[发明专利]一种多控制器间的高速互联方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机应用领域,具体地说是一种多控制器间的高速互联方法。

背景技术

经过最近几年存储技术的发展，磁盘阵列控制器架构的发展方向有了明显的差异。例如，出现了由中端模块化集群技术堆叠(松散耦合)而成的集群存储系统(EMC V-MAX、IBM IXV、HP 3PAR等)，也出现了由高端分布式多处理器组合而成的分布式多处理器集群技术(紧耦合)存储系统(HDS VSP、HP P9500(来自Hitachi))。前者是模块化存储的堆叠，每个节点之间采用的是标准的外部互联技术，比如千兆以太网、RapidIO、infiniband等。后者采用的是总线互联技术，比如Crossbar等。两种技术有着各自的特点，适应各自不同的市场需求。

模块化集群堆叠技术，有的厂商采用的是存储节点堆叠，有的厂商仅仅是控制单元堆叠。不管是那种方式，其共同的优点是减少了生产的成本，使得厂商可以通过标准的模块组合形成大型存储系统，以适应大型应用系统对于存储容量和性能的要求。通过这种标准化，可以减少生产环节的成本损失，降低系统研发周期。这种技术的缺点是，由于采用了独立的存储节点，存储节点组成的集群会产生资源内耗，即存储节点之间的通信将增多，其损耗的系统资源将更大。这只能通过增加更多的节点来弥补。

另外一种集群技术来源于原来的分布式多控制器存储架构，即把多个分布式多控制器通过内部总线技术互联，形成一个更大的分布式集群系统。由于集群互联是基于总线的，所以不存在访问缓存和磁盘路径不同的问题，所以其性能是相对确定的。但由于这种技术所采用的控制器部件，均不是标准化的产品。

发明内容

本发明的目的是提供一种多控制器间的高速互联方法。

本发明的目的是按以下方式实现的，系统包括：存储控制器、PCIE总线高速接口扩展模块；多控制器数据交换模块；数据信号识别传输模块，存储控制器通过PCIE总线高速接口扩展模块将决策信息进行封装后发送至北桥扩展出的高速总线，多控制器数据交换模块将数据中的目的信息进行解析对照本地FW对应表进行总线的连接状态调整，再经数据信号识别传输模块实现多控制器之间的数据定向传输，其中：

1）存储控制器通过PCIE总线高速接口扩展模块：通过北桥芯片直接扩展出2个以上的PCIE高速总线扩展接口，用以来实现存储控制器之间的数据传输；

2）多控制器数据交换模块：用以实现2个以上PCIE总线高速接口扩展模块之间的互联，对外提供与PCIE高速总线扩展接口匹配的交换接口，所有交换接口连接在多控制器数据交换模块的高速交换背板上，通过交叉矩阵实现所有端口的互联，端口编号与控制器编号通过FW写入多控制器数据交换模块的映射表中，FW中的映射关系通过多控制器数据交换模块硬件芯片实现端到端的总线联通；

3）数据信号识别传输模块：数据传输根据存储控制器的PCIE总线高速接口扩展模块数量及数据镜像策略不同，实现不同节点间的数据传输，存储控制器的PCIE总线高速接口扩展模块高可用策略将数据目的地址进行封装后加入到数据包头中，在多控制器数据交换模块上解析后，通过与多控制器数据交换模块中映射表比较实现数据传输至其相应端口；

多存储控制器间高速互联实施步骤如下：

（1）存储数据信息发送至高速扩展总线，总线数据的发送需要控制总线、地址总线和数据总线，首先存储控制器通过多控制器数据交换模块中的控制芯片仲裁机制获取总线网络端口控制权；

（2）获取总线网络端口控制权后，根据整个多控系统的资源调度策略进行优化，促使系统中的总线使用效率及仲裁机制完美结合；

（3）本地将封装有目的地址信息的总线数据传输至总线之上，交换装置控制芯片解析地址信息，并与FW表进行比照后连通源、目标总线端口；

（4）数据在总线上形成高速传输；

（5）传输结束释放占用的总线端口，以便其他获取总线控制权的设备申请总线端口。

本发明的有益效果是：系统数据直接通过总线协议直接由CPU传输至PCIE总线，通过高速总线将数据放到存储系统的多控制器数据交换模块中。数据仅在控制器CPU中进行目的地址的策略添加，无需数据进行协议转换等延时开销。