CN105095142B - 控制扩展卡的***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种控制扩展卡的***及方法,该***包括:操作***、控制器、扩展卡Expander、连接器;其中,控制器受操作***控制并与Expander卡相连,Expander卡与连接器相连;Expander卡具有独立的电源,并且电源由控制器控制。通过本发明的***,能够实现Expander卡模块化,从而减少空间资源的占用,同时,还实现了在保证***的稳定性和连续性的前提下对Expander卡的热插拔,进而提高了整个***的可用性。
Description
技术领域
本发明涉及计算机领域,具体来说,涉及一种控制扩展卡的***及方法。
背景技术
在大数据时代,各个应用领域对数据存储量的需求逐渐变大。同时,由于使用空间的限制,数据存储领域对存储密度的要求也逐步增高,因此,这种迫切的需求催生了高密度存储产品的发展。
但随着存储密度的升高,高密度存储设备的日常维护问题也日渐严峻。除了CPU、主板、内存、PCI-E板卡等核心部件之外,SAS卡、Expander卡等目前也大多要求离线维护。然而,小范围的***维护却容易造成更大面积的数据暂时失效。
现在Expander卡的一般连接方式是,将Expander卡固定在机箱内的某个位置,如某个硬盘槽位或者主板的PCI-E插槽上(物理上固定,但无任何电气连接)。在Expander卡上连接D型大4pin电源线作为供电;将RAID/SAS卡上引出的mini-sas线缆接入Expander卡的入口,将硬盘背板上的mini-sas线缆接入Expander卡的出口,这种连接方式非常复杂。因此,目前的Expander卡无法满足方便的热插拔的需求,并且无法满足实际操作中的在线维护。
针对相关技术中的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中的问题,本发明提出一种控制扩展卡的***及方法,能够能够实现Expander卡模块化,从而减少空间资源的占用,同时,还实现了在保证***的稳定性和连续性的前提下对Expander卡的热插拔,进而提高了整个***的可用性。
本发明的技术方案是这样实现的:
根据本发明的一个方面,提供了一种控制扩展卡的***。
该***包括:
操作***、控制器、扩展卡Expander、连接器;
其中,控制器受操作***控制并与Expander卡相连,Expander卡与连接器相连;
Expander卡具有独立的电源,并且电源由控制器控制。
优选的,操作***通过管理接口与控制器进行交互。
以及,Expander卡通过总线接口与控制器进行连接。
其中,操作***监测Expander卡的状态信息,并通过管理接口将状态信息发送至控制器。
优选的,状态信息包括以下至少之一:
工作状态、温度状态。
优选的,管理接口包括以下任意之一:
IPMI接口、I2C接口、LPC接口、SMBus接口。
其中,控制器通过总线接口控制电源的上/下电;以及
控制器通过总线接口监测Expander卡是否在位。
优选的,总线接口为以下任意之一:
GPIO接口、I2C接口转换GPIO接口。
优选的,控制器包括以下任意之一:
基板控制器BMC、单片机、DSP控制器、FPGA控制器。
优选的,连接器与服务器中的多个硬件相连,硬件包括以下至少之一:
主板、多个硬盘、电源。
根据本发明的另一方面,提供了一种控制扩展卡的方法。
该方法包括:
当扩展卡Expander在位且在需要拔出的情况下,操作***对Expander进行卸载;
在Expander卡被卸载后,操作***向控制器发送断开Expander卡电源的指令;
控制器接收到断开电源的指令后,断开Expander卡的电源;以及
在Expander卡需要***的情况下,将Expander卡***对应的插槽;
在Expander卡***对应的插槽后,操作***向控制器发送对Expander卡进行供电的指令;
控制器接收到供电指令后,对Expander卡进行供电;
在Expander卡上电后,操作***监测Expander卡的状态信息,并将状态信息发送至控制器。
优选的,控制器包括以下任意之一:
基板控制器BMC、单片机、DSP控制器、FPGA控制器。
本发明通过本发明的***,能够实现Expander卡模块化,从而减少空间资源的占用,同时,还实现了在保证***的稳定性和连续性的前提下对Expander卡的热插拔,进而提高了整个***的可用性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的控制扩展卡的***的示意图;
图2是根据本发明实施例的控制扩展卡的方法的示意流程图;
图3是根据本发明另一实施例的控制扩展卡的方法的示意流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
根据本发明的实施例,提供了一种控制扩展卡的***。
如图1所示,根据本发明实施例的控制扩展卡的***,包括:
操作***、控制器、扩展卡Expander、连接器;
其中,控制器受操作***控制并与Expander卡相连,Expander卡与连接器相连;
Expander卡具有独立的电源,并且电源由控制器控制。
综上,通过本实施例所描述的方法,能够实现Expander卡模块化,从而减少空间资源的占用,同时,还实现了在保证***的稳定性和连续性的前提下对Expander卡的热插拔,进而提高了整个***的可用性。
具体的,在本发明的一个优选的实施例中,操作***可以通过管理接口与控制器进行连接,并通过管理接口控制该控制器,从而与其进行交互。优选的,本发明中的控制器可以为以下任意之一:基板控制器BMC、单片机、DSP控制器、FPGA控制器。优选的,管理接口包括以下任意之一:IPMI接口、I2C接口、LPC接口、SMBus接口。
此外,在本发明的一个优选的实施例中,Expander卡可以通过总线接口与控制器进行连接。在本发明的一个优选的实施例中,控制器可以通过总线接口控制电源的上/下电;以及控制器通过总线接口监测Expander卡是否在位,即判断当前Expander卡是否成功***到服务器中。优选的,总线接口为以下任意之一:GPIO接口、I2C接口转换GPIO接口。特别的,在本发明的一个具体的实施例中,如果***中存在多个Expander卡,则每个Expander卡会对应一个专用的总线接口。
特别的,在本发明的一个优选的实施例中,操作人员提前在操作***中部署相关软件和驱动程序,所述相关软件和驱动程序可以提供命令窗供操作人员输入相关命令,从而使操作***监测Expander卡的各类状态信息,并且对Expander卡的各类状态信息进行汇总。特别的,所述驱动程序可以使操作人员在操作***层面直接管理特定的Expander卡及其上的硬盘,并在不产生***I/O Error和硬件报错的情况下,安全卸载指定的Expander卡。优选的,上述状态信息包括但不限于以下内容:Expander卡的工作状态、温度状态。随后,操作***会通过管理接口将状态信息发送至控制器。
另外,在本发明的一个优选的实施例中,Expander卡与一定制专用连接器相连,并通过该连接器与服务器中的硬件相连接,从而可以使得Expander卡模块化。通过定义这种专用连接器的针脚,把需要连接各种链路的线缆转移到电路板上。通过连接器的插拔可以方便的插拔Expander卡本身以及供电链路、数据链路,从而实现对Expander卡的热插拔。
根据本发明的实施例,还提供了一种控制扩展卡的方法。
根据本发明实施例的控制扩展卡的方法,该方法可应用于当Expander卡或Expander卡上的硬盘需要维护的情况。该方法可以在***处于运行状态下进行,即在***运行下实现Expander卡及其上硬盘的热插拔。
具体的,如图2所示为当扩展卡Expander在位且在需要拔出的情况下的具体流程图。在图2中:
步骤S201:操作***对Expander进行卸载;
步骤S203:在Expander卡被卸载后,操作***向控制器发送断开Expander卡电源的指令;
步骤S205:控制器接收到断开电源的指令后,断开Expander卡的电源。
具体的,如图3所示为在Expander卡需要***的情况下的具体流程图。在图3中:
步骤S301:将Expander卡***对应的插槽;
步骤S303:在Expander卡***对应的插槽后,操作***向控制器发送对Expander卡进行供电的指令;
步骤S305:控制器接收到供电指令后,对Expander卡进行供电;
步骤S307:在Expander卡上电后,操作***监测Expander卡的状态信息,并将状态信息发送至控制器。
为了更清楚的理解本发明的技术方案,下面以具体实施例进行阐述:
在本实施例中,该控制器为BMC,但是本发明并不限制控制的类型,控制器还可以为单片机、DSP控制器、FPGA控制器。以及,在本实施例中,操作***通过IPMI接口与BMC进行通信,但是本发明并不限制管理接口的类型,该管理接口还可以为I2C接口,LPC接口,SMBus接口。
预先在操作***上部署相关的驱动程序和软件,用户可通过软件的API编写程序,或通过Shell命令对操作***发出命令。
Expander卡在位时,操作人员可通过操作***中的软件和驱动程序提供的配套命令,命令操作***侦测当前***可识别的,即在位的Expander卡的工作状态信息以及温度状态信息。接着,通过IPMI命令将侦测到的Expander卡的状态信息发送至BMC。BMC中存储有Expander卡的各类状态信息。
BCM会通过GPIO接口实时侦测Expander卡及其上硬盘的在位信号,判断当前Expander卡是否成功***到***中。特别的,在本实施例中,BMC是通过GPIO与Expander卡进行通信。但是本发明并不限制接口类型,接口还可以为I2C转换GPIO或其他形式的通信方式。
当操作人员需要对Expander卡进行在线维护时,首先操作人员通过软件以及驱动程序对此Expander卡以及卡上连接的硬盘进行操作***层面的卸载。特别的,由于上述驱动程序可以使操作人员在操作***层面直接管理特定的Expander卡及其上的硬盘,并在不产生***I/O Error和硬件报错的情况下,安全卸载指定的Expander卡,因此在操作人员对Expander卡进行卸载后,***并不会上报任何硬件错误。
完成卸载后,可通过IPMI指令,对照预先获取的Expander卡的状态信息及其上硬盘的状态信息和BMC中的在位信号,使BMC通过GPIO接口断开该Expander卡的供电。操作***可拔出该Expander卡对其或其上的硬盘进行维护或更换。
当维护完毕,插回Expander卡,通过IPMI指令命令BMC对该Expander卡进行上电,从而启动Expander卡。
Expander卡启动后,服务器中的RAID/SAS卡会重新对Expander卡进行识别,并上报给操作***。此时,通过预先部署在操作***中的驱动程序以及配套软件可以侦测到新***的Expander卡以及卡上连接的硬盘信息,操作***再次通过IPMI指令将侦测到的状态信息发送至BMC中,从而更新BMC中存储的关于该Expander卡及其上硬盘的状态信息。
综上所述,借助于本发明的上述技术方案,通过将Expander卡模块化并且通过控制器与总线接口控制Expander卡的上/下电,从而实现了在保证***的稳定性和连续性的前提下对Expander卡的在线维护,进而提高了整个***的可用性。此外,本发明还可以通过使Expander卡与连接器相连的技术特征,使供电***和数据链路都通过连接器与Expander卡连接,从而使整个***的布线变得更加简洁、美观,并且使日常维护变得更加方便、快捷。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种控制扩展卡的***,其特征在于,包括:
操作***、控制器、扩展卡Expander、连接器;
其中,所述控制器受所述操作***控制并与扩展卡Expander相连,所述扩展卡Expander与所述连接器相连,以及所述操作***中部署有相关软件和驱动程序,所述相关软件和驱动程序用于提供命令窗供操作人员输入相关命令,从而使所述操作***监测所述扩展卡Expander的各类状态信息,并且对所述扩展卡Expander的各类状态信息进行汇总;
所述扩展卡Expander具有独立的电源,并且所述电源由所述控制器控制;
其中,所述操作***通过管理接口与所述控制器进行交互;以及
所述扩展卡Expander通过总线接口与所述控制器进行连接;
所述管理接口包括以下任意之一:
IPMI接口、I2C接口、LPC接口、SMBus接口;
所述控制器通过所述总线接口控制所述电源的上/下电;以及
所述控制器通过所述总线接口监测所述扩展卡Expander是否在位;
所述控制器包括以下任意之一:
基板控制器BMC、单片机、DSP控制器、FPGA控制器;
所述连接器与服务器中的多个硬件相连,所述硬件包括以下至少之一:
主板、多个硬盘、电源。
2.根据权利要求1所述的***,其特征在于,包括:
所述操作***监测所述扩展卡Expander的状态信息,并通过所述管理接口将所述状态信息发送至所述控制器。
3.根据权利要求2所述的***,其特征在于,所述状态信息包括以下至少之一:
工作状态、温度状态。
4.一种控制扩展卡的方法,其特征在于,包括:
当扩展卡Expander在位且在需要拔出的情况下,操作***对所述扩展卡Expander进行卸载;
在所述扩展卡Expander被卸载后,所述操作***向控制器发送断开所述扩展卡Expander电源的指令;
所述控制器接收到断开所述扩展卡Expander电源的指令后,断开所述扩展卡Expander的电源;以及
在扩展卡Expander需要***的情况下,将所述扩展卡Expander***对应的插槽;
在所述扩展卡Expander***对应的插槽后,所述操作***向所述控制器发送对所述扩展卡Expander进行供电的供电指令;
所述控制器接收到所述供电指令后,对所述扩展卡Expander进行供电;
在所述扩展卡Expander上电后,所述操作***监测所述扩展卡Expander的状态信息,并将所述状态信息发送至所述控制器,所述扩展卡Expander与连接器相连,以及所述操作***中部署有相关软件和驱动程序,所述相关软件和驱动程序用于提供命令窗供操作人员输入相关命令,从而使所述操作***监测所述扩展卡Expander的各类状态信息,并且对所述扩展卡Expander的各类状态信息进行汇总;
其中,所述操作***通过管理接口与所述控制器进行交互;以及
所述扩展卡Expander通过总线接口与所述控制器进行连接;
所述管理接口包括以下任意之一:
IPMI接口、I2C接口、LPC接口、SMBus接口;
所述控制器通过所述总线接口控制所述电源的上/下电;以及
所述控制器通过所述总线接口监测所述扩展卡Expander是否在位;
所述控制器包括以下任意之一:
基板控制器BMC、单片机、DSP控制器、FPGA控制器;
所述连接器与服务器中的多个硬件相连,所述硬件包括以下至少之一:
主板、多个硬盘、电源。
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