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M4240H及廣達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、難運維、難擴展、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至少可以實現(xiàn)高密度。
[0007]為達到上述目的，本發(fā)明實施例提出的JB0D，包括:機箱；以及，設(shè)置在所述機箱內(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)點從下面結(jié)合附圖對實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)明另一實施例提出的JBOD的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖10-12是本發(fā)明實施例中連接器在不同狀態(tài)下的示意圖；
[0022]圖13是本發(fā)明實施例中JBOD與機柜管理控制器連接的示意圖；
[0023]圖14是本發(fā)明實施例中多節(jié)點共享的示意圖；
[0024]圖15是本發(fā)明另一實施例提出的JBOD的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0025]下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標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)明一實施例提出的JBOD的結(jié)構(gòu)示意圖，該JBOD包括:
[0027]機箱11;以及，
[0028]設(shè)置在所述機箱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，本實施例中，參見圖2a，將供電、散熱、管理等單元剝離JBOD節(jié)點，從而實現(xiàn)高密度。例如，參見圖2a，在850mm深度、21英寸機箱寬度、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)增強技術(shù)連接(Serial Advanced Technology Attachment，SATA)，其中，SCSI 是小型計算機系統(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，本實施例采用一個控制器，可降低系統(tǒng)硬件成本。
[0034]當然，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，從而難擴展。
[0037]本實施例中，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)建靈活的拓撲結(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端口連接存儲主機或交換機。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)連接存儲主機或交換機。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，在訪問期間會獨占此通道，因此當應(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端口實現(xiàn)級聯(lián)，從而擴展存儲容量。
[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展。
[0043]另一實施例中，所述機箱包括:
[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]本實施例中，機箱具備內(nèi)外兩層托盤，外托盤固定在機柜上，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]另一實施例中，該JBOD還包括:設(shè)置在所述機箱內(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擴展器(Expander)或者Intel ATOM及ARM等芯片，SAS擴展器(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，當控制器的芯片是SAS擴展器(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