一种存储设备、硬件集群、服务器以及服务器集群的制作方法

1.本技术涉及服务器领域，特别是涉及一种存储设备、硬件集群、服务器、以及服务器集群。


背景技术：

2.硬件集群可以利用多个计算机进行并行计算从而获得很高的计算速度，也可以用多个计算机做备份，但一旦其中的一个主机主板掉电了，就会导致背板也一起掉电。当别的主机需要接收当前掉电主机的背板数据时需要重新启动掉电主机，这个过程会浪费存储时间，且无法保证数据的完整性。
3.针对相关技术中，硬件集群数据交互过程中，由于某个主机主板掉电后背板随之掉电导致存储不连续问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种存储设备、硬件集群、服务器以及服务器集群。
5.第一方面，本技术实施例提供了一种存储设备，包括主板、背板、电源、以及供电控制模块；
6.所述电源，安装在所述背板上，用于为所述存储设备整机供电；
7.所述供电控制模块，安装在所述背板上，与所述电源连接，用于控制所述电源为所述主板和背板独立供电。
8.在其中一些实施例中，所述供电控制模块包括主板电源开关和控制单元；
9.所述主板电源开关，与所述电源电连接，用于控制所述主板的供电电路通断；
10.所述控制单元用于控制所述电源工作。
11.在其中一些实施例中，所述存储设备还包括cpu；
12.所述cpu，安装在所述主板上，且与所述主板电源开关电连接，用于控制所述主板电源开关的导通。
13.在其中一些实施例中，所述电源为服务器电源。
14.在其中一些实施例中，所述主板电源开关为mos管、继电器或芯片。
15.在其中一些实施例中，所述控制单元为延时上电电路或mcu芯片。
16.第二方面，本技术实施例提供了一种硬件集群，包括多个上述第一方面的存储设备。
17.第三方面，本技术实施例提供了一种服务器，包括处理器和上述第一方面的存储设备。
18.第四方面，本技术实施例提供了一种服务器集群，包括多个上述第三方面的服务器。
19.在其中一些实施例中，所述服务器集群还包括交换机，多个所述服务器与所述交
换机网络连接。
20.上述存储设备、硬件集群、服务器以及服务器集群，其中存储设备包括主板、背板、电源、以及供电控制模块。其中，电源和供电控制模块都安装在背板上，电源用于为存储设备整机供电，供电控制模块与电源连接，用于控制电源为主板和背板独立供电。本技术通过将电源和供电控制模块安装在背板上，进一步利用供电控制模块控制电源为主板和背板独立供电，使主板和背板的供电不同步，各自完成上电动作。这种结构，使得位于背板的电源控制模块，在主板发生故障或者主板被移出时，可以继续为背板及其他模块供电，解决了在主板掉电时背板也随之掉电的问题，进一步避免了硬件集群数据交互过程中，由于某个主机主板掉电后背板随之掉电导致存储不连续问题。
21.本技术的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本技术的其他特征、目的和优点更加简明易懂。
附图说明
22.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
23.图1是根据本实用新型实施例一提供的存储设备的结构示意图；
24.图2是根据本实用新型实施例二提供的存储设备的结构示意图；
25.图3是根据本实用新型实施例三提供的硬件集群的结构示意图；
26.图4是根据本实用新型实施例四提供的服务器的结构示意图；
27.图5是根据本实用新型实施例五提供的服务器集群的结构示意图。
具体实施方式
28.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
29.需要说明的是，本实用新型实施例所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，“第一”、“第二”、“第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序。可以理解地，“第一”、“第二”、“第三”区分的对象在适当情况下可以互换，以使这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
31.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本
申请中的具体含义。
32.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。本文所使用的术语“多个”指的是两个及以上。
33.如图1所示，本技术实施例一提供了一种存储设备10，包括设置在同一块电路板上的主板12和背板14。其中，背板14上安装有电源16和供电控制模块18。电源16分别与主板12和背板14电连接，为存储设备10整机供电。供电控制模块18与电源16连接，用于控制电源16为主板12和背板14独立供电。具体地，上述主板12和背板14连接在同一块电路板上，且共享电源16，但是二者独立供电。电源16可以为任意形式适用于主板12和背板14的供电电路或者成品服务器电源，例如crps电源。作为一种可实施方式，主板12和背板14拥有同一条供电电路，供电控制模块18有接收信号的功能，可以根据接收到的信号来控制该供电电路的电流走向，以实现电源16为主板12和背板14独立供电。作为另一种可实施方式，主板12和背板14拥有完全独立的两条供电电路，供电控制模块18有接收信号的功能，可以根据接收到的信号来独立控制这两条供电电路的通断，以实现电源16为主板12和背板14独立供电。还有其他实施方式，比如，主板12和背板14的供电电路部分重合，供电控制模块18有接收信号的功能，可以根据接收到的信号来独立控制主板12和背板14的供电电路的通断，以实现电源16为主板12和背板14独立供电。存储设备10的上电策略是当外部使用按键button开机时，主板12和背板14同时上电。当主板12异常掉电再上电时，供电控制模块18接收到信号将主板电路导通，只需给主板12上电。存储设备10的下电策略是当外部使用按键button关机时，主板12和背板14同时下电。当主板12异常时，供电控制模块18接收到信号将主板电路切断，背板有电正常工作。当存储设备10整个异常时，主板12和背板14同时下电。
34.现有的存储设备或者主机，由于cpu通常安装在主板上，所以为了保证主板的供电，通常会选择将供电电源安装在主板上，主板一旦发生掉电，背板也会随之掉电。对于多个存储设备组成的硬件集群而言，一旦其中的一个主机主板掉电了，就会导致背板也一起掉电。这样当别的主机需要接收当前掉电主机的背板数据时需要重新启动掉电主机，这个过程会浪费存储时间，且无法保证数据的完整性。
35.基于上述问题，本技术实施例一提供的存储设备10，通过将电源16和供电控制模块18安装在背板14上，进一步利用供电控制模块18控制电源16为主板12和背板14独立供电，使主板12和背板14的供电不同步，各自完成上电动作。对于多个存储设备10组成的硬件集群而言，位于背板14的电源控制模块18，在主板12发生故障或者主板12被移出时，可以继续为背板14及其他模块供电。其通过对背板14的结构改进，巧妙地解决了在主板12掉电时背板14也随之掉电的问题，进一步避免了硬件集群数据交互过程中，由于某个主机主板12掉电后背板14随之掉电导致存储不连续问题。
36.如图2所示，本技术实施例二提供了一种存储设备20，包括设置在同一块电路板上的主板22和背板24。其中，背板24上安装有电源26和供电控制模块28。电源26分别与主板22和背板24电连接，为存储设备20整机供电。供电控制模块28与电源26连接，用于控制电源26为主板22和背板24独立供电。其中，供电控制模块28包括主板电源开关281和控制单元282，
主板电源开关281与电源26电连接，用于控制主板22的供电电路通断；控制单元282分别与电源26和主板电源开关281连接，可以分别控制电源26和主板电源开关281工作。
37.本实施中的主板电源开关281可以通过芯片，如过流控制芯片实现，也可以通过mos管、继电器等开关元器件实现。控制单元282可以利用分立元件搭建的延时上电电路，如555定时器、mos管和电容等，也可以通过mcu芯片实现。作为一种可实施方式，控制单元282控制电源26工作，向主板22和背板24同时上电。主板电源开关281有接收信号的功能，一旦主板22掉电，主板电源开关281根据接收到的主板22掉电的信号，关闭主板22的供电电路，不影响电源26向背板24的供电状态。
38.进一步地，如图2所示，在其中一些实施例中，存储设备20还包括cpu30，cpu30安装在主板22上，且与主板电源开关281电连接，可以用于控制主板电源开关281的通断。
39.接下来，以主板电源开关281采用mos管实现且控制单元282采用mcu芯片实现为例，对本实施例提供的存储设备的供电过程说明如下：
40.当存储设备20需要供电时，具体操作是拉低控制单元282的芯片引脚，电源26接收到信号，电源正常工作输出12v电压。主板22上的cpu30上电时序为先上stb电，再上主电。(stb电是常电，是电源26提供的，开机就有)。当主板22上的cpu30需要主电时，cpu30会发出一个s3信号，通过电平转换后变为pson信号从主板22发送到背板24上的主板电源开关281，接收到信号后，主板电源开关281打开开关给主板cpu30供电。当主板22异常掉电，接收到cpu30的信号，主板电源开关281断开给主板的供电电路，背板有电正常工作。
41.具体地，mcu使用gpio引脚实现对电源26的控制。当需要电源26供电时，下拉mcu芯片的gpio引脚，电平被拉低，电源26开始输出12v电压。
42.如图3所示,本技术实施例三提供了一种硬件集群30，包括多个上述实施例一提供的存储设备10，多个存储设备10电连接同一块电路板上。当集群业务工作时，供电控制模块18按照需求为主板12上电或下电。当其中某个存储设备10主板12异常，通过供电控制模块18控制将异常设备的主板12下电处理，且将背板上的存储链路切换到外部设备。同时为了维护异常设备，通过供电控制模块18的控制为主板12再次上电。在硬件集群中，多个存储设备10之间进行数据交互，当其中某个存储设备10的主板12异常掉电后，背板14不会掉电，将背板上的存储链路切换到外部设备，背板14可继续正常工作，由此，整个硬件集群30的数据传输及存储工作可正常进行。
43.基于同一发明构思，作为另一种可实施方式，上述硬件集群30还可以包括多个上述实施例二提供的存储设备20，多个存储设备20电连接同一块电路板上。当集群业务工作时，供电控制模块28按照需求为主板上电或下电。当其中某个存储设备20主板22异常且cpu30不能和外部通信，控制单元282给信号主板电源开关281，主板电源开关281断开，将异常设备的主板22下电处理，且通过控制单元282控制将背板上的存储链路切换到外部设备。同时为了维护异常设备，异常设备的控制单元282将发出指令为主板22再次上电。在硬件集群中，多个存储设备20之间进行数据交互，当其中某个存储设备20的主板22异常掉电后，背板24不会掉电，将背板上的存储链路切换到外部设备，背板24可继续正常工作，由此，整个硬件集群的数据传输及存储工作可正常进行。
44.如图4所示,本技术实施例四提供了一种服务器40，包括处理器42和上述存储设备10。服务器40可以是电脑主机也可以是终端。服务器40除了包括通过系统总线连接的处理
器42以及存储设备10，还包括网络接口、输入装置等。其中，处理器42为服务器40提供计算和控制能力，用于解释该服务器40的指令以及处理该存储设备10的数据。
45.基于同一发明构思，作为另一种可实施方式，上述服务器40，还可以包括处理器42和上述存储设备20。服务器40可以是电脑主机也可以是终端。服务器40除了包括通过系统总线连接的处理器42以及存储设备20，还包括网络接口、输入装置等。其中，处理器42为服务器40提供计算和控制能力，用于解释该服务器40的指令以及处理该存储设备20的数据。
46.如图5所示,本技术实施例五提供了一种服务器集群50，包括多个上述服务器40。该服务器集群就是指将很多该服务器40集中起来一起进行同一种服务，在客户端看来就像是只有一个服务器。该服务器集群可以利用多个计算机进行并行计算从而获得很高的计算速度，也可以用多个计算机做备份。这些集群在一起的服务器40一方面提高了服务器性能，另一方面大大方便了对服务器40的管理。服务器集群50是一组独立的服务器40，运行集群服务，并像单个系统一样运作，从而对资源和应用程序提供了高可靠性、可扩展性和可管理性。
47.进一步地,如图5所示，在其中一些实施例中，服务器集群50包括多个上述服务器40和交换机52，多个该服务器40与该交换机52网络连接。交换机52是一个扩大网络的器材，能为子网络中提供更多的连接端口，以便连接更多的服务器40。
48.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
49.以上实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。