TW201621661A - 硬碟運行狀態檢測系統 - Google Patents

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Abstract

一種硬碟運行狀態檢測系統，包括基板管理控制器；硬碟，其運行狀態訊號經由相應訊號輸出介面傳輸至相應的訊號指示燈，以控制其顯示相應硬碟之運行狀態；SAS擴展卡，電性連接基板管理控制器並透過相應的訊號輸出介面電性連接硬碟，用於透過一並列介面通訊協定接收硬碟之運行狀態訊號，以解析出相應的第一硬碟狀態訊息並進行通訊協定轉換，將轉換後的相應的第二硬碟狀態訊息透過UART通訊協定傳送至基板管理控制器，其中該基板管理控制器透過UART通訊協定獲取第二硬碟狀態訊息並經由網路傳送至遠端控制端供遠端控制端即時遠端監控硬碟之運行狀態。

Description

硬碟運行狀態檢測系統
本發明係關於伺服器系統技術領域，尤其係關於一種透過UART串列介面來遠端檢測HDD之運行狀態之硬碟運行狀態檢測系統。
伺服器是網路架構的重要基礎。通常在伺服器中，硬碟(Hard Disk Drive，簡稱HDD)是用來儲存訊息的記錄裝置。伺服器系統中可以包括複數個HDD，每個HDD都有3種狀態：正常運行(Active)狀態、硬碟存在(Present)狀態、或處於硬碟載入失敗(Fail)狀態。
在習知的所有伺服器系統裡，每個HDD之運行狀態是利用相關的訊號輸出點亮其相對應的HDD LED燈來直觀顯示的；利用LED燈的亮燈顏色來指示HDD之運行狀態為正常運行(Active)狀態、硬碟存在(Present)狀態、或處於硬碟載入失敗(Fail)狀態，可以有效的反映硬碟的工作狀態，供使用者檢視。但是，由於習知的HDD的3種運行狀態只能在現場透過查看LED燈的亮燈顏色來識別，無法遠端即時檢測每個HDD之運行狀態。
因此，設計能遠端監控每個HDD之運行狀態，使得工作人員可以即時有效的發現故障硬碟，提高系統的穩定性以及故障硬碟處理的時效性，保證系統的順利運行便成為亟待解決的問題。
針對習知伺服器系統內各HDD之運行狀態只能在現場透過查看LED燈的亮燈顏色來識別，無法遠端即時檢測每個HDD之運行狀態的技術問題，本發明的目的在於提供一種硬碟運行狀態檢測系統，利用設置SAS擴展卡採集硬碟之運行狀態訊號，並採用UART通訊協定與基板管理控制器進行資料溝通，實現遠端即時監控每個HDD之運行狀態、有效提高系統的穩定性以及故障硬碟處理的時效性之功效。
為實現上述目的，本發明提供了一種硬碟運行狀態檢測系統，包括：一基板管理控制器；至少一硬碟，每一該硬碟具有一訊號輸出介面，該至少一硬碟之運行狀態訊號經由相應的該訊號輸出介面傳輸至相應的訊號指示燈，以控制相應的該訊號指示燈顯示該至少一硬碟之運行狀態；一SAS擴展卡，電性連接該基板管理控制器，並透過相應的該訊號輸出介面電性連接該至少一硬碟，用於透過並列介面通訊協定接收該至少一硬碟之運行狀態訊號，解析出相應的第一硬碟狀態訊息、並進行通訊協定轉換，將轉換後的相應的第二硬碟狀態訊息透過UART通訊協定傳送至該基板管理控制器，其中該基板管理控制器透過該UART通訊協定獲取該第二硬碟狀態訊息，並經由網路傳送至遠端控制端，供該遠端控制端即時遠端監控該至少一硬碟之運行狀態。
在本發明之一實施例中，該基板管理控制器還包括一第一暫存器，當該基板管理控制器透過該UART通訊協定獲取該第二硬碟狀態訊息後，先將該第二硬碟狀態訊息暫存於該第一暫存器中。
在本發明之一實施例中，該基板管理控制器還包括一第一UART介面；該SAS擴展卡包括：至少一組GPIO介面，每一組GPIO介面透過一該訊號輸出介面電性連接一該硬碟，以透過並列介面通訊協定接收該硬碟之運行狀態訊號；一SGPIO單元，用於對該至少一硬碟之運行狀態訊號進行解析，解析出相應的該第一硬碟狀態訊息，並進行通訊協定轉換，轉換成可以透過該UART通訊協定傳輸的該第二硬碟狀態訊息；一第二UART介面，電性連接該基板管理控制器的該第一UART介面，以透過該UART通訊協定將轉換後的該第二硬碟狀態訊息傳送至該基板管理控制器。
在本發明之一實施例中，該SAS擴展卡還包括：一第二暫存器，電性連接該SGPIO單元，當該SGPIO單元解析出相應的該第一硬碟狀態訊息並轉換成該第二硬碟狀態訊息後，先將轉換後的該第二硬碟狀態訊息暫存於該第二暫存器中。
本發明的優點在於：利用本發明的硬碟運行狀態檢測系統，以一個基板管理控制器即時檢測複數個硬碟之運行狀態，且可以經由網路傳送至遠端控制端，供使用者遠端檢視。使得工作人員可以即時有效的發現故障硬碟，提高系統的穩定性以及故障硬碟處理的時效性，保證系統的順利運行。
10、20‧‧‧硬碟運行狀態檢測系統
12、22‧‧‧硬碟
14、24‧‧‧SAS擴展卡
15、25‧‧‧UART通訊協定
16、26‧‧‧基板管理控制器
17、27‧‧‧網路
18、28‧‧‧遠端控制端
19、29‧‧‧訊號指示燈
121、221‧‧‧訊號輸出介面
141、241‧‧‧GPIO介面
142、242‧‧‧SGPIO單元
143、243‧‧‧第二UART介面
161、261‧‧‧第一UART介面
244‧‧‧第二暫存器
262‧‧‧第一暫存器
第1圖，顯示一種根據本發明之一較佳實施例的硬碟運行狀態檢測系統之架構示意圖。
第2圖，顯示一種根據本發明之另一較佳實施例的硬碟運行狀態檢測系統的架構示意圖。
下面結合所附圖式對本發明提供的硬碟運行狀態檢測系統做詳細說明。
參考第1圖，顯示一種根據本發明之一較佳實施例的硬碟運行狀態檢測系統之架構示意圖；在本實施例中該硬碟運行狀態檢測系統10包括一硬碟(Hard Disk Drive，HDD)12、一SAS擴展卡14以及一基板管理控制器(Baseboard Management Controller,BMC)16。
該硬碟12具有一訊號輸出介面121，該硬碟12之運行狀態訊號經由該訊號輸出介面121傳輸至相應的外部訊號指示燈19，以控制該訊號指示燈19顯示該硬碟12之運行狀態。其中，該訊號指示燈19可以為LED燈。利用LED燈的亮燈顏色來指示硬碟12之運行狀態為正常運行(Active)狀態、硬碟存在(Present)狀態、或處於硬碟載入失敗(Fail)狀態，供使用者現場檢視。
該SAS擴展卡(SAS Expander)14，電性連接該基板管理控制器16，並透過該訊號輸出介面121電性連接該硬碟12，用於透過並列介面通訊協定接收該硬碟12之運行狀態訊號，解析出相應的第一硬碟狀態訊息並進行通訊協定轉換以轉換成相應的第二硬碟狀態訊息，將轉換後的相應的第二硬碟狀態訊息透過UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用異步收發)通訊協定15傳送至該基板管理控制器 16。其中，第一硬碟狀態訊息為並行資料形式的該硬碟12狀態訊息；第二硬碟狀態訊息為串列資料形式的該硬碟12狀態訊息。
詳細而言，SAS擴展卡14透過並列介面通訊協定接收到該硬碟12之運行狀態訊號後，經由內部的SGPIO(Serial General Purpose Input/Output，串列通用輸入/輸出)解析，即可解析出相應的第一硬碟狀態訊息：Active、Present、Fail狀態。由於SAS擴展卡14與基板管理控制器16可以透過UART通訊協定來進行資料傳輸，因此，SAS擴展卡14進一步將解析出來的該第一硬碟狀態訊息(即並行資料形式的該硬碟12狀態訊息)進行通訊協定轉換，轉換成可以透過UART通訊協定傳輸的第二硬碟狀態訊息(即串列資料形式的該硬碟12狀態訊息)，從而基板管理控制器16就可以即時的獲取該硬碟12之運行狀態。
該基板管理控制器16透過該UART通訊協定15獲取該第二硬碟狀態訊息，並經由網路17傳送至遠端控制端18，供該遠端控制端18即時遠端監控該硬碟12之運行狀態。其中，該UART通訊協定15中包括Uart_TX串列介面發送、Uart_RX串列介面接收，如第1圖所示。該網路17可以為有線網路或者無線網路。
詳細而言，該基板管理控制器16透過UART通訊協定15接收到該第二硬碟狀態訊息(即串列資料形式的該硬碟12狀態訊息)後，即刻或批量經由網路17傳送至遠端控制端18。該遠端控制端18根據該第二硬碟狀態訊息即可即時遠端監控該硬碟12之運行狀態：正常運行(Active)狀態、硬碟存在(Present)狀態、或處於硬碟載入失敗(Fail)狀態。使用者經由該遠端控制端18遠端監控，即可即時、有效的發現硬碟故障，提高系統的 穩定性以及故障硬碟處理的時效性。
在本實施例中，該基板管理控制器16還包括一第一UART介面161，該SAS擴展卡14包括：一組GPIO介面141、一SGPIO單元142以及一第二UART介面143。該基板管理控制器16的該第一UART介面161透過UART通訊協定15與該SAS擴展卡14的該第二UART介面143進行資料溝通。
該一組GPIO(General Purpose Input/Output，通用輸入/輸出)介面141透過該訊號輸出介面121電性連接該硬碟12，用於透過並列介面通訊協定接收該訊號輸出介面121傳出的該硬碟12之運行狀態訊號。其中，該並列介面通訊協定可以為GPIO通訊協定；一組GPIO介面包括三個GPIO介面，分別用於接收該硬碟12的三種運行狀態：Active、Present、Fail狀態。
該SGPIO單元142，用於對該硬碟12之運行狀態訊號進行解析，解析出相應的該第一硬碟狀態訊息並進行通訊協定轉換，轉換成可以透過該UART通訊協定15傳輸的該第二硬碟狀態訊息。也即，透過該SGPIO單元142可以將該一組GPIO介面141接收的該硬碟12之運行狀態訊號解析成相應的第一硬碟狀態訊息(即並行資料形式的該硬碟12狀態訊息)，進而對第一硬碟狀態訊息進行通訊協定轉換，轉換成可以透過UART通訊協定傳輸的第二硬碟狀態訊息(即串列資料形式的該硬碟12狀態訊息)，並傳送至該第二UART介面143。
該第二UART介面143電性連接該基板管理控制器16的該第一UART介面161，以透過該UART通訊協定15將轉換後的該第二硬碟狀態訊息傳送至該基板管理控制器16。也即，該SAS擴展卡14的第二UART介面143 透過該UART通訊協定15與該基板管理控制器16的該第一UART介面161進行資料溝通，將第二硬碟狀態訊息(即串列資料形式的該硬碟12狀態訊息)傳送至該基板管理控制器16。
參考第2圖，顯示一種根據本發明之另一較佳實施例的硬碟運行狀態檢測系統的架構示意圖；在本實施例中該硬碟運行狀態檢測系統20包括複數個硬碟22、一SAS擴展卡24以及一基板管理控制器26。本實施例以包括3個硬碟22為例進行說明，在其它實施例中也可以包括2個或3個以上，其硬碟運行狀態檢測、監控方式可參照本實施例。
該複數個硬碟22中，每一硬碟22具有一訊號輸出介面221，每一硬碟22之運行狀態訊號經由其相應的訊號輸出介面221傳輸至相應的外部訊號指示燈29，以控制該訊號指示燈29顯示對應硬碟22之運行狀態。其中，每一硬碟22對應一組訊號指示燈29，該訊號指示燈29可以為LED燈。利用LED燈的亮燈顏色來指示硬碟22之運行狀態為正常運行(Active)狀態、硬碟存在(Present)狀態、或處於硬碟載入失敗(Fail)狀態，供使用者現場檢視。
該SAS擴展卡24電性連接該基板管理控制器26，並透過相應的該訊號輸出介面221電性連接該複數個硬碟22，用於透過並列介面通訊協定接收該複數個硬碟22之運行狀態訊號，解析出相應的第一硬碟狀態訊息並進行通訊協定轉換以轉換成的相應的第二硬碟狀態訊息，將轉換後的相應的第二硬碟狀態訊息透過UART通訊協定25傳送至該基板管理控制器26。其中，第一硬碟狀態訊息為並行資料形式的該複數個硬碟22狀態訊息；第二硬碟狀態訊息為串列資料形式的該複數個硬碟22狀態訊息。
詳細而言，SAS擴展卡24透過並列介面通訊協定接收到HDD之運行狀態訊號後，透過內部的SGPIO解析，即可解析出相應的第一硬碟狀態訊息：Active、Present、Fail狀態。由於SAS擴展卡24與基板管理控制器26可以透過UART通訊協定來進行資料傳輸，因此，SAS擴展卡24進一步將解析出來第一硬碟狀態訊息(即並行資料形式的該複數個硬碟22狀態訊息)進行通訊協定轉換，轉換成可以透過UART通訊協定傳輸的第二硬碟狀態訊息(即串列資料形式的該複數個硬碟22狀態訊息)，從而基板管理控制器26就可以即時的獲取各硬碟22之運行狀態。且，透過SAS擴展卡24可以連接十幾個硬碟，甚至透過擴展卡(Expander)級聯之後可以連接幾百個硬碟。因此利用本發明的硬碟運行狀態檢測系統，以一個基板管理控制器即可檢測複數個硬碟之運行狀態，節省設置基板管理控制器的成本，且可以經由網路傳輸至遠端控制端，供使用者遠端檢視。
該基板管理控制器26透過該UART通訊協定25獲取該第二硬碟狀態訊息，並經由網路27傳送至遠端控制端28，供該遠端控制端28即時遠端監控該複數個硬碟22之運行狀態。其中，該UART通訊協定25中包括Uart_TX串列介面發送、Uart_RX串列介面接收(如第2圖所示)。該網路27可以為有線網路或者無線網路。
詳細而言，該基板管理控制器26透過UART通訊協定25接收到第二硬碟狀態訊息後，即刻或批量經由網路27傳送至遠端控制端28。該遠端控制端28根據第二硬碟狀態訊息即可即時遠端監控該硬碟22之運行狀態：正常運行(Active)狀態、硬碟存在(Present)狀態、或處於硬碟載入失敗(Fail)狀態。使用者經由該遠端控制端28遠端監控，即可即時、有效 的發現硬碟故障，提高系統的穩定性以及故障硬碟處理的時效性。
在本實施例中，該基板管理控制器26還包括一第一UART介面261，該SAS擴展卡24包括：複數組GPIO介面241、一SGPIO單元242以及一第二UART介面243。該基板管理控制器26的該第一UART介面261透過UART通訊協定25與該SAS擴展卡24的該第二UART介面243進行資料溝通。
該複數組GPIO介面241中，每一組GPIO介面241透過一該訊號輸出介面221電性連接一該硬碟22，用於透過並列介面通訊協定接收該訊號輸出介面221傳出的該複數個硬碟22之運行狀態訊號。其中，該並列介面通訊協定可以為GPIO通訊協定；一組GPIO介面包括三個GPIO介面，分別用於接收一個HDD的三種運行狀態：Active、Present、Fail狀態。
該SGPIO單元242，用於對該複數個硬碟22之運行狀態訊號進行解析，解析出相應的該第一硬碟狀態訊息並進行通訊協定轉換，轉換成可以透過該UART通訊協定25傳輸的該第二硬碟狀態訊息。也即，透過該SGPIO單元242可以將該複數組GPIO介面241接收的該複數個硬碟22之運行狀態訊號分別解析成相應的第一硬碟狀態訊息(即並行資料形式的該複數個硬碟22狀態訊息)，進而對第一硬碟狀態訊息進行通訊協定轉換，轉換成可以透過UART通訊協定傳輸的第二硬碟狀態訊息(即串列資料形式的該複數個硬碟22狀態訊息)並傳送至該第二UART介面243。
該第二UART介面243電性連接該基板管理控制器26的該第一UART介面261，以透過該UART通訊協定25將轉換後的該第二硬碟狀態訊息傳送至該基板管理控制器26。也即，該SAS擴展卡24的第二UART介面243透過該UART通訊協定25與該基板管理控制器26的該第一UART介面261進 行資料溝通，將第二硬碟狀態訊息(即串列資料形式的該複數個硬碟22狀態訊息)傳送至該基板管理控制器26。
在其他實施例中，第2圖中該硬碟運行狀態檢測系統20的該基板管理控制器26進一步增加了一第一暫存器262(以虛線代表為可選組件)。當該基板管理控制器26透過該UART通訊協定25獲取該第二硬碟狀態訊息後，先將該第二硬碟狀態訊息暫存於該第一暫存器262中。當該基板管理控制器26判斷需要傳送的第二硬碟狀態訊息為複數個硬碟的狀態訊息時(如第2圖所示的3個硬碟22)，則該基板管理控制器26將接收到的所有第二硬碟狀態訊息先儲存於第一暫存器262中，在傳送完第一個硬碟22的第二硬碟狀態訊息後，再直接從第一暫存器262中取出下一個硬碟22的第二硬碟狀態訊息以經由網路27傳送至該遠端控制端28，並重複上述過程直到所有的第二硬碟狀態訊息都完成傳送完為止。
在其他實施例中，第2圖中該硬碟運行狀態檢測系統20的該SAS擴展卡24進一步增加了一第二暫存器244(以虛線代表為可選組件)。該第二暫存器244電性連接該SGPIO單元242，當該SGPIO單元242解析出相應的該第一硬碟狀態訊息並轉換成該第二硬碟狀態訊息後，先將轉換後的該第二硬碟狀態訊息暫存於該第二暫存器244中。當該SAS擴展卡24判斷需要傳送的第二硬碟狀態訊息為複數個硬碟的狀態訊息時(如第2圖所示的3個硬碟22)，則該SAS擴展卡24將在傳送完第一個硬碟22的第二硬碟狀態訊息後，再直接從第二暫存器244中取出下一個硬碟22的第二硬碟狀態訊息以傳送至該基板管理控制器26，並重複上述過程直到所有的第二硬碟狀態訊息都完成傳送完為止。
以上所述僅是本發明的較佳實施方式，應當指出，對於所屬領域之技藝人士，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
10‧‧‧硬碟運行狀態檢測系統
12‧‧‧硬碟
14‧‧‧SAS擴展卡
15‧‧‧UART通訊協定
16‧‧‧基板管理控制器
17‧‧‧網路
18‧‧‧遠端控制端
19‧‧‧訊號指示燈
121‧‧‧訊號輸出介面
141‧‧‧GPIO介面
142‧‧‧SGPIO單元
143‧‧‧第二UART介面
161‧‧‧第一UART介面

Claims (4)

  1. 一種硬碟運行狀態檢測系統，包括：一基板管理控制器；至少一硬碟，每一該硬碟具有一訊號輸出介面，該至少一硬碟之運行狀態訊號經由相應的該訊號輸出介面傳輸至相應的訊號指示燈，以控制相應的該訊號指示燈顯示該至少一硬碟之運行狀態；一SAS擴展卡，電性連接該基板管理控制器，並透過相應的該訊號輸出介面電性連接該至少一硬碟，用於透過並列介面通訊協定接收該至少一硬碟之運行狀態訊號，解析出相應的第一硬碟狀態訊息、並進行通訊協定轉換，將轉換後之相應的第二硬碟狀態訊息透過UART通訊協定傳送至該基板管理控制器，其中該基板管理控制器透過該UART通訊協定獲取該第二硬碟狀態訊息，並經由網路傳送至遠端控制端，供該遠端控制端即時遠端監控該至少一硬碟之運行狀態。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述之硬碟運行狀態檢測系統，其中該基板管理控制器還包括一第一暫存器，當該基板管理控制器透過該UART通訊協定獲取該第二硬碟狀態訊息後，先將該第二硬碟狀態訊息暫存於該第一暫存器中。
  3. 根據申請專利範圍第1項所述之硬碟運行狀態檢測系統，其中該基板管理控制器還包括一第一UART介面；該SAS擴展卡包括：至少一組GPIO介面，每一組GPIO介面透過一該訊號輸出介面電 性連接一該硬碟，以透過該並列介面通訊協定接收該硬碟之運行狀態訊號；一SGPIO單元，用於對該至少一硬碟之運行狀態訊號進行解析，解析出相應的該第一硬碟狀態訊息，並進行通訊協定轉換，轉換成可以透過該UART通訊協定傳輸的該第二硬碟狀態訊息；一第二UART介面，電性連接該基板管理控制器之該第一UART介面，以透過該UART通訊協定將轉換後之該第二硬碟狀態訊息傳送至該基板管理控制器。
  4. 根據申請專利範圍第3項所述之硬碟運行狀態檢測系統，其中該SAS擴展卡還包括：一第二暫存器，電性連接該SGPIO單元，當該SGPIO單元解析出相應的該第一硬碟狀態訊息並轉換成該第二硬碟狀態訊息後，先將轉換後之該第二硬碟狀態訊息暫存於該第二暫存器中。
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TWI689814B (zh) * 2018-12-10 2020-04-01 神雲科技股份有限公司 伺服器硬碟指示燈控制系統及其控制方法

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