CN112445432B - 一种双控系统中冗余vpd的维护方法及装置 - Google Patents

一种双控系统中冗余vpd的维护方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双控系统中冗余VPD的维护方法及装置，包括：将所有VPD信息按照应用范围分为两种；按照SES协议的方式，新建VPD page，用于计算机程序与Expander之间的VPD交互；计算机程序与Expander之间，建立VPD读写状态和是否匹配的标志，当计算机程序检测到该标志置位，则告警，并提示用户做相应的修复动作；通过上述方式，本发明能够通过本端SAS和双控之间的冗余通道，访问任意数据；将长链路的读写拆分为异步指令，提升对低速信号的访问可靠性；增加了数据的冗余校验和修复机制，确保读取的可靠性，确保产品可以稳定读取正确的VPD数据，提升产品的稳定性。

Description

一种双控系统中冗余VPD的维护方法及装置
技术领域
本发明涉及存储系统领域，特别是涉及一种双控系统中冗余VPD的维护方法及装置。
背景技术
存储设备的VPD(Vital Product Data，关键产品数据)保存了存储运行的关键信息，并且VPD存放的数据特别重要，包含计算机程序的启动数据，设备型号，启动哪些分支；SAS地址，网络IP地址，集群信息；设备信息，如PN，SN号，生产日期，便于生产信息、发货、换件维护信息追踪；运行数据：重要的配置参数，部分信息的缓存；
因为信息特别重要，一旦读取失败，则系统无法正常运行，需要保证高可靠性；一片EEPROM存放存在极大的风险，如果EEPROM损坏，或者该链路故障，则影响整个系统的运行。
在双控环境下的VPD信息，有的用于单个板卡、有的用于整个双控环境；
因为管控系统，负责外围硬件太多信息的检测和控制，而且这些动作大都是通过I2C直连器件，或者I2C外接控制芯片来完成；I2C总线少，而外设很多，所以I2C总是要复用的；当与VPD复用的其他外设出现故障，也会影响到VPD的读取。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种双控系统中冗余VPD的维护方法及装置，能够增加VPD数据的备份和校验修复机制，提供冗余度，为计算机程序对任意VPD数据访问提供便利，提高可靠性。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种双控系统中冗余VPD的维护方法，包括：
将VPD分为主板VPD与中板VPD，将双控系统中主板分为第一主板和第二主板，第一主板和第二主板中分别设有扩展板；第一主板中扩展板为第一扩展板，第二主板中扩展板为第二扩展板；
主板VPD与中板VPD中建立VPD标识；通过磁盘连接协议建立扩展板与主板VPD和中板VPD的交互通道；VPD标识中包含VPD编号和VPD读写指令；
第一扩展板和第二扩展板通过交互通道接收VPD标识，根据VPD标识中VPD编号识别VPD为主板VPD或中板VPD，然后根据VPD读写指令进行读写操作；
当识别到VPD为主板VPD时，执行主板VPD读写操作；
当识别到VPD为中板VPD时，检测第一扩展板模式；
若第一扩展板模式为主模式，则第一扩展板执行中板VPD读写操作，
若第一扩展板模式为从模式，则由第二扩展板执行中板VPD读写操作；
执行中板VPD读写操作时，第一扩展板与第二扩展板中设置VPD状态标志位，当VPD状态标志位出现异常时，上报异常状态，并提示修复操作。
进一步，所述主板VPD包括第一主板VPD和第二主板VPD；所述第一主板VPD为第一主板板卡上的EEPROM存储第一板卡信息的VPD；所述第二主板VPD为第二主板板卡上的EEPROM存储第二板卡信息的VPD；所述中板VPD为第一主板与第二主板连接的中板上的两个EEPROM存放双控系统信息的VPD；中板上两个EEPROM存放相同的数据。
进一步，所述VPD读写指令包括读指令与写指令，根据读指令进行读操作，根据写指令进行写操作；
所述读操作为当读指令下发后执行EEPROM读取硬件操作，并将读指令拆成两条异步指令，读控制指令和读数据指令，先发送读控制指令，再发送读数据指令；
所述写操作为使用写指令，发送到扩展板，扩展板接收后解析并计算校验值，然后将解析后的数据写入EEPROM。
进一步，所述第一扩展板与所述第二扩展板中，建立传输VPD指令和数据的通道；当第一扩展板识别到VPD读写指令是第一主板执行，则直接执行；当第一扩展板识别到读写指令需要第二主板执行，则通过传输通道将读写指令发送给第二主板。
进一步，所述执行中板VPD读写动作包括执行中板VPD读动作与执行中板VPD写动作；
执行中板VPD写动作包括：第一扩展板解析写指令，并将写指令中将数据和校验码值写入中板上两个EEPROM偏移地址中。
进一步，所述执行中板VPD读动作包括：
读取中板中两个EEPROM偏移地址中数据，分别记为第一数据和第二数据，比较第一数据和第二数据是否相同；
若读取成功，且第一数据和第二数据比较结果相同，则将第一数据和第二数据返回EEPROM偏移地址中；
若两个EEPROM其中一个EEPROM偏移地址的数据读取失败，则将该EEPROM记为失败EEPROM，并上报数据匹配失败的标志，将另一个EEPROM中偏移地址的数据存储至失败EEPROM的偏移地址中；
若两个EEPROM偏移地址的数据都读取失败，将数据匹配失败的标志存储至EEPROM偏移地址中；
若两个EEPROM偏移地址的数据读取成功，且第一数据和第二数据比较结果不相同，则存在误写入或者EEPROM的硬翻转，进入匹配动作。
进一步，所述匹配动作包括：
对两个EEPROM偏移地址的数据分别进行校验匹配；
若两个EEPROM偏移地址的数据其中一个EEPROM偏移地址的数据校验不匹配，则该EEPROM记为匹配失败EEPROM，并将另外一个EEPROM偏移地址的数据复制后写入匹配失败EEPROM的偏移地址中；
若两个EEPROM偏移地址的数据都校验不匹配，则通过ECC修复算法修复两个EEPROM偏移地址的数据；判断是否可以修复EEPROM偏移地址的数据中异常位；若可以修复，则重新写入修复后的正常值；若不可以修复，则上报VPD异常标志位；
当读取的两个EEPROM偏移地址的数据有校验通过时，则返回第一数据且上报搭配不当标志位；
收到VPD异常标志位或搭配不当标志位后，若扩展板无法正常修复EEPROM偏移地址的数据，则做告警提示，并提示恢复措施。
进一步，所述搭配不当标志位为提示两个EEPROM偏移地址的数据都有正确的读写，但正确的读写只有一个EEPROM偏移地址的数据，无法判断正确的读写，则为搭配不当标志位。
一种双控系统中冗余VPD的维护装置，包括：第一主板、第二主板以及中板；所述第一主板中设有第一主板VPD、第一扩展板；所述第二主板中设有第二主板VPD、第二扩展板；所述中板中设有两块EEPROM；所述第一扩展板连接所述第一主板VPD与所述中板中两块EEPROM；所述第二扩展板连接所述第二主板VPD与所述中板中两块EEPROM。
本发明的有益效果是：本发明提供一个计算机程序通过本端SAS和双控之间的冗余通道，访问任意数据；将长链路的读写拆分为异步指令，提升对低速信号的访问可靠性；增加了数据的冗余校验和修复机制，确保读取的可靠性，确保产品可以稳定读取正确的VPD数据，提升产品的稳定性。
附图说明
图1是本发明一种双控系统中冗余VPD的维护方法一较佳实施例的流程图；
图2是本发明一种双控系统中冗余VPD的维护方法中VPD数据写入流程图；
图3是本发明一种双控系统中冗余VPD的维护方法中中板VPD工作流程图；
图4是本发明一种双控系统中冗余VPD的维护装置架构图；
图5是本发明一种双控系统中冗余VPD的维护装置中本端计算机程序与对端计算机程序直接读取本端主板VPD与对端主板VPD路径图；
图6是本发明一种双控系统中冗余VPD的维护装置中本端计算机程序读取对端主板VPD路径图；
图7是本发明一种双控系统中冗余VPD的维护装置中主模式Expander接收到读取中板VPD的指令路径图；
图8是本发明一种双控系统中冗余VPD的维护装置中从模式Expander读取中板VPD的指令路径图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1至图8，本发明实施例包括：
见图1，一种双控系统中冗余VPD的维护方法，包括：
将所有VPD信息按照应用范围分为两种；主板VPD与中板VPD，将双控系统中主板分为本端主板与对端主板，本端主板与对端主板中分别设有Expander；
按照SAS协议的方式，新建SEND/RECEIVED diagnostic VPD page，用于计算机程序与Expander之间的VPD交互；SEND/RECEIVED diagnostic VPD page包含cmd指令码，cmd指令码中包含：VPD的对象编号(表明哪一个VPD)和VPD读写指令；
主板VPD与中板VPD通过交互通道发送VPD page与本端主板上Expander进行交互；本端主板上Expander识别VPD page中VPD编号；若识别到VPD page中VPD编号为中板VPD，则本端主板上Expander判断主从模式；
VPD page为VPD标识。
若为主模式，则本端主板上Expander执行中板VPD读写动作；中板VPD读写动作包括与本端主板上Expander建立VPD读写状态和数据是否匹配异常的标志，若检测所述标志异常，则警告，并提示进行修复动作；
若为从模式则通过交互通道发送给对端主板，由对端主板执行VPD读写指令。
所述所有VPD信息按照应用范围分为两种包括应用于单个板卡的，在每个主板板卡上增加EEPROM来存放，确保可以独立获取，叫本端主板VPD与对端主板VPD；应用于双控设备的，在两个主板连接的中板上增加双EEPROM来存放，叫做中板VPD，确保本端板卡与对端板卡可以读取的通路；因为数据至关重要，当单个EEPROM损坏，则数据无法恢复；因而采用双EEPROM设计，存放互为备份，并赋予可以读写校验的冗余性读写保护措施，保证其可靠。
所述VPD读写指令包括读指令与写指令。
所述读指令包括：当指令下发后需要执行EEPROM读取的硬件操作，硬件操作比较慢；因而需要拆成两条异步指令：read_control和read_data，即先发送read_control指令，稍后再发送read_data指令，将数据取走。
read_control格式：{cmd+offset+length}
read_data格式：{cmd+offset+length+data+checksum}
见图2，所述写指令包括：使用一条指令，按照{cmd+offset+length+data+checksum}格式发送到Expander，Expander按该格式接收后解析计算校验值，然后数据写入EEPROM。
与Expander进行交互还包括：本端主板Expander与对端主板Expander之间，建立VPD指令和数据的传输通道，当本端主板Expander识别到指令是本端主板执行，则直接执行；当对端主板Expander识别到指令需要对端主板执行，则通过传输通道发送给对端主板。
其中，所述SEND/RECEIVED diagnostic VPD page包括本端主板VPD、对端主板VPD以及中板VPD；
SAS协议是串行SCSI技术协议，是一种磁盘连接协议。
当识别到本端的主板VPD时，识别读写操作为：
识别为写指令：直接解析write指令，并向对应的offset写入data数据；
识别为读指令：直接解析read_control指令，读取对应offset的data数据，在接收到计算机程序的read_data指令时返回结果。
当识别到是对端的主板VPD时，识别读写操作为：
识别为写指令：经过交互通道发送给对端，由对端解析并执行；
识别为读指令：经过交互通道将read_control指令发送给对端，由对端执行；同时要接收到对端执行后的data数据；再当接收到计算机程序的read_data指令时返回结果。
当识别到是中板VPD时，不进行识别读写操作，
首先检测本端Expander的主从模式，(master/slave)
如果是master，则就可以直接执行“中板VPD动作”；
如果是slave，则经过交互通道发送给对端master。
见图3，所述中板VPD动作为Expander中为Master的负责执行读写动作；
执行写动作：对两片EEPROM都要写入，向对应的offset写入data和checksum值；
执行读动作：对两片EEPROM都要读取，读取对应offset的数据，分别称第一数据和第二数据；再比较两者结果是否一致。
当读取成功，且结果一致，则返回对应offset的数据；
当其中的一个EEPROM中数据读取失败，则上报该失败的标志，并返回另外一个EEPROM中数据；
当两个EEPROM中数据都读取失败，则返回失败标志；
当两个EEPROM中数据读取成功，且结果不一致：表明有误写入，或者EEPROM的硬翻转；需要做匹配动作：
对两个EEPROM对应偏移地址的数据分别进行校验匹配；
若两个EEPROM对应偏移地址的数据中任何一个EEPROM对应偏移地址的数据校验不匹配，则将另外一个EEPROM对应偏移地址的数据复制后写入校验不匹配的EEPROM对应偏移地址中；
若两个EEPROM对应偏移地址的数据都校验不匹配，则通过ECC修复算法修复两个EEPROM对应偏移地址的数据；若两个EEPROM对应偏移地址的数据都校验不匹配，则通过ECC修复算法修复两个EEPROM对应偏移地址的数据；修复两个EEPROM对应偏移地址的数据中异常位，若修复成功，则重新写入修复后的正常值；若修复失败，则上报VPD异常标志位；
当读取的两个EEPROM对应偏移地址的数据校验通过时，两个EEPROM对应偏移地址的数据都有正确的读写，并且两个EEPROM对应偏移地址的数据写入了差异的数据，且数据校验成功，无法判断正确的读写为哪个EEPROM对应偏移地址的数据，则上报搭配不当标志位；
收到的标志位后，确认Expander无法正常修复EEPROM对应偏移地址的数据，则做告警提示，并提示用户可供恢复的措施。
见图4，本说明书实施例还提供一种双控系统中冗余VPD的维护装置，包括：本端主板、对端主板以及中板；所述本端主板中设有本端主板VPD、本端Expander；所述对端主板中设有对端主板VPD、对端Expander；所述中板中设有两块EEPROM；所述本端Expander连接所述本端主板VPD与两块EEPROM；所述对端Expander连接所述对端主板VPD与两块EEPROM。
所述本端主板与对端主板中存储计算机程序，所述计算机程序执行上述任一项一种双控系统中冗余VPD的维护方法。
所述EEPROM为带电可擦可编程只读存储器，是一种掉电后数据不丢失的存储芯片，EEPROM可以在电脑上或专用设备上擦除已有信息，重新编程。
见图5，所述计算机程序直接读取主板VPD路径图。
见图6，以本端计算机程序为例，本端计算机程序与本端Expander发送识别到为对端的主板VPD的指令，本端Expander识别到指令后，识别到不是本端的指令，则发送给对端Expander去真正操作；获取对端的结果后，返回给计算机程序。
见图7，对端计算机程序发送给对端Expander，对端Expander为master，则直接读取EEPROM，并返回结果。
见图8，从Expander接收到指令后，识别到自己不能直接操作，而是通过交互通道发送给对端master，接收到master的结果后，返回给计算机程序。
其中，本端主板为第一主板，本端Expander为第一扩展板；对端主板为第二主板，对端Expander为第二扩展板。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种双控系统中冗余VPD的维护方法，其特征在于，包括：
将VPD分为主板VPD与中板VPD，将双控系统中主板分为第一主板和第二主板，第一主板和第二主板中分别设有扩展板；第一主板中扩展板为第一扩展板，第二主板中扩展板为第二扩展板；
主板VPD与中板VPD中建立VPD 标识；通过磁盘连接协议建立扩展板与主板VPD和中板VPD的交互通道；VPD 标识中包含VPD编号和VPD读写指令；
第一扩展板和第二扩展板通过交互通道接收VPD标识，根据VPD标识中VPD编号识别VPD为主板VPD或中板VPD，然后根据VPD读写指令进行读写操作；
当识别到VPD为主板VPD时，执行主板VPD读写操作；
当识别到VPD为中板VPD时，检测第一扩展板模式；
若第一扩展板模式为主模式，则第一扩展板执行中板VPD读写操作，
若第一扩展板模式为从模式，则由第二扩展板执行中板VPD读写操作；
执行中板VPD读写操作时，第一扩展板与第二扩展板中设置VPD状态标志位，当VPD状态标志位出现异常时，上报异常状态，并提示修复操作。
2.根据权利要求1所述的一种双控系统中冗余VPD的维护方法，其特征在于：所述主板VPD包括第一主板VPD和第二主板VPD；所述第一主板VPD为第一主板板卡上的EEPROM存储第一板卡信息的VPD；所述第二主板VPD为第二主板板卡上的EEPROM存储第二板卡信息的VPD；所述中板VPD为第一主板与第二主板连接的中板上的两个EEPROM存放双控系统信息的VPD；中板上两个EEPROM存放相同的数据。
3.根据权利要求1所述的一种双控系统中冗余VPD的维护方法，其特征在于：所述VPD读写指令包括读指令与写指令，根据读指令进行读操作，根据写指令进行写操作；
所述读操作为当读指令下发后执行EEPROM读取硬件操作，并将读指令拆成两条异步指令，读控制指令和读数据指令，先发送读控制指令，再发送读数据指令；
所述写操作为使用写指令，发送到扩展板，扩展板接收后解析并计算校验值，然后将解析后的数据写入EEPROM。
4.根据权利要求1所述的一种双控系统中冗余VPD的维护方法，其特征在于：所述第一扩展板与所述第二扩展板中，建立传输VPD指令和数据的通道；当第一扩展板识别到VPD读写指令是第一主板执行，则直接执行；当第一扩展板识别到读写指令需要第二主板执行，则通过传输通道将读写指令发送给第二主板。
5.根据权利要求2所述的一种双控系统中冗余VPD的维护方法，其特征在于：所述执行中板VPD读写操作包括执行中板VPD读动作与执行中板VPD写动作；
执行中板VPD写动作包括：第一扩展板解析写指令，并将写指令中将数据和校验码值写入中板上两个EEPROM偏移地址中。
6.根据权利要求5所述的一种双控系统中冗余VPD的维护方法，其特征在于：所述执行中板VPD读动作包括：
读取中板中两个EEPROM偏移地址中数据，分别记为第一数据和第二数据，比较第一数据和第二数据是否相同；
若读取成功，且第一数据和第二数据比较结果相同，则将第一数据和第二数据返回EEPROM偏移地址中；
若两个EEPROM其中一个EEPROM偏移地址的数据读取失败，则将该EEPROM记为失败EEPROM，并上报数据匹配失败的标志，将另一个EEPROM中偏移地址的数据存储至失败EEPROM的偏移地址中；
若两个EEPROM偏移地址的数据都读取失败，将数据匹配失败的标志存储至EEPROM偏移地址中；
若两个EEPROM偏移地址的数据读取成功，且第一数据和第二数据比较结果不相同，则存在误写入或者 EEPROM的硬翻转，进入匹配动作。
7.根据权利要求6所述的一种双控系统中冗余VPD的维护方法，其特征在于：所述匹配动作包括：
对两个EEPROM偏移地址的数据分别进行校验匹配；
若两个EEPROM偏移地址的数据其中一个EEPROM偏移地址的数据校验不匹配，则该EEPROM记为匹配失败EEPROM，并将另外一个EEPROM偏移地址的数据复制后写入匹配失败EEPROM的偏移地址中；
若两个EEPROM偏移地址的数据都校验不匹配，则通过ECC修复算法修复两个EEPROM偏移地址的数据；判断是否可以修复EEPROM偏移地址的数据中异常位；若可以修复，则重新写入修复后的正常值；若不可以修复，则上报VPD异常标志位；
当读取的两个EEPROM偏移地址的数据有校验通过时，则返回第一数据且上报搭配不当标志位；
收到VPD异常标志位或搭配不当标志位后，若扩展板无法正常修复EEPROM偏移地址的数据，则做告警提示，并提示恢复措施。
8.根据权利要求7所述的一种双控系统中冗余VPD的维护方法，其特征在于：所述搭配不当标志位为提示两个EEPROM偏移地址的数据都有正确的读写，但正确的读写只有一个EEPROM偏移地址的数据，无法判断正确的读写，则为搭配不当标志位。
9.一种双控系统中冗余VPD的维护装置，其特征在于，包括：第一主板、第二主板以及中板；所述第一主板中设有第一主板VPD、第一扩展板；所述第二主板中设有第二主板VPD、第二扩展板；所述中板中设有两块EEPROM；所述第一扩展板连接所述第一主板VPD与所述中板中两块EEPROM；所述第二扩展板连接所述第二主板VPD与所述中板中两块EEPROM；所述中板中两块EEPROM存放双控系统信息的VPD，称作中板VPD；所述中板中两块EEPROM存放相同的数据。
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