示意图，其中，改进后的RAID卡新增网络接口，可实现基本的网络协议，比如TCP/IP协议等。

本发明实施例中的RAID卡包括：第一接口11、第二接口12和网络接口13，其中，第一接口11和网络接口13作为RAID卡的上联接口，而第二接口12作为RAID卡的下联接口。

具体的，第一接口11，用于与数据存储共享服务器连接，以实现RAID卡与数据存储共享服务器之间的通信；

其中，第一接口11与数据存储共享服务器连接时，可以通过数据存储共享服务器的高速外围器件互连总线(PeripheralComponentInterconnectExpress，PCIE)接口进行连接，也可以通过数据存储服务器的主板上的PCIE接口连接。

需要说明的是，与数据存储共享服务器连接的方式并不限于上述两种方式，上述连接方式仅是两种优选的方案。

第二接口12，用于与用于存储数据的存储硬盘连接，以实现RAID卡与存储硬盘之间的通信；

其中，第二接口与存储硬盘连接时，可以通过串行连接小型计算机系统(SerialAttachedSCSI，SAS)接口与存储硬盘连接。

需要说明的是，与存储硬盘连接的方式并不限于上述连接方式，上述连接方式仅是一种优选的方案。

网络接口13，用于与具有网络接口13的其它RAID卡连接，以实现RAID卡与其它RAID卡之间的通信。

其中，网络接口13与其它RAID卡连接时，可以但不限于采用如下两种方式：

1、与具有网络接口13的其它RAID卡采用交换机连接方式，以实现自身与其它RAID卡之间的通信；

2、与具有网络接口13的其它RAID卡采用直连方式，以实现自身与其它RAID卡之间的通信。

本发明实施例还提供了一种数据存储共享系统，如图2所示，为该系统的结构示意图。

参考图2，该系统包括至少两台数据存储共享服务器21，其中：

每台数据存储共享服务器21分别与具有网络接口的RAID卡22连接；

每台数据存储共享服务器21连接的RAID卡22分别与用于存储数据的存储硬盘23连接；

其中，具有网络接口的RAID卡22和用于存储数据的存储硬盘23一般都位于数据存储共享服务器21的主机上。

RAID卡22连接的存储硬盘可以为多块。

每台数据存储共享服务器连接的RAID卡22通过各自的网络接口互相连接，以实现每台数据存储共享服务器21连接的RAID卡22之间的通信。

其中，每台数据存储共享服务器连接的RAID卡22通过各自的网络接口互相连接，可以但不限于包括下述两种方式：

每台数据存储共享服务器21连接的RAID卡22通过各自的网络接口，采用交换机连接方式，实现互相连接。

如图3所示，为采用交换机连接方式实现的数据存储共享系统结构示意图。

一般情况下，当数据存储共享系统中包含至少三台数据存储共享服务器时，可以采用交换机连接方式。具体的，每台数据存储共享服务器21连接的RAID卡22均通过各自的网络接口与交换机连接，利用交换机实现每台数据存储共享服务器21连接的RAID卡22之间的通信。

每台数据存储共享服务器21连接的RAID卡22通过各自的网络接口，采用直连方式实现互相连接。

如图4所示，为采用直连方式实现的数据存储共享系统结构示意图。

一般情况下，当数据存储共享系统中包含两台数据存储共享服务器时，可以采用直连方式。具体的，这两台数据存储共享服务器21连接的RAID卡22均通过各自的网络接口互相连接，以实现彼此之间的通信。

在本发明实施例提供的数据存储共享系统中，对于其中任意两个节点(即数据存储共享服务器)来说，两个节点的存储是完全平等，但是由于传输协议可能不同，所以传输速度可能会存在差异。

另外，由于每台数据存储共享服务器连接的RAID卡呈现给数据存储共享服务器的是物理硬盘或者是逻辑硬盘，与数据存储共享服务器的操作系统无关，所以不同的数据存储共享服务器可以安装不同的操作系统，也可以将存储空间格式化为不同的文件系统格式，只要是可以兼容上述不同的操作系统即可。

综上所述，本发明实施例中，通过在RAID卡上增加网络接口，使不同数据存储共享服务器中的RAID卡能够通过网络接口进行通信，从而每个RAID卡连接的存储硬盘中的数据能够实现存储共享，而无需通过数据存储共享服务器的网络接口实现存储共享，该方案不仅扩展性较强，而且由于是通过RAID卡之间的直接通信，可以避免对数据存储共享服务器系统资源的消耗，而且对各数据存储共享服务器的操作系统和文件系统格式无要求。

基于上述数据存储共享系统，本发明实施例还提供了一种数据存储共享方法，如图5所示，具体包括下述步骤：

步骤51，任意一个具有网络接口的RAID卡接收其连接的数据存储共享服务器发送的数据操作指令；

步骤52，当数据操作指令指示的操作位置不在该RAID卡连接的存储硬盘中时，该RAID卡通过自身的网络接口将数据操作指令发送给其连接的其它RAID卡，由其它RAID卡执行数据操作指令。

上述流程与现有技术相比，由于RAID卡上增加了网络接口，当数据存储共享服务器向其连接的RAID卡下发数据操作指令时，RAID卡可以通过其网络接口与其它数据存储共享服务器中的RAID卡进行通信，从而实现不同数据存储共享服务器中的RAID卡连接的存储硬盘中的数据能够实现存储共享，而无需通过数据存储共享服务器的网络接口实现存储共享，该方案不仅扩展性较强，而且由于是通过RAID卡之间的直接通信，可以避免对数据存储共享服务器系统资源的消耗，而且对各数据存储共享服务器的操作系统和文件系统格式无要求。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种独立冗余磁盘阵列RAID卡，其特征在于，包括第一接口、第二接口和网络接口，其中：

所述第一接口，用于与数据存储共享服务器连接，以实现所述RAID卡与所述数据存储共享服务器之间的通信；

所述第二接口，用于与用于存储数据的存储硬盘连接，以实现所述RAID卡与所述存储硬盘之间的通信；

所述网络接口，用于与具有所述网络接口的其它RAID卡连接，以实现所述RAID卡与所述其它RAID卡之间的通信。

2.如权利要求1所述的RAID卡，其特征在于，所述网络接口，具体用于：

与具有所述网络接口的其它RAID卡采用交换机连接方式，以实现自身与所述其它RAID卡之间的通信。

3.如权利要求1所述的RAID卡，其特征在于，所述网络接口，具体用于：

与具有所述网络接口的其它RAID卡采用直连方式，以实现自身与所述其它RAID卡之间的通信。

4.一种数据存储共享系统，其特征在于，包括：

至少两台数据存储共享服务器，其中；

每台数据存储共享服务器分别与具有网络接口的独立冗余磁盘阵列RAID卡连接；

每台数据存储共享服务器连接的RAID卡分别与用于存储数据的存储硬盘连接；

每台数据存储共享服务器连接的RAID卡通过各自的网络接口互相连接，以实现每台数据存储共享服务器连接的RAID卡之间的通信。

5.如权利要求4所述的数据存储共享系统，其特征在于，每台数据存储共享服务器连接的RAID卡通过各自的网络接口互相连接，具体包括：

每台数据存储共享服务器连接的RAID卡通过各自的网络接口，采用交换机连接方式，实现互相连接。

6.如权利要求4所述的数据存储共享系统，其特征在于，每台数据存储共享服务器连接的RAID卡通过各自的网络接口互相连接，具体包括：

每台数据存储共享服务器连接的RAID卡通过各自的网络接口，采用直连方式实现互相连接。

7.一种数据存储共享方法，其特征在于，包括：

任意一个具有网络接口的RAID卡接收其连接的数据存储共享服务器发送的数据操作指令；

当所述数据操作指令指示的操作位置不在所述RAID卡连接的存储硬盘中时，所述RAID卡通过所述网络接口将所述数据操作指令发送给其连接的其它RAID卡，由所述其它RAID卡执行所述数据操作指令。