[发明专利]双控磁盘阵列系统及其数据存取方法

说明书

本发明提供一种双控磁盘阵列系统及其数据存取方法。其中系统包括第一控制器，第二控制器，设置有第一、第二端口选择线路的背板以及由SATA/NVMe硬盘形成的磁盘阵列，第一控制器和所述第二控制器均与背板连接，背板上的第一、第二端口选择线路合并后与磁盘阵列连接；该方法包括：第一控制器接收到主机发送的输入输出信号时，判断其自身是否为输入输出信号对应的磁盘阵列的逻辑卷预设的主控制器；若是，主控制器从背板上选择与第一控制器相对应的第一端口选择线路连接；若否，主控制器从背板上选择与第二控制器相对应的第二端口选择线路连接；主控制器根据输入输出信号控制磁盘阵列的逻辑卷存取数据。其能实现双控磁盘阵列系统的双活模式。

技术领域

本发明涉及计算机数据存储技术领域，特别是涉及双控磁盘阵列系统及其数据存取方法。

背景技术

独立冗余磁盘阵列(Redundant Arrays of Inexpensive Disk，RAID)主要包括前端的阵列控制器和后端的若干磁盘。阵列控制器中实现由RAID算法，读写磁盘组时，读写请求按照特定的RAID级别并行地分布到各个磁盘，同时完成校验计算，在性能和数据完整性方面较好地满足了用户的需求。

双控磁盘阵列系统(双控制器磁盘阵列系统)包括两台控制器(分别是第一控制器和第二控制器)和后端由多个物理硬盘形成的磁盘阵列，两个控制器共同管理磁盘阵列，根据应用需求，磁盘阵列将被划分成若干个逻辑卷，每一个逻辑卷相当于一个虚拟磁盘，以逻辑号作为标识，主机可通过任一控制器访问逻辑卷。双控磁盘阵列系统在运行过程中，其中一个控制器中的缓存数据以及相关的数据信息被同步备份到另一个控制器，当一个控制器发生故障时，可以从另一个控制器中恢复数据和控制信息，从而保证数据不丢失。目前主流的双控设计是双活模式(active-active)。

一般双控磁盘阵列系统都是基于SAS硬盘(Serial Attached SCSI，串行连接SCSI)设计的，SAS磁盘具有双端口，因此可以直接连接双控制器，但SAS硬盘成本昂贵，若改用价格低廉的SATA硬盘(Serial ATA，串口硬盘)或NVMe硬盘(Non-Volatile Memory，非易失性硬盘)，则由于SATA硬盘或单端口的NVMe硬盘不具有双端口，因此无法实现双控制器同时与SATA硬盘或单端口的NVMe硬盘的连接(SATA硬盘或NVMe硬盘同一时刻只能与其中一个控制器连接)，这样在双控磁盘阵列系统运行读写数据时，由于两个控制器中只有一个控制器与SATA硬盘或NVMe硬盘进行连接，因此不能并行地处理来自主机的输入输出请求，即不能实现双控磁盘阵列系统的双活模式。

由于SATA硬盘或单端口的NVMe硬盘不具有双端口，若需要实现双控制器同时与SATA硬盘或单端口的NVMe硬盘连接，则必须借助设置有复用器AAMUX芯片进行信号切换的转接板，这种借助转接板的方式不仅需要增加成本，而且该转接板也可能成为数据存取的性能瓶颈或故障点。

发明内容

基于此，有必要针对传统双控磁盘阵列系统使用SATA硬盘或NVMe硬盘时由于SATA硬盘或NVMe硬盘不具有双端口而使双控磁盘阵列系统不能实现双活模式的问题，提供一种基于SATA或NVMe盘的双控磁盘阵列系统及其数据存取方法，能够在双控磁盘阵列系统使用SATA硬盘或NVMe硬盘时，不需要转接板以及复用器AAMUX芯片进行信号切换也能够实现双活模式。

为达到发明目的，提供一种双控磁盘阵列系统的数据存取方法，所述双控磁盘阵列系统包括第一控制器，第二控制器，设置有第一、第二端口选择线路的背板以及由SATA或NVMe硬盘形成的磁盘阵列，所述第一控制器和所述第二控制器均与所述背板连接，所述背板上的第一、第二端口选择线路合并后与所述磁盘阵列连接；所述数据存取方法包括：

所述第一控制器接收到主机发送的输入输出信号时，判断其自身是否为所述输入输出信号对应的磁盘阵列的逻辑卷预设的主控制器；