KR20000052155A - 스택 구조를 통한 와이드 울트라 2 엘 브이 디 스카시를 지원하는 레이드 시스템 - Google Patents

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Abstract

스택(stack) 구조를 통하여 와이드 울트라 2 LVD(Low Voltage Differential) 스카시를 지원하는 레이드(Redundant Arrays of Inexpensive Disks: RAID) 시스템에 관하여 개시한다. 본 발명은, 호스트 스카시(SCSI)로부터 상기 레이드 제어기의 스카시 버스 신호를 입력 받는 레이드 제어기 커넥터, 상기 레이드 제어기 커넥터로부터 신호를 받아들이는 스카시 입력단, 스카시 입력단에서 스카시 버스 신호를 받아 스카시 버스를 감시하는 SAF-TE(SCSI Accessed Fault Tolerant Enclosures) 제어기, 상기 SAF-TE 제어기로부터 스카시 버스 신호를 입력 받아 디스크에 연결시키는 디스크 커넥터, 디스크 커넥터로부터 스카시 버스 신호를 입력 받아 출력하는 데이지 체인(daisy chain)/스카시 단말기 커넥터, I2C 버스를 통하여 상기 SAF-TE 제어기를 감시하는 I2C 포트, 및 전원 공급 커넥터를 구비한다. 본 발명은, 와이드 울트라 2 LVD 스카시 규격을 지원 가능하게 하고, SAF-TE 및 레이드 관리에 유용성을 부여할 수 있는 효과가 있으며, 스택 구조를 통하여 하나의 레이드 시스템을 데이지 체인으로 연결하여 최대 4 개까지 연결할 수 있어 편리성을 증대시킨다.

Description

스택 구조를 통한 와이드 울트라 2 엘 브이 디 스카시를 지원하는 레이드 시스템{RAID system for wide ultra 2 LVD SCSI by stack configuration}
본 발명은 레이드(Redundant Arrays of Inexpensive Disks: RAID) 시스템에 관한 것으로서, 특히 스택(stack) 구조에 적용하기에 적합한 외부 레이드 시스템을 제공하는 장치에 관한 것이다.
도 1 은 종래 기술에 의한 레이드 회로 보드를 나타낸다. 도시한 바와 같이 기존의 레이드 회로 보드의 구성은, 레이드 제어기 커넥터(100), 전원 공급 커넥터(101), 데이지 체인(daisy chain) 또는 스카시 단말기(SCSI terminator) 커넥터(102), 디스크 커넥터(103), 및 스카시 커넥터(104)를 구비한다. 상기 하나의 데이지 체인 또는 스카시 단말기, 4 개의 ID를 가지는 디스크 커넥터, 그리고 하나의 스카시 커낵터는 스카시 신호를 입력 받기 위한 각각의 채널을 구성한다(105a,105b,105c,105d).
상기 레이드 제어기 커넥터(100)는 호스트 스카시로부터 스카시 버스 신호를 입력 받아 스카시 커넥터에 출력한다. 상기 출력된 신호는 ID의 번호 순서대로 디스크 커넥터를 통과하여 데이지 체인 또는 스카시 단말기 커넥터로 입력된다.
도시한 종래 레이드 회로 보드는 울트라 스카시(Ultra SCSI)를 사용하기 때문에 5, 12V의 전압만을 사용하였다. 이로 인하여 3.3V의 전원을 지원하는 와이드 울트라 2 LVD(Low Voltage Differential) 스카시 규격을 충족시킬 수 없었다. 또한, 스카시(Small Computer System Interface: SCSI) 버스를 관찰(monitor)하여 스카시 버스의 각종 정보 및 팬(fan)의 온도 등을 I2C 버스(Inter-Integrated Circuit Bus)를 통하여 통지하는 SAF-TE(SCSI Accessed Fault Tolerant Enclosures) 제어기를 사용하는 데에 제약이 있었고, 레이드를 관리하는 데어도 어려움이 있었다.
상기에서, I2C 버스는 필립스 사에서 개발한 와이어가 두 개이고(two-wire), 다중의 마스터를 가지는(multimaster) 시리얼 버스로서, 100 kbit/sec의 속도에서 다수 개의 디바이스들끼리 서로 통신할 수 있는 기능을 제공한다. 그 기능으로는, I2C 인터페이스, 팬 오동작 감지(Fan fail detection), 온도 감지(temperature detection), (하드 디스크의 LED 온오프, 오동작, 동작, 전원 등의) 상태 표시(Status display), AC 전원 오동작(power AC fail) 감시, DC 전원 상태(DC good state) 감시, 및 스카시 제어기 칩 관리 등이 있다.
상기에서, SAF-TE는 써드 파티(third party) 디스크 또는 레이드 제어기 등이 자동적으로 주변 장치(peripheral packaging)와 통합(integrate)되는 표준 기법으로서, LED, 가청 경보 신호(audible alarm), LCD 등의 상태 신호, 하드 드라이브의 핫 스와핑(hot swapping of hard drives), 및 기구의 감시(monitoring of enclosure components) 등을 지원한다. 상기 SAF-TE의 기능으로는, 각각의 하드 디스크의 전원을 온오프하는 핫 스와핑, 드라이브의 현재 상태 보고(report drive presence), 드라이브의 오동작 상태 보고(report drive fault state) 및 SAF-TE 명령어 실행 등이 있다.
따라서 본 발명은 상기한 바와 같이 동작되는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 스택(stack) 구조를 통한 와이드 울트라 2 LVD 스카시를 이용한 레이드 시스템을 구현함으로써, 컴퓨터의 입출력 성능 향상 및 데이터의 신뢰성을 확보하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적과 장점은 하기된 발명의 상세한 설명을 읽고 첨부된 도면을 참조하면 보다 명백해질 것이다.
도 1 은 종래 기술에 의한 레이드(RAID) 백플레인(backplane)의 블록도.
도 2 는 본 발명에 의한 레이드 백플레인의 블록도.
도 3 은 종래 레이드 백플레인과 본 발명의 백플레인 비교도.
도 4 는 본 발명에 의한 스택 구조를 통한 레이드 시스템.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100,200: 레이드 제어기 커넥터101,201: 전원 공급 커넥터
102,202:데이지 체인/스카시 단말기 커넥터
103,203: 디스크 커넥터 104,204: 스카시 커넥터
105a,105b,105c,105d,206a,206b,206c,206d: 채널 디바이스
205: SAF-TE 제어기 207: I2C 포트
401,402,403,404: 레이드 회로 보드
405: 스카시 케이블 406a,406b,406c: I2C 케이블
407a,407b,407c,407d: 스카시 커넥터
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명의 바람직한 실시예는,
호스트 스카시로부터 레이드 제어기의 스카시 버스 신호를 입력 받는 레이드 제어기 커넥터;
상기 레이드 제어기 커넥터로부터 신호를 받아들이는 스카시 입력단;
상기 스카시 입력단에서 스카시 버스 신호를 받아 스카시 버스를 감시하는 SAF-TE 제어기;
상기 SAF-TE 제어기로부터 스카시 버스 신호를 입력 받아 디스크에 연결시키는 디스크 커넥터;
상기 디스크 커넥터로부터 스카시 버스 신호를 입력 받아 출력하는 데이지 체인/스카시 단말기 커넥터;
I2C 버스를 통하여 상기 SAF-TE(SCSI Accessed Fault Tolerant Enclosures) 제어기를 감시하는 I2C 포트; 및
전원 공급 커넥터를 구비한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 SAF-TE 제어기는, 스카시 버스를 관찰하고, I2C 버스를 통하여 스카시 버스의 정보와 팬 온도 등을 I2C 포트에 알리고,
상기 스카시 커넥터, 상기 SAF-TE 제어기, 3 개의 디스크 커넥터, 및 데이지 체인 또는 스카시 단말기 커넥터를 사용하여 하나의 디바이스 채널을 이루고,
상기 디바이스 채널 4 개를 사용하여 하나의 레이드 회로 보드를 이루고,
상기 각 디바이스 채널당 3 개의 디스크를 사용할 수 있고,
상기 레이드 회로 보드를 연결하기 위하여 데이지 체인 방식을 사용하고,
상기 디스크 커넥터는, 전기적으로 핫 스와핑이 가능하고,
상기 데이지 체인/스카시 단말기 커넥터는, 스카시 단말기를 사용할 경우에는 LVD 단말기를 사용하여 접속하고 데이지 체인을 사용할 경우에는 와이드 울트라 2 LVD 스카시 케이블을 사용하고,
상기 레이드 회로 보드들을 서로 연결할 때 스카시 버스를 사용하여 각 보드의 스카시 입력단과 스카시 출력단을 데이지 체인 방식으로 연결하고,
상기 레이드 회로 보드들을 서로 연결할 때 I2C 버스를 사용하여 각 보드의 I2C 포트를 데이지 체인 방식으로 연결한다.
범용 레이드 제어기를 사용하여 시스템의 오류를 제거(fault tolerant)하고 디스크의 성능을 향상시키고 데이터의 신뢰성을 극대화하는 외부 레이드 회로 보드(external RAID backplane)의 설계가 가능하도록 할 수 있다. 또한 상기 범용 레이드 제어기를 사용하여 스카시의 LVD 및 싱글 엔드(single ended) 방식을 구성하여 와이드 울트라 2 스카시 기능을 가지는 레이드 시스템을 구현할 수 있다.
상기 범용 레이드 제어기를 2 개 사용하여 2 호스트 4 디바이스 채널로 구성함으로써 시스템의 오류를 방지할 수 있는 기능을 수행하도록 하고, 한 개의 레이드 제어기를 사용하여 하나의 호스트를 사용할 경우에는 4 개의 디바이스 채널을 사용하여 디스크를 접속하여 사용할 수 있다.
상기 레이드의 레벨로는 0, 1, 0/1, 3, 5 및 JBOD(Just Bunch of Disks) 등이 있다. 레벨 0 은 스트라이핑(striping)을, 레벨 1 은 미러링(mirroring)을, 레벨 0/1 은 스트라이핑과 미러링을, 레벨 3 은 하나의 패러티 디스크 설정을, 레벨 5 는 각각의 디스크에 패러티를 두어 레이드를 지원하는 것을 나타낸다. JBOD는 통상적으로 사용되는 디스크 전송 방식을 나타낸다. 와이드 울트라 2 LVD 스카시는 전송 속도가 80 MB/s 이며, 싱글 엔드 방식으로도 겸용하여 사용될 수 있다.
SAF-TE를 지원하는 상기 와이드 울트라 2 LVD 스카시는 시스템을 관리하며 I2C 시스템 관리 버스에 연결되어 있다.
도 2 는 본 발명에 의한 레이드 회로 보드(RAID backplane)의 블록도를 나타낸다. 본 발명의 구성은, 호스트 스카시로부터 상기 레이드 제어기의 스카시 버스 신호를 입력 받는 레이드 제어기 커넥터(200), 상기 레이드 제어기 커넥터로부터 신호를 받아들이는 스카시 입력단(204), 스카시 입력단에서 스카시 버스 신호를 받아 스카시 버스를 감시하는 SAF-TE 제어기(204), SAF-TE 제어기로부터 스카시 버스 신호를 입력 받아 디스크에 연결시키는 디스크 커넥터(203), 디스크 커넥터로부터 스카시 버스 신호를 입력 받아 출력하는 데이지 체인 또는 스카시 단말기 커넥터(201), I2C 버스를 통하여 상기 SAF-TE 제어기를 감시하는 I2C 포트(207), 그리고 전원 공급 커넥터(201)로 이루어진다.
도시한 바와 같이 본 발명은, 4 개의 디바이스 채널(206a,206b,206c,206d)을 가지고 있으며 각 디바이스 채널당 3 개의 디스크(203)를 사용할 수 있기 때문에, 결국 하나의 레이드 회로 보드에 총 12 개의 디스크를 접속할 수 있다.
데이지 체인 방식을 사용하여 상기 레이드 회로 보드 4 개를 연결하면 디바이스 채널당 12 개의 디스크를 연결할 수 있으며, 총 48 개의 디스크를 연결하여 사용할 수 있다.
디스크와 접속되는 디스크 커넥터(203)는 전기적으로 핫 스와핑을 할 수 있는 80 핀 짜리 SCA-2를 사용하고, 각각의 커넥터 ID 번호는 밑에서부터 위를 향하여 0에서 2 까지 사용하고, 데이지 체인 상에서도 동일한 외부 레이드 회로 보드를 사용하기 위하여 상기 ID는 8 핀 짜리 헤더 커넥터(header connector)를 두어 데이지 체인 연결시 두 번째 회로 보드는 스카시 ID를 4 ~ 6 번까지 사용하고 세 번째 회로 보드는 8 ~ 10 번까지 사용하고 네 번째 회로 보드는 12 ~ 14 번까지 두어 사용할 수 있게 한다.
스카시 단말기(SCSI terminator) 또는 데이지 체인 커넥터(202)는 스카시용 68 핀 커낵터를 사용하는데, 스카시 단말기를 사용할 경우에는 LVD 단말기를 사용하여 접속하고 데이지 체인을 사용할 경우에는 와이드 울트라 2 LVD 스카시 케이블을 사용하여 레이드 회로 시스템의 연결을 용이하게 함으로써 최대 4 개의 레이드 회로 보드를 연결하여 최대의 확장성을 가질 수 있도록 한다.
SAF-TE 제어기(204)는 스카시 버스를 감시(monitor)하여 스카시 버스의 각종 정보, 팬 온도 등을 I2C 버스를 통하여 I2C 포트(207)에 알린다.
레이드 제어기 커넥터(200)는 레이드 제어기 보드가 연결되는 부분이며, 전원 공급 커넥터(201)는 전원 공급부에 연결되어 디스크와 레이드 제어기 보드에 전원을 공급한다.
도 3 은 종래 레이드 회로 보드와 본 발명에 의한 레이드 회로 보드를 비교한 것이다.
도 4 는 상기 발명에 의하여, 스택 구조를 사용하여 데이지 체인으로 구성한 하나의 레이드 시스템을 나타낸다. 도시한 것과 같이 본 발명은, 하나의 시스템을 각각의 스카시 버스 및 I2C 버스를 사용하여 데이지 체인으로 연결하여 확장시킨 레이드 시스템의 구성을 보인다. 상기 시스템은 타 레이드 시스템보다 구조가 간단하고 두께도 얇아 스택 구조로 사용하거나 랙(rack)에 마운트(mount)하여 사용할 수도 있다. 그리고 필요에 따라 하나 또는 두 개의 레이드 시스템으로 구성할 수 있어, 다양하게 레이드 시스템을 구성하거나 확장할 수 있다.
본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상기 발명의 상세한 설명에서 언급된 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 동작하는 본 발명은, 와이드 울트라 2 LVD 스카시 규격을 지원 가능하게 하고, SAF-TE 및 레이드 관리에 유용성을 부여할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은, 스택 구조를 통하여 하나의 레이드 시스템을 데이지 체인으로 연결하여 최대 4 개까지 연결할 수 있어 편리성을 증대시킨다.
본 발명은 레이드 회로 보드가 4 개의 디바이스 채널을 가지고 있어서 디바이스 채널 당 3 개의 디스크를 연결 가능하며 하나의 레이드 회로 보드는 12 개의 디스크를 연결하고, 데이지 체인 방식으로 4 개의 레이드 회로 보드를 연결하여 디바이스 채널 당 최대 12 개씩 하여 4 개의 채널에 최대 48 개의 디스크를 접속할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 또한 와이드 울트라 2 LVD 스카시를 지원하여 최대 80 MB/sec의 속도를 가지며 SAF-TE를 지원하고 I2C 버스를 통하여 레이드 시스템을 관리할 수 있는 효과가 있다.

Claims (11)

  1. 호스트 스카시로부터 레이드 제어기의 스카시 버스 신호를 입력 받는 레이드 제어기 커넥터;
    상기 레이드 제어기 커넥터로부터 신호를 받아들이는 스카시 입력단;
    상기 스카시 입력단에서 스카시 버스 신호를 받아 스카시 버스를 감시하는 SAF-TE 제어기;
    상기 SAF-TE 제어기로부터 스카시 버스 신호를 입력 받아 디스크에 연결시키는 디스크 커넥터;
    상기 디스크 커넥터로부터 스카시 버스 신호를 입력 받아 출력하는 데이지 체인/스카시 단말기 커넥터;
    I2C 버스를 통하여 상기 SAF-TE(SCSI Accessed Fault Tolerant Enclosures) 제어기를 감시하는 I2C 포트; 및
    전원 공급 커넥터를 구비하는, 스택 구조를 통한 와이드 울트라 2 LVD 스카시를 지원하는 레이드 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서 상기 SAF-TE 제어기는, 스카시 버스를 관찰하고, I2C 버스를 통하여 스카시 버스의 정보와 팬 온도 등을 I2C 포트에 알리는, 스택 구조를 통한 와이드 울트라 2 LVD 스카시를 지원하는 레이드 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 스카시 커넥터, 상기 SAF-TE 제어기, 3 개의 디스크 커넥터, 및 데이지 체인 또는 스카시 단말기 커넥터를 사용하여 하나의 디바이스 채널을 이루는, 스택 구조를 통한 와이드 울트라 2 LVD 스카시를 지원하는 레이드 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 디바이스 채널 4 개를 사용하여 하나의 레이드 회로 보드를 이루는, 스택 구조를 통한 와이드 울트라 2 LVD 스카시를 지원하는 레이드 시스템.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 각 디바이스 채널당 3 개의 디스크를 사용할 수 있는, 스택 구조를 통한 와이드 울트라 2 LVD 스카시를 지원하는 레이드 시스템.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 레이드 회로 보드를 연결하기 위하여 데이지 체인 방식을 사용하는, 스택 구조를 통한 와이드 울트라 2 LVD 스카시를 지원하는 레이드 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 디스크 커넥터는 전기적으로 핫 스와핑이 가능한, 스택 구조를 통한 와이드 울트라 2 LVD 스카시를 지원하는 레이드 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 데이지 체인/스카시 단말기 커넥터는 스카시 단말기를 사용할 경우에는 LVD 단말기를 사용하여 접속하고 데이지 체인을 사용할 경우에는 와이드 울트라 2 LVD 스카시 케이블을 사용하는, 스택 구조를 통한 와이드 울트라 2 LVD 스카시를 지원하는 레이드 시스템.
  9. 제 4 항에 있어서, 상기 레이드 회로 보드들을 서로 연결할 때 스카시 버스를 사용하여 각 보드의 스카시 입력단과 스카시 출력단을 데이지 체인 방식으로 연결하는, 스택 구조를 통한 와이드 울트라 2 LVD 스카시를 지원하는 레이드 시스템.
  10. 제 4 항에 있어서, 상기 레이드 회로 보드들을 서로 연결할 때 I2C 버스를 사용하여 각 보드의 I2C 포트를 데이지 체인 방식으로 연결하는, 스택 구조를 통한 와이드 울트라 2 LVD 스카시를 지원하는 레이드 시스템.
  11. 제 4 항에 있어서, 상기 레이드 회로 보드들을 서로 연결할 때, 스택 방식으로 각각의 보드를 연결하는, 스택 구조를 통한 와이드 울트라 2 LVD 스카시를 지원하는 레이드 시스템.
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