CN116151298A - Raid卡监管装置、raid卡及raid卡监管方法 - Google Patents

Raid卡监管装置、raid卡及raid卡监管方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于技术领域,具体提供一种RAID卡监管装置、RAID卡及RAID卡监管方法,装置包括:GPIO扩展芯片,所述GPIO扩展芯片具有多个GPIO接口组,多个所述GPIO接口组分别连接RAID卡上的供电芯片的复位接口和使能接口以及RAID卡上的主控芯片的复位接口和使能接口;所述GPIO扩展芯片还通过I2C接口经I2C链路连接BMC,以使BMC通过GPIO扩展芯片监管RAID卡;其中,供电芯片用于为RAID卡上的CPLD供电。本发明可解决CPLD卡死时,无法获取板内电源工作状态的问题;可解决CPLD卡死时,无法在线重启CPLD和主控芯片的问题;可解决板卡的状态及控制依赖于供应商提供的接口的问题。

Description

RAID卡监管装置、RAID卡及RAID卡监管方法
技术领域
本发明属于服务器技术领域,具体涉及一种RAID卡监管装置、RAID卡及RAID卡监管方法。
背景技术
随着互联网以及大数据的发展,每天所产生的数据量呈现几何式增长,服务器磁盘的吞吐量也不断变大。与此同时,对服务器存储的安全性以及可靠性也有了更高的要求。RAID(Re dundant Array of Independent D i sk s,独立磁盘冗余阵列)卡虽然能有效解决数据存储安全性问题,但是,其自身也可能会产生一些运行故障,从而使服务器存储存在潜在的安全隐患。因此,如何提高RAID卡的安全性及稳定性,进而确保服务器存储的安全性是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
现有的RAID卡的方案大多依赖于供应商提供的解决方案,其主控硬件及软件设计受供应商控制,开发者无法在底层控制其工作状态。在常见RAID卡中,板卡的上电和控制芯片工作使能是由CPLD来控制的,其CPLD无硬件复位功能。
如上描述中,现有的技术方案,主要存在三个问题:当CPLD卡死时,无法获取板内电源工作状态;当CPLD卡死时,无法在线重启CPLD和主控芯片;板卡的状态及控制依赖于供应商提供的接口。
发明内容
针对现有技术的上述不足,本发明提供一种RAID卡监管装置、RAID卡及RAID卡监管方法,以解决上述技术问题。
第一方面,本发明提供一种RAID卡监管装置,包括:
GPIO扩展芯片,所述GPI O扩展芯片具有多个GPI O接口组,多个所述GPI O接口组分别连接RAID卡上的供电芯片的复位接口和使能接口以及RAID卡上的主控芯片的复位接口和使能接口;所述GP IO扩展芯片还通过I 2C接口经I 2C链路连接BMC,以使BMC通过GPIO扩展芯片监管RAID卡;其中,供电芯片用于为RAID卡上的CPLD供电。
进一步的,所述GP I O扩展芯片设置在RAID卡上。
进一步的,所述GP I O扩展芯片使用连接端口提供的电源供电。
进一步的,RAID卡上的每个供电芯片以及RAID卡上的主控芯片均对应一个GPIO接口组。
进一步的,所述GP IO接口组包括第一子接口和第二子接口,所述第一子接口连接使能接口,所述第二子接口连接复位接口,所述使能接口和所述复位接口属于同一芯片,所述芯片为供电芯片或主控芯片。
第二方面,本发明提供一种RAID卡,包括:RAID板卡主体,所述RAID板卡主体上设置有主控芯片、多个供电芯片和第一方面中提供的RAID卡监管装置。
第三方面,本发明还提供一种RAID卡监管方法,包括:
BMC通过系统检测RAID的在位情况,并保存为第一信息;
通过GP IO扩展芯片获取RAID卡的所有供电芯片的状态,并保存为第二信息;
基于第一信息、第二信息和预设控制规则判断RAID卡和RAID卡上的CPLD的状态;
基于RAID卡和RAID卡上的CPLD的状态,通过GP IO扩展芯片控制需要重启的目标器件复位,所述目标器件为RAID卡或CPLD。
进一步的,通过GPI O扩展芯片获取RAID卡的所有供电芯片的状态,并保存为第二信息,包括:
BMC通过I 2C链路接收GPI O扩展芯片上报各GP IO接口组的第二子接口的电信号;
根据预先存储的GPI O扩展芯片各GPI O接口组的连接对象和接收自GPI O扩展芯片的信息,获取各供电芯片的状态。
进一步的,基于第一信息、第二信息和预设控制规则判断RAID卡和RAID卡上的CPLD的状态,包括:
若第一信息为RAID卡不在位,则判定RAID卡需要复位;
若第一信息为RAID卡在位,则判断第二信息中各供电芯片的状态是否符合预设的标准状态:
若是,则判定CPLD状态正常;
若否,则判定CPLD处于掉电状态。
进一步的,基于RAID卡和RAID卡上的CPLD的状态,通过GPI O扩展芯片控制需要重启的目标器件复位,所述目标器件为RAID卡或CPLD,包括:
若RAID卡需要复位,则通过GP IO扩展芯片向主控芯片发送复位指令;
若CPLD处于掉电状态,则通过GP I O扩展芯片向对CPLD供电的供电芯片的复位接口发送信号,以使CPLD复位。
第三方面,提供一种终端,包括:
处理器、存储器,其中,
该存储器用于存储计算机程序,
该处理器用于从存储器中调用并运行该计算机程序,使得终端执行上述的终端的方法。
第四方面,提供了一种计算机存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述各方面所述的方法。
本发明的有益效果在于,
本发明提供的RAID卡监管装置、RAID卡及RAID卡监管方法,通过在设计RAID卡时,增加一个支持I 2C功能的GPI O扩展芯片,扩展芯片电连接RAID卡板内的CPLD、各供电芯片以及主控芯片。BMC通过上行I 2C连接至GP IO扩展芯片,因此可在CPLD卡死和掉电时,通过BMC依旧可以检测板卡内各电源模块的工作状态及控制其使能引脚;同时在CPLD掉电时,BMC可以对CPLD供电电源的供电芯片进行复位,从而达到复位CPLD的功能;此外通过BMC可独立完成对主控芯片的复位。本发明能够实现对RAID卡的监管,在RAID卡的CPLD卡死时仍然能够获取RAID卡的状态,以及对RAID进行复位等操作。
此外,本发明设计原理可靠,结构简单,具有非常广泛的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,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的附图。
图1是本发明一个实施例的RAID卡监管装置的示意性架构图。
图2是本发明一个实施例的RAID卡的总体架构图。
图3为本发明实施例提供的一种RAID监管方法的示例性流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案,下面将结合本发明实施例中的附图,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。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
下面对本发明中出现的关键术语进行解释。
BMC,执行伺服器远端管理控制器,英文全称为Bas eboard Management Controll er.为基板管理控制器。它可以在机器未开机的状态下,对机器进行固件升级、查看机器设备、等一些操作。在BMC中完全实现IPMI功能需要一个功能强大的16位元或32位元微控制器以及用于数据储存的RAM、用于非挥发性数据储存的快闪记忆体和韧体,在安全远程重启、安全重新上电、LAN警告和系统健康监视方面能提供基本的远程可管理性。除了基本的IPMI功能和系统工作监视功能外,通过利用2个快闪记忆体之一储存以前的B I OS,mBMC还能实现BI OS快速元件的选择和保护。例如,在远程B IOS升级後系统不能启动时,远程管理人员可以切换回以前工作的B IOS映像来启动系统。一旦B IOS升级後,B IOS映像还能被锁住,可有效防止病毒对它的侵害。
I 2C总线是由Phi l i ps公司开发的一种简单、双向二线制同步串行总线。它只需要两根线即可在连接于总线上的器件之间传送信息。主器件用于启动总线传送数据,并产生时钟以开放传送的器件,此时任何被寻址的器件均被认为是从器件.在总线上主和从、发和收的关系不是恒定的,而取决于此时数据传送方向。如果主机要发送数据给从器件,则主机首先寻址从器件,然后主动发送数据至从器件,最后由主机终止数据传送;如果主机要接收从器件的数据,首先由主器件寻址从器件.然后主机接收从器件发送的数据,最后由主机终止接收过程。在这种情况下.主机负责产生定时时钟和终止数据传送。
磁盘阵列(Re dundant Arrays of Independent D i sk s,RAID),有"数块独立磁盘构成具有冗余能力的阵列”之意。磁盘阵列是由很多块独立的磁盘,组合成一个容量巨大的磁盘组,利用个别磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘系统效能。利用这项技术,将数据切割成许多区段,分别存放在各个硬盘上。磁盘阵列还能利用同位检查(Par ity Che ck)的观念,当数组中任意一个硬盘发生故障时,仍可读出数据。在数据重构时,可将数据经计算后重新置入新硬盘中。
CPLD采用CMOS EPROM、EEPROM、快闪存储器和SRAM等编程技术,从而构成了高密度、高速度和低功耗的可编程逻辑器件。RAID卡的上电和控制芯片工作使能由CPLD控制。
RAID卡的上电和控制芯片工作使能由CPLD控制,而CPLD无硬件复位功能。当CPLD卡死时,无法获取板内电源工作状态;当CPLD卡死时,无法在线重启CPLD和主控芯片;板卡的状态及控制依赖于供应商提供的接口。
基于此,本发明提供一种RAID卡监管装置、RAID卡和RAID卡监管方法。在设计RAID卡时,增加一个支持I 2C功能的GPI O扩展芯片,由扩展芯片及其外围电路组成一个对RAID卡板内的CPLD、各电源模块检测及控制的模块电路;BMC通过上行I 2C连接至GPI O扩展芯片;这样可在CPLD卡死和掉电时,通过BMC依旧可以检测板卡内各电源模块的工作状态及控制其使能引脚;在CPLD掉电时,BMC可以对CPLD供电电源的DC芯片进行复位,从而达到复位CPLD的功能;此模块也与主控芯片的RESET和RSTB引脚相连,通过BMC可独立完成对主控芯片的复位。
为了便于对本发明的理解,下面以本发明的原理,结合实施例中对RAID卡进行监管的过程,对本发明提供的技术方案做进一步的描述。
具体的,请参考图1,RAID卡监管装置包括:
GPIO扩展芯片,GP IO扩展芯片具有多个GP IO接口组,多个GP IO接口组分别连接RAID卡上的供电芯片的复位接口和使能接口以及RAID卡上的主控芯片的复位接口和使能接口;GP IO扩展芯片还通过I 2C接口经I 2C链路连接BMC,以使BMC通过GP IO扩展芯片监管RAID卡;其中,供电芯片用于为RAID卡上的CPLD供电。
BMC通过GPI O扩展芯片可以获取RAID各供电芯片以及主控芯片的使能状态,并判断是否需要复位,对需要复位的器件发送复位指令。由此,可以实现在CPLD卡死时对RAID卡的监管。
将GPI O扩展芯片设置在RAID卡上,便于GPI O扩展芯片与其他芯片的连接。能够简化电路。
GPI O扩展芯片使用连接端口提供的电源供电,这样GPI O扩展芯片的工作状态不受RAID卡板卡内的工作状态影响。即该RAID卡监管装置可在RAID卡不在位时正常工作。
通常RAID卡内部有多个供电芯片和一个主控芯片,多个供电芯片均连接CPLD,主控芯片用于控制RAID卡的工作状态。RAID卡上的每个供电芯片以及RAID卡上的主控芯片均对应一个GP I O接口组。GPI O接口组包括第一子接口和第二子接口,第一子接口连接使能接口,第二子接口连接复位接口,使能接口和复位接口属于同一芯片,芯片为供电芯片或主控芯片。将这种连接关系保存至BMC,BMC即可将GPI O扩展芯片的信号转换为各供电芯片或主控芯片的信息。
其中,GPI O扩展芯片可选择PCA9555/CA9555等通过I 2C扩展GPI O的GP IO扩展芯片,其功耗低、I 2C速率可达400kHz及具备16个拓展GP IO(可根据不同板卡的需求选择不同GPI O资源的拓展芯片)。
本发明提供的RAID卡监管装置在设计RAID卡时,增加一个支持I 2C功能的GP IO扩展芯片,此芯片的供电电源使用连接端口提供的电源,这样GP IO扩展芯片的工作状态不受RAID卡板卡内的工作状态影响;将GP I O扩展芯片扩展出来的GP IO接口,分别连接至板卡内各供电IC的使能、PWRGD接口及主控芯片的复位、使能接口;将GPI O扩展芯片的I 2C链路通过上行接口连接至BMC,由BMC直接控制此模块电路。
在本发明的一种实施方式中,提供一种RAID卡,请参考图2,具体结构包括:RAID板卡主体,所述RAID板卡主体上设置有主控芯片、多个供电芯片和RAID卡监管装置。RAID卡监管装置包括:GP IO扩展芯片,GPI O扩展芯片具有多个GP IO接口组,多个GPI O接口组分别连接RAID卡上的供电芯片的复位接口和使能接口以及RAID卡上的主控芯片的复位接口和使能接口;GP IO扩展芯片还通过I 2C接口经I 2C链路连接BMC,以使BMC通过GP IO扩展芯片监管RAID卡;其中,供电芯片用于为RAID卡上的CPLD供电。BMC通过GP IO扩展芯片可以获取RAID各供电芯片以及主控芯片的使能状态,并判断是否需要复位,对需要复位的器件发送复位指令。由此,可以实现在CPLD卡死时对RAID卡的监管。将GP IO扩展芯片设置在RAID卡上,便于GP I O扩展芯片与其他芯片的连接。能够简化电路。GP IO扩展芯片使用连接端口提供的电源供电,这样GPIO扩展芯片的工作状态不受RAID卡板卡内的工作状态影响。即该RAID卡监管装置可在RAID卡不在位时正常工作。通常RAID卡内部有多个供电芯片和一个主控芯片,多个供电芯片均连接CPLD,主控芯片用于控制RAID卡的工作状态。RAID卡上的每个供电芯片以及RAID卡上的主控芯片均对应一个GPI O接口组。GP IO接口组包括第一子接口和第二子接口,第一子接口连接使能接口,第二子接口连接复位接口,使能接口和复位接口属于同一芯片,芯片为供电芯片或主控芯片。将这种连接关系保存至BMC,BMC即可将GPIO扩展芯片的信号转换为各供电芯片或主控芯片的信息。
请参考图3,基于RAID卡监管装置,在本发明的一种实施方式中提供一种RAID卡监管方法,包括以下步骤:
S 1、BMC通过系统检测RAID的在位情况,并保存为第一信息。
BMC通过查询命令即可检测RAID卡是否在位。同时,BMC与板卡内GPI O扩展芯片建立I 2C通信。
S 2、通过GP IO扩展芯片获取RAID卡的所有供电芯片的状态,并保存为第二信息。
BMC通过GPIO扩展芯片检测RAID各相关数据,具体的:
BMC通过I 2C链路接收GPI O扩展芯片上报各GP IO接口组的第二子接口的电信号;根据预先存储的GP IO扩展芯片各GPI O接口组的连接对象和接收自GPIO扩展芯片的信息,获取各供电芯片的状态。
S 3、基于第一信息、第二信息和预设控制规则判断RAID卡和RAID卡上的CPLD的状态。
若第一信息为RAID卡不在位,则判定RAID卡需要复位;若第一信息为RAID卡在位,则判断第二信息中各供电芯片的状态是否符合预设的标准状态:若是,则判定CPLD状态正常;若否,则判定CPLD处于掉电状态。
S4、基于RAID卡和RAID卡上的CPLD的状态,通过GP IO扩展芯片控制需要重启的目标器件复位,所述目标器件为RAID卡或CPLD。
若RAID卡需要复位,则通过GP IO扩展芯片向主控芯片发送复位指令;若CPLD处于掉电状态,则通过GPIO扩展芯片向对CPLD供电的供电芯片的复位接口发送信号,以使CPLD复位。
上述方法可解决CPLD卡死时,无法获取板内电源工作状态的问题;可解决CPLD卡死时,无法在线重启CPLD和主控芯片的问题;可解决板卡的状态及控制依赖于供应商提供的接口的问题。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述,但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下,本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换,而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种RAID卡监管装置,其特征在于,包括:
GPIO扩展芯片,所述GPIO扩展芯片具有多个GPIO接口组,多个所述GPIO接口组分别连接RAID卡上的供电芯片的复位接口和使能接口以及RAID卡上的主控芯片的复位接口和使能接口;所述GPIO扩展芯片还通过I 2C接口经I 2C链路连接BMC,以使BMC通过GPIO扩展芯片监管RAID卡;其中,供电芯片用于为RAID卡上的CPLD供电。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述GPIO扩展芯片设置在RAID卡上。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述GPIO扩展芯片使用连接端口提供的电源供电。
4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,RAID卡上的每个供电芯片以及RAID卡上的主控芯片均对应一个GPIO接口组。
5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述GPIO接口组包括第一子接口和第二子接口,所述第一子接口连接使能接口,所述第二子接口连接复位接口,所述使能接口和所述复位接口属于同一芯片,所述芯片为供电芯片或主控芯片。
6.一种RAID卡,其特征在于,包括:RAID板卡主体,所述RAID板卡主体上设置有主控芯片、多个供电芯片和权利要求1-5任一项所述的RAID卡监管装置。
7.一种RAID卡监管方法,其特征在于,由权利要求1-5任一项所述的BMC扩展芯片执行,所述方法包括:
BMC通过系统检测RAID的在位情况,并保存为第一信息;
通过GPIO扩展芯片获取RAID卡的所有供电芯片的状态,并保存为第二信息;
基于第一信息、第二信息和预设控制规则判断RAID卡和RAID卡上的CPLD的状态;
基于RAID卡和RAID卡上的CPLD的状态,通过GPIO扩展芯片控制需要重启的目标器件复位,所述目标器件为RAID卡或CPLD。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,通过GPIO扩展芯片获取RAID卡的所有供电芯片的状态,并保存为第二信息,包括:
BMC通过I 2C链路接收GPIO扩展芯片上报各GPIO接口组的第二子接口的电信号;
根据预先存储的GPIO扩展芯片各GPIO接口组的连接对象和接收自GPIO扩展芯片的信息,获取各供电芯片的状态。
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,基于第一信息、第二信息和预设控制规则判断RAID卡和RAID卡上的CPLD的状态,包括:
若第一信息为RAID卡不在位,则判定RAID卡需要复位;
若第一信息为RAID卡在位,则判断第二信息中各供电芯片的状态是否符合预设的标准状态:
若是,则判定CPLD状态正常;
若否,则判定CPLD处于掉电状态。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,基于RAID卡和RAID卡上的CPLD的状态,通过GPIO扩展芯片控制需要重启的目标器件复位,所述目标器件为RAID卡或CPLD,包括:
若RAID卡需要复位,则通过GPIO扩展芯片向主控芯片发送复位指令;
若CPLD处于掉电状态,则通过GPIO扩展芯片向对CPLD供电的供电芯片的复位接口发送信号,以使CPLD复位。
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