Jbod的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及存儲設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種JB0D。
【背景技術(shù)】
[0002]為了快速的擴(kuò)展存儲資源并提升資源利用率，需要將磁盤從服務(wù)器本地分離出來，因此誕生了磁盤簇(Just Bunch of Disks，JBOD)，其廣泛的應(yīng)用在傳統(tǒng)的磁盤陣列后端及互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域新型的存儲計算解耦合平臺中。
[0003]現(xiàn)有的JBOD方案分為兩大類:一類是應(yīng)用在傳統(tǒng)領(lǐng)域的JBOD JnDell MD1400、廣達(dá)M4240H及廣達(dá)M4600H等，主要應(yīng)用于磁盤陣列后端，如EMC VMAX0另一類是大型互聯(lián)網(wǎng)廠商采用的JBOD方案，以Facebook及Microsoft為代表，互聯(lián)網(wǎng)廠商采用JBOD來實(shí)現(xiàn)計算和存儲資源的解耦合。
[0004]但是，現(xiàn)有技術(shù)中的JBOD存在如下問題:低密度、高成本、難運(yùn)維、難擴(kuò)展、不可熱插拔。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。
[0006]為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種JB0D，該JBOD至少可以實(shí)現(xiàn)高密度。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提出的JB0D，包括:機(jī)箱；以及，設(shè)置在所述機(jī)箱內(nèi)的控制器和磁盤，所述磁盤與所述控制器連接。
[0008]本發(fā)明實(shí)施例提出的JBOD，通過將供電，散熱，管理等模塊從JBOD內(nèi)分離出去，可以在JBOD內(nèi)設(shè)置更多的磁盤，從而提高磁盤密度。
[0009]本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【附圖說明】
[0010]本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0011]圖1是本發(fā)明一實(shí)施例提出的JBOD的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2a是本發(fā)明另一實(shí)施例提出的JBOD的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2b是現(xiàn)有技術(shù)中的JBOD的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3是本發(fā)明實(shí)施例中JBOD與其他設(shè)備的一種端口連接關(guān)系的示意圖；
[0015]圖4是本發(fā)明實(shí)施例中JBOD與其他設(shè)備的另一種端口連接關(guān)系的示意圖；
[0016]圖5是本發(fā)明實(shí)施例中JBOD與其他設(shè)備的另一種端口連接關(guān)系的示意圖；
[0017]圖6是本發(fā)明實(shí)施例中JBOD在內(nèi)托盤處于未抽出狀態(tài)的示意圖；
[0018]圖7是本發(fā)明實(shí)施例中JBOD在內(nèi)托盤處于抽出狀態(tài)的示意圖；
[0019]圖8是本發(fā)明另一實(shí)施例提出的JBOD的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖9是本發(fā)明另一實(shí)施例提出的JBOD的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖10-12是本發(fā)明實(shí)施例中連接器在不同狀態(tài)下的示意圖；
[0022]圖13是本發(fā)明實(shí)施例中JBOD與機(jī)柜管理控制器連接的示意圖；
[0023]圖14是本發(fā)明實(shí)施例中多節(jié)點(diǎn)共享的示意圖；
[0024]圖15是本發(fā)明另一實(shí)施例提出的JBOD的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的模塊或具有相同或類似功能的模塊。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。相反，本發(fā)明的實(shí)施例包括落入所附加權(quán)利要求書的精神和內(nèi)涵范圍內(nèi)的所有變化、修改和等同物。
[0026]圖1是本發(fā)明一實(shí)施例提出的JBOD的結(jié)構(gòu)示意圖，該JBOD包括:
[0027]機(jī)箱11;以及，
[0028]設(shè)置在所述機(jī)箱11內(nèi)的控制器12和磁盤13，所述磁盤13與所述控制器12連接。
[0029]與傳統(tǒng)JBOD相比，本實(shí)施例中，參見圖2a，將供電、散熱、管理等單元剝離JBOD節(jié)點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)高密度。例如，參見圖2a，在850mm深度、21英寸機(jī)箱寬度、IU高度空間內(nèi)可支持20個3.5英寸磁盤。其中，圖2a中控制器用主控表示，磁盤分別用HDD-1，…，HDD-20表示。本發(fā)明實(shí)施例中，控制器也可以稱為主控，控制器內(nèi)的芯片可以稱為主控芯片。
[0030]可以理解的是，雖然圖2a中以磁盤是機(jī)械硬盤(Hard Disk Drive，HDD)為例，但是磁盤不限于HDD，還可以是固態(tài)硬盤(Solid State Disk，SSD)。
[0031]另外，磁盤的接口可以是串聯(lián)連接SCSI (Serial Attached SCSI，SAS)或者串聯(lián)增強(qiáng)技術(shù)連接(Serial Advanced Technology Attachment，SATA)，其中，SCSI 是小型計算機(jī)系統(tǒng)接口 (Small Computer System Interface) 0
[0032]再者，不同的磁盤可以具有相同或不同的尺寸，例如，磁盤包括3.5英寸的磁盤和2.5英寸的磁盤。
[0033]本實(shí)施例中控制器為I個。傳統(tǒng)JBOD方案通常采用硬件冗余提高系統(tǒng)可靠性，參見圖2b，現(xiàn)有技術(shù)中采用雙控制器方案(主控-1和主控-2)，每個磁盤會同時與兩個控制器連接。本實(shí)施例中采用單控制器方案(只有一個主控)，由于控制器成本較高，本實(shí)施例采用一個控制器，可降低系統(tǒng)硬件成本。
[0034]當(dāng)然，可以理解的是為了保證系統(tǒng)可靠性，可以在上層采用分布式文件系統(tǒng)等方案，例如，將同一個數(shù)據(jù)的相同多份拷貝存儲到多個JBOD內(nèi)。
[0035]另一實(shí)施例中，所述控制器包括:3個x4端口，每個端口可用作上聯(lián)端口或者用作下聯(lián)端口。
[0036]傳統(tǒng)JBOD中，不支持多接口上聯(lián)，上聯(lián)帶寬受限，上下聯(lián)端口固定，不可在線變更，從而難擴(kuò)展。
[0037]本實(shí)施例中，x4端口具體是指x4miniSASHD端口，每個x4端口支持4個SAS3.012G的通道(lane)，因此，每個端口支持的帶寬高達(dá)48Gbps(4xl2Gbps)。每個端口既可以是上聯(lián)端口，也可以作為下聯(lián)端口，因此可構(gòu)建靈活的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來滿足不同的帶寬、容量需求。
[0038]例如，參見圖3，為單端口上聯(lián)的場景，該場景下JBOD的主控通過一個x4端口連接存儲主機(jī)或交換機(jī)。按照每個磁盤200MBps最大讀寫速率計算，單個端口帶寬48Gbps可支持30個磁盤，因此一個端口即可滿足上聯(lián)帶寬需求。
[0039]又例如，參見圖4，為多端口上聯(lián)的場景，該場景下JBOD的主控通過多個x4端口(圖4中為3個)連接存儲主機(jī)或交換機(jī)。在訪問SATA磁盤時，需利用串聯(lián)隧道協(xié)議(SerialTunneling Protocol，STP)建立訪問通道，在訪問期間會獨(dú)占此通道，因此當(dāng)應(yīng)用程序有高的并發(fā)訪問時，有限的的通道數(shù)會影響系統(tǒng)性能，因此可通過增加上聯(lián)端口的數(shù)量來提升系統(tǒng)訪問的性能。
[0040]又例如，參見圖5，不同JBOD可以通過x4端口實(shí)現(xiàn)級聯(lián)，從而擴(kuò)展存儲容量。
[0041]可以理解的是，端口用作上聯(lián)或下聯(lián)可以通過底層配置實(shí)現(xiàn)，對端口方向的配置可以參見已有技術(shù)，在此不再贅述。
[0042]本實(shí)施例中，通過選擇不同的端口模式，可以支持帶寬與容量的靈活擴(kuò)展。
[0043]另一實(shí)施例中，所述機(jī)箱包括:
[0044]外托盤，內(nèi)托盤和可折疊理線臂；
[0045]所述外托盤固定在機(jī)柜上；
[0046]所述內(nèi)托盤用于放置所述磁盤；
[0047]所述可折疊理線臂連接所述外托盤和所述內(nèi)托盤；
[0048]其中，所述內(nèi)托盤是可抽出的，當(dāng)所述內(nèi)托盤未抽出時，所述可折疊理線臂處于折疊狀態(tài)，當(dāng)所述內(nèi)托盤抽出時，所述可折疊理線臂處于張開狀態(tài)。
[0049]本實(shí)施例中，機(jī)箱具備內(nèi)外兩層托盤，外托盤固定在機(jī)柜上，內(nèi)托盤通過導(dǎo)軌可在外托盤上滑動。同時供電、散熱、管理信號的線纜固定在可折疊理線臂上，以保證抽出內(nèi)托盤對單個磁盤進(jìn)行熱插拔時系統(tǒng)仍然可以正常工作。
[0050]參見圖6，內(nèi)托盤未抽出時，可折疊理線臂處于折疊狀態(tài)。
[0051]參見圖7，內(nèi)托盤抽出來時，可折疊理線臂處于張開狀態(tài)。
[0052]另一實(shí)施例中，該JBOD還包括:設(shè)置在所述機(jī)箱內(nèi)的主控板和硬盤背板，所述控制器連接到所述主控板上，所述磁盤中的第一部分連接到所述主控板上，所述磁盤中的第二部分連接到所述硬盤背板上，所述主控板和所述硬盤背板通過背板接口連接。
[0053]本實(shí)施例中的主控板的大小可以具體是最大的控制器所需的大小。不同的主控芯片所需的面積不同，例如，主控芯片可以是SAS擴(kuò)展器(Expander)或者Intel ATOM及ARM等芯片，SAS擴(kuò)展器(Expander)大約占用I個磁盤的位置空間，由于Intel ATOM及ARM等芯片的外圍電路較多，需要占據(jù)大概3個磁盤的位置空間。本實(shí)施例將主控板的大小設(shè)置為最大的控制器所需的大小，在不同的場景下都可以采用相同大小的主控板，實(shí)現(xiàn)主控板的模塊化。
[0054]根據(jù)控制器芯片的不同，連接到主控板上的磁盤數(shù)量可以不同。
[0055]例如，參見圖8，當(dāng)控制器的芯片是SAS擴(kuò)展器(Expander)時，主控板連接磁盤
1-6及15-16，硬盤背板連接磁盤7-14及17-20。硬盤背板與主控板之間是背板接口，其直接接收主控板產(chǎn)生的SAS數(shù)據(jù)信號及其他必要的管理控制信號。
[0056]又例如，參見圖9，當(dāng)控制器的芯片是Intel ATOM及ARM等芯片時，由于這類芯片外圍電路較多，對應(yīng)的主控板尺寸需要占據(jù)大概3個磁盤的位置空間，因此在JBOD方案中，主控板直接設(shè)計為3個硬盤尺寸大小，HDD-15及HDD-16直接放置在主控板上方。只需要去掉HDD-15及HDD-16即可，仍然可保持系統(tǒng)其他各模塊及相關(guān)接口不變，最大化復(fù)用相關(guān)設(shè)計。
[0057]本實(shí)施例中，通過將主控板設(shè)置為最大的主控芯片所需的大小，可以實(shí)現(xiàn)主控板的模塊化，不需要根據(jù)主控芯片的不同更改主控板。本實(shí)施例中，通過將部分磁盤連接到主控板，可以降低硬盤背板的大小，從而避免硬盤背板過大導(dǎo)致的信號衰減等問題，同時也可以降低硬盤背板的成本。
[0058]另外，磁盤連接主控板或硬盤背板時，具體可以是通過連接器(connector)連接，以區(qū)分