CN212723997U - 一种实现全闪存阵列多控共享的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种实现全闪存阵列多控共享的装置，包括固态硬盘、硬盘背板、控制器节点、转换板、以太网交换板和控制器背板；固态硬盘的数量等于转换板的数量；固态硬盘与转换板相连；转换板插在同一硬盘背板上；硬盘背板通过两个并联以太网交换板与同一控制器背板相连；控制器节点连接到控制器背板上。转换板将PCIE端口转换为两个网络端口；每个控制器节点上均设置两个网卡芯片；本实用新型采用以太网全交换，固态硬盘端口搭配一个以太网交换板，将固态硬盘端口转成两个网络端口，插到硬盘背板上。网络端口通过硬盘背板分别连接到两个以太网交换板上，控制器节点搭配网卡芯片连接到控制器背板上，极大的提升系统可靠性和产品竞争力。
Description
技术领域
本实用新型涉及云计算数据中心技术领域，特别提出了一种实现全闪存阵列多控共享的装置。
背景技术
随着信息技术的发展，数据中心对存储的性能、可靠性要求越来越高，全闪存存储逐渐流行起来。
当前的全闪存系统中使用最广泛的是U.2SSD，PCIEx4的接口，可以配置成PCIEx2*2，从而支持双端口，对两个控制器同时可见。如图1给出了现有技术中25盘位示意图；如图2给出了现有技术中50盘位示意图。假设其中一个控制器故障，U.2SSD对于另外一个控制器还是可见的，常见全闪存系统利用这种保障可靠性。但这种可靠性还是有限的，无法实现SSD对四个控制器可见，如果对四个控制器可见，就可以实现更高的可靠性，最坏的情况可以坏掉3个控制器，全闪存系统依然可以对外提供服务。
发明内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提出一种实现全闪存阵列多控共享的装置，极大的提升了系统的可靠性，提升了产品竞争力。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种实现全闪存阵列多控共享的装置，包括固态硬盘、硬盘背板和控制器节点，还包括转换板、以太网交换板和控制器背板；
所述固态硬盘的数量等于转换板的数量；所述固态硬盘与转换板相连；所述转换板插在同一硬盘背板上；所述硬盘背板通过两个并联的以太网交换板与同一控制器背板相连；所述控制器节点连接到控制器背板上。
进一步的，所述转换板将PCIE端口转换为两个网络端口；所述网络端口的速率为25G或者50G。
进一步的，所述转换板芯片的型号为Marvell的SN2400系列。
进一步的，所述以太网交换板端口的数量等于控制器节点的数量。
进一步的，每个控制器节点上均设置两个网卡芯片；所述网卡芯片为支持 100G、200G或者300G的芯片。
进一步的，每个控制节点均通过两个网卡芯片连接到同一控制器背板上。
进一步的，所述固态硬盘的接口包括U.2接口、M.2接口、E1.L接口和E1.S 接口。
发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
本实用新型提出了一种实现全闪存阵列多控共享的装置，包括固态硬盘、硬盘背板和控制器节点，还包括转换板、以太网交换板和控制器背板；固态硬盘的数量等于转换板的数量；固态硬盘与转换板相连；转换板插在同一硬盘背板上；硬盘背板通过两个并联的以太网交换板与同一控制器背板相连；控制器节点连接到控制器背板上。转换板将PCIE端口转换为两个网络端口；网络端口的速率为25G或者50G。每个控制器节点上均设置两个网卡芯片；网卡芯片为支持100G、200G或者300G的芯片。本实用新型用以太网全交换，首先固态硬盘端U.2SSD搭配一个以太网交换板，将U.2SSD转成两个25G网络端口，插到硬盘背板上。这两个25G的端口通过硬盘背板分别连接到两个以太网交换板上。控制器节点搭配两个200G的网卡芯片，将200G网络连接到控制器背板上，通过控制器背板分别接到两个转换板上。SSD通过以太网网络就可以实现对所有控制器可见。在控制器出现只剩下一个正常，其余坏掉、转换板坏掉一个的极端场景，系统依然可以访问后端所有SSD进行数据存储，极大的提升了系统的可靠性，提升了产品竞争力。本实用新型支持的接口不局限于U.2接口，可以是M.2、E1.L、E1.S等企业级SSD接口。
附图说明
如图1为现有技术中PCIE直连25盘位示意图；
如图2为现有技术中PCIE直连50盘位示意图；
如图3为本实用新型实施例1一种实现全闪存阵列多控共享的装置示意图。
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/ 或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本实用新型省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本实用新型。
具体实施方式
实施例1
本实用新型实施例1提出了一种实现全闪存阵列多控共享的装置，如图3 为本实用新型实施例1一种实现全闪存阵列多控共享的装置示意图。该装置固态硬盘、硬盘背板和控制器节点，还包括转换板、以太网交换板和控制器背板。
固态硬盘的数量等于转换板的数量；固态硬盘与转换板相连；转换板插在同一硬盘背板上；本实用新型实施例1中固态硬盘的数量为50个，本实用新型保护的数量不局限于实施例1。转换板的数量也为50个，转换板支持PCIE转成两个网络端口，速率为25G或者50G，转换板芯片可以选择Marvell的SN2400 系列。SSD和转换板作为一个模组插到硬盘背板上。
本实用新型中使用两块并联的以太网交换板连接硬盘背板和控制器背板。太网交换板的交换芯片根据支持的固态硬盘的数量以及控制器节点的数量进行合理选型，以太网交换板端口的数量等于控制器节点的数量。
相比现有技术的直连设计，每个控制器节点需要增加两个网卡芯片，根据性能需求，可以灵活选取100G、200G、400G的网卡芯片。本实用新型选取200G， 200G网络信号通过控制器背板连接到交换板上。本发明保护的范围不局限于实施例1.每个控制节点均通过两个网卡芯片连接到同一控制器背板上。本实用新型中设置4个控制器节点。
本实用新型支持的接口不局限于U.2接口，可以是M.2、E1.L、E1.S等企业级SSD接口。后端50个SSD对四个控制器节点全可见，可以对50个SSD 进行读写访问，4个控制器节点任意坏掉三个的极端情况下，系统都可以正常工作。以太网交换板也是双保险设计，以太网交换板故障一个，不影响控制器正常访问SSD进行数据的读写。
硬盘背板通过两个并联的以太网交换板与同一控制器背板相连；控制器节点连接到控制器背板上。转换板将PCIE端口转换为两个网络端口；网络端口的速率为25G或者50G。每个控制器节点上均设置两个网卡芯片；网卡芯片为支持100G、200G或者300G的芯片。
本实用新型采用以太网网络取代PCIE直连，实现了U.2SSD对多控共享。 U.2SSD搭配一个以太网转换板，将U.2SSD转成两个25G网络端口。这两个 25G的端口通过硬盘背板分别连接到两个以太网交换板上。控制器节点搭配两个200G的网卡芯片，200G的网络端口通过控制器背板分别接到两个交换板上，以太网交换板冗余设计。SSD通过以太网网络实现对后端所有控制器可见。本实用新型采用硬盘背板、控制器背板的分离背板设计。控制器节点不限于4控或者8控。
上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制。对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的修改或变形。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
Claims (7)
1.一种实现全闪存阵列多控共享的装置，包括固态硬盘、硬盘背板和控制器节点，其特征在于，还包括转换板、以太网交换板和控制器背板；
所述固态硬盘的数量等于转换板的数量；所述固态硬盘与转换板相连；所述转换板插在同一硬盘背板上；所述硬盘背板通过两个并联的以太网交换板与同一控制器背板相连；所述控制器节点连接到控制器背板上。
2.根据权利要求1所述的一种实现全闪存阵列多控共享的装置，其特征在于，所述转换板将PCIE端口转换为两个网络端口；所述网络端口的速率为25G或者50G。
3.根据权利要求1所述的一种实现全闪存阵列多控共享的装置，其特征在于，所述转换板芯片的型号为Marvell的SN2400系列。
4.根据权利要求1所述的一种实现全闪存阵列多控共享的装置，其特征在于，所述以太网交换板端口的数量等于控制器节点的数量。
5.根据权利要求1所述的一种实现全闪存阵列多控共享的装置，其特征在于，每个控制器节点上均设置两个网卡芯片；所述网卡芯片为支持100G、200G或者300G的芯片。
6.根据权利要求5所述的一种实现全闪存阵列多控共享的装置，其特征在于，每个控制节点均通过两个网卡芯片连接到同一控制器背板上。
7.根据权利要求1所述的一种实现全闪存阵列多控共享的装置，其特征在于，所述固态硬盘的接口包括U.2接口、M.2接口、E1.L接口和E1.S接口。
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