一種基于全共享交換的存儲架構(gòu)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及存儲架構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于全共享交換的存儲架構(gòu)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，存儲架構(gòu)過去幾十年取得了高速的發(fā)展，存儲最早是伴隨著大型機(jī)到小型機(jī)演進(jìn)的，已經(jīng)有四五十年的歷史。但是開放系統(tǒng)的高端存儲系統(tǒng)出現(xiàn)的時間不過二十年，按時間順序，從總線架構(gòu)到交換式架構(gòu)、矩陣直連架構(gòu)、分布式架構(gòu)。總線交換式高端架構(gòu)可擴(kuò)展性不強(qiáng)，且由于基于總線，存在總線爭用。交換式的架構(gòu)通過交換ASIC將前端和后端連接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，相對于矩陣直連式，它具有更好的可擴(kuò)展性，但是問題是仲裁復(fù)雜。其仲裁機(jī)制的復(fù)雜程度制約了前后端擴(kuò)展數(shù)量的增加，僅cache層就需要兩層交換完成10(lnput Output，輸入輸出)數(shù)據(jù)進(jìn)出，1數(shù)據(jù)即為輸入輸出數(shù)據(jù)。矩陣直連架構(gòu)，缺點是可擴(kuò)展性很差，同時由于連接信號線數(shù)目眾多，在一定程度上也降低了系統(tǒng)的可靠性。
[0003]而對于分布式架構(gòu)，由于該系統(tǒng)的所有資源，包括計算資源，內(nèi)存資源，磁盤資源都分散的足夠開，存在資源爭用的可能性極小，系統(tǒng)具有更好的性能，更好的可擴(kuò)展性，同時也擁有更低的成本。但由于分布式架構(gòu)資源的分布并不對稱，實際使用中存在應(yīng)用局限，可參見圖1，分布式架構(gòu)中的控制器層中的控制器都是進(jìn)行兩兩分組后，以一個個組合的形式與對應(yīng)的磁盤相連完成數(shù)據(jù)的通道連接，圖中控制器上的方塊I至方塊6代表控制器的不同的端口，但是這樣的連接形式會導(dǎo)致有些數(shù)據(jù)不能到達(dá)它需要達(dá)到的磁盤箱，例如寫入的數(shù)據(jù)要寫入的地方為控制器7和控制器8這一組對應(yīng)的磁盤箱，但是這個要寫入的數(shù)據(jù)被傳輸至控制器I或者控制器2上，則該寫入數(shù)據(jù)是不能到達(dá)控制器7和控制器8這一組對應(yīng)的磁盤箱上的。
[0004]這種分布式架構(gòu)會使有些數(shù)據(jù)不能到達(dá)它需要達(dá)到的磁盤箱，則數(shù)據(jù)傳輸?shù)难訒r時間會增加，即系統(tǒng)延時會增加，而且數(shù)據(jù)不能到達(dá)對應(yīng)的磁盤箱，不能在對應(yīng)的磁盤箱上寫入數(shù)據(jù)，則系統(tǒng)的資源的分布是不對稱，實際使用中存在應(yīng)用局限，導(dǎo)致系統(tǒng)輸出性能較低，可靠性降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種基于全共享交換的存儲架構(gòu)系統(tǒng)，以實現(xiàn)降低系統(tǒng)的延時，提尚系統(tǒng)的可靠性。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于全共享交換的存儲架構(gòu)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:
[0007]至少一個主機(jī)適配模塊；所述主機(jī)適配模塊用于采用多路徑選擇策略對1數(shù)據(jù)的路徑進(jìn)行整合和選擇；
[0008]至少兩個主機(jī)交換設(shè)備；每個主機(jī)適配模塊均與所有的主機(jī)交換設(shè)備相連；所有的主機(jī)適配模塊與所有的主機(jī)交換設(shè)備構(gòu)成主機(jī)層；
[0009]至少兩個控制器；
[0010]至少兩個控制器交換設(shè)備；每個控制器均與所有的控制器交換設(shè)備相連；所有的控制器與所有的控制器交換設(shè)備構(gòu)成控制器層；
[0011]至少兩個存儲交換設(shè)備；每個存儲交換設(shè)備均與所有的控制器相連；
[0012]至少一個磁盤；所有的存儲交換設(shè)備與所有的磁盤構(gòu)成存儲層；
[0013]其中，所有的存儲交換設(shè)備劃分為數(shù)目相同的存儲交換設(shè)備組合，所有的磁盤劃分為數(shù)目相同的磁盤組合，所述存儲交換設(shè)備組合的組合個數(shù)與所述磁盤組合的組合個數(shù)相同，所述磁盤組合與所述存儲交換設(shè)備組合之間一一對應(yīng)相連，所述磁盤組合中每個磁盤均與對應(yīng)相連的所述存儲交換設(shè)備組合中每個存儲交換設(shè)備相連。
[0014]優(yōu)選的，所述控制器還包括帶內(nèi)控制信息解析模塊，用于識別所述控制器的繁忙狀態(tài)，調(diào)整多路徑選擇策略，將1數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至近端控制器。
[0015]優(yōu)選的，所述控制器交互設(shè)備還包括1數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)鏡像策略模塊，用于復(fù)制1數(shù)據(jù)并保留1數(shù)據(jù)復(fù)本。
[0016]優(yōu)選的，所述控制器還包括通信框架模塊，用于采用PC1-ExpreSS3.0協(xié)議與所述存儲交換設(shè)備建立通信鏈路。
[0017]優(yōu)選的，所述控制器還包括數(shù)據(jù)組織與刷寫模塊，用于建立1數(shù)據(jù)與指定寫入的磁盤之間的鏈路通道。
[0018]優(yōu)選的，所述存儲交換設(shè)備還包括磁盤zone劃分模塊，用于對所述磁盤進(jìn)行空間劃分，保持1數(shù)據(jù)所連接的磁盤數(shù)目在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。
[0019]優(yōu)選的，所述控制器交換設(shè)備包括PCIE交換設(shè)備，用于采用PCIC3.0NTB協(xié)議與每個控制器之間形成全互聯(lián)無阻塞的交換鏈路，通過連接每個控制器的端口對每個控制器分配地址ID。
[0020]優(yōu)選的，所述PCIE交換設(shè)備還包括DMA模塊，用于對1數(shù)據(jù)進(jìn)行快速搬移。
[0021]本發(fā)明所提供的一種基于全共享交換的存儲架構(gòu)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:至少一個主機(jī)適配模塊；至少兩個主機(jī)交換設(shè)備；每個主機(jī)適配模塊均與所有的主機(jī)交換設(shè)備相連；所有的主機(jī)適配模塊與所有的主機(jī)交換設(shè)備構(gòu)成主機(jī)層；至少兩個控制器；至少兩個控制器交換設(shè)備；每個控制器均與所有的控制器交換設(shè)備相連；所有的控制器與所有的控制器交換設(shè)備構(gòu)成控制器層；至少兩個存儲交換設(shè)備；每個存儲交換設(shè)備均與所有的控制器相連；至少一個磁盤；所有的存儲交換設(shè)備與所有的磁盤構(gòu)成存儲層。
[0022]該存儲架構(gòu)系統(tǒng)在控制器層和磁盤層之間增加了至少兩個存儲交換設(shè)備，每個存儲交換設(shè)備與控制器層中所有的控制器相連接，而且所有的存儲交換設(shè)備劃分為數(shù)目相同的存儲交換設(shè)備組合，所有的磁盤劃分為數(shù)目相同的磁盤組合，所述存儲交換設(shè)備組合的組合個數(shù)與所述磁盤組合的組合個數(shù)相同，所述磁盤組合與所述存儲交換設(shè)備組合之間一一對應(yīng)相連，所述磁盤組合中每個磁盤均與對應(yīng)相連的所述存儲交換設(shè)備組合中每個存儲交換設(shè)備相連，這樣，傳輸?shù)娇刂破魃系臄?shù)據(jù)能夠通過存儲交換設(shè)備選擇路徑通道到達(dá)需要到達(dá)的磁盤上，使數(shù)據(jù)能夠有可選擇的路徑到達(dá)它需要到達(dá)的磁盤，避免數(shù)據(jù)沒有可選擇的路徑到達(dá)它需要到達(dá)的磁盤的情況，因此數(shù)據(jù)傳輸?shù)难訒r會降低，系統(tǒng)輸出性能提尚，進(jìn)而提尚系統(tǒng)可靠性。
【附圖說明】
[0023]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0024]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中分布式架構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為本發(fā)明所提供的一種基于全共享交換的存儲架構(gòu)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0026]本發(fā)明的核心是提供一種基于全共享交換的存儲架構(gòu)系統(tǒng)，以實現(xiàn)降低系統(tǒng)的延時，提尚系統(tǒng)的可靠性。
[0027]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0028]請參考圖2，圖2為本發(fā)明所提供的一種基于全共享交換的存儲架構(gòu)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，該系統(tǒng)包括:
[0029]至少一個主機(jī)適配模塊11 ;
[0030]其中，主機(jī)適配模塊11的個數(shù)為至少一個，圖中顯示的主機(jī)適配模塊11的個數(shù)為6個，主機(jī)適配模塊11用于采用多路徑選擇策略對1數(shù)據(jù)的路徑進(jìn)行整合和選擇；主機(jī)適配模塊11是位于服務(wù)器上的，主機(jī)適配模塊11能夠通過多路徑選擇策略將服務(wù)端下發(fā)的1數(shù)據(jù)定向至本地控制器，本地控制器是與1數(shù)據(jù)所要到達(dá)的磁盤對應(yīng)連接的控制器。
[0031]至少兩個主機(jī)交換設(shè)備12 ;每個主機(jī)適配模塊11均與所有的主機(jī)交換設(shè)備相連；所有的主機(jī)適配模塊與所有的主機(jī)交換設(shè)備構(gòu)成主機(jī)層；圖中的主機(jī)交換設(shè)備12的個數(shù)為2個。
[0032]至少兩個控制器13 ；
[0033]至少兩個控制器交換設(shè)備14 ;每個控制器13均與所有的控制器交換設(shè)備14相連；所有的控制器13與所有的控制器交換設(shè)備14構(gòu)成控制器層；圖中的控制器13的個數(shù)是4個，控制器交換設(shè)備14的個數(shù)是2個。
[0034]至少兩個存儲交換設(shè)備15 ;每個存儲交換設(shè)備15均與所有的控制器13相連；
[0035]至少一個磁盤16 ;所有的存儲交換設(shè)備15與所有的磁盤16構(gòu)成存儲層；
[0036]其中，所有的存儲交換設(shè)備15劃分為數(shù)目相同的存儲交換設(shè)備組合，所有的磁盤16劃分為數(shù)目相同的磁盤組合，所述存儲交換設(shè)備組合的組合個數(shù)與所述磁盤組合的組合個數(shù)相同，所述磁盤組合與所述存儲交換設(shè)備組合之間一一對應(yīng)相連，所述磁盤組合中每個磁盤均與對應(yīng)相連的所述存儲交換設(shè)備組合中每個存儲交換設(shè)備相連。
[0037]具體的，圖中的存儲交換設(shè)備15的個數(shù)為4個，磁盤16的個數(shù)為4個，所有的存儲交換設(shè)備15劃分為2個存儲交換設(shè)備組合，每個存儲交換組合中存儲交換設(shè)備的個數(shù)是2個，所有的磁盤16劃分為2個磁盤組合，每個磁盤組合中磁盤的個數(shù)是2個，2個磁盤組合與2個存儲交換設(shè)備組合之間一一對應(yīng)相連，即存儲交換設(shè)備的組合與磁盤的組合的個數(shù)是相同的，存儲交換設(shè)備與磁盤之間以組合的形式一一對應(yīng)連接，一個磁盤組合中每個磁盤均與對應(yīng)相連的存儲交換設(shè)備組合中每個存儲交換設(shè)備相連。
[0038]具體的，主機(jī)層中的主機(jī)適配模塊與主機(jī)交換設(shè)備除了采用:每個主機(jī)適配模塊均與所有的主機(jī)交換設(shè)備相連這種連接關(guān)系之外，還可以采用如下連接方式:主機(jī)層中所有的主機(jī)適配模塊劃分為數(shù)目相同的主機(jī)適配模塊組合，主機(jī)層中所有的主機(jī)交換設(shè)備劃分為數(shù)目相同的主機(jī)交換設(shè)備組合，主機(jī)適配模塊組合的組合個數(shù)與主機(jī)交換設(shè)備組合的組合個數(shù)相同，主機(jī)適配模塊組合與主機(jī)交換設(shè)備組合之間一一對應(yīng)相連，主機(jī)適配模塊組合中每個主機(jī)適配模塊均與對應(yīng)相連的所述主機(jī)交換設(shè)備組合中每個主機(jī)交換設(shè)備相連。即主機(jī)適配模塊和主機(jī)交換設(shè)備之間的連接關(guān)系與磁盤和存儲交換設(shè)備之間的連接關(guān)系是相同的，都是以組合的形式一一對應(yīng)連接，而且同樣的，主機(jī)適配模塊組合中每個主機(jī)適配模塊均與對應(yīng)相連的所述主機(jī)交換設(shè)備組合中每個主機(jī)交換設(shè)備相連