一种多物理层分区计算机体系结构的存储共享系统

摘要

本申请公开了一种多物理层分区计算机体系结构的存储共享系统，包括第一存储子系统和PCIE Switch芯片；其中：第一存储子系统，包括一个磁盘阵列以及在磁盘阵列上实现RAID功能的第一RAID卡；PCIE Switch芯片的一端与第一RAID卡连接，另一端分别与多物理层分区计算机体系结构中的N个分区连接；PCIE Switch芯片，用于将上述N个分区上的数据存储请求发送至上述磁盘阵列，以利用上述磁盘阵列对上述N个分区上的数据存储请求进行响应。本申请既实现了多分区之间的数据共享的功能，又进一步降低了系统的硬件成本。

说明书

技术领域

本发明涉及存储技术领域，特别涉及一种多物理层分区计算机体系结构的存储共享系统。

背景技术

现有基于NUMA(NUMA，即Non Uniform Memory Access Architecture，非统一内存访问架构)的多物理层分区计算体系结构中，通过对多处理器计算机系统中的多个CPU和IO资源进行物理层上的划分，可以实现将一个多处理器计算机系统划分成多个独立的分区，每个分区上均包括各自独立的CPU和IO资源。

当现有的多物理层分区计算系统工作在多分区模式时，系统中的SAS磁盘阵列会被相应地分成多个独立的小磁盘阵列，不同的小磁盘阵列供不同的分区单独使用，并且每个分区上都需要使用至少一张RAID卡(RAID，即Redundant Arrays of IndependentDisks)，每个分区通过自身对应的RAID卡与相应的小磁盘阵列进行连接，其中，RAID卡的作用是为了在相应的小磁盘阵列上实现RAID功能。图1中示出了传统4分区计算机系统的存储结构示意图。可见，现有技术中，要想在多处理器计算机系统中实现多分区模式，需要为每个分区分配至少一个RAID卡，分区越多，所需的RAID卡的数量也越多，这样会增加系统的硬件成本；另外，由于不同分区对应的小磁盘阵列之间是相互独立的，这样使得不同分区之间无法实现存储数据的共享。

综上所述可以看出，如何实现多分区之间的数据共享并进一步降低系统的硬件成本是目前有待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种多物理层分区计算机体系结构的存储共享系统，既实现了多分区之间的数据共享的功能，又进一步降低了系统的硬件成本。其具体方案如下：

一种多物理层分区计算机体系结构的存储共享系统，包括第一存储子系统和PCIESwitch芯片；其中：

所述第一存储子系统，包括一个磁盘阵列以及在所述磁盘阵列上实现RAID功能的第一RAID卡；所述PCIE Switch芯片的一端与所述第一RAID卡连接，另一端分别与多物理层分区计算机体系结构中的N个分区连接，N为正整数；

所述PCIE Switch芯片，用于将所述N个分区上的数据存储请求发送至所述磁盘阵列，以利用所述磁盘阵列对所述N个分区上的数据存储请求进行响应。

优选的，所述PCIE Switch芯片通过与分区中的CPU进行连接的方式，来实现与所述N个分区之间的连接。

优选的，所述N个分区为4个分区、2个分区或1个分区。

优选的，所述存储共享系统，还包括用作所述N个分区的冗余存储系统的第二存储子系统；其中，

所述第二存储子系统包括所述磁盘阵列和第二RAID卡，所述第二RAID卡的一端与所述PCIE Switch芯片连接，另一端与所述磁盘阵列连接。

优选的，所述磁盘阵列通过Expander卡，与所述第一RAID卡和所述第二RAID卡进行连接。

优选的，所述存储共享系统，还包括：

分区切换单元，用于切断或搭建所述PCIE Switch芯片和分区之间的连接，以改变与所述PCIE Switch芯片连接的分区的数量。

优选的，所述分区切换单元为跳冒。

优选的，所述存储共享系统，还包括：

Cable切换单元，用于通过Cable切换的方式，将所述N个分区中的任一分区由与所述PCIE Switch芯片连接的状态切换为与所述第一RAID卡进行直接连接的状态。

本发明中，存储共享系统，包括第一存储子系统和PCIE Switch芯片；其中：第一存储子系统，包括一个磁盘阵列以及在磁盘阵列上实现RAID功能的第一RAID卡；PCIE Switch芯片的一端与第一RAID卡连接，另一端分别与多物理层分区计算机体系结构中的N个分区连接，N为正整数；PCIE Switch芯片，用于将上述N个分区上的数据存储请求发送至上述磁盘阵列，以利用上述磁盘阵列对上述N个分区上的数据存储请求进行响应。可见，本发明在第一RAID卡和分区之间增加了PCIE Switch芯片，通过PCIE Switch芯片，将上述第一RAID卡和上述N个分区间接地连接起来，并且，上述第一RAID卡在上述磁盘阵列上实现RAID功能，这样，上述N个分区分别发出的数据存储请求可以依次经过PCIE Switch芯片、第一RAID卡，进而到达上述磁盘阵列，从而可以通过上述磁盘阵列，对上述N个分区所发出的的数据存储请求进行响应。也即，当多分区模式下，本发明通过利用PCIE Switch芯片，将多个分区与一个磁盘阵列连通起来，从而实现了多分区之间的数据共享，并且，在实现多个分区共享一个磁盘阵列的同时，本发明的存储共享系统中只需利用一个RAID卡，这样可以大幅减少RAID卡的数量，从而进一步降低了系统的硬件成本。综上，本发明既实现了多分区之间的数据共享的功能，又进一步降低了系统的硬件成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为传统4分区计算机系统的存储结构图；

图2为本发明实施例公开的一种多物理层分区计算机体系结构的存储共享系统结构示意图；

图3为本发明实施例公开的一种应用于4个分区的存储共享系统结构图；

图4为本发明实施例公开的一种4个分区的并具有冗余存储功能的存储共享系统。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种多物理层分区计算机体系结构的存储共享系统，参见图2所示，该系统包括第一存储子系统11和PCIE Switch芯片12；其中：

第一存储子系统11，包括一个磁盘阵列111以及在磁盘阵列上实现RAID功能的第一RAID卡112；PCIE Switch芯片12的一端与第一RAID卡112连接，另一端分别与多物理层分区计算机体系结构中的N个分区连接，N为正整数；

PCIE Switch芯片12，用于将上述N个分区上的数据存储请求发送至磁盘阵列111，以利用磁盘阵列111对上述N个分区上的数据存储请求进行响应。

可以理解的是，上述PCIE Switch芯片12具体可以通过与分区中的CPU进行连接的方式，来实现与上述N个分区之间的连接。其中，PCIE Switch芯片12在与分区中的CPU连接时，是指与该CPU的PCIE通道进行连接。

本实施例中，上述磁盘阵列具体可以是SAS类型(SAS，即Serial Attached SCSI；SCSI，即Small Computer System Interface)的磁盘阵列。

可见，本发明实施例在第一RAID卡和分区之间增加了PCIE Switch芯片，通过PCIESwitch芯片，将上述第一RAID卡和上述N个分区间接地连接起来，并且，上述第一RAID卡在上述磁盘阵列上实现RAID功能，这样，上述N个分区分别发出的数据存储请求可以依次经过PCIE Switch芯片、第一RAID卡，进而到达上述磁盘阵列，从而可以通过上述磁盘阵列，对上述N个分区所发出的的数据存储请求进行响应。也即，当多分区模式下，本发明实施例通过利用PCIE Switch芯片，将多个分区与一个磁盘阵列连通起来，从而实现了多分区之间的数据共享，并且，在实现多个分区共享一个磁盘阵列的同时，本发明实施例的存储共享系统中只需利用一个RAID卡，这样可以大幅减少RAID卡的数量，从而进一步降低了系统的硬件成本。综上，本发明实施例既实现了多分区之间的数据共享的功能，又进一步降低了系统的硬件成本。

本发明实施例公开了一种具体的多物理层分区计算机体系结构的存储共享系统，相对于上一实施例，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。具体的：

上一实施例中，存储共享系统包括第一存储子系统和PCIE Switch芯片，其中，第一存储子系统中包括一个磁盘阵列和第一RAID卡，而PCIE Switch芯片的一端与第一RAID卡连接，另一端分别与多物理层分区计算机体系结构中的N个分区连接。进一步的，本实施例中的存储共享系统，还可以包括用作上述N个分区的冗余存储系统的第二存储子系统；其中，第二存储子系统包括上述第一存储子系统中的磁盘阵列以及第二RAID卡，第二RAID卡的一端与PCIE Switch芯片连接，另一端与上述磁盘阵列连接。也即，本实施例中，第一存储子系统和第二存储子系统共用同一个磁盘阵列，并且，上述第二存储子系统作为上述N个分区的冗余存储系统，也即，当上述第一存储子系统出现故障后，上述N个分区可以通过上述第二存储子系统来重新实现共享存储。

另外，本实施例中，上述磁盘阵列具体通过Expander卡，与第一RAID卡和第二RAID卡进行连接。例如，在上一实施例中，第一存储子系统中的磁盘阵列具体可通过Expander卡与第一RAID卡进行连接；在本实施例增加第二存储子系统后，可以通过Expander卡，将上述第二RAID卡与上述磁盘阵列连接起来。可以理解的是，上述Expander卡也即是PCIE扩展卡。

进一步的，本实施例中的存储共享系统，还可以包括：

分区切换单元，用于切断或搭建PCIE Switch芯片和分区之间的连接，以改变与PCIE Switch芯片连接的分区的数量。例如，假设上述PCIE Switch芯片原本是与4个分区进行连接的，当需要减少上述PCIE Switch芯片所连接的分区的数量时，可以利用上述分区切换单元，切断上述PCIE Switch芯片与相应分区之间的连接便可。具体的，上述分区切换单元为跳冒，可以理解的是，上述跳冒是上述PCIE Switch芯片上的跳冒。

为了便于对RAID卡和PCIE Switch芯片进行统一管理，从而方便对存储模式进行控制，本实施例优先将上述第一RAID卡、第二RAID卡和PCIE Switch芯片集成到同一块电路板上，以构成一个存储控制电路板，可简称为存控板。

另外，为了兼容多分区系统中传统的存储模式，本实施例中的存储共享系统，还可以进一步包括：

Cable切换单元，用于通过Cable切换的方式，将上述N个分区中的任一分区由与PCIE Switch芯片连接的状态切换为与第一RAID卡进行直接连接的状态。

另外还需要说明的是，本实施例中，可以根据实际的需要，对上述N个分区中分区的数量进行设定，例如，上述N个分区具体可以为4个分区、2个分区或1个分区。参见图3和图4所示。其中，图3示出了本实施例中应用于4个分区的存储共享系统，图4示出了本实施例中应用于4个分区的并具有冗余存储功能的存储共享系统。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种多物理层分区计算机体系结构的存储共享系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。