CN110794945A

CN110794945A - 一种存储服务器备电方法、装置、设备及存储介质

Info

Publication number: CN110794945A
Application number: CN201910995260.XA
Authority: CN
Inventors: 邹雨
Original assignee: Suzhou Wave Intelligent Technology Co Ltd
Current assignee: Suzhou Wave Intelligent Technology Co Ltd
Priority date: 2019-10-18
Filing date: 2019-10-18
Publication date: 2020-02-14
Anticipated expiration: 2039-10-18
Also published as: CN110794945B

Abstract

本申请公开了一种存储服务器备电方法、装置、设备及计算机可读存储介质，方法包括：检测存储服务器电源是否发生掉电；若是，利用冗余备电组为存储服务器供电；将CPU缓存内的数据存储到NVDIMM包含的DRAM中；利用NVDIMM中的备电电池包为NVDIMM进行供电，并关闭冗余备电组；将DRAM中的数据存储到NVDIMM包含的非易失性介质中。本申请公开的上述技术方案，利用冗余备电组在掉电初期供电，并利用NVDIMM的备电电池包为数据从DRAM到非易失性介质的过程进行供电，以缩短冗余备电组供电的时间，降低冗余备电组的容量，从而降低备电成本，且通过将CPU缓存中的数据存储在非易失性介质中来提高备电的可靠性。

Description

一种存储服务器备电方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本申请涉及存储服务器技术领域，更具体地说，涉及一种存储服务器备电方法、装置、设备及计算机可读存储介质。

背景技术

随着云时代的带来，越来越多的存储服务器开始用于存储用户的一些核心数据，而这对存储服务器数据保护的要求越来越高，尤其是对掉电时的数据一致性也提出了较高的要求。

目前，针对存储服务器异常掉电的情况，常用的数据保护措施有UPS(Uninterruptible Power System，不间断电源)备电方案和NVDIMM(Non-Volatile DualIn-line Memory Module，非易失性双内联内存模块)备电方案。但是，由于现有的UPS备电方案是UPS从异常掉电开始到数据存入非易失性介质的过程中一直在为存储服务器整机进行备电，即需要为存储服务器中包含的CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、风扇、南桥、北桥等所有用电器件进行供电，因此，需支撑的备电时间比较长，所需UPS的容量比较大，从而导致备电成本比较高。而采用NVDIMM备电方案时，由于Intel的ADR(Asynchronous Dynamic Random Access Memory Refresh，异步动态随机访问内存刷新)技术不能保护CPU cache(缓存)内的数据，因此，可能会导致CPU cache中的数据发生丢失，从而会降低备电的可靠性。

综上所述，如何降低存储服务器备电的成本，提高存储服务器备电的可靠性，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的是提供一种存储服务器备电方法、装置、设备及计算机可读存储介质，用于降低存储服务器备电的成本，提高存储服务器备电的可靠性。

为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种存储服务器备电方法，包括：

检测存储服务器的电源是否发生掉电；

若是，则利用冗余备电组为所述存储服务器供电；

将CPU缓存内的数据存储到NVDIMM所包含的DRAM中；

利用所述NVDIMM中的备电电池包为所述NVDIMM进行供电，并关闭所述冗余备电组；

将所述NVDIMM所包含的DRAM中的数据存储到所述NVDIMM所包含的非易失性介质中。

优选的，将CPU缓存内的数据存储到NVDIMM所包含的DRAM中，包括：

将所述CPU缓存内的数据写入到ADR保护域中，并将所述ADR保护域中的数据存储到所述NVDIMM所包含的DRAM中。

优选的，在将所述CPU缓存内的数据写入到ADR保护域中时，且在将所述ADR保护域中的数据存储到所述NVDIMM所包含的DRAM中之前，还包括：

向所述存储服务器中集成的备电控制电路发送通知信号，由所述备电控制电路根据所述通知信号触发所述ADR保护域。

优选的，在将所述ADR保护域中的数据存储到所述NVDIMM所包含的DRAM中之后，还包括：

利用所述备电控制电路触发所述NVDIMM，以利用所述NVDIMM中的备电电池包为所述NVDIMM进行供电。

优选的，检测存储服务器的电源是否发生掉电，包括：

利用所述存储服务器中集成的电源检测电路检测存储服务器的电源是否发生掉电。

优选的，在确定所述存储服务器的电源发生掉电之后，还包括：

利用所述电源检测电路向CPU发出掉电通知，以使所述CPU停止对新接收到的IO的响应。

优选的，利用冗余备电组为所述存储服务器供电，包括：

通过所述存储服务器中集成的电源切换电路将所述存储服务器的供电切换到所述冗余备电组，以利用所述冗余备电组为所述存储服务器供电；

关闭所述冗余备电组，包括：

通过所述电源切换电路关闭所述冗余备电组。

一种存储服务器备电装置，包括：

检测模块，用于检测存储服务器的电源是否发生掉电；

第一供电模块，用于在确定发生掉电时，利用冗余备电组为所述存储服务器供电；

第一存储模块，用于将CPU缓存内的数据存储到NVDIMM所包含的DRAM中；

第二供电模块，用于利用所述NVDIMM中的备电电池包为所述NVDIMM进行供电，并关闭所述冗余备电组；

第二存储模块，用于将所述NVDIMM所包含的DRAM中的数据存储到所述NVDIMM所包含的非易失性介质中。

一种存储服务器备电设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述任一项所述的存储服务器备电方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的存储服务器备电方法的步骤。

本申请提供了一种存储服务器备电方法、装置、设备及计算机可读存储介质，其中，该方法包括：检测存储服务器的电源是否发生掉电；若是，则利用冗余备电组为存储服务器供电；将CPU缓存内的数据存储到NVDIMM所包含的DRAM中；利用NVDIMM中的备电电池包为NVDIMM进行供电，并关闭冗余备电组；将NVDIMM所包含的DRAM中的数据存储到NVDIMM所包含的非易失性介质中。

本申请公开的上述技术方案，在存储服务器的电源发生掉电时，先利用冗余备电组为存储服务器进行供电，在将CPU缓存内的数据存储到NVDIMM所包含的DRAM中之后关闭冗余备电组，利用NVDIMM中的备电电池包为NVDIMM进行供电，以利用备电电池包所供电能完成将NVDIMM所包含的DRAM中的数据存储到NVDIMM所包含的非易失性介质中的流程。由于这种备电方式仅需冗余备电组在掉电初期对存储服务器进行供电，而在数据从DRAM存储到非易失性介质中的过程仅需利用MVDIMM中的备电电池包进行供电即可，即无需冗余备电组在整个备电过程中为整个存储服务器进行供电，因此，可以缩短冗余备电组供电的时间，而且由于NVDIMM的备电电池包的功耗及容量比较低，因此，相对于目前完全采用UPS进行备电的方案而言，可以降低冗余备电组的容量，从而可以降低存储服务器备电的成本。另外，由于这种备电方式在发生掉电时将CPU缓存中的数据存储在了NVDIMM所包含的非易失性介质中，因此，可以尽量避免CPU缓存中的数据发生丢失，从而可以提高备电的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种存储服务器备电方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的一种存储服务器备电装置的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种存储服务器备电设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参见图1，其示出了本申请实施例提供的一种存储服务器备电方法的流程图，可以包括：

S11：检测存储服务器的电源是否发生掉电。

若是，则执行步骤S12，若否，则在利用存储服务器的电源进行供电的同时，继续检测存储服务器的电源是否发生掉电，即返回执行步骤S11。

在存储服务器的工作过程中，实时检测存储服务器自身所带有的电源是否发生掉电，若发生掉电，则执行步骤S12，若未发生掉电，则利用存储服务器的电源为存储服务器进行供电，同时，继续检测存储服务器的电源是否发生掉电，以便于可以及时发现掉电这一现象，并便于及时采取后续的应对措施，从而提高存储服务器工作的可靠性。

S12：利用冗余备电组为存储服务器供电。

在检测到存储服务器的电源发生掉电时，则切换到冗余备电组，并利用冗余备电组为存储服务器供电。

其中，这里提及的冗余备电组可以为预先集成在存储服务器中的BBU(BatteryBackup Unit，备用电源组)或CBU(Capacitance Backup Unit，完全组装/整机)，也可以为外挂在存储服务器上的UPS，这里对冗余备电组的具体类型不做任何限定，只要能在存储服务器的电源发生掉电时可以为存储服务器进行供电即可。

S13：将CPU缓存内的数据存储到NVDIMM所包含的DRAM中。

可以预先在存储服务器中集成NVDIMM，并且所集成的NVDIMM中包含备电电池包，其可以为NVDIMM进行供电。其中，NVDIMM内部集成有DRAM(Dynamic Random AccessMemory，动态随机存取存储器)和非易失性介质，其能够在完全断电的时候依然保存完整内存数据，从而可以防止数据发生丢失。

相应地，在利用冗余备电组为存储服务器供电的同时，为了避免CPU缓存内的数据发生丢失，以提高CPU缓存内的数据的可靠性，提高存储服务器备电的可靠性，则可以将CPU缓存内的数据存储到NVDIMM所包含的DRAM中，具体可以利用CPU将CPU缓存内的数据存储到NVDIMM所包含的DRAM中。

S14：利用NVDIMM中的备电电池包为NVDIMM进行供电，并关闭冗余备电组。

在将CPU缓存内的数据存储到NVDIMM所包含的DRAM中之后，可以利用NVDIMM中的备电电池包为NVDIMM进行供电，同时可以关闭冗余备电组，即仅需要冗余备电组在掉电初期为存储服务器进行供电，以提供将CPU缓存内的数据存储到NVDIMM中的电量即可，后续过程可以直接利用NVDIMM中的备电电池包为NVDIMM进行供电，而不再需要冗余备电组一直为整个存储服务器进行供电。

相较于目前需要利用UPS进行完全备电而言(其供电时间最长可达分钟级别)，本申请仅需要在存储服务器发生掉电的初期为存储服务器进行供电即可(其供电时间在1s内)，因此，可以缩短冗余备电组的供电时间，降低冗余备电组的容量，从而降低备电成本。另外，由于为NVDIMM进行供电的备电电池包的功耗、容量及成本均比较低，因此，可以进一步降低备电成本。

S15：将NVDIMM所包含的DRAM中的数据存储到NVDIMM所包含的非易失性介质中。

由于NVDIMM所包含的DRAM只能将数据保持很短的时间，因此，为了防止数据发生丢失，则可以将NVDIMM所包含的DRAM中的数据存储到NVDIMM所包含的非易失性介质中，即可以将存储在DRAM中的数据转移到NVDIMM的非易失性介质中，以存储在非易失性介质中，也即将CPU缓存内的数据最终存储到NVDIMM所包含的非易失性介质中，以防止CPU缓存内的数据发生丢失，从而提高存储服务器备电的可靠性。

本申请实施例提供的一种存储服务器备电方法，将CPU缓存内的数据存储到NVDIMM所包含的DRAM中，可以包括：

将CPU缓存内的数据写入到ADR保护域中，并将ADR保护域中的数据存储到NVDIMM所包含的DRAM中。

在将CPU缓存内的数据存储到NVDIMM所包含的DRAM中时，可以先将CPU缓存内的数据写入到ADR保护域中，然后，触发ADR数据保护流程，以将ADR保护域中的数据存储到NVDIMM所包含的DRAM中。

当然，也可以采用其他方式将CPU缓存内的数据存储到NVDIMM所包含的DRAM中，本申请对此不做任何限定。

本申请实施例提供的一种存储服务器备电方法，在将CPU缓存内的数据写入到ADR保护域中时，且在将ADR保护域中的数据存储到NVDIMM所包含的DRAM中之前，还可以包括：

向存储服务器中集成的备电控制电路发送通知信号，由备电控制电路根据通知信号触发ADR保护域。

具体地，在将CPU缓存内的数据写入到ADR保护域中的同时，且在将ADR保护域中的数据存储到NVDIMM所包含的DRAM中之前，可以向存储服务器中所集成的备电控制电路发送通知信号，以由备电控制电路触发ADR保护域，即触发ADR数据保护流程，以使得ADR保护域中的数据可以及时、准确、有效地存储到NVDIMM所包含的DRAM中，从而保证数据的可靠性。

其中，备电控制电路可以预先集成在存储服务器中，并且其具体可以在CPU的控制下进行工作。

本申请实施例提供的一种存储服务器备电方法，在将ADR保护域中的数据存储到NVDIMM所包含的DRAM中之后，还可以包括：

利用备电控制电路触发NVDIMM，以利用NVDIMM中的备电电池包为NVDIMM进行供电。

在将ADR保护域中的数据存储到NVDIMM所包含的DRAM之后，则可以利用备电控制电路触发NVDIMM，以使得NVDIMM中的备电电池包可以在备电控制电路的触发下为NVDIMM进行供电，从而使得NVDIMM中的备电电池可以准确知道何时进行供电，以尽量避免出现供电提早或延后供电的情况。

本申请实施例提供的一种存储服务器备电方法，检测存储服务器的电源是否发生掉电，可以包括：

利用存储服务器中集成的电源检测电路检测存储服务器的电源是否发生掉电。

可以预先在存储服务器中集成电源检测电路，相应地，则可以利用电源检测电路直接检测存储服务器的电源是否发生掉电，以提高掉电检测的便利性。

本申请实施例提供的一种存储服务器备电方法，在确定存储服务器的电源发生掉电之后，还可以包括：

利用电源检测电路向CPU发出掉电通知，以使CPU停止对新接收到的IO的响应。

当在存储服务器中集成电源检测电路之后，若确定存储服务器的电源发生掉电，则可以利用电源检测电路向CPU发出掉电通知，以使得CPU可以及时获知存储服务器的电源发生掉电这一故障。

CPU在接收到电源检测电路发出的掉电通知之后，可以停止对新接收到的IO(Input/Output，输入/输出)的响应，以避免CPU消耗更多的能耗。

本申请实施例提供的一种存储服务器备电方法，利用冗余备电组为存储服务器供电，可以包括：

通过存储服务器中集成的电源切换电路将存储服务器的供电切换到冗余备电组，以利用冗余备电组为存储服务器供电；

关闭冗余备电组，可以包括：

通过电源切换电路关闭冗余备电组。

另外，还可以预先在存储服务器中集成电源切换电路，以利用电源切换电路进行冗余备电组的切换。

具体地，在利用冗余备电组为存储服务器供电时，可以通过电源切换电路将存储服务器的供电从存储服务器的电源切换到所设置的冗余备电组上，以利用冗余备电组为存储服务器供电。相应地，后续在利用NVDIMM中的备电电池包为NVDIMM进行供电的同时，可以利用存储服务器内所设置的电源切换电路关闭冗余备电组，以使得冗余备电组停止为整个存储服务器进行供电。

另外，需要说明的是，上述所提及的备电控制电路、电源检测电路及电源切换电路可以同时集成在存储服务器中，以使得这几个电路同时参与到存储服务器的备电过程中。其中，各电路在备电过程中所起到的作用可以参见上述对应部分的说明，在此不再赘述。

本申请实施例还提供了一种存储服务器备电装置，参见图2，其示出了本申请实施例提供的一种存储服务器备电装置的结构示意图，可以包括：

检测模块21，用于检测存储服务器的电源是否发生掉电；

第一供电模块22，用于在确定发生掉电时，利用冗余备电组为存储服务器供电；

第一存储模块23，用于将CPU缓存内的数据存储到NVDIMM所包含的DRAM中；

第二供电模块24，用于利用NVDIMM中的备电电池包为NVDIMM进行供电，并关闭冗余备电组；

第二存储模块25，用于将NVDIMM所包含的DRAM中的数据存储到NVDIMM所包含的非易失性介质中。

本申请实施例提供的一种存储服务器备电装置，第一存储模块23可以包括：

存储单元，用于将CPU缓存内的数据写入到ADR保护域中，并将ADR保护域中的数据存储到NVDIMM所包含的DRAM中。

本申请实施例提供的一种存储服务器备电方法，还可以包括：

通知模块，用于在将CPU缓存内的数据写入到ADR保护域中时，且在将ADR保护域中的数据存储到NVDIMM所包含的DRAM中之前，向存储服务器中集成的备电控制电路发送通知信号，由备电控制电路根据通知信号触发ADR保护域。

本申请实施例提供的一种存储服务器备电装置，还可以包括：

触发模块，用于在将ADR保护域中的数据存储到NVDIMM所包含的DRAM中之后，利用备电控制电路触发NVDIMM，以利用NVDIMM中的备电电池包为NVDIMM进行供电。

本申请实施例提供的一种存储服务器备电装置，检测模块21可以包括：

检测单元，用于利用存储服务器中集成的电源检测电路检测存储服务器的电源是否发生掉电。

发出掉电通知模块，用于在确定存储服务器的电源发生掉电之后，利用电源检测电路向CPU发出掉电通知，以使CPU停止对新接收到的IO的响应。

本申请实施例提供的一种存储服务器备电方法，第一供电模块22可以包括：

供电单元，用于通过存储服务器中集成的电源切换电路将存储服务器的供电切换到冗余备电组，以利用冗余备电组为存储服务器供电；

第二供电模块24可以包括：

关闭单元，用于通过电源切换电路关闭冗余备电组。

本申请实施例提供的一种存储服务器备电设备，参见图3，其示出了本申请实施例提供的一种存储服务器备电设备的结构示意图，可以包括：

存储器31，用于存储计算机程序；

处理器32，用于执行上述存储器31存储的计算机程序时可实现如下步骤：

检测存储服务器的电源是否发生掉电；若是，则利用冗余备电组为存储服务器供电；将CPU缓存内的数据存储到NVDIMM所包含的DRAM中；利用NVDIMM中的备电电池包为NVDIMM进行供电，并关闭冗余备电组；将NVDIMM所包含的DRAM中的数据存储到NVDIMM所包含的非易失性介质中。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时可实现如下步骤：

该计算机可读存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本申请实施例提供的一种存储服务器备电装置、设备及计算机可读存储介质中相关部分的说明可以参见本申请实施例提供的一种存储服务器备电方法中对应部分的详细说明，在此不再赘述。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。另外，本申请实施例提供的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明，以免过多赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种存储服务器备电方法，其特征在于，包括：

检测存储服务器的电源是否发生掉电；

若是，则利用冗余备电组为所述存储服务器供电；

将CPU缓存内的数据存储到NVDIMM所包含的DRAM中；

2.根据权利要求1所述存储服务器备电方法，其特征在于，将CPU缓存内的数据存储到NVDIMM所包含的DRAM中，包括：

3.根据权利要求2所述的存储服务器备电方法，其特征在于，在将所述CPU缓存内的数据写入到ADR保护域中时，且在将所述ADR保护域中的数据存储到所述NVDIMM所包含的DRAM中之前，还包括：

4.根据权利要求3所述的存储服务器备电方法，其特征在于，在将所述ADR保护域中的数据存储到所述NVDIMM所包含的DRAM中之后，还包括：

5.根据权利要求1所述的存储服务器备电方法，其特征在于，检测存储服务器的电源是否发生掉电，包括：

6.根据权利要求5所述的存储服务器备电方法，其特征在于，在确定所述存储服务器的电源发生掉电之后，还包括：

7.根据权利要求1所述的存储服务器备电方法，其特征在于，利用冗余备电组为所述存储服务器供电，包括：

关闭所述冗余备电组，包括：

通过所述电源切换电路关闭所述冗余备电组。

8.一种存储服务器备电装置，其特征在于，包括：

检测模块，用于检测存储服务器的电源是否发生掉电；

9.一种存储服务器备电设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的存储服务器备电方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的存储服务器备电方法的步骤。