KR101110309B1 - ＰＣＩ－ｅ 버스 종단 저장장치를 위한 ＰＣＩ－ｅ 레이드 제어장치 및 그 를 이용한 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 PCI-e 버스를 이용하여 PCI-e 종단 저장장치로 레이드를 구현함으로써 자기 디스크를 이용한 종래의 레이드 제어방법, 및 장치에 비해 더 빠른 데이터 전송 속도를 확보하는 것은 물론, 데이터 병목현상을 감소시키는 PCI-e 버스 종단 저장장치를 위한 PCI-e 레이드 제어장치, 및 시스템을 개시한다. 본 발명의 PCI-e 버스 종단 저장장치를 위한 PCI-e 레이드 제어장치는 자기 디스크가 아닌 휘발성 메모리로 구성된 저장매체에 대해서도 보조전원과 별도의 백업장치를 적용하여 안정적으로 운영할 수 있다.
PCI-e 종단 저장장치, RAID 시스템, 고속 저장장치, SSD

Description

ＰＣＩ－ｅ 버스 종단 저장장치를 위한 ＰＣＩ－ｅ 레이드 제어장치 및 그 를 이용한 시스템{Apparatus for managing PCI-e bus terminal storage devices with RAID and system using the same}
본 발명은 레이드를 구성하는 장치, 및 시스템에 대한 것으로, 특히 레이드를 구성하는 저장장치와 제어장치를 PCI-e 기반으로 처리하며, PCI-e 기반의 저장장치와 레이드 제어장치를 PCI-e 버스로 연결하여 이용하는 PCI-e 레이드 제어장치, 및 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT성장동력기술개발의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다.[과제관리번호: 2008-S-037-01, 과제명: NGS(Next Generation Sotrage)시스템 기술 개발]
레이드(RAID) 제어장치는 복수의 자기 디스크를 하나의 논리 디스크처럼 작동하게 함으로써 개별 자기 디스크의 제한된 용량을 사용자가 원하는 만큼 확장하거나, 자기 디스크에 저장된 데이터의 안전성을 보전하기 위해 사용된다.
레이드 제어장치는 크게 하드웨어 방식과 소프트웨어 방식으로 나뉜다. 하드웨어 레이드 방식은 레이드 구성을 위해 연결되는 복수의 자기식 저장장치(통상 하드디스크)를 제어하는 전용 프로세서를 구비하며, 전용 프로세서는 레이드 레벨(0, 1, 5, 및 10등)에 따라 호스트(통상 퍼스널 컴퓨터)와 종단 저장장치(레이드 제어장치와 연결되는 자기식 디스크) 사이에 전송되는 데이터를 레이드 레벨에 맞추어 변환한다. 만일, 레이드 레벨 0이고, 자기식 저장장치가 두 개일 경우, 전용 프로세서는 호스트가 전송하는 데이터를 둘로 나누고 두 개의 자기식 저장장치에 둘로 나뉜 데이터를 교대로 저장한다.
하드웨어 방식의 제어장치는 SANs(Storage Area Networks, SANs) 또는 NAS(Network Attatched Storage, NAS) 서버에 위치하는 디스크 어레이와 같이 물리적으로 독립된 장치이다.
하드웨어 방식의 제어장치는 ATA(Advanced Technology Attachment), SATA(Serial ATA), SCSI(Small Computer System Interface), FC(Fiber Channel), SAS(Serial Attached SCSI)등의 인터페이스를 통해 종단 저장장치와 통신하며, 출력 방식은 호스트 측 호스트 아답터(HBA)와 통신한다. 출력 방식은 호스트의 컨트롤러가 하나의 디스크로 인식하도록 변환된다.
소프트웨어 레이드 방식은 호스트 측 프로세서가 데이터를 레이드 레벨에 맞추어 변환하고, 그 결과를 종단 저장장치에 저장하거나, 종단 저장장치에 저장된 데이터를 읽어들인다. 따라서, 소프트웨어 레이드 방식에서 제어장치는 호스트 측 프로세서와 데이터 통신을 수행하며, 호스트 측 프로세서가 처리한 데이터를 각 종단 저장장치에 입출력하는 단순한 기능을 수행한다.
한편, 레이드 장치와 연결되는 종단 저장장치들은 대부분 자기식 저장장치로 서, SATA II, SCSI, SAS, SCSI와 같은 인터페이스를 갖는다.
SATA II 방식의 하드디스크의 경우, 7200rpm 회전속도 및 버퍼 메모리 8MB를 갖는 하드디스크의 경우, 호스트와 버퍼 메모리 사이의 전송 속도는 통상 300MB/s 이고, 버퍼 메모리와 디스크간 175MB/s의 속도를 가진다.
SAS 방식의 15000rpm 회전속도 및 버퍼 메모리 16MB를 갖는 하드디스크의 경우, 호스트와 버퍼 메모리간 300MB/s, 버퍼 메모리와 디스크간 270MB/s의 속도를 갖는다.
또한, FC 4Gbps 방식의 15000rpm 회전속도 및 버퍼 메모리 16MB를 갖는 하드디스크의 경우에는 호스트와 버퍼 메모리간 425MB/s, 버퍼 메모리와 디스크간 250MB/s의 속도를 갖는다. 이와 같이 레이드 제어장치에서 사용하는 하드디스크들은 응답 및 탐색속도가 매우 느린 물리적 자기 디스크들로 이루어져 있다.
따라서, 시스템상의 데이터 전송량이 증가할 경우 시스템의 속도 저하 또는 시스템 장애를 발생시킨다.
본 발명의 목적은 PCI-e 버스를 이용하여 종단 저장장치에 대해 레이드를 구성함으로써 데이터에 대한 입출력 작업의 성능과 안정성을 개선하는 PCI-e 레이드 제어장치 및 시스템을 제공하는데 있다.
상기한 목적은 본 발명에 따라, PCI-e 인터페이스에 의해 데이터 통신을 수행하는 복수의 종단 저장장치를 사용자 정의되는 레이드 레벨에 따라 레이로 구성하여 호스트와 데이터를 송수신하는 PCI-e 레이드 제어부, 및 상기 PCI-e 레이드 제어부와 PCI-e 인터페이스로 접속되며, 상기 PCI-e 인터페이스의 대역폭을 상기 복수의 종단 저장장치에 할당하는 PCI-e 확장부에 의해 달성된다.
상기한 목적은 본 발명에 따라, 복수의 종단 저장장치와 PCI-e 버스로 접속되며, 사용자 정의되는 레이드 레벨에 따라 상기 각 종단 저장장치를 레이드 구성하는 제1 PCI-e 레이드 제어부, 상기 PCI-e 버스를 통해 상기 제1 PCI-e 레이드 제어부와 상기 각 종단 저장장치에 병렬로 접속되는 제2 PCI-e 레이드 제어부, 및 상기 제1 PCI-e 레이드 제어부, 및 상기 제2 PCI-e 레이드 제어부의 상태를 판단하며, 상기 제1 PCI-e 레이드 제어부에 오류가 발생 시, 상기 제1 PCI-e 레이드 제어부를 상기 제2 PCI-e 레이드 제어부로 절체하는 호스트에 의해 달성된다.
상기한 목적은 본 발명에 따라, 사용자 정의되는 레이드 레벨에 따라 복수의 종단 저장장치를 레이드 구성하는 제1 PCI-e 레이드 제어부, 및 상기 제1 PCI-e 레 이드 제어부를 모니터링 하는 제1호스트로 구성되는 주 시스템, 및 상기 제1 PCI-e 레이드 제어부, 및 상기 제1호스트와 동일한 형태의 제2 PCI-e 레이드 제어부와 제2호스트를 구비하는 보조 시스템을 구비하며, 상기 보조 시스템은, 상기 제1호스트와 네트워크 접속되어 상기 제1호스트를 통해 상기 주 시스템의 상태를 모니터링 하고, 상기 주 시스템에 오류가 발생 시, 상기 주 시스템을 대체하여 구동하는 PCI-e 레이드 제어장치를 이용한 레이드 시스템에 의해 달성된다.
상기한 목적은 본 발명에 따라, 복수의 제1 종단 저장장치, 사용자 정의된 레이드 레벨에 따라 상기 제1종단 저장장치를 레이드 구성하는 제1 PCI-e 레이드 제어부, 및 상기 제1 PCI-e 레이드 제어부의 상태를 모니터링하는 제1호스트로 구성되는 제1저장장치, 및 상기 레이드 레벨에 따라 상기 제2 종단 저장장치를 레이드 구성하는 제2 PCI-e 레이드 제어부, 및 상기 제2 PCI-e 레이드 제어부의 상태를 모니터링하는 제2호스트로 구성되는 제2저장장치를 구비하며, 상기 제1 종단 저장장치와 상기 제2 종단 저장장치는 동일 데이터를 구비하고, 상기 제1호스트와 상기 제2호스트는 상호 네트워크 접속되어 상호 모니터링을 수행하며, 모니터링 수행결과 상기 제1호스트에 오류가 발생 시, 상기 제2호스트가 상기 제1저장장치를 대체하는 PCI-e 레이드 제어부를 이용한 레이드 시스템에 의해 달성된다.
본 발명에 따른 PCI-e 레이드 제어장치, 및 시스템은 레이드 제어장치와 종단 저장장치 사이를 PCI-e 버스로 구현함으로써, 자기식 저장장치에 의한 병목현상을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 PCI-e 버스 종단 저장장치를 위한 PCI-e 레이드 제어장치는 자기식 저장매체 대신 휘발성 메모리로 종단 저장장치를 구성할 때, 보조전원, 및 백업 장치를 구비함으로써 레이드 제어장치를 안정적으로 운용할 수 있다.
본 발명을 설명하기에 앞서, 본 발명에 따른 PCI-e 레이드 제어장치와 종래의 레이드 제어장치를 간략히 비교하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 PCI-e 레이드 제어장치는, PCI-e 버스를 이용하여 레이드를 구성한다. PCI-e 버스는 본래 마이크로 프로세서와 주변장치 사이의 데이터 전송을 고속으로 처리하기 위해 인텔社에서 제안되었으며, 현재, 높은 데이터 전송능력을 필요로 하는 그래픽 카드, 및 PCI 기반의 슬롯 장착형 주변 기기에 적용되고 있다.
본 발명은 단순히 호스트와 PCI-e 레이드 제어장치를 PCI-e 버스로 처리하는것을 넘어서, PCI-e 레이드 제어장치와 종단 저장장치까지 PCI-e 버스로 연결하고 데이터를 처리함으로써 동일한 버스(PCI-e 버스)를 이용하여,
- 종단 저장장치 - PCI-e 레이드 제어장치 - 호스트로 이어지는 모든 버스를 PCI-e 버스로 연결한다.
- 종단 저장장치에서 호스트로 이어지는 모든 버스가 PCI-e로 처리됨에 따라, PCI-e 제어장치가 각 종단 저장장치를 이용하여 데이터를 입출력하는 량과 속도는 종래에 비해 비약적으로 증가한다.
종래의 레이드 처리장치는 호스트, 및 종단 저장장치와 SATA, IDE, 또는 SCSI 인터페이스로 연결되고, 종단 저장장치의 인터페이스에 맞추어 레이드 처리장치와 종단 저장장치가 접속되는 구조를 갖는다.
만일, 레이드 구성을 위해 사용되는 하드디스크 드라이브가 SATA II 방식일 경우, 종래의 레이드 처리장치는 하드디스크 드라이브와 SATA II 방식으로 접속되며, 호스트에 마련되는 포트나 슬롯의 규격(통상 SATA, SCSI)에 맞추어 데이터를 변환하였다.
종래의 레이드 처리장치는, 하드디스크 드라이브의 인터페이스와 호스트 측 인터페이스는 서로 다를 수 있으며, 이 경우, 하드디스크 드라이브에서 입출력되는 데이터는 두 번의 데이터 포멧 변환 과정을 거친다.
반면, 본 발명에 따른 PCI-e 레이드 처리장치는 종단 저장장치부터 호스트에 이르기까지 동일한 인터페이스를 이용하므로 데이터 형태를 변환할 필요가 없고,
PCI-e 버스가 제공하는 대역폭만큼 종단 저장장치의 개수를 늘릴 수 있으므로 호스트와 PCI-e 레이드 처리장치의 데이터 전송 능력이 비약적으로 증가함은 물론, 버스의 데이터 전송능력이 부족할 때 발생하는 병목현상도 대폭 감소시킬 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 PCI-e 레이드 제어장치에 대한 개략적인 블록개념도를 나타낸다.
도 1을 참조하면, PCI-e 레이드 제어장치는 PCI-e 레이드 제어부(200), 및 복수의 종단 저장장치(500)로 구성되며, PCI-e 레이드 제어부(200)는 PCI-e 레이드 처리부(300), 및 PCI-e 레이드 확장부(400)를 구비한다.
PCI-e 레이드 제어부(200)는 호스트(100)와 데이터를 송수신하며, 사용자 설정된 레이드 레벨에 따라 호스트(100)가 전송하는 데이터를 각 종단 저장장치(500a ～ 500n)에 저장하거나, 각 종단 저장장치(500a ～ 500n)에서 데이터를 획득한 후, 사용자 설정된 레이드 레벨에 맞추어 데이터를 변환 후, 호스트(100)로 전송한다. PCI-e 레이드 제어부(200)는 호스트(100)와 PCI-e 버스에 의해 연결되며, 종단 저장장치(500a ～ 500n)와도 PCI-e 버스에 의해 접속된다.
여기서, 레이드 레벨은 0, 1, 5, 10..., 50과 같이, 복수의 종단 저장장치를 묶어서 사용하는 레이드 방법에 해당한다.
예컨대, 레이드 레벨 0은 호스트(100)에서 PCI-e 레이드 제어부(200)로 전송한 데이터를 종단 저장장치의 개수에 따라 복수의 부분 데이터로 분할하고, 분할된 각 부분 데이터를 종단 저장장치 각각(500a ～ 500n)에 나누어 저장하는 방법이고,
레이드 레벨 1은 호스트(100)에서 PCI-e 레이드 제어부(200)로 전송한 데이터를 종단 저장장치(500a ～ 500n) 각각에 똑같이 카피하여 저장함으로써, 데이터의 안정성과 보존성을 높이는 방법이며,
레이드 레벨 5는 호스트(100)에서 PCI-e 레이드 제어부(200)로 전송한 데이터를 각 종단 저장장치(500a ～ 500n)에 나누어 저장하되, 각 종단 저장장치들(500a ～ 500n) 중 하나는 추후 데이터 저장에 문제가 발생한 종단 저장장치(500a ～ 500n 중 어느 하나)를 대체하도록 예비로 구성되고, 각 종단 저장장 치(500a ～ 500n) 스스로는 데이터 오류 복구를 위한 코드를 내장하도록 하는 방법이다.
이 외에도 다양한 레이드 레벨이 존재하나, 레이드 레벨 0, 1, 5를 기본으로 변형된 것이므로, 이하 설명을 생략하도록 한다.
종단 저장장치(500a ～ 500n)는 휘발성, 또는 비 휘발성 저장장치일 수 있다.
종단 저장장치(500a ～ 500n)는 SSD(Solid State Device)로 구성되거나, 램(Random Access Memory), SRAM(Static Random Access Memory), 및 다양한 종류의 메모리를 이용하여 구성될 수 있다.
종단 저장장치(500a ～ 500n)는 PCI-e 레이드 제어부(200)와 PCI-e 버스에 의해 접속된다. 즉, 종단 저장장치(500a ～ 500n)는 PCI-e 레이드 제어부와 PCI-e 버스 규격에 따라 데이터를 송수신한다. 이때, 종단 저장장치(500a ～ 500n)의 PCI-e 버스가 갖는 대역폭은 PCI-e 레이드 제어부(200)가 갖는 PCI-e 버스의 대역폭에 비해 클 수 없다.
바람직하게는, PCI-e 레이드 제어부(200)는 PCI-e 레이드 처리부(300), 및 PCI-e 레이드 확장부(400)를 포함한다.
PCI-e 레이드 처리부(300)는 호스트(100)의 명령어를 해석하며, 각 종단 저장장치(500a ～ 500n)로 데이터를 전송하거나, 읽어서 호스트(100)로 제공한다. 또한, PCI-e 레이드 처리부(300)는 사용자 설정된 레이드 레벨에 따라 각 종단 저장장치(500a ～ 500n)에서 획득한 데이터를 변환한다. 예컨대, 사용자 설정된 레 이드 레벨이 0이고, 종단 저장장치가 참조부호 500a, 500b 이며, 호스트(100)의 명령어가 기록 명령어일 경우, PCI-e 레이드 처리부(300)는 호스트(100)가 전송하는 데이터를 두 개로 분할하고 종단 저장장치 500a, 500b에 교대로 나누어 준다. 반대로, 읽기 명령일 때는 종단 저장장치 500a, 500b에서 교대로 데이터를 획득하여 하나로 합치고, 합쳐진 데이터를 호스트(100)로 전송한다.
PCI-e 레이드 확장부(400)는 PCI-e 레이드 처리부(300)와 종단 저장장치(500a ～ 500n) 사이에 마련되며, PCI-e 레이드 처리부(300)가 전송 가능한 대역폭을 종단 저장장치(500a ～ 500n)의 개수에 따라 나누어 종단 저장장치(500a ～ 500n)에 할당한다. PCI-e 레이드 확장부(400)는 도시된 종단 저장장치(500a ～ 500n) 이외에도 종단 저장장치를 더 추가할 수 있도록 하는 슬롯(또는 소켓)을 구비하는 것이 바람직하다. PCI-e 레이드 확장부(400)는 종단 저장장치(500a ～ 500n)와 PCI-e 버스에 의해 접속되며, PCI-e 레이드 처리부(300)와 데이터 전송이 가능한 한도 내에서 각 종단 저장장치(500a ～ 500n)에 대역폭을 할당한다.
도 2는 도 1에 도시된 PCI-e 레이드 처리부에 대한 상세 블록도를 나타낸다.
도 2를 참조하면, PCI-e 레이드 처리부(300)는 레이드 관리부(310), PCI-e 종단 변환부(320), 및 PCI-e 루트 관리부(330)를 포함하며, 레이드 관리부(310)는 로컬 메모리(312, 315), 프로세서(311, 314), 공유 캐시 메모리(313), 및 보조 전원부(316)를 포함한다.
PCI-e 종단 변환부(320)는 레이드 관리부(310)와 호스트(100)의 인터페이스를 처리하며, 호스트(100)에서 전송하는 명령어, 및 데이터를 획득하여 레이드 관 리부(310)로 제공하고, 반대로, 레이드 관리부(310)에서 호스트(100)로 전송하는 데이터를 PCI-e 버스 규격으로 변환한다.
PCI-e 루트 관리부(330)는 종단 저장장치(500a ～ 500n)와 접속되며, 종단 저장장치(500a ～ 500n)에서 획득한 데이터를 레이드 관리부(310)로 제공하고, 레이드 관리부(310)에서 종단 저장장치(500a ～ 500n)로 향하는 데이터를 PCI-e 버스 규격에 따라 변환한다.
레이드 관리부(310)는 사용자 설정된 레이드 레벨에 따라 종단 저장장치(500a ～ 500n)와 호스트 사이에 송수신 되는 데이터의 형태를 변환한다.
먼저, 프로세서(311)는 호스트(100)에서 요청되는 명령어를 획득하여 처리하며, 호스트(100) 측에서 데이터 기록을 요청 시, 기록이 요청된 데이터를 사용자 정의되는 레이드 레벨에 맞추어 변환하고, 변환된 데이터를 프로세서(314), 및 PCI-e 루트 관리부(330)를 통해 종단 저장장치(500a ～ 500n)로 제공한다.
다음으로, 프로세서(314)는 종단 저장장치(500a ～ 500n)에 억세스하여 획득한 데이터를 사용자 정의된 레이드 레벨에 따라 변환하고, 변환된 데이터를 프로세서(311), 및 PCI-e 종단 변환부(320)를 통해 호스트(100)로 제공한다.
프로세서(311)와 프로세서(314)는 데이터 변환을 위해 독립되는 로컬 메모리(312, 315)를 이용한다. 로컬 메모리(312)는 프로세서(311)에서 데이터 변환을 할 때, 프로세서(311)가 필요로 하는 임시 저장공간을 제공한다. 마찬가지로, 로컬 메모리(315)는 프로세서(315)가 데이터 변환을 수행할 때, 프로세서(315)가 필요로 하는 임시 저장공간을 제공한다.
공유캐시 메모리(313)는 호스트(100)가 자주 요청하는 데이터를 임시 버퍼링함으로써 종단 저장장치(500a ～ 500n)에서 데이터를 읽어오는 횟수를 최소화한다.
보조 전원부(316)는 본 발명에 따른 PCI-e 레이드 제어장치가 이상 작동을 하거나, 전원 이상이 발생할 경우, 로컬 메모리(312, 315)에 지속적으로 전원을 공급하여 종단 저장장치(500a ～ 500n)가 호스트(100)의 데이터를 기록할 수 있도록 한다.
도 3은 본 발명에 따른 PCI-e 레이드 확장부에 대한 상세 블록도를 나타낸다.
도 3을 참조하면, PCI-e 레이드 확장부(400)는 PCI-e 할당부(410), 및 복수의 PCI-e 슬롯(420a ～ 420n)을 구비한다.
PCI-e 레이드 확장부(400)는 PCI-e 루트 관리부(330)와 연결되며, 복수의 PCI-e 종단 저장장치(500a ～ 500n)와 연결이 가능하도록 PCI-e 버스를 확장한다.
PCI-e 레이드 확장부(400)는 PCI-e 할당부(410), 복수의 PCI-e 슬롯(420a ～ 420n) 및 백업 저장장치(430)를 포함한다.
PCI-e 할당부(410)는 각 PCI-e 슬롯(420a ～ 420n)과 PCI-e 버스에 의해 접속되며, 각 PCI-e 슬롯(420a ～ 420n)에 PCI-e 버스의 대역폭을 할당한다.
이때, PCI-e 할당부(410)는,
- PCI-e 할당부와 PCI-e 레이드 처리부(300) 사이를 연결하는 버스(A)의 대역폭을 각 PCI-e 슬롯(420a ～ 420n)에 번갈아 제공하거나,
- 버스(A)의 전체 대역폭을 각 슬롯(420a ～ 420n)의 개수에 따라, 또는 슬 롯(420a ～ 420n)에 접속되는 종단 저장장치(500a ～ 500n)의 개수에 따라 분할하여 제공할 수 있다.
백업 저장장치(430)는 휘발성 메모리나, SSD를 종단 저장장치(500a ～ 500n)로 사용할 때, 시스템 이상이나 전원 이상에 의해 데이터가 소멸될 위험이 있을 때, 데이터를 기록해두어 데이터 소멸을 방지한다. 전원이 차단될 때, 데이터 소실의 위험을 없애기 위해, 백업 저장장치(430)는 전원이 차단될 때, 데이터가 사라지는 메모리 대신, 자기 디스크 기반의 드라이브를 사용하는 것이 바람직하다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 PCI-e 레이드 제어장치, 및 레이드 구성시스템을 나타낸다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 PCI-e 레이드 제어장치는 호스트(700)와 접속되는 PCI-e 레이드 제어부(710), 복수의 종단 저장장치(720), 및 백업 저장장치(730)를 구비한다.
호스트(700)는 데이터 처리에 대한 명령어를 PCI-e 레이드 제어부(710)로 전달한다. PCI-e 레이드 제어부(710)를 구성하는 PCI-e 레이드 처리부, 및 PCI-e 레이드 확장부의 구성과 구동방식은 도 2와 도 3을 통해 설명된 PCI-e 레이드 처리부(300), 및 PCI-e 레이드 확장부(400)의 내용을 준용하도록 한다.
본 실시예에 따른 PCI-e 레이드 제어장치는 호스트 시스템(700)과 PCI-e 케이블 또는 슬롯으로 연결된다. PCI-e 레이드 제어장치는 레이드 구성방법에 따라 종단 저장장치(720)를 적어도 2개 이상 연결하고, 데이터의 안정성을 보장하기 위해 백업 저장장치(730)를 포함한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 PCI-e 레이드 제어장치, 및 레이드 시스템을 나타낸다.
도 5를 참조하면 본 실시예에 따른 PCI-e 레이드 제어장치는 동일한 PCI-e 종단 저장장치(750)에 두 개의 PCI-e 레이드 제어부(760, 770)가 이중으로 연결되어 구성된다.
PCI-e 레이드 제어부를 이중으로 구성하면 데이터의 보존 및 시스템 서비스 유지 신뢰성을 더욱 증가한다. 제1 PCI-e 레이드 제어부(760)는 주 처리부로 동작한다. 제1 PCI-e 레이드 제어부(760)에 이상이 발생하는 경우, 호스트(750)는 제1 PCI-e 레이드 제어부(760)를 제2 PCI-e 레이드 제어부(770)로 절체한다. 여기서, PCI-e 레이드 제어부(760, 770)만 이중으로 구성하고, PCI-e 종단 저장장치 및 백업장치는 공유한다.
여기서, 제1 PCI-e 레이드 제어부(760), 및 제2 PCI-e 레이드 제어부(770)의 구조, 및 동작방식은 전술한 도 1과 도 2에 도시되고 설명한 PCI-e 레이드 제어부(200)를 준용하도록 한다.
도 6 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 PCI-e 레이드 제어장치, 및 레이드 시스템을 나타낸다.
도시된 실시예는, PCI-e 레이드 제어부와 호스트 시스템을 이중으로 구성하는 특징을 갖는다. 도면에서, 제1 PCI-e 레이드 제어부(841)와 제1 호스트 시스템(844)을 주 시스템(800)으로 설정하고, 제2 PCI-e 레이드 제어부(851)와 제2 호스트 시스템(854)을 예비 시스템(810)으로 설정한다. 제1, 제2 호스트 시스 템(844, 854)은 전용 네트워크로 연결되며, 주 시스템(800)에 이상 발생시 예비 시스템(810)이 복수의 종단 저장장치(853)를 교대로 관리한다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 PCI-e 레이드 제어장치, 및 레이드 시스템을 나타낸다.
본 실시예는, 동일한 구조를 갖는 제1 PCI-e 레이드 저장장치(840)와 제2 PCI-e 레이드 저장장치(850)를 이중으로 구성한다. 두 개의 PCI-e 레이드 저장장치(840, 850)는 각각 별도의 PCI-e 종단 저장장치(842, 857)를 구비하며, 동일한 데이터를 저장하고 있다. 두 개의 PCI-e 레이드 저장장치(840, 850)는 전용 네트워크로 연결된다.
제1 PCI-e 레이드 저장장치(840)가 주 장치로 동작하면, 제2 PCI-e 레이드 저장장치(850)는 제1 PCI-e 레이드 저장장치(840)와 동일한 데이터를 저장한다. 제1 PCI-e 레이드 저장장치(840)에 이상이 발생시, 제2 PCI-e 레이드 저장장치(850)는 전용 네트워크를 통해 제1 PCI-e 레이드 저장장치(840)의 이상을 감지하고 제1 PCI-e 레이드 저장장치를 대신하여 구동한다.
여기서, 제1 PCI-e 레이드 저장장치(840), 및 제2 PCI-e 레이드 저장장치(850)에 각각 내장되는 제1 PCI-e 레이드 제어부(846), 및 제2 PCI-e 레이드 제어부(856)의 구성과 구동 방법은 앞서 도 1 ～ 도 3을 통해 설명된 내용을 준용토록 한다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 PCI-e 레이드 제어장치에 대한 개략적인 블록개념도,
도 2는 도 1에 도시된 PCI-e 레이드 처리부에 대한 상세 블록도,
도 3은 본 발명에 따른 PCI-e 레이드 확장부에 대한 상세 블록도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 PCI-e 레이드 제어장치, 및 레이드 시스템을 나타내는 도면,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 PCI-e 레이드 제어장치, 및 레이드 시스템을 나타내는 도면,
도 6 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 PCI-e 레이드 제어장치, 및 레이드 시스템을 나타내는 도면, 그리고
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 PCI-e 레이드 제어장치, 및 레이드 시스템을 나타낸다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 호스트 200 : PCI-e 레이드 제어부
300 : PCI-e 레이드 처리부 400 : PCI-e 레이드 확장부
500a ～ 500n : 종단 저장장치

Claims (8)

  1. PCI-e 인터페이스에 의해 데이터 통신을 수행하는 복수의 종단 저장장치;
    호스트와 PCI-e 버스를 통해 데이터를 송수신하며, 사용자 정의되는 레이드 레벨에 따라 상기 복수의 종단 저장장치를 레이드로 구성하여 데이터를 처리하는 PCI-e 레이드 처리부; 및
    상기 PCI-e 레이드 처리부와 PCI-e 버스로 접속되며, 상기 PCI-e 버스 대역폭을 상기 복수의 종단 저장장치에 할당하는 PCI-e 확장부를 포함하는 PCI-e 레이드 제어장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 PCI-e 확장부는,
    상기 PCI-e 레이드 처리부와 접속되는 PCI-e 버스의 대역폭을 상기 각 종단 저장장치에 할당하는 것을 특징으로 하는 PCI-e 레이드 제어장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 PCI-e 확장부는,
    상기 각 종단 저장장치의 개수에 따라 상기 PCI-e 버스의 대역폭을 분할하여 할당하는 것을 특징으로 하는 PCI-e 레이드 제어장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 PCI-e 확장부는,
    상기 PCI-e 버스를 상기 각 종단 저장장치에 번갈아 제공하는 것을 특징으로 하는 PCI-e 레이드 제어장치.
  5. 제1항에 있어서,
    PCI-e 레이드 처리부에 보조 전원을 공급하는 백업 저장장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PCI-e 레이드 제어장치.
  6. PCI-e 인터페이스에 의해 데이터 통신을 수행하는 복수의 종단 저장장치;
    상기 복수의 종단 저장장치와 PCI-e 버스로 접속되며, 사용자 정의되는 레이드 레벨에 따라 상기 복수의 종단 저장장치를 레이드로 구성하여 데이터를 처리하는 제1 PCI-e 레이드 제어부;
    상기 PCI-e 버스를 통해 상기 제1 PCI-e 레이드 제어부와 상기 복수의 종단 저장장치에 병렬로 접속되는 제2 PCI-e 레이드 제어부; 및
    상기 제1 PCI-e 레이드 제어부, 및 상기 제2 PCI-e 레이드 제어부의 상태를 판단하며, 상기 제1 PCI-e 레이드 제어부에 오류가 발생 시, 상기 제1 PCI-e 레이드 제어부를 상기 제2 PCI-e 레이드 제어부로 절체하는 호스트를 포함하는 PCI-e 레이드 제어장치를 이용한 레이드 시스템.
  7. PCI-e 인터페이스에 의해 데이터 통신을 수행하는 복수의 종단 저장장치;
    사용자 정의되는 레이드 레벨에 따라 상기 복수의 종단 저장장치를 레이드로 구성하여 데이터를 처리하는 제1 PCI-e 레이드 제어부, 및 상기 제1 PCI-e 레이드 제어부를 모니터링 하는 제1호스트로 구성되는 주 시스템; 및
    상기 제1 PCI-e 레이드 제어부, 및 상기 제1 호스트와 동일한 형태의 제2 PCI-e 레이드 제어부와 제2 호스트를 구비하는 보조 시스템;을 구비하며,
    상기 보조 시스템은, 상기 제1 호스트와 네트워크 접속되어 상기 제1 호스트를 통해 상기 주 시스템의 상태를 모니터링 하고,
    상기 주 시스템에 오류가 발생 시, 상기 주 시스템을 대체하여 구동하는 것을 특징으로 하는 PCI-e 레이드 제어장치를 이용한 레이드 시스템.
  8. PCI-e 인터페이스에 의해 데이터 통신을 수행하는 제1 그룹의 종단 저장장치;
    PCI-e 인터페이스에 의해 데이터 통신을 수행하는 제2 그룹의 종단 저장장치;
    사용자 정의된 레이드 레벨에 따라 상기 제1 그룹의 종단 저장장치를 레이드로 구성하여 데이터를 처리하는 제1 PCI-e 레이드 제어부, 및 상기 제1 PCI-e 레이드 제어부의 상태를 모니터링하는 제1 호스트로 구성되는 제1 저장장치; 및
    상기 레이드 레벨에 따라 상기 제2 그룹의 종단 저장장치를 레이드로 구성하여 데이터를 처리하는 제2 PCI-e 레이드 제어부, 및 상기 제2 PCI-e 레이드 제어부의 상태를 모니터링하는 제2 호스트로 구성되는 제2 저장장치;를 구비하며,
    상기 제1 그룹의 종단 저장장치와 상기 제2 그룹의 종단 저장장치는 동일 데이터를 구비하고, 상기 제1 호스트와 상기 제2 호스트는 상호 네트워크 접속되어 상호 모니터링을 수행하며, 모니터링 수행결과 상기 제1호스트에 오류가 발생 시, 상기 제2 호스트가 상기 제1 저장장치를 대체하는 것을 특징으로 하는 PCI-e 레이드 제어부를 이용한 레이드 시스템.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013176307A1 (en) * 2012-05-23 2013-11-28 Taejin Info Tech Co., Ltd. System architecture based on asymmetric raid storage
CN104765570A (zh) * 2015-03-16 2015-07-08 浪潮集团有限公司 一种基于pci-e多主机共享的存储单元

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9311018B2 (en) * 2010-05-11 2016-04-12 Taejin Info Tech Co., Ltd. Hybrid storage system for a multi-level RAID architecture
KR101972535B1 (ko) * 2013-12-30 2019-04-26 주식회사 태진인포텍 반도체 저장 장치
WO2023068463A1 (ko) * 2021-10-21 2023-04-27 서울대학교산학협력단 양자 회로 시뮬레이션을 위한 저장장치 시스템

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060161707A1 (en) 2005-01-20 2006-07-20 Dot Hill Systems Corporation Method for efficient inter-processor communication in an active-active RAID system using PCI-express links
KR20070029358A (ko) * 2005-09-09 2007-03-14 주식회사 태진인포텍 고속 메모리 기반의 스토리지 시스템 및 그 제어방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060161707A1 (en) 2005-01-20 2006-07-20 Dot Hill Systems Corporation Method for efficient inter-processor communication in an active-active RAID system using PCI-express links
KR20070029358A (ko) * 2005-09-09 2007-03-14 주식회사 태진인포텍 고속 메모리 기반의 스토리지 시스템 및 그 제어방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013176307A1 (en) * 2012-05-23 2013-11-28 Taejin Info Tech Co., Ltd. System architecture based on asymmetric raid storage
CN104765570A (zh) * 2015-03-16 2015-07-08 浪潮集团有限公司 一种基于pci-e多主机共享的存储单元

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