一种多控磁盘阵列制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多控磁盘阵列，包括：磁盘柜、交换机和多个控制器；多个该控制器划分为多个控制器组，在控制器组内的控制器之间通过缓存镜像通道互相连接，并且每个控制器设置有前端接口通过一心跳线进行互连，控制器设置有后端接口通过交换机与磁盘柜相连；其中，多个控制器组并行工作且互为备份冗余。

【技术实现步骤摘要】
一种多控磁盘阵列
本技术涉及计算机信息存储
，特别是涉及一种多控磁盘阵列。
技术介绍
随着信息技术和网络技术的迅猛发展，互联网上的信息总量以爆炸式的增长，同时信息的重要性和价值也不断地增长，信息技术行业也逐步进入了以信息存储为核心的时代。在云存储技术快速发展的背后，是对海量信息存储系统提出的更高要求和挑战:存储容量更大、存取速度更快、可靠性更强、稳定性更优等。现代存储系统应当具备高性能、高可用性、高可靠性、易扩展性、易使用性和易维护性等特征。磁盘阵列控制器作为磁盘阵列的核心部件，它的性能高低已经成为影响磁盘阵列系统整体性能的关键因素，与之相应的磁盘阵列存储系统的故障单点开始逐渐向控制器端转移，通过控制器的冗余机制，保证了在控制器端出现单点故障的情况下，系统不会瘫痪，仍能对外提供不间断服务。然而，这种方式仅仅只是避免了应用的单点故障，面对如今对于数据的安全性有着更高要求的情况，尤其是某些部门需要提供7*24的不间断服务，仅仅控制端的冗余远远达不到要求，系统还应该保证数据存储端的可靠性，对于这种系统，数据高可用性的要求被提上日程。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足，提供一种多控磁盘阵列，以克服现有技术中磁盘阵列的控制器容易出现单点故障，可靠性低的问题。 为实现上述目的，本技术提供了一种多控磁盘阵列，包括:磁盘柜、交换机和多个控制器，其特征在于: 所述多个控制器划分为多个控制器组，在所述控制器组内的所述控制器之间通过缓存镜像通道互相连接，并且每个所述控制器通过一心跳线进行互连，所述控制器通过所述交换机与所述磁盘柜相连； 其中，所述多个控制器组并行工作且互为备份冗余。 上述多控磁盘阵列，其特征在于，所述控制器组中包含多个所述控制器，当同一个所述控制器组中一个控制器出现故障，由所述同一个控制器组内的其他所述控制器接管。 上述多控磁盘阵列，其特征在于，所述控制器控制的条带化数据分布在所述磁盘柜中磁盘的不同区域上。 上述多控磁盘阵列，其特征在于，所述控制器还包括:SCSI/SATA卡和PCI总线。 上述多控磁盘阵列，其特征在于，所述缓存镜像通道包含多个数据通道。 上述多控磁盘阵列，其特征在于，所述控制器通过所述SCSI/SATA卡与所述磁盘柜相连。 上述多控磁盘阵列，其特征在于，所述缓存镜像通道为PCIE总线。 上述多控磁盘阵列，其特征在于，所述后端接口为SAS接口。 与现有技术相比，本技术的有益效果在于，本技术的磁盘阵列通过控制器组间冗余，组内高速缓存镜像的方式实现多个内部控制器协同工作。控制器并行采用基于条带的任务分割负载均衡策略实现高1性能，有效规避了传统多控磁盘阵列系统内部的高效数据通讯开销。 【附图说明】 图1为本技术多控磁盘阵列结构示意图； 图2是本技术实施例结构示意图； 图3是本技术控制器结构示意图。 其中，附图标记: I磁盘柜2交换机 3控制器4控制器组 5缓存镜像通道6前端接口 7心跳线8后2而接口 31控制器一32控制器二 33控制器三34控制器四 35控制器五36控制器六 41控制器组A42控制器组B 43控制器组C 71心跳线 91中央处理器92缓存 93 SCSI/SATA 卡94 PCI 总线 95千兆网卡96 PCIE总线接口 97 PCIE 总线 【具体实施方式】 以下结合附图和具体实施例对本技术进行详细描述，但不作为对本技术的限定。 本技术提供的一种多控磁盘阵列，该磁盘阵列通过控制器组间冗余，组内高速缓存镜像的方式控制多个内部控制器协同工作，共同提升磁盘阵列的可用性和稳定性。 如图1所示，一种多控磁盘阵列，包括:磁盘柜1、交换机2和多个控制器3: 多个控制器3 (控制器1、控制器2…控制器η)划分为多个控制器组4，在控制器组4内的控制器3之间通过缓存镜像通道5互相连接，并且每个控制器3设置有前端接口6和后端接口 8，每个控制器3的前端接口 6通过一心跳线7进行互连，每个控制器3通过交换机2与磁盘柜I相连； 其中，多个控制器组4并行工作且互为备份冗余。 其中，控制器组4中包含多个控制器3，当同一个控制器组4中一个控制器3出现故障，由同一个控制器组4内的其他控制器3接管。 其中，控制器3控制的条带化数据分布在磁盘柜I中磁盘的不同区域上。 以下结合附图和具体实施例对本技术进行详细描述，但不作为对技术的限定。 本技术多控磁盘阵列架构的实施例主要由控制器、磁盘柜、SAS交换机组成，其中本实施例采用控制器为6个，系统中每2个控制器为一组，但本专利技术并不以此为限，组内的控制器与控制器间采用高速PCIE总线连接来实现高效的缓存镜像，每个控制器都具有3组接口，分别是前端主机接口、后端接口和控制器高速互联接口，用于对外提供存储访问接口:后端接口即SAS接口，通过SAS交换机连接后端磁盘柜，以实现控制器与海量磁盘的连接；组内控制器间基于PCIE总线实现高速互联，每个控制器内部配置大容量RAM，作为磁盘阵列系统的缓存。每组控制器通过条带化的策略只控制存储空间的三分之一，以此来提高数据的并行访问速度。 每一组控制器之间的两个控制器组成的缓存镜像系统有两个数据通道，每个通道都有对方的一份缓存的副本镜像。控制器正常运行时实现实时的缓存数据备份。当任意一组控制器中的一个控制器出现故障时，由同组内另外一个控制器接管其工作，将缓存镜像中的数据写入磁盘，防止故障控制器导致的内存中的数据丢失，保证业务能连续执行。 当缓存数据成功写入磁盘后，将本组控制器管辖的存储空间移交给另一组正常运行的控制器，本组控制器停止工作。当接管工作的控制器也发生故障后，同理也将工作移交至另一组正常工作的控制器。从而实现了控制其组间冗余。 本技术的控制器组间互为冗余，组内进行高速的缓存镜像防止数据的丢失。 如图2所示，多控磁盘阵列采用6个控制器3，从左到右依次为控制器一 31、控制器二 32、控制器三33、控制器四34、控制器五35和控制器六36。其中控制器一 31与控制器二 32组成控制器组A41。控制器三33与控制器四34组成控制器组B42，控制器五35与控制器六36组成控制器组C43。但本专利技术并不限于此，任何熟悉本领域的技术人员，可根据需要设置其他数量的控制器和控制器组。 控制器组A、B和C之间均采用心跳线71相连，用于交换对方健康状态信息以及故障切换命令信息。每组控制器内部使用高速PCIE总线进行相连，使两个控制器可以检测到对方状态以及进行缓存镜像。 本技术中的多控磁盘阵列具有48块3TB SATA硬盘，总共可用存储空间为144TB,每组控制器控制有效存储空间的三分之一。系统采用负载均衡方法进行数据访问控制，该方法主要由多路径软件与阵列控制软件协同完成，组内控制器之间采用Round-robin的负载均衡策略，而不同组间采用基于Raid分条散列的负载均衡策略，保证不同控制器组不需要处理相同分条的10，因而控制器组之间不需要进行缓存景象和一致性保证。有效减少了控制器之间的数据通讯。 如图3所示，显示的是一组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多控磁盘阵列，包括：磁盘柜、交换机和多个控制器，其特征在于： 所述多个控制器划分为多个控制器组，在所述控制器组内的所述控制器之间通过缓存镜像通道互相连接，并且每个所述控制器通过一心跳线进行互连，所述控制器通过所述交换机与所述磁盘柜相连； 其中，所述多个控制器组并行工作且互为备份冗余。

【技术特征摘要】
1.一种多控磁盘阵列，包括:磁盘柜、交换机和多个控制器，其特征在于: 所述多个控制器划分为多个控制器组，在所述控制器组内的所述控制器之间通过缓存镜像通道互相连接，并且每个所述控制器通过一心跳线进行互连，所述控制器通过所述交换机与所述磁盘柜相连； 其中，所述多个控制器组并行工作且互为备份冗余。2.根据权利要求1所述多控磁盘阵列，其特征在于，所述控制器组中包含多个所述控制器，当同一个所述控制器组中一个控制器出现故障，由所述同一个控制器组内的其他所述控制器接管。3.根据权利要求1所述多控磁盘阵列，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：常旭，陕振，王天秀，
申请(专利权)人：北京计算机技术及应用研究所，北京航天爱威电子技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11