CN101604300B - 存储系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种存储系统及数据访问方法，系统包括：至少两个快速外部设备互联总线设备；所述快速外部设备互联总线设备包括第一快速外部设备互联总线端口与第二快速外部设备互联总线端口；所述第一快速外部设备互联总线端口与所述第二快速外部设备互联总线端口分别与不同的控制器连接；将所述快速外部设备互联总线设备的随机存取记忆体空间映射到所述第一快速外部设备互联总线端口与第二快速外部设备互联总线端口连接的控制器。本发明实施例通过将存储系统中的控制器与至少两个RAM空间映射到控制器的PCIE设备相连，使得PCIE成为存储系统的缓存，扩大了存储系统的缓存空间，并避免了建立镜像通道，简化了存储系统。

Description

存储系统

技术领域

本发明涉及数据存储技术领域，尤其涉及一种存储系统及数据访问方法。 

背景技术

随着科学技术的飞速发展与计算机技术的普遍应用，互联网上信息的迅速增加，电子商务迅速发展，使企业比以往任何时候都更加依赖于数据。并且，随着数据的海量增长，企业信息系统也越来越成为企业竞争优势的主体。为了使企业信息系统更好、更快的存储这些海量数据，存储技术应运而生。并且如何更快捷、更安全的存储海量数据就成为存储技术研究的重点。 

现有技术中，存储系统直接利用控制器上的内存作为存储系统的缓存(Cache)。另外，由于内存分布在不同的控制器上，为了保证缓存数据的可靠性，必须通过额外的镜像芯片将缓存数据镜像到对端控制器，以免因为某个控制器失效导致缓存数据丢失。 

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下缺陷：传统存储阵列通过大容量的随机存取记忆体(Random Access Memory，RAM)来实现缓存，控制器中的RAM空间受诸多因素的影响，比如控制器单板大小，CPU和北桥芯片支持的内存容量较小，导致缓存容量也较小。 

发明内容

本发明实施例提出一种存储系统及数据访问方法，以扩大存储系统的缓存空间。 

本发明实施例提供了一种存储系统，包括： 

至少两个快速外部设备互联总线设备；所述快速外部设备互联总线设备 包括第一快速外部设备互联总线端口与第二快速外部设备互联总线端口； 

所述第一快速外部设备互联总线端口与所述第二快速外部设备互联总线端口分别与不同的控制器连接； 

将所述快速外部设备互联总线设备的随机存取记忆体空间映射到所述第一快速外部设备互联总线端口与第二快速外部设备互联总线端口连接的控制器。 

本发明实施例还提供了一种数据访问方法，包括： 

接收数据访问请求； 

根据快速外部设备互联总线设备的随机存取记忆体空间到控制器的映射，访问与所述控制器连接的快速外部设备互联总线设备；所述快速外部设备互联总线设备通过第一快速外部设备互联总线端口或第二快速外部设备互联总线端口与所述控制器连接。 

上述实施例通过将存储系统中的控制器与至少两个RAM空间映射到控制器的PCIE设备相连，使得PCIE成为存储系统的缓存，扩大了存储系统的缓存空间，并避免了建立镜像通道，简化了存储系统。 

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。 

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 

图1为本发明实施例提供的一种存储系统的结构示意图； 

图2为本发明实施例提供的另一种存储系统的结构示意图； 

图3为本发明实施例提供的数据访问方法的流程图。 

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 

图1为本发明实施例提供的一种存储系统的结构示意图。该系统包括至少两个快速外部设备互联总线(PCI Express，PCIE)设备；所述PCIE设备为基于RAM的固态硬盘(SSD)。所述PCIE设备包括第一PCIE端口与第二PCIE端口；所述第一PCIE端口与所述第二PCIE端口分别与不同的控制器连接；将所述PCIE设备的RAM空间映射到所述第一PCIE端口与第二PCIE端口连接的控制器。如图1所示，本实施例中的存储系统包括四个控制器：控制器A、控制器B、控制器C及控制器D，还包括第一PCIE设备11及第二PCIE设备12。第一PCIE设备11及第二PCIE设备12分别具有两个PCIE端口：第一PCIE端口、第二PCIE端口。第一PCIE设备11及第二PCIE设备12的两个PCIE端口分别与不同的控制器连接。如，第一PCIE设备11的第一PCIE端口与控制器A连接，第二PCIE端口与控制器C连接。第二PCIE设备12的第一PCIE端口与控制器A连接，第二PCIE端口与控制器C连接。第一PCIE设备11及第二PCIE设备12的RAM空间映射到控制器A与控制器C。这样，第一PCIE设备11及第二PCIE设备12成为了存储系统的缓存。 

本实施例中，存储系统通过将第一PCIE设备11及第二PCIE设备12作为缓存，增加了缓存空间，从而提高了数据处理性能。 

本实施例提供的缓存系统还可进一步包括第三PCIE设备13，第三PCIE设备13的第一PCIE端口、第二PCIE端口分别与控制器B、控制器D相连，从而将第三PCIE设备13作为存储系统的缓存，以进一步增加缓存空间，提高数据处理性能。 

图2为本发明实施例提供的另一种存储系统的结构示意图。该系统包括： m+1个PCIE设备：第0个PCIE设备21、...、第m个PCIE设备22。每个PCIE设备包括两个PCIE端口，分别与不同的控制器连接。如图2所示，第0个PCIE设备21的第一PCIE端口通过PCIE交换机与控制器0相连，第二PCIE端口通过PCIE交换机与控制器1相连。类似地，第m个PCIE设备22的第一PCIE端口通过PCIE交换机与控制器0相连，第二PCIE端口通过PCIE交换机与控制器1相连。 

上述第0个PCIE设备21、...、第m个PCIE设备22为基于RAM的SSD。将PCIE设备中的RAM空间映射到控制器，也即将控制器的一段地址空间和PCIE RAM的一段地址空间建立一一对应的关系。当控制器接收到主机发送的访问请求时，可以通过该映射信息直接访问连接的PCIE设备。由于现在的CPU一般都支持40位地址空间，即CPU可以支持访问1TB的空间。这样，存储系统的缓存容量就比较大。且PCIE设备支持热插拔，也便于动态增加系统缓存或更换失效的PCIE设备。 

由于将PCIE设备中的RAM空间映射到控制器，当控制器收到主机的数据访问请求后，就可以将主机数据访问请求中的数据直接从存储器存取(Direct Memory Access，DMA)到PCIE设备中。该数据访问请求可以是数据读请求，也可以是数据写请求。 

由于PCIE设备具有双端口，因此，一旦一个控制器将数据写入PCIE设备，另外一个控制器便可以通过该PCIE设备的另外一个端口对其进行访问，而无需再通过镜像通道，简化了数据流程。 

本实施例中，存储系统通过与至少两个RAM空间映射到控制器的PCIE设备相连，使得PCIE成为存储系统的缓存，扩大了存储系统的缓存空间，并避免了建立镜像通道，简化了存储系统。 

图3为本发明实施例提供的数据访问方法的流程图。该方法包括： 

步骤31、接收数据访问请求。 

该动作可由控制器执行。控制器接收主机发送的数据访问请求。该数据 访问请求可为数据读取请求，也可为数据写入请求。 

步骤32、根据PCIE设备的RAM空间到控制器的映射，访问与该控制器连接的PCIE设备；所述连接的PCIE设备通过第一PCIE端口或第二PCIE端口与该控制器连接。 

该动作可由控制器执行。该PCIE设备包括第一PCIE端口及第二PCIE端口，第一PCIE端口及第二PCIE端口分别与不同的控制器连接。将该PCIE设备中的RAM空间映射到控制器，也即将控制器的一段地址空间和PCIERAM的一段地址空间建立一一对应的关系。当控制器接收到主机发送的访问请求时，可以通过该映射信息直接访问连接的PCIE设备。如，控制器根据数据读取请求直接从PCIE设备中读取相应的数据，或根据数据写入请求直接将数据写入PCIE设备。PCIE设备也可详见上述系统实施例中的说明。 

本实施例中，由于PCIE设备中的RAM空间映射到控制器，控制器接收到主机发送的数据访问请求后，直接访问所连接的PCIE设备。由于一个PCIE设备通过两个PCIE端口同时与两个控制器相连，因而两个控制器可以通过PCIE设备的双端口，同时对其中的数据进行访问，而无需经过传统阵列中的镜像通道，简化了数据处理流程，提高了数据访问效率。 

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。 

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。 

Claims (2)

1.一种存储系统，其特征在于，包括：

至少两个快速外部设备互联总线设备；所述快速外部设备互联总线设备包括第一快速外部设备互联总线端口与第二快速外部设备互联总线端口；

所述第一快速外部设备互联总线端口与所述第二快速外部设备互联总线端口分别与不同的控制器连接；

将所述快速外部设备互联总线设备的随机存取记忆体空间映射到所述第一快速外部设备互联总线端口与第二快速外部设备互联总线端口连接的控制器。

2.根据权利要求1所述的存储系统，其特征在于，所述快速外部设备互联总线设备为基于随机存取记忆体的固态硬盘。

Images