[发明专利]硬盘通道扩展装置

说明书

本发明公开一种硬盘通道扩展装置，包括主机总线适配器、CPLD芯片、多级级联的多路复用器/解复用器，CPU通过主机总线适配器、多级级联的多路复用器/解复用器与若干硬盘相连接，主机总线适配器的控制信号输出端与CPLD芯片的信号输入端相连接，CPLD芯片的控制信号输出端与各多路复用器/解复用器的开关控制端相连接，CPLD芯片根据主机总线适配器的硬盘编号信号，向相应硬盘对应连接的各多路复用器/解复用器发送开关信号，使得相应硬盘与主机总线适配器之间建立数据通道。本发明可根据实际需要灵活扩展若干硬盘，存储容量性能稳定、可靠，成本可控，适于推广应用。

技术领域

本发明涉及一种硬盘通道扩展装置，属于计算机存储系统的硬件技术领域。

背景技术

如图1所示，现有的大容量存储系统一般基于HBA(Host Bus Adapter，主机总线适配器)+EXPANDER(扩展器)方案实现硬盘通道的扩展，以实现存储容量的扩展。

HBA的PCIE总线接口通道一般是X8，传输速率为8Gb/s，带宽为64Gb/s，HBA与EXPANDER互联的SAS通道为X4、传输速率为12Gb/s，带宽为48Gb/s，HDD(Hard Disk Drive，硬盘)的传输速率一般为120MB/s，约0.96Gb/S。若充分利用HBA+EXPANDER方案提供的带宽，一个EXPANDER上需要挂40多块硬盘，成本极高。然而，对于绝大部分存储服务器应用，一般要求存储容量性能稳定可靠，对数据的传输速率并无过高的要求；且，存储设备一般是通过千兆、万兆网络接口挂在网上，四块硬盘的带宽之和即可覆盖大部分应用场景。

因此，现有的高性能HBA+EXPANDER方案，对于一般的存储服务器应用场景，不仅成本较高，且资源利用率低，且该技术方案目前处于技术垄断阶段，无法得到推广应用。

发明内容

鉴于上述原因，本发明的目的在于提供一种能够根据需要扩展存储容量，且性能稳定、可靠，成本较低的硬盘通道扩展装置。

一种硬盘通道扩展装置，包括主机总线适配器、CPLD芯片、多级级联的多路复用器/解复用器，

CPU通过主机总线适配器、多级级联的多路复用器/解复用器与若干硬盘相连接，主机总线适配器的控制信号输出端与CPLD芯片的信号输入端相连接，CPLD芯片的控制信号输出端与各多路复用器/解复用器的开关控制端相连接，CPLD芯片根据主机总线适配器的硬盘编号信号，向相应硬盘对应连接的各多路复用器/解复用器发送开关信号，使得相应硬盘与主机总线适配器之间建立数据通道。

进一步的，

扩展的硬盘数量为：H＝P*2ⁿ，其中：P为所述主机总线适配器与多路复用器/解复用器连接的端口数，n为所述多路复用器/解复用器的级联数。

所述CPU与主机总线适配器通过PCIE总线接口相连接，所述主机总线适配器与第一级多路复用器/解复用器之间、相邻两级多路复用器/解复用器之间、最后一级多路复用器/解复用器与硬盘之间均通过高速串行接口相连接，所述主机总线适配器与CPLD芯片通过GPIO接口相连接。

所述主机总线适配器与第一级多路复用器/解复用器之间、相邻两级多路复用器/解复用器之间、最后一级多路复用器/解复用器与硬盘之间传输SAS/SATA协议数据。

所述主机总线适配器根据所述CPU的控制命令获取系统要访问的硬盘，将要访问的硬盘编号发送至所述CPLD芯片，所述CPLD芯片根据相应的硬盘编号，打开与该硬盘对应连接的各多路复用器/解复用器的开关，该硬盘通过所述主机总线适配器与CPU之间建立数据链路。

本发明的优点是：