專利名稱：服務(wù)器中磁盤冗余陣列高速讀寫控制電路結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及服務(wù)器存儲領(lǐng)域，特別涉及服務(wù)器高速磁盤存儲陣列技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種服務(wù)器中磁盤冗余陣列高速讀寫控制電路結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代社會中，隨著信息化進度的不斷加快，計算機網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)進入到了千家萬戶，而與此同時，作為計算機網(wǎng)絡(luò)的核心節(jié)點的服務(wù)器也發(fā)揮著越來越重要的作用，因此其存儲性能已經(jīng)成為影響整個計算機網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量高低的關(guān)鍵因素。現(xiàn)有技術(shù)中，現(xiàn)在服務(wù)器機械磁盤所構(gòu)成的磁盤冗余陣列(RAID)的讀寫速度過慢，因此在大數(shù)據(jù)量交互的情況下，大多數(shù)的服務(wù)器應(yīng)用中都會存在各種瓶頸。這個主要是由于現(xiàn)在機械硬盤本身造成的。因此，如何在磁盤冗余陣列中最大程度的提高性能和容量，是擺在我們面前亟待解決的問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，提供一種能夠大幅提高磁盤讀寫速度、不會丟失緩存數(shù)據(jù)、最大程度提高服務(wù)器存儲性能和容量、結(jié)構(gòu)簡單實用、工作性能穩(wěn)定可靠、適用范圍較為廣泛的服務(wù)器中磁盤冗余陣列高速讀寫控制電路結(jié)構(gòu)。為了實現(xiàn)上述的目的，本實用新型的服務(wù)器中磁盤冗余陣列高速讀寫控制電路結(jié)構(gòu)具有如下構(gòu)成該服務(wù)器中磁盤冗余陣列高速讀寫控制電路結(jié)構(gòu)，其主要特點是，所述的電路結(jié)構(gòu)包括電源模塊、服務(wù)器主板、中央處理器、獨立磁盤冗余陣列卡、磁盤陣列及磁盤陣列緩存模塊，所述的電源模塊、中央處理器和獨立磁盤冗余陣列卡均通過所述的服務(wù)器主板交互連接，所述的磁盤陣列和磁盤陣列緩存模塊均與所述的電源模塊相連接，且所述的磁盤陣列和磁盤陣列緩存模塊均通過所述的獨立磁盤冗余陣列卡與所述的服務(wù)器主板相連接，所述的磁盤陣列緩存模塊為固態(tài)硬盤。該服務(wù)器中磁盤冗余陣列高速讀寫控制電路結(jié)構(gòu)中的固態(tài)硬盤可以為SATA或SAS固態(tài)硬盤。該服務(wù)器中磁盤冗余陣列高速讀寫控制電路結(jié)構(gòu)中還包括有寫數(shù)據(jù)緩存模塊，所述的寫數(shù)據(jù)緩存模塊分別與所述的電源模塊和獨立磁盤冗余陣列卡均相連接。該服務(wù)器中磁盤冗余陣列高速讀寫控制電路結(jié)構(gòu)中的寫數(shù)據(jù)緩存模塊為固態(tài)硬盤。該服務(wù)器中磁盤冗余陣列高速讀寫控制電路結(jié)構(gòu)中的固態(tài)硬盤可以為SATA或SAS固態(tài)硬盤。采用了該實用新型的服務(wù)器中磁盤冗余陣列高速讀寫控制電路結(jié)構(gòu)，由于其中利用了固態(tài)硬盤(SSD)作為陣列緩存，并采用了相應(yīng)的熱點算法，并配備超級電容作為電源模塊，從而大幅提高磁盤讀寫速度及不會丟 失緩存數(shù)據(jù)，構(gòu)成了磁盤加速的混合磁盤冗余陣列存儲系統(tǒng)，使得最大程度的提高了性能和容量，通過加速IOPS和降低延遲，使得數(shù)據(jù)中心和云計算環(huán)境能夠在使用更少服務(wù)器硬件的情況下托管更多用戶，并在每秒鐘內(nèi)執(zhí)行更多交易，RAID卡的緩存保護(Zero-Maintenance Cache Protection)功能,能夠避免使用電池備份單元(BBU)，不僅如此，服務(wù)器在電源方面采用高能效的電源，從而大大提高電源效率，降低能源損耗，從而達到環(huán)保綠色的效果，最大程度提高服務(wù)器存儲性能和容量，結(jié)構(gòu)簡單實用，工作性能穩(wěn)定可靠、適用范圍較為廣泛。

圖I為本實用新型的服務(wù)器中磁盤冗余陣列高速讀寫控制電路結(jié)構(gòu)的整體架構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為了能夠更清楚地理解本實用新型的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實施例詳細說明。請參閱圖I所示，該服務(wù)器中磁盤冗余陣列高速讀寫控制電路結(jié)構(gòu)，其中，所述的電路結(jié)構(gòu)包括電源模塊、服務(wù)器主板、中央處理器、獨立磁盤冗余陣列卡、磁盤陣列及磁盤陣列緩存模塊，所述的電源模塊、中央處理器和獨立磁盤冗余陣列卡均通過所述的服務(wù)器主板交互連接，所述的磁盤陣列和磁盤陣列緩存模塊均與所述的電源模塊相連接，且所述的磁盤陣列和磁盤陣列緩存模塊均通過所述的獨立磁盤冗余陣列卡與所述的服務(wù)器主板相連接，所述的磁盤陣列緩存模塊為固態(tài)硬盤。其中，所述的固態(tài)硬盤可以為SATA或SAS固態(tài)硬盤。同時，該服務(wù)器中磁盤冗余陣列高速讀寫控制電路結(jié)構(gòu)中還包括有寫數(shù)據(jù)緩存模塊，所述的寫數(shù)據(jù)緩存模塊分別與所述的電源模塊和獨立磁盤冗余陣列卡均相連接，所述的寫數(shù)據(jù)緩存模塊為固態(tài)硬盤，該固態(tài)硬盤可以為SATA或SAS固態(tài)硬盤。在實際使用當(dāng)中，該服務(wù)器包括電源、中央處理器、內(nèi)存、主板、獨立磁盤冗余陣列卡、磁盤陣列及磁盤陣列緩存，所述的電源、中央處理器、內(nèi)存及獨立磁盤冗余陣列卡均通過所述主板交互連接，所述的磁盤陣列和磁盤陣列緩存均與所述的電源連接，并且所述的磁盤陣列和磁盤陣列緩存均通過獨立磁盤冗余陣列卡與所述的主板相連接，其中，所述的磁盤陣列緩存為固態(tài)硬盤。該具有磁盤高速讀寫功能的服務(wù)器中，所述的固態(tài)硬盤為SATA或SAS固態(tài)硬盤。在100%隨機讀工作負(fù)載下可交付高達11倍的性能提升。利用固態(tài)盤來緩存頻繁讀取的數(shù)據(jù)(或者“熱”數(shù)據(jù))副本，發(fā)揮了固態(tài)盤的性能優(yōu)勢，從固態(tài)盤而不是旋轉(zhuǎn)型介質(zhì)中訪問讀取的數(shù)據(jù)。此方法增強了讀緩存，進一步優(yōu)化learned-path算法,使得讀取密集型環(huán)境的整體IOPS性能提高達13倍。為了向更廣泛的應(yīng)用工作負(fù)載集提供固態(tài)盤緩存的先進性能，本實用新型進一步提供了寫數(shù)據(jù)緩存，將寫數(shù)據(jù)緩存到固態(tài)盤中，利用固態(tài)盤技術(shù)的性能和延遲優(yōu)勢針對具有讀寫操作的工作負(fù)載。本實用新型標(biāo)配Adaptec的業(yè)界首款零維護緩存保護(Zero-Maintenance CacheProtection)功能，避免使用電池備份單元(BBU)，而利用4GB基于SLC的NAND閃存和超級電容來保護緩存數(shù)據(jù)，省去了電池備份單元相關(guān)的監(jiān)控、維護、棄置和更換成本。本實用新型還包括了強大的智能電源管理功能，通過降低空閑磁盤盤片轉(zhuǎn)速和提供針對動態(tài)磁盤的低功耗模式來降低能源和冷卻成本。在此實施方式中，該磁盤高速讀寫功能的服務(wù)器中的主板還可以包括用以實現(xiàn)遠程管理的 IPMKIntelligent Platform Management Interface,智能平臺管理接口)芯片。該芯片可以為用戶在集中管理和遠程管理方面提供便利的解決方案。在本實用新型的另一種優(yōu)選的實施方式中，該磁盤高速讀寫功能的服務(wù)器中的電源為高能效電源。利用該電源可以大大提高電源效率，降低能耗，從而達到綠色環(huán)保的效果O本實用新型的工作原理如下首先采用了 Adaptec的Raid卡以及與之配合的新型的SSD的硬盤。在這個過程 中我們利用SSD硬盤的本身的無機械頭，讀寫速度快這些特點。在利用硬盤完成整個磁盤陣列的過程中，利用SSD作為緩存的方式。讓大量的常用的讀的數(shù)據(jù)放在SSD的硬盤中，并讓應(yīng)用程序的大量操作在SSD中完成。同時所有的數(shù)據(jù)也都會完整的放在利用普通硬盤所作的磁盤陣列中，這樣不僅僅利用SSD的讀的優(yōu)勢，大幅提高性能，同時也會在數(shù)據(jù)的安全性方面很好的起到雙重保護的效果。與此同時還可以利用新型的混合Raid大幅提高啟動性能，同時也不會浪費容量。再加上網(wǎng)新易得服務(wù)器的平臺的高效電源，良好的遠程管理等等這些功能。從而完成了現(xiàn)在目前在性價比都具有優(yōu)勢的服務(wù)器。本實用新型的優(yōu)勢如下(I)通過加速IOPS和降低延遲，使得數(shù)據(jù)中心和云計算環(huán)境能夠在使用更少服務(wù)器硬件的情況下托管更多用戶，并在每秒鐘內(nèi)執(zhí)行更多交易。maxCache智能地利用固態(tài)盤的性能和硬盤的容量，減少支持特定工作負(fù)載所需的整體服務(wù)器硬件投資，從而降低資本開支。服務(wù)器數(shù)量的減少帶來開支方面的額外好處，削減了能源、冷卻和維護的相關(guān)運營成本，交付了一套大幅度降低總擁有成本(TCO)的解決方案；(2) Raid卡標(biāo)配業(yè)界首款零維護緩存保護(Zero-Maintenance CacheProtection)功能，避免使用電池備份單元(BBU)，而利用4GB基于SLC的NAND閃存和超級電容來保護緩存數(shù)據(jù)，省去了電池備份單元相關(guān)的監(jiān)控、維護、棄置和更換成本。采用maxCache 2. O的Adaptec 6Q系列控制卡還包括Adaptec智能電源管理功能,通過降低空閑磁盤盤片轉(zhuǎn)速和提供針對動態(tài)磁盤的低功耗模式來降低能源和冷卻成本；(3)服務(wù)器在電源方面采用高能效的電源，從而大大提高電源效率，降低能源損耗。從而達到環(huán)保綠色的效果；(4)利用IPMI的遠程管理芯片，讓客戶在集中和遠程管理方面都有很大的便捷。內(nèi)部的連接整個服務(wù)器在內(nèi)部的構(gòu)造上利用SSD的普通SATA接口和和Raid卡相連接，在容量上采用不同數(shù)量的物理硬盤以滿足客戶的需求。當(dāng)需要提高性能的時候只打開SSD做為cach這個功能就可以了。現(xiàn)有技術(shù)中，利用7塊普通的SATA硬盤在一般的服務(wù)器做了一個RAID5，利用IOMETER模擬WEB server測試下來的讀的速度和IOPS分別大概為50M左右和3800。但是現(xiàn)在應(yīng)用本實用新型的服務(wù)器，并且在相同的硬件環(huán)境的基礎(chǔ)上我們得到的讀的結(jié)果和IOPS的數(shù)值時265M和18500。[0034]采用了上述的服務(wù)器中磁盤冗余陣列高速讀寫控制電路結(jié)構(gòu)，由于其中利用了固態(tài)硬盤(SSD)作為陣列緩存，并采用了相應(yīng)的熱點算法，并配備超級電容作為電源模塊，從而大幅提高磁盤讀寫速度及不會丟失緩存數(shù)據(jù)，構(gòu)成了磁盤加速的混合磁盤冗余陣列存儲系統(tǒng)，使得最大程度的提高了性能和容量，通過加速IOPS和降低延遲，使得數(shù)據(jù)中心和云計算環(huán)境能夠在使用更少服務(wù)器硬件的情況下托管更多用戶，并在每秒鐘內(nèi)執(zhí)行更多交易,RAID卡的緩存保護(Zero-Maintenance Cache Protection)功能,能夠避免使用電池備份單元(BBU)，不僅如此，服務(wù)器在電源方面采用高能效的電源，從而大大提高電源效率，降低能源損耗，從而達到環(huán)保綠色的效果，最大程度提高服務(wù)器存儲性能和容量，結(jié)構(gòu)簡單實用，工作性能穩(wěn)定可靠、適用范圍較為廣泛。 在此說明書中，本實用新型已參照其特定的實施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本實用新型的精神和范圍。因此，說明書和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說明性的而非限制性的。
權(quán)利要求1.一種服務(wù)器中磁盤冗余陣列高速讀寫控制電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的電路結(jié)構(gòu)包括電源模塊、服務(wù)器主板、中央處理器、獨立磁盤冗余陣列卡、磁盤陣列及磁盤陣列緩存模塊，所述的電源模塊、中央處理器和獨立磁盤冗余陣列卡均通過所述的服務(wù)器主板交互連接，所述的磁盤陣列和磁盤陣列緩存模塊均與所述的電源模塊相連接，且所述的磁盤陣列和磁盤陣列緩存模塊均通過所述的獨立磁盤冗余陣列卡與所述的服務(wù)器主板相連接，所述的磁盤陣列緩存模塊為固態(tài)硬盤。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的服務(wù)器中磁盤冗余陣列高速讀寫控制電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的固態(tài)硬盤為SATA或SAS固態(tài)硬盤。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的服務(wù)器中磁盤冗余陣列高速讀寫控制電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的電路結(jié)構(gòu)中還包括有寫數(shù)據(jù)緩存模塊，所述的寫數(shù)據(jù)緩存模塊分別與所述的電源模塊和獨立磁盤冗余陣列卡均相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的服務(wù)器中磁盤冗余陣列高速讀寫控制電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的寫數(shù)據(jù)緩存模塊為固態(tài)硬盤。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的服務(wù)器中磁盤冗余陣列高速讀寫控制電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的固態(tài)硬盤為SATA或SAS固態(tài)硬盤。
專利摘要本實用新型涉及一種服務(wù)器中磁盤冗余陣列高速讀寫控制電路結(jié)構(gòu)，其中包括電源模塊、服務(wù)器主板、中央處理器、獨立磁盤冗余陣列卡、磁盤陣列及磁盤陣列緩存模塊，電源模塊、中央處理器和獨立磁盤冗余陣列卡均通過服務(wù)器主板交互連接，磁盤陣列和磁盤陣列緩存模塊均與電源模塊連接，磁盤陣列和磁盤陣列緩存模塊均通過獨立磁盤冗余陣列卡與服務(wù)器主板連接，磁盤陣列緩存模塊為固態(tài)硬盤。采用該種結(jié)構(gòu)的服務(wù)器中磁盤冗余陣列高速讀寫控制電路結(jié)構(gòu)，大幅提高磁盤讀寫速度及不會丟失緩存數(shù)據(jù)，構(gòu)成了磁盤加速的混合磁盤冗余陣列存儲系統(tǒng)，使得最大程度的提高了性能和容量，提高了服務(wù)器存儲性能和容量，結(jié)構(gòu)簡單實用，工作性能穩(wěn)定可靠、適用范圍較為廣泛。
文檔編號G06F3/06GK202795333SQ20122033111
公開日2013年3月13日 申請日期2012年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月9日
發(fā)明者董鍇, 范姚耀 申請人:董鍇