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磁盘阵列柜的结构设计要求

Watchstor.com  佚名丨2009-10-29 09:45 标签:HBA 

我们在日常的生活中对磁盘阵列柜技术的认识还不是很熟悉。但是磁盘阵列柜就在我们身边为我们服务。下文能够让我们对磁盘阵列柜有一个新的认识。

防震机械结构

由于磁盘阵列的特性,当存取阵列中的数据时,阵列中所有的磁盘驱动器的磁头,都几乎在同时,往同一个方向SEEK,又几乎同时在相同的位置煞车,其惯性动量非常之大。因此造成很大的震动问题。如果磁盘阵列柜的机械结构不能克服这些震动问题,轻则造成Re-Seek,严重的话,会导致碟面受损,数据遗失。

一个好的磁盘阵列柜的机械结构设计,必须达到以下要求:

1,磁盘驱动器以刚性方式固定于磁盘驱动器载盒〈不使用任何塑料或其它韧性支柱〉:塑料或其它韧性支柱会变成震动的放大器,让磁盘驱动器震得更厉害。刚性方式固定,可以透过经由模态分析〈Model Analysis〉设计之阵列柜,避开自然共振频率〈Natural Resonance Frequency〉以及强迫共振频率〈Forced Resonance Frequency〉,将系统震动降至最低,得到最佳性能,不会因震动造成磁头偏移而需重新寻轨定位 (re-seek)。

2,磁盘驱动器载盒必须为一体成型之刚性合金制造,且紧密稳固地固定在机箱内。如果是以卡榫或螺丝方式接合,其防震效果可想而知,非常不理想。

支持SCA2接口的被动背板

前面提到,磁盘阵列柜系统最重要的是可靠度,因此所有具备主动组件〈包含电子组件和机械组件〉都必须安装在可热抽换的模块上,以便发生故障时可以随时更换。一般来说,被动组件是不会坏的,除非暴力相向。

磁盘阵列柜中,除了背板〈Backplane〉之外,其它所有模块都可以是可热抽换的。因此,背板上不可以有任何主动组件,以免有任一组件发生故障,必须停机更换,而且,一般来说,使用者是无法自行更换背板的。

磁盘阵列柜背板的另一个重要规格,是必须使用SCA2 接头,以支持热抽换〈Hot-Swap〉。我们都知道,把磁盘驱动器从系统中拔出或插入,会造成很大的突波讯号,可能影响正在工作的Bus,甚至损坏磁盘驱动器接口组件,因此必须要有特殊的设计,来降低并防止突波可能造成的损害。

SCA2 接头的设计,是采用长、中、短等不同长度的接脚,将前期电源和地线、主电源、总线信号线等,依照先后顺序接触〈插入时〉或分离〈拔出时〉,如此可以将磁盘驱动器线路缓慢充电,将其电位提升以降低其与总线间之电位差,以减低突波讯号,保护电子接口组件以及避免干扰工作中的总线。

一体成型,无主动元件的磁盘载盒

在实际的案例中,我们常发现用户把磁盘载盒送修,因为磁盘载盒蜂鸣器一直叫、风扇卡住不转了...,当然,磁盘驱动器也可能因此而毁了〈因为风扇不转而造成磁盘驱动器过热,唉,水能载舟,亦能覆舟〉。这就是磁盘载盒设计不良所造成的。

一个好的磁盘载盒设计,必须没有使用任何可动机械或主动电子组件,亦即,不要有小风扇,也不要任何控制线路。如此,磁盘载盒本身就是金刚不坏之身,不会造成故障,更不会成为磁盘驱动器杀手。

同时,磁盘驱动器的固定方式,也是一门学问。除了前述要将磁盘驱动器直接且紧密地固定在磁盘载盒上,以达到热传导散热之外,磁盘驱动器最好是倒挂式固定。如果采取一般正面式固定,则磁盘驱动器所产生的热,传导至磁盘载盒之后,又辐射出来产生热空气,再往上升,刚好用来烤磁盘驱动器的线路板和组件〈本是同根生,相煎何太急?〉,会加速组件的老化。如果采取倒挂式固定,则传导到磁盘载盒的热,会辐射到磁盘驱动器上部空间,由对流气流带走,不会烘烤到磁盘驱动器线路组件。

为求达到最佳热辐射散热效果,磁盘驱动器载盒之表面,最好漆上黑色,因为黑色是最容易吸收热能,也是最容易辐射出热能的颜色。磁盘驱动器载盒的材质,必须具备高导热系数的特性,如铝合金辨识理想的材料,导热系数高,加工也方便。

而如前述,磁盘驱动器载盒必须是一体成型的刚性金属合金制造,以达到最佳震动克服性能。我们非常不建议采用组合式磁盘载盒,一般这些组合式磁盘载盒,都是由一个架子和一个盒子组成;架子上有风扇和热抽换控制电路,固定在机壳上,再接Cable;磁盘驱动器则装在盒子,透过转接接头连到架子上。如此,不但造成前述震动问题,而且一旦架子的风扇或电子组件故障,就必须停机更换。

磁盘阵列柜环境监控与示警功能

磁盘阵列柜中所有主动组件或机械组件,以及内部环境温度,都必须能够监控且有适当的警示和通报功能:

磁盘阵列柜控制器必须能支持S.M.A.R.T.,以便预测可能发生的磁盘驱动器故障。妥善利用S.M.A.R.T. 功能,能够预先准备好备用磁盘驱动器,以便在第一时间把不稳的磁盘驱动器更换掉,如此可以把风险系数降至最低。

环境状态监控器必须能随时监视机柜内部温度,以及控制排设装置转速,以达到最佳冷却及能源利用效率。同时异常状况必须以两种以上方式通报,至少包含在数组柜本身的声音与视觉灯光警示,以及远程通报。

电源供应器的输入与输出,也必须随时监控。同时异常状况必须以两种以上方式通报,至少包含在数组柜本身的声音与视觉灯光警示,以及远程通报。

另外,非常重要的一点是,磁盘阵列柜的环境监视控制器本身也是主动组件,也可能发生故障,因此,磁盘阵列柜的环境监控器,必须能够支持热抽换功能。

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