一种磁盘监控系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种磁盘监控系统及方法，系统包含磁盘监控显示模块、CPLD或FPGA模块、磁盘接口模块、SAS/SATA传输模块、NVME传输模块；本方法系统开机上电后，磁盘检测模块对所连接的磁盘类型、数量进行检测区分。本发明专利技术具有实现对不同类型磁盘状态监控，监控功能全面统一、实现方式简洁可靠、客户查看便捷的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种磁盘监控系统及方法
本专利技术属于服务器
，尤其涉及一种磁盘监控系统及方法。
技术介绍
随着云计算技术和大数据应用的发展，市场对服务器的功能要求越来越综合。既要求其搭配的传统SAS、SATA机械磁盘容量增加，也要求使用SSD特别是NVMESSD来实现高性能低延迟的应用。因此，混合应用SAS、SATA、NVME磁盘的服务器系统，需求量越来越大。当前支持SAS或SATA磁盘的接口类型是SFF8680，如果需要支持NVME磁盘，则需要更换为SFF8639接口，而且通过SFF8639接口中的I2C或SMbus接口可以读取磁盘的VPD（VitalProductData）获取磁盘型号、厂家、速率信息，读取磁盘Temperature、Alert报警以及NVME协议中规定的其它附加信息。而SFF8639可以兼容支持SAS或SATA磁盘，因此在做混合应用的磁盘中板或背板板卡设计时，会根据需求使用多个SFF8639接口或是混用SFF8680接口。在这种应用场景下，要实现SAS或SATA或NVME磁盘的监控则需要监控更多的信息。传统的方法是要么只监控SAS、SATA盘不监控NVME盘；要么就是使用多个I2CSwitch、I2CExpander芯片的复杂的方法，即BMC通过一组I2C连接I2CSwitch（如PCA9546），I2Cswitch连接SFF8639接口读取NVME盘信息，另一组I2C连接I2CExpander（如PCA9555、PCA6408）芯片，控制点亮磁盘指示LED灯，再另一组I2C连接CPLD读取SAS或SATA磁盘的状态信息，总共需要使用BMC的3组I2C总线资源。这两种方法要么监控范围不足，要么实现方法复杂、占用资源多、可靠性差，都存在较大不足和局限性。CPLD(ComplexProgrammableLogicDevice)复杂可编程逻辑器件和FPGA(FieldProgrammableGateArray)现场可编程门阵列，是从PAL和GAL器件发展出来的器件，是一种用户根据各自需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。具体讲即可根据应用要求，通过VerilogHDL等编程语言灵活实现各种逻辑器件和协议算法等功能。
技术实现思路
本专利技术为解决上述技术问题，为此，本专利技术提供一种磁盘监控系统及方法，它具有实现对不同类型磁盘状态监控，监控功能全面统一、实现方式简洁可靠、客户查看便捷的优点。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案。一种磁盘监控系统包含，磁盘监控显示模块、CPLD或FPGA模块、磁盘接口模块、SAS/SATA传输模块、NVME传输模块。磁盘监控显示模块，包含NVME磁盘的状态判定、传统磁盘状态判定、磁盘状态显示功能单元。所述磁盘监控显示模块通过一组I2C总线与CPLD或FPGA模块的I2C通信模块相连，读取SAS、SATA或NVME磁盘的状态信息，进行管理及显示。所述NVME磁盘的状态判定，能对不同NVME接口的SSD磁盘进行状态信息管理，判定。所述传统磁盘状态判定，能对传统SAS或SATA接口的机械结构或SSD结构磁盘进行状态信息管理，判定；所述磁盘状态显示，是指对SAS、SATA或NVME磁盘的数量、状态进行列表统一显示。可实现按照磁盘序号（Slot）显示磁盘类型（Type）、在位（Present）、活动（Active）、定位（Locate）、失效（Fail）、重建（Rebuild）、速度（Speed）、温度（Temperature）、报警(Alert)等状态信息。优选的，磁盘监控显示模块，可实现对不同厂商NVMESSD的VPD、Temp或Alert信息的智能仲裁判断，依据实际获取的温度、速率、协议报警等数值，参考SSDSPEC，判定磁盘是否出现Fail或Alert状态。优选的，磁盘监控显示模块，用户可通过网络在本地或远程登录服务器Web界面，进行查看、控制。特别是可通过界面选项进行NVME磁盘的locate定位功能控制，是本专利技术创新功能；优选的，磁盘监控显示模块的主控芯片可以是服务器主板上的BMC（基板管理控制器）、嵌入式ARM处理器、PowerPC处理器、MCU单片机及SOC芯片的一种。CPLD或FPGA模块，包含I2C通信模块、磁盘检测模块、磁盘状态获取模块、磁盘状态指示模块。其I2C通信模块通过1组I2C总线上行与磁盘监控显示模块相连，其磁盘检测模块下行通过GPIO与每个磁盘接口相连，其磁盘状态获取模块上行通过SGPIO与SAS/SATA传输模块相连、下行通过I2C或SMbus总线与每个磁盘接口相连，磁盘状态指示模块通过GPIO与每个磁盘的LED指示灯相连，在中板或背板上指示磁盘Active、Locate、Fail等状态。所述I2C通信模块，是编写的程序功能模块，支持I2C标准通信速率，是核心交互模块。在外部与磁盘监控显示模块相连，在内部与磁盘检测模块、磁盘状态获取模块、磁盘状态指示模块相连，分别进行磁盘类型数量、磁盘状态、磁盘状态指示信息的交互。所述磁盘检测模块，是编写的程序功能模块，负责实现对各类磁盘的检测并区分磁盘类型数量。通过GPIO与每个磁盘接口相连，通过侦测接口上的P10、P4、P5等pin的高低电平，获取Present、Ready、IFDET信号信息，判定接入的磁盘类型、磁盘数量等信息，保存到内部寄存器。所述磁盘状态获取模块，是编写的程序功能模块，上行通过SGPIO与SAS/SATA传输模块相连、下行通过I2C或SMbus总线与每个磁盘接口相连。如果磁盘接口接入的是传统的SAS或SATA盘，则程序控制SGPIO总线向SAS/SATA传输模块获取磁盘的状态信息，包括Active、Locate、Fail等；获取到这些信息后，保存到内部寄存器，供I2C通信模块调用上传。如果磁盘接口接入的是NVME磁盘，则程序控制I2C或SMbus总线，按照NVMESSD的寄存器地址，读取磁盘的VPD（VitalProductData）获取磁盘型号、厂家、速率等信息，读取磁盘Temperature、Alert报警以及NVME协议中规定的其它附加信息。获取到这些信息后，保存到内部寄存器，供I2C通信模块调用上传。所述磁盘状态指示模块，上行与I2C通信模块相连，下行通过GPIO与每个磁盘的LED指示灯相连，从磁盘监控显示模块获取的统一磁盘状态信息，再根据磁盘状态对应的LED灯指示标准，在中板或背板上控制LED的亮灭、闪烁，指示出磁盘的Active、Locate、Fail、Rebuild等状态。磁盘接口模块，包括兼容支持SAS、SATA或NVME磁盘的SFF8639接口和兼容支持SAS或SATA磁盘的SFF8680接口。SAS/SATA传输模块，该模块通过磁盘接口直接连接SAS或SATA盘，当系统接入SAS或SATA磁盘时，会通过SAS/SATA高速信号（称带内总线）对磁盘进行读写、RAID管理，同时会将磁盘状态Active、Locate、Error信息通过SGPIO总线（称带外总线）传递给磁盘状态获取模块。优选的，SAS/SATA传输模块可以是SAS12G速率的SAS、RAID、Expander卡中的一种。NVME传输模块，该模块通过磁盘接口直接连接NVME盘，当系统接入NVME磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁盘监控系统，其特征在于，包含，磁盘监控显示模块、CPLD或FPGA模块、磁盘接口模块、SAS/SATA传输模块、NVME传输模块；磁盘监控显示模块，包含NVME 磁盘的状态判定、传统磁盘状态判定、磁盘状态显示功能单元；所述磁盘监控显示模块通过一组I2C总线与CPLD或FPGA模块的I2C通信模块相连，读取SAS、SATA或NVME磁盘的状态信息，进行管理及显示；所述NVME磁盘的状态判定，能对不同NVME 接口的SSD磁盘进行状态信息管理，判定；所述传统磁盘状态判定，能对传统SAS或SATA接口的机械结构或SSD结构磁盘进行状态信息管理，判定；所述磁盘状态显示，是指对SAS、SATA或NVME磁盘的数量、状态进行列表统一显示；实现按照磁盘序号（Slot）显示磁盘类型（Type）、在位（Present）、活动（Active）、定位（Locate）、失效（Fail）、重建（Rebuild）、速度（Speed）、温度（Temperature）、报警(Alert)状态信息。

【技术特征摘要】
1.一种磁盘监控系统，其特征在于，包含，磁盘监控显示模块、CPLD或FPGA模块、磁盘接口模块、SAS/SATA传输模块、NVME传输模块；磁盘监控显示模块，包含NVME磁盘的状态判定、传统磁盘状态判定、磁盘状态显示功能单元；所述磁盘监控显示模块通过一组I2C总线与CPLD或FPGA模块的I2C通信模块相连，读取SAS、SATA或NVME磁盘的状态信息，进行管理及显示；所述NVME磁盘的状态判定，能对不同NVME接口的SSD磁盘进行状态信息管理，判定；所述传统磁盘状态判定，能对传统SAS或SATA接口的机械结构或SSD结构磁盘进行状态信息管理，判定；所述磁盘状态显示，是指对SAS、SATA或NVME磁盘的数量、状态进行列表统一显示；实现按照磁盘序号（Slot）显示磁盘类型（Type）、在位（Present）、活动（Active）、定位（Locate）、失效（Fail）、重建（Rebuild）、速度（Speed）、温度（Temperature）、报警(Alert)状态信息。2.如权利要求1所述的磁盘监控系统，其特征在于，所述磁盘监控显示模块，实现对不同厂商NVMESSD的VPD、Temp或Alert信息的智能仲裁判断，依据实际获取的温度、速率、协议报警数值，参考SSDSPEC，判定磁盘是否出现Fail或Alert状态。3.如权利要求1所述的磁盘监控系统，其特征在于，所述磁盘监控显示模块，用户通过网络在本地或远程登录服务器Web界面，进行查看、控制；通过界面选项进行NVME磁盘的locate定位功能控制；如权利要求1所述的磁盘监控系统，其特征在于，所述磁盘监控显示模块的主控芯片是服务器主板上的BMC（基板管理控制器）、嵌入式ARM处理器、PowerPC处理器、MCU单片机及SOC芯片的一种。4.所述CPLD或FPGA模块，包含I2C通信模块、磁盘检测模块、磁盘状态获取模块、磁盘状态指示模块；其I2C通信模块通过1组I2C总线上行与磁盘监控显示模块相连，其磁盘检测模块下行通过GPIO与每个磁盘接口相连，其磁盘状态获取模块上行通过SGPIO与SAS/SATA传输模块相连、下行通过I2C或SMbus总线与每个磁盘接口相连，磁盘状态指示模块通过GPIO与每个磁盘的LED指示灯相连，在中板或背板上指示磁盘Active、Locate、Fail状态；所述I2C通信模块，是编写的程序功能模块，支持I2C标准通信速率，是核心交互模块；在外部与磁盘监控显示模块相连，在内部与磁盘检测模块、磁盘状态获取模块、磁盘状态指示模块相连，分别进行磁盘类型数量、磁盘状态、磁盘状态指示信息的交互；所述磁盘检测模块，是编写的程序功能模块，负责实现对各类磁盘的检测并区分磁盘类型数量；通过GPIO与每个磁盘接口相连，通过侦测接口上的pin的高低电平，获取Present、Ready、IFDET信号信息，判定接入的磁盘类型、磁盘数量信息，保存到内部寄存器；所述磁盘状态获取模块，是编写的程序功能模块，上行通过SGPIO与SAS/SATA传输模块相连、下行通过I2C或SMbus总线与每个磁盘接口相连；如果磁盘接口接入的是传统的SAS或SATA盘，则程序控制SGPIO总线向SAS/SATA传输模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨明涛，
申请(专利权)人：郑州云海信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41