[發明專利]一種基于PCIe的存儲擴展系統及存儲擴展方法

有效

• 申請號: 201310476647.7
• 申請日: 2013-10-12
• 公開（公告）號: CN103543961B
• 公開（公告）日: 2017-04-19
• 發明（設計）人: 馮聲威;曾文彬
• 申請（專利權）人: 浙江宇視科技有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙)33240
• 代理人: 諸佩艷

技術領域

本發明涉及數據存儲技術領域，尤其涉及進行存儲容量擴展的一種基于PCIe的存儲擴展系統及其進行存儲擴展的方法。

背景技術

在這個數據爆炸性增長的時代，隨著企業的發展，服務器硬盤空間滿了是個很普遍的現象，對中小企業來說，采用DAS（Direct Attached Storage）直接附加存儲、網絡連接式存儲（NAS）、存儲區域網（SAN）或是購置新的大容量硬盤都是常用的擴展存儲空間的方法。隨著接口技術的發展，串行數據通信接口SATA、外置串行數據通信接口Esata、通用串行總線USB、串行小型計算機系統接口SAS、串行RapidIO接口等方興未艾，為存儲空間的擴展帶來了很多的解決方案。快捷外設互聯標準PCIe（Peripheral Component Interconnect Express）更是以其高速的傳輸速率獲得了市場的認可，PCIe3.0可達單向12GB/s的傳輸速率，十分驚人。所以通過PCIe可以滿足未來高速存儲器件的數據傳輸要求，通過PCIe協議將多個設備進行板間互聯從而進行數據轉發已是大勢所趨。

然而現有技術的解決方案都是通過連接擴展存儲卡來解決存儲空間的擴展問題，如申請號為201110281666.5的中國發明專利申請，公開了一種固態硬盤擴展裝置，包括固態硬盤、擴展卡及線纜連接器，固態硬盤的第一板體上的存儲設備接口連接主板上的存儲設備接口及主控芯片，主控芯片連接第一存儲芯片及第一連接器，第一板體的底邊上設有若干與主控芯片、第一存儲芯片及第一連接器連接的第一電源引腳及若干第一接地引腳，擴展卡的第二板體上的第二存儲芯片連接第二連接器，第二板體的底邊上設有若干與存儲芯片及第二連接器連接的第二電源引腳及若干第二接地引腳，線纜連接器包括線纜及與第一連接器連接的第三連接器及與第二連接器連接的第四連接器。可見只是在固態硬盤的基礎上連接一個擴展卡，進行了存儲空間的擴充，可以擴充的存儲空間有限。

雖然PCIe交換技術可以將主存儲設備的PCIe端口增加，從而可以更多的連接擴展卡以更大的擴展存儲空間，但是在數據量巨大的場合，仍然不能滿足存儲空間的要求。

發明內容

本發明的目的是解決現有技術擴展的存儲空間有限的問題，提出一種基于PCIe的存儲擴展系統及存儲擴展方法，能夠不受限制的擴展存儲容量。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種基于PCIe的存儲擴展系統，包括主存儲設備和至少一個存儲擴展設備，所述主存儲設備包括主控制模塊和主PCIe交換模塊，其中：

主控制模塊，用于在本地的存儲容量達到一定的閾值后，或根據存儲擴展設備上報的存儲狀態信息，發送檢測信號檢測是否有接入的處于待機狀態的存儲擴展設備，當收到處于待機狀態的存儲擴展設備反饋的待機信號后，發送喚醒指令喚醒所述發送待機信號的存儲擴展設備，并發送配置指令配置該存儲擴展設備與主存儲設備間的PCIe通信鏈路數目以及傳輸速率；

主PCIe交換模塊，帶有一個第一PCIe接口，和至少一個第二PCIe接口，所述主PCIe交換模塊通過第一PCIe接口與主控制模塊連接，通過第二PCIe接口與下級存儲擴展設備相連；

所述存儲擴展設備包括擴展控制模塊和擴展PCIe交換模塊，其中：

擴展控制模塊，用于接收檢測信號，若處于待機狀態則反饋待機信號，接收喚醒信號被喚醒，并接收配置指令，配置所述擴展PCIe交換模塊上與主存儲設備間的PCIe通信鏈路數目以及傳輸速率，實現存儲容量的擴展；還用于在本地的存儲容量達到一定的閾值后，向所述主控制模塊上報存儲狀態信息；

擴展PCIe交換模塊，包括一個第一PCIe接口和至少一個第二PCIe接口，該第一PCIe接口與上級設備的第二PCIe接口相連，該第二PCIe接口用于連接所述擴展控制模塊，以及下級存儲擴展設備。

進一步地，所述主控制模塊設置有至少一個主中央處理器CPU，所述擴展控制模塊亦設置有中央處理器CPU。單個CPU可以連接的PCIe設備的數量是固定的，通過在擴展存儲設備上設置CPU可以無限制擴展接入的存儲擴展設備數量，進而擴展整個系統的存儲容量。