CN110806989A - 一种存储服务器 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提出一种存储服务器,涉及数据存储技术领域。该存储服务器包括两个主控板、背板以及多个硬盘盒,背板上设置有与硬盘盒数量相等的第一连接器,每个硬盘盒均包括两个硬盘及驱动组件,两个主控板均与背板电连接,背板与多个第一连接器电连接,每个第一连接器与驱动组件的一端耦合,驱动组件的另一端与属于同一个硬盘盒内的两个硬盘耦合;通过设置两个主控板,能够实现双控设计,提高了存储服务器的稳定性;同时每个硬盘盒均包括两个硬盘,可提供48个硬盘进行数据存储,使得在4U标准高度下实现了高密度存储。

Description

一种存储服务器
技术领域
本发明涉及数据存储技术领域,具体而言,涉及一种存储服务器。
背景技术
随着大数据计算时代的到来,客户对数据存储的容量要求越来越大,但客户却不希望无休止的增加机柜扩展节点;同时,为了提高可靠性,防止数据在输入过程中存储主控板发生故障而导致数据丢失,通常利用双控制器冗余来实现,即通过两个主控板间数据的冗余交互来完成相应的存储服务,一旦其中一个主控板出现故障或离线,另一个主控板将及时接管故障主控板的工作。
而现有技术中,可实现双主控板的存储服务器系统,由于现有3.5寸硬盘的高度限制,目前4U高度下仅能做到24盘位,空间利用率较低,且如果客户需要扩容,只能通过增加整机高度来实现;而空间利用率高的存储服务器系统,通常仅支持SATA硬盘,且对于高可靠性的应用场景下,需要双控存储服务器配置SAS硬盘则不能够适用,并且由于是SATA方案,从系统角度上并不支持下挂磁盘扩展柜,系统可扩展性较差。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种存储服务器,以解决上述问题。
为了实现上述目的,本发明实施例采用的技术方案如下:
第一方面,本发明实施例提供了一种存储服务器,所述存储服务器包括:两个主控板、背板以及多个硬盘盒,所述背板上设置有与所述硬盘盒数量相等的第一连接器,每个所述硬盘盒均包括两个硬盘及驱动组件,两个所述主控板均与所述背板电连接,所述背板与多个所述第一连接器电连接,每个所述第一连接器与所述驱动组件的一端耦合,所述驱动组件的另一端与属于同一个所述硬盘盒内的两个所述硬盘耦合。
进一步地,每个所述主控板均包括处理器、控制器芯片、扩展芯片以及高速连接器,所述处理器、所述控制器芯片、所述扩展芯片、所述高速连接器以及所述背板依次电连接。
进一步地,每个所述主控板还包括两个扩展接口,其中一个所述扩展接口与所述控制器芯片电连接,另一个所述扩展接口与所述扩展芯片电连接。
进一步地,每个所述主控板还包括网络接口及南桥芯片,所述处理器、所述南桥芯片及所述网络接口依次电连接。
进一步地,所述硬盘为SAS硬盘,每个所述驱动组件均包括第二连接器以及两个第三连接器,每个所述第一连接器与一个所述第二连接器耦合,两个所述第三连接器与属于同一个所述硬盘盒内的所述第二连接器电连接,每个所述第三连接器与一个属于同一个所述硬盘盒内的一个所述SAS硬盘耦合。
进一步地,所述硬盘为SATA硬盘,每个所述驱动组件均包括第二连接器、两个信号桥接芯片以及两个第三连接器,每个所述第一连接器与一个所述第二连接器的一端耦合,两个所述信号桥接芯片均与属于同一个所述硬盘盒内的所述第二连接器电连接,每个所述信号桥接芯片与一个所述第三连接器电连接,每个所述第三连接器与一个属于同一个所述硬盘盒内的所述SATA硬盘耦合。
进一步地,所述第一连接器为SFF-8639母头连接器。
进一步地,所述存储服务器还包括风扇模块,所述风扇模块与所述背板电连接。
进一步地,所述存储服务器还包括电源模块,所述电源模块与所述背板电连接。
进一步地,所述存储服务器还包括电池模块,所述电池模块与所述背板电连接。
本发明实施例提供的存储服务器,包括两个主控板、背板以及多个硬盘盒,背板上设置有与硬盘盒数量相等的第一连接器,每个硬盘盒均包括两个硬盘及驱动组件,两个主控板均与背板电连接,背板与多个第一连接器电连接,每个第一连接器与驱动组件的一端耦合,驱动组件的另一端与属于同一个硬盘盒内的两个硬盘耦合;通过设置两个主控板,能够实现双控设计,提高了存储服务器的稳定性;同时每个硬盘盒均包括两个硬盘,可提供48个硬盘进行数据存储,使得在4U标准高度下实现了高密度存储。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了本发明实施例提供的存储服务器的电路结构框图。
图2示出了本发明实施例提供的主控板的电路结构框图。
图3示出了本发明第一实施例提供的硬盘盒的电路结构框图。
图4示出了本发明实施例提供的SFF-8639连接器的各引脚定义。
图5示出了本发明第二实施例提供的硬盘盒的电路结构框图。
图标:100-存储服务器;110-主控板;111-处理器;112-控制器芯片;113-扩展芯片;114-高速连接器;115-扩展接口;116-南桥芯片;117-网络接口;118-内存条;120-背板;122-第一连接器;130-硬盘盒;132-驱动组件;1322-第二连接器;1324-第三连接器;1326-信号桥接芯片;134-硬盘;140-风扇模块;150-电源模块;160-电池模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时,在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
第一实施例
本发明提供了一种存储服务器100,用于存储数据,同时具有可靠性强、存储密度大的优点。请参阅图1,为本发明实施例提供的存储服务器100的电路结构框图。存储服务器100包括两个主控板110、背板120、多个硬盘盒130、风扇模块140、电源模块150以及电池模块160。其中,两个主控板110、多个硬盘盒130、风扇模块140、电源模块150以及电池模块160均与背板120电连接。
其中,两个主控板110用于处理存储任务,并将存储任务分配至多个硬盘盒130。在本实施例中,两个主控板110具有相同的结构;需要说明的是,在其他实施例中,两个主控板110也可具有不同的结构,在此不做具体说明。
请参阅图2,为本发明实施例提供的主控板110的电路结构框图。两个主控板110均包括处理器111、控制器芯片112、扩展芯片113、高速连接器114、两个扩展接口115、南桥芯片116、网络接口117以及内存条118。处理器111与控制器芯片112、南桥芯片116以及内存条118电连接,控制器芯片112、扩展芯片113以及高速连接器114依次电连接,其中一个扩展接口115与控制器芯片112电连接,另一个扩展接口115与所述扩展芯片113电连接,网络接口117与南桥芯片116电连接。
其中,处理器111用于处理存储任务,并将存储任务分配至多个硬盘盒130。在一种优选的实施例中,该处理器111为中央处理器(Central Processing Unit,CPU)。
该控制器芯片112用于访问硬盘盒130。在一种优选的实施例中,该控制器芯片112为SAS控制芯片(SAS Controller)。选用SAS控制芯片的好处在于,SAS控制芯片同时支持SAS硬盘及SATA硬盘,提高了存储服务器100的适用范围。
需要说明的是,控制器芯片112通过高速串行计算机扩展总线标准(peripheralcomponent interconnect express,PCIE)与处理器111进行信号传输。
扩展芯片113用于扩展控制器芯片112输出的控制信号。相应地,扩展芯片113为SAS扩展芯片(SAS Expander),该SAS扩展芯片用于将SAS控制芯片输出的一路SAS信号扩展为多路SAS信号,并通过高速连接器114传输至背板120,以使得通过背板120连接的硬盘134能接受两个主控板110发送的信号,从而实现双控制器冗余。
高速连接器114用于将扩展芯片113扩展出的多路SAS信号传输至背板120。该高速连接器114可以是但不仅限于Airmax连接器、Gbx连接器等。
两个扩展接口115用于连接磁盘扩展柜,从而实现存储服务器100的扩容。在一种优选的实施例中,两个扩展接口115为MiniSAS HD接口,且MiniSAS HD接口的接口速率为12Gbps,为用户提供了良好的扩展性。
在一种优选的实施例中,南桥芯片116为PCH(Platform Controller Hub)芯片。
背板120与两个主控板110电连接,且背板120上设置有与硬盘盒130数量相等的第一连接器122,多个第一连接器122与背板120电连接,用于将高速连接器114传输的SAS信号通过第一连接器122传输至控制盒。可以理解地,背板120需要接收两个主控板110分别传输的两组SAS信号,并将总共四组SAS信号通过每个第一连接器122传输给一个硬盘盒130。
需要说明的是,在一种优选的实施例中,该背板120的高度为4U。因此,在4U标准高度下,背板120上设置有24个第一连接器122。
多个硬盘盒130用于接收处理器111分配的存储任务并对数据进行存储。每个硬盘盒130均包括两个硬盘134以及驱动组件132。驱动组件132与第一连接器122及两个硬盘134均电连接。
请参阅图3,为本发明实施例提供的硬盘盒130的电路结构框图。该硬盘134为SAS硬盘,且驱动组件132包括第二连接器1322以及两个第三连接器1324。其中,第二连接器1322与两个第三连接器1324电连接,每个第三连接器1324与一个SAS硬盘耦合,此外,每个第二连接器1322与一个第一连接器122耦合。
需要说明的是,由于硬盘盒130与第一连接器122具有相同的数量,因此在4U标准高度下,存储服务器100包括24个硬盘盒130;又由于每个硬盘盒130包括两个SAS硬盘,因此,存储服务器100包括48个SAS硬盘,实现了在4U标准高度下的高密度存储。
在一种优选的实施例中,第一连接器122为SFF-8639母头连接器,第二连接器1322为SFF-8639公头连接器,第三连接器1324为SFF-8680母头连接器。请参阅图4,示出了SFF-8639连接器的各引脚定义。SFF-8639连接器别称U.2,是由SSD Form Factor WorkingGroup在2011年推出的新的接口规范,旨在兼容现有SAS、SATA连接器的情况下,增加对PCIeSSD的支持。SFF-8639连接器在传统SFF-8680连接器的定义上增加了传输PCIe信号的引脚,实现了双端口SAS和PCIe x4共用一个连接器。因此,本发明利用SFF-8639连接器中的PCIe引脚传输SAS信号,实现一个连接器传输4组SAS信号,保证同一个硬盘盒130当中的两个硬盘链路的冗余。
可以理解地,两个主控板110通过扩展芯片113扩展出两组SAS信号后,分别通过各自的高速连接器114将两组SAS信号传输至背板120,而由于第一连接器122与第二连接器1322为SFF-8639连接器,SFF-8639连接器可传输4组SAS信号,因此SFF-8639连接器将来自两个主控板110的4组SAS信号传输至硬盘盒130,使得每个硬盘盒130内的每个硬盘134均接受到来自两个主控板110的一组SAS信,从而实现了信号链路、硬盘数据链路以及控制器的冗余。
风扇模块140与背板120电连接,用于散热,降低存储服务器100内部温度,保证存储服务器100能够正常工作。
电源模块150与背板120电连接,用于为两个主控板110、背板120提供工作电压。
电池模块160与背板120电连接,电池模块160作为备用电源,用于当电源模块150不正常时为两个主控板110、背板120提供工作电压,用以保存数据,保证存储服务器100的正常工作。
第二实施例
本发明实施例提供了另一种存储服务器100,需要说明的是,本实施例所提供的存储服务器100,其基本原理及产生的技术效果和上述实施例相同,为简要描述,本实施例部分未提及之处,可参考上述的实施例中相应内容。
多个硬盘盒130用于接收处理器111分配的存储任务并对数据进行存储。每个硬盘盒130均包括两个硬盘134以及驱动组件132。驱动组件132与第一连接器122及两个硬盘134均电连接。
请参阅图5,为本发明实施例提供的硬盘盒130的电路结构框图。该硬盘134为SATA硬盘,且驱动组件132包括第二连接器1322、两个第三连接器1324以及两个信号桥接芯片1326。其中,第二连接器1322通过信号桥接芯片1326与两个第三连接器1324电连接,每个第三连接器1324与一个SATA硬盘耦合,第二连接器1322与一个第一连接器122耦合。
由于在本实施例中,硬盘盒130包括两个SATA硬盘,因此,本发明实施例提供的硬盘盒130还额外包括两个信号桥接芯片1326。信号桥接芯片1326用于将SAS信号转换为SATA信号的同时,第三连接器1324还使得标准的单端口SATA硬盘可以工作在双端口的SAS协议下,并使SATA硬盘具备高可靠特性。
需要说明的是,由于硬盘盒130与第一连接器122具有相同的数量,因此在4U标准高度下,存储服务器100包括24个硬盘盒130;又由于每个硬盘盒130包括两个SATA硬盘,因此,存储服务器100包括48个SATA硬盘,实现了在4U标准高度下的高密度存储。
综上所述,本发明提供的存储服务器包括两个主控板、背板以及多个硬盘盒,背板上设置有与硬盘盒数量相等的第一连接器,每个硬盘盒均包括两个硬盘及驱动组件,两个主控板均与背板电连接,背板与多个第一连接器电连接,每个第一连接器与驱动组件的一端耦合,驱动组件的另一端与属于同一个硬盘盒内的两个硬盘耦合;通过设置两个主控板,能够实现双控设计,提高了存储服务器的稳定性;同时每个硬盘盒均包括两个硬盘,可提供48个硬盘进行数据存储,使得在4U标准高度下实现了高密度存储。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种存储服务器,其特征在于,所述存储服务器包括:两个主控板、背板以及多个硬盘盒,所述背板上设置有与所述硬盘盒数量相等的第一连接器,每个所述硬盘盒均包括两个硬盘及驱动组件,两个所述主控板均与所述背板电连接,所述背板与多个所述第一连接器电连接,每个所述第一连接器与所述驱动组件的一端耦合,所述驱动组件的另一端与属于同一个所述硬盘盒内的两个所述硬盘耦合。
2.根据权利要求1所述的存储服务器,其特征在于,每个所述主控板均包括处理器、控制器芯片、扩展芯片以及高速连接器,所述处理器、所述控制器芯片、所述扩展芯片、所述高速连接器以及所述背板依次电连接。
3.根据权利要求2所述的存储服务器,其特征在于,每个所述主控板还包括两个扩展接口,其中一个所述扩展接口与所述控制器芯片电连接,另一个所述扩展接口与所述扩展芯片电连接。
4.根据权利要求2所述的存储服务器,其特征在于,每个所述主控板还包括网络接口及南桥芯片,所述处理器、所述南桥芯片及所述网络接口依次电连接。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的存储服务器,其特征在于,所述硬盘为SAS硬盘,每个所述驱动组件均包括第二连接器以及两个第三连接器,每个所述第一连接器与一个所述第二连接器耦合,两个所述第三连接器与属于同一个所述硬盘盒内的所述第二连接器电连接,每个所述第三连接器与一个属于同一个所述硬盘盒内的一个所述SAS硬盘耦合。
6.根据权利要求1-4中任意一项所述的存储服务器,其特征在于,所述硬盘为SATA硬盘,每个所述驱动组件均包括第二连接器、两个信号桥接芯片以及两个第三连接器,每个所述第一连接器与一个所述第二连接器的一端耦合,两个所述信号桥接芯片均与属于同一个所述硬盘盒内的所述第二连接器电连接,每个所述信号桥接芯片与一个所述第三连接器电连接,每个所述第三连接器与一个属于同一个所述硬盘盒内的所述SATA硬盘耦合。
7.根据权利要求1-4中任意一项所述的存储服务器,其特征在于,所述第一连接器为SFF-8639母头连接器。
8.根据权利要求1-4中任意一项所述的存储服务器,其特征在于,所述存储服务器还包括风扇模块,所述风扇模块与所述背板电连接。
9.根据权利要求1-4中任意一项所述的存储服务器,其特征在于,所述存储服务器还包括电源模块,所述电源模块与所述背板电连接。
10.根据权利要求1-4中任意一项所述的存储服务器,其特征在于,所述存储服务器还包括电池模块,所述电池模块与所述背板电连接。
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