雙控存儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著我國(guó)信息化建設(shè)的日漸深入，數(shù)據(jù)量迅速增長(zhǎng)，數(shù)據(jù)應(yīng)用的深度也不斷提升，我們已經(jīng)進(jìn)入了大數(shù)據(jù)時(shí)代。在這種情況下，存儲(chǔ)系統(tǒng)的重要性日益凸顯，發(fā)展國(guó)產(chǎn)存儲(chǔ)對(duì)降低我國(guó)信息化成本、保障國(guó)家信息安全具有重要的意義。與此同時(shí)，隨著存儲(chǔ)需求的迅速膨脹，我國(guó)存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)達(dá)到了上百億的規(guī)模。存儲(chǔ)的產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)價(jià)值也開(kāi)始凸現(xiàn)出來(lái)。
　　由于數(shù)據(jù)對(duì)于企業(yè)重要性的日益提升，越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始要求數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)具有高安全性和高可靠性。對(duì)于單控制器存儲(chǔ)產(chǎn)品，雖然說(shuō)控

2、制器本身已經(jīng)非常的穩(wěn)定和安全，但對(duì)于某些高可用和不間斷運(yùn)行的業(yè)務(wù)來(lái)說(shuō)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，這些應(yīng)用要求在存儲(chǔ)系統(tǒng)的某些部件（包括控制器、磁盤、電源等）出現(xiàn)故障的時(shí)候，系統(tǒng)的業(yè)務(wù)要保持繼續(xù)運(yùn)行，因此開(kāi)發(fā)雙控存儲(chǔ)系統(tǒng)十分必要。
　　本論文所述雙控存儲(chǔ)系統(tǒng)是一套高密度、高穩(wěn)定且冗余的存儲(chǔ)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)靈活，可同時(shí)適配于2U、3U系統(tǒng)。2U、3U系統(tǒng)中均可實(shí)現(xiàn)雙控，2U系統(tǒng)中單控制柜最多支持25個(gè)HDD，3U系統(tǒng)中單控制柜最多可支持48個(gè)HDD。系統(tǒng)還

3、支持PCIE接口產(chǎn)品，有很強(qiáng)的擴(kuò)展性，可擴(kuò)展出網(wǎng)絡(luò)接口、SAS接口等并預(yù)留出各種PCIE設(shè)備接口。系統(tǒng)主要應(yīng)用在存儲(chǔ)領(lǐng)域，高密度、高穩(wěn)定性、冗余且可擴(kuò)展性強(qiáng)。
　　本文主要內(nèi)容概括為:
　　1.設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)了包括平臺(tái)模塊（CPU模塊、DDR4模塊、PCH模塊、PCIE總線模塊）、電源模塊、網(wǎng)絡(luò)模塊、NTB模塊、SAS模塊、CPLD模塊、HW MONITOR模塊、低速總線模塊等在內(nèi)的雙控存儲(chǔ)系統(tǒng)硬件電路。雙控制器之間通過(guò)PLX8

4、717芯片建立的NTB高速鏈路通道進(jìn)行數(shù)據(jù)的緩存鏡像。
　　2.開(kāi)發(fā)了應(yīng)用在底層硬件系統(tǒng)的CPLD軟件邏輯系統(tǒng)和相應(yīng)的軟件調(diào)試模塊。雙控存儲(chǔ)系統(tǒng)的SAS expander之間通過(guò)UART進(jìn)行心跳鏈路連接，通過(guò)CPLD進(jìn)行邏輯和狀態(tài)控制，通過(guò)HW monitor進(jìn)行整機(jī)風(fēng)扇控制和電壓監(jiān)測(cè)。
　　3.分析了雙控存儲(chǔ)系統(tǒng)的可靠性。系統(tǒng)PSU中內(nèi)置BBU，可在意外掉電后進(jìn)行兩次緊急備電，有效防止數(shù)據(jù)意外丟失。
　　4.分析了系