一种SAS RAID卡缓存数据永久性保护方法技术

本发明专利技术提供一种SASRAID卡缓存数据永久性保护方法，包括一缓存保护系统，该系统包括数据实时控制单元、断电监测单元、远程管理接口、缓存转存桥，所述缓存转存桥还外接铝电解电容，其具体备份步骤为：实时监测SASRAID卡主电源，当电源电压低于正常工作电压时，开始RAID卡缓存中的数据备份至闪存；在缓存备份时，接通外置的暂时电源，完成转移过程；采用地址空间直接映射方式进行备份；备份完成后，关闭系统电源，数据存放于闪存中；系统上电恢复后，即可从闪存中依次读出数据。该一种SASRAID卡缓存数据永久性保护方法和现有技术相比，不仅满足掉电数据长期保护的要求，更提高了板卡的性能稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机通信
，具体的说是一种解决SAS RAID卡掉电数据保护问题的SAS RAID卡缓存数据永久性保护方法。
技术介绍
当今的服务器产品系统中，主流的外插SAS RAID卡已广泛应用，SAS RAID卡上采用动态RAM作为数据缓存，为数据的预读/预写提供支持，提高数据的双向传输速度，此种方式的数据缓存最大的缺点是在断电以后，它所存储的数据信息即随之消失。即使瞬时断电也会使它所存储的数据信息全部丢失，这会造成RAID阵列中数据的不完整、数据失效等风险。因此采取措施以防止数据缓存RAM中的信息在断电时丢失是必要的。因此在对包含SAS RAID卡的系统中，进行服务器系统级的安全评估中，如何合理实现SAS RAID数据运行过程中的自动长期保护是非常重要的因素之一。SAS RAID卡的缓存数据保护要求在电源发生故障或人为切断电源时，能在电源电压下降的过程中，自动保护SAS RAID卡数据缓存RAM中的信息，保存后不再依赖当前普遍采用的外置锂电池的方式。当电源重新恢复正常时，将原来SAS RAID卡数据缓存RAM中的信息恢复、并能有效利用数据继续工作，即实现继续对RAID阵列的持续性读写操作。在当前的SAS RAID卡使用中，一般是将SAS RAID卡的内存电源附件放置大容量电容，掉电时，利用电容的储能电荷继续给内存颗粒供电，虽然此种方式能在一定程度上实现掉电的保护，但由于电容储能有限，且随着时间的推移电荷量非线性的下降，导致芯片端电压下降波动较大，无法保证数据的完整准确性。尽管目前出现锂电池替代放置大电容的方式，但都存在供电时间有限、芯片电压不稳，电源切换不平滑的问题，针对以上的问题，我们需要一种SAS RAID卡缓存数据自动保护、且可永久性保存于闪存中的数据备份方法。
技术实现思路
本专利技术的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种对SAS RAID卡缓存及外置数据闪存控制的SAS RAID卡缓存数据永久性保护方法。本专利技术的技术方案是按以下方式实现的，该一种SAS RAID卡缓存数据永久性保护方法，包括一缓存保护系统，该系统包括数据实时控制单元，所述数据实时控制单元连接有断电监测单元、远程管理接口、缓存转存桥，所述缓存转存桥还外接铝电解电容，其中各部分结构的详细内容为: 断电监测单元:实现对电源电压的时间区域性监测； 数据实时控制单元:该单元采用单片机结构，接收断电监测单元的数据，实现对电源电压信息的采集与监测，完成主电电源与铝电解电容之间的无缝平滑动态切换； 远程管理接口:提供网络接口，以实现远程管理； 缓存转存桥:缓存数据备份功能的核心，实现缓存数据并行同步转存至闪存中； 铝电解电容:为系统提供暂时电源； 其具体备份步骤为: 步骤一、实时监测SAS RAID卡主电源，当电源电压低于正常工作电压时，开始RAID卡缓存中的数据备份至闪存； 步骤二、在缓存备份时，接通外置的暂时电源，以便为系统提供电源，完成转移过程；步骤三、采用地址空间直接映射方式进行备份，即从缓存的基地址数据开始依次存放于闪存的首页存储区域； 步骤四、备份完成后，即可关闭整系统电源，数据存放于闪存中； 步骤五、系统上电恢复后，即可从闪存中依次读出数据，放于缓存中即完成数据的备份保护。所述步骤一中实时监测的详细过程为:断电监测单元实时监测SAS RAID卡主电源，当该监测值为1.3V 1.8V、且持续时间500ms以上时，认定系统正常工作；当监测值低于1.2V时，即认定系统进入非正常工作状态，此时需将RAID卡缓存中的数据备份。所述断电监测单元采用A/DC采样芯片。所述步骤二中的详细供电过程为:所述铝电解电容的容值> 500u，系统正常工作时，该电池处于充电状态，备份工作启动后，该电容只为备份电路提供电压，与主芯片供电线路之间断开连接。所述数据实时控制单元采用可编程微控制器。 所述缓存转存桥控制单元采用可编程逻辑芯片。本专利技术与现有技术相比所产生的有益效果是: 本专利技术的一种SAS RAID卡缓存数据永久性保护方法解决SAS RAID卡掉电数据保护问题，具有智能化、灵活兼容性与扩展特性等特性，不仅满足掉电数据长期保护的要求，更提高了板卡的性能稳定性。附图说明附图1是本专利技术的保存系统的结构示意框图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的一种SAS RAID卡缓存数据永久性保护方法作以下详细说明。本专利技术提供一种SAS RAID卡缓存数据永久性保护方法，来解决SAS RAID卡掉电数据保护问题。其具体结构如附图1所示，包括一缓存保护系统，该系统包括数据实时控制单元，所述数据实时控制单元连接有断电监测单元、远程管理接口、缓存转存桥，所述缓存转存桥还外接铝电解电容，其中各部分结构的详细内容为: 数据实时控制单元采用通用的单片机系统，具体采用了 ATMEGA32可编程微控制器，通过接收断电监测单元的数据，实现对电源电压信息的采集与监测，并实现对主电电源与铝电解电容之间的无缝平滑动态切换；断电监测单元采用10位A/DC采样芯片AD7810对SASRAID卡电源电压进行实时采集；电源切换控制单元包括一个SI4423 MOSFET以及相关的触发电路组成；远程管理接口单元提供网络接口，以实现远程管理，远程管理接口单元采用W5100单片网络接口芯片； 缓存转存桥控制单元是缓存数据备份功能的核心，具体采用了 EPM240TC5N可编程逻辑芯片，实现缓存数据并行同步转存至闪存中。数据实时控制单元是体系结构的核心，通过接受断电监测单元欠压保护信息，实现对电源信息的采集与监测，并通过数据实时控制单元实现对主电电源与铝电解电容之间的无缝平滑动态切换；远程管理接口单元连接于通用的网络接口，通过网络使管理员远程获得SAS RAID卡的缓存数据备份状态信息。其具体备份步骤为: 步骤1、RAID主芯片实时监测SAS RAID卡主电源1.8V，当该监测值低于1.2V时，即认定系统进入非正常工作状态，此时需将RAID卡缓存中的数据备份。步骤2、在将缓存数据备份过程中，需在外置铝电解电容的配合下为系统提供暂时电源，以完成数据从缓存到闪存的转移。步骤3、为了提高数据的备份可靠性，采用地址空间直接映射方式，即从缓存的基地址数据开始依次存放于闪存的首页存储区域。步骤4、备份完成后，即可关闭整系统电源，数据存放于闪存中，不需外置锂电池支持，大幅节省了系统搭建成本。步骤5、系统上电恢复后，即可从闪存中依次读出数据，放于缓存中即完成数据的备份保护。其中步骤I中的实时监测SAS RAID卡电源，主要是实现对电源电压的时间区域性监测，即当主电源1.8V低于1.3V、且持续时间500ms以上时，即认为系统进入正常工作状态，由于对电压的监测时间响应比较严格，采用专用ADC转换芯片，同时采用555定时器电路触发计时，实现电源的监测，备份条件满足时，定时电路输出备份信号给到备份主驱动CPLD芯片，启动数据备份。如步骤2所述的，在将缓存数据备份过程中，需在外置铝电解电容的配合下为系统提供暂时电源，以完成数据从缓存到闪存的转移。外置铝电解电容需要的容值至少500u以上，系统正常工作时，该电池处于充电状态，备份工作启动后，该电容只为备份电路提供电压，与主芯片供电线路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种SAS?RAID卡缓存数据永久性保护方法，其特征在于：包括一缓存保护系统，该系统包括数据实时控制单元，所述数据实时控制单元连接有断电监测单元、远程管理接口、缓存转存桥，所述缓存转存桥还外接铝电解电容，其中各部分结构的详细内容为：断电监测单元：实现对电源电压的时间区域性监测；数据实时控制单元：该单元采用单片机结构，接收断电监测单元的数据，实现对电源电压信息的采集与监测，完成主电电源与铝电解电容之间的无缝平滑动态切换；远程管理接口：提供网络接口，以实现远程管理；缓存转存桥：缓存数据备份功能的核心，实现缓存数据并行同步转存至闪存中；铝电解电容：为系统提供暂时电源；其具体备份步骤为：步骤一、实时监测SAS?RAID卡主电源，当电源电压低于正常工作电压时，开始RAID卡缓存中的数据备份至闪存；步骤二、在缓存备份时，接通外置的暂时电源，以便为系统提供电源，完成转移过程；步骤三、采用地址空间直接映射方式进行备份，即从缓存的基地址数据开始依次存放于闪存的首页存储区域；步骤四、备份完成后，即可关闭整系统电源，数据存放于闪存中；步骤五、系统上电恢复后，即可从闪存中依次读出数据，放于缓存中即完成数据的备份保护。...

【技术特征摘要】
1.一种SAS RAID卡缓存数据永久性保护方法，其特征在于:包括一缓存保护系统，该系统包括数据实时控制单元，所述数据实时控制单元连接有断电监测单元、远程管理接口、缓存转存桥，所述缓存转存桥还外接铝电解电容，其中各部分结构的详细内容为: 断电监测单元:实现对电源电压的时间区域性监测； 数据实时控制单元:该单元采用单片机结构，接收断电监测单元的数据，实现对电源电压信息的采集与监测，完成主电电源与铝电解电容之间的无缝平滑动态切换； 远程管理接口:提供网络接口，以实现远程管理； 缓存转存桥:缓存数据备份功能的核心，实现缓存数据并行同步转存至闪存中； 铝电解电容:为系统提供暂时电源； 其具体备份步骤为: 步骤一、实时监测SAS RAID卡主电源，当电源电压低于正常工作电压时，开始RAID卡缓存中的数据备份至闪存； 步骤二、在缓存备份时，接通外置的暂时电源，以便为系统提供电源，完成转移过程；步骤三、采用地址空间直接映射方式进行备份，即从缓存的基地址数据开始依次存放于闪存的首页存储区域； 步骤四、备份完成后，即可关闭整系统电源，数据存放于闪存中； 步骤五、系统上电恢复后，即可从...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘涛，
申请(专利权)人：浪潮电子信息产业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：