一種磁盤(pán)陣列系統(tǒng)箱體服務(wù)軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、存儲(chǔ)技術(shù)正發(fā)生著革命性的變化，這種變化主要表現(xiàn)在三個(gè)方面:首先是存儲(chǔ)容量的急劇膨脹。其次是數(shù)據(jù)就緒時(shí)間的延展。最后，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的結(jié)構(gòu)不同了。這就對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備提出了很高的要求，磁盤(pán)陣列系統(tǒng)作為核心存儲(chǔ)設(shè)備，其可靠性，可管理性直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。
　　本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種基于新一代中高端磁盤(pán)陣列存儲(chǔ)系統(tǒng)的箱體服務(wù)軟件。在作者研究IBM公司上一代磁盤(pán)陣列存儲(chǔ)系統(tǒng)產(chǎn)品的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)了其存在的幾點(diǎn)不足之處，比如硬件成本太高、雙控

2、制器間通信效率低下、SCSI箱體服務(wù)診斷頁(yè)支持較少等。本文圍繞這些問(wèn)題做了如下幾點(diǎn)改進(jìn):
　　1.上一代產(chǎn)品采用光纖總線(FC)，前端、后端、包括硬盤(pán)都是光纖接口設(shè)備，硬件成本非常高。本項(xiàng)目前端仍然使用光纖接口，但是后端和硬盤(pán)接口使用SAS[1][2]技術(shù)，在不犧牲性能和穩(wěn)定性的情況下，有效地降低了硬件成本，極大地提高了產(chǎn)品性?xún)r(jià)比。
　　2.雙SAS擴(kuò)展器間利用串口(UART)通信。重新設(shè)計(jì)了通信協(xié)議模型，支持全雙工，提高了

3、板間通信的穩(wěn)定性和效率。上一代產(chǎn)品使用I2C總線[3]通信，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)總線數(shù)據(jù)收發(fā)沖突和死鎖。尤其是在系統(tǒng)初始化階段，I2C總線上讀寫(xiě)操作比較頻繁，出現(xiàn)沖突的概率比較大。
　　3.支持較為完善的SCSI箱體服務(wù)(SCSI Enclosure Service，SES)[4]診斷頁(yè)。不僅支持規(guī)范中明確要求必須要支持的診斷頁(yè)，也支持一些可選的診斷頁(yè)。因此主機(jī)端可以獲取更多磁盤(pán)陣列的信息，同時(shí)可以使用更多的診斷頁(yè)控制磁盤(pán)陣列。
　　

4、4.重新設(shè)計(jì)風(fēng)扇控制算法，相較上一代產(chǎn)品更為穩(wěn)定。在室溫下風(fēng)速不會(huì)頻繁大幅度變化。在測(cè)試環(huán)境中，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速對(duì)于溫度的變化也較為靈敏。
　　5.支持更多的箱體事件和SES元素指示器(LED)。設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種新的指示器控制模型，理論上可以通過(guò)該方法在有限的硬件指示器條件下支持無(wú)限多的軟件指示器。
　　本文通過(guò)對(duì)以上幾點(diǎn)內(nèi)容的研究和實(shí)現(xiàn)，保證了該磁盤(pán)陣列系統(tǒng)性能的穩(wěn)定和功能的完善。經(jīng)過(guò)作者前期的理論分析、大量的編碼實(shí)踐和長(zhǎng)期的設(shè)備現(xiàn)