[發明專利]一種共享存儲系統及其使用方法

在審

• 申請號: 201410356575.7
• 申請日: 2014-07-24
• 公開（公告）號: CN104133777A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 周雪;楊曉君;倪亞路
• 申請（專利權）人: 曙光信息產業（北京）有限公司
• 主分類號: G06F12/02
• 分類號: G06F12/02
• 代理公司: 北京新知遠方知識產權代理事務所(普通合伙) 11397
• 代理人: 艾鳳英

技術領域

本發明涉及計算機技術領域，特別涉及一種共享存儲系統及其使用方法。

背景技術

現有技術中不存在多CPU共享存儲的技術。大部分高性能計算領域仍然采用一個CPU對一塊硬盤的設計方式，或者采用內存條代替硬盤與CPU相連的設計方式。

現有技術的不足在于：

服務器存在較多CPU時，采用一個CPU對一塊硬盤的設計方式，一個CPU帶一塊硬盤，則需要較多的硬盤，而一臺高性能服務器帶幾百個硬盤，會使服務器體積龐大，存儲資源過剩，是不合理的。而采用內存條代替硬盤與CPU相連的設計方式，不僅耗資巨大，而且資源不能靈活合理分配。

并且采用普通機械硬盤搭建多CPU共享存儲系統，由于機械硬盤尋道時間長，速率低，無法滿足眾多CPU對數據讀取速率的要求。

發明內容

本發明提出了一種共享存儲系統及其使用方法，用以共享存儲，實現存儲資源的動態合理分配，提高了存儲資源利用率。

本發明實施例中提供了一種共享存儲系統，包括：至少一個第一SATA指令解析模塊、鏈路仲裁模塊、地址映射模塊、第二SATA協議解析模塊、以及PCIe硬核；其中：

第一SATA協議解析模塊，用于分別與相對應的CPU相連，接收CPU發送的SATA指令，對SATA指令進行解析，并將該指令發送至鏈路仲裁模塊；

鏈路仲裁模塊，用于將第一SATA協議解析模塊發來的SATA指令逐一發送至地址映射模塊；

地址映射模塊，用于接收鏈路仲裁模塊發來的SATA指令，在確定該SATA指令中指示存儲的地址空間為NandFlash后，將SATA指令發送至PCIe硬核；在確定該SATA指令中指示存儲的地址空間為硬盤后，將SATA指令發送至第二SATA協議解析模塊；其中，所指示存儲的地址空間是分配給發出SATA指令的CPU的地址空間；

PCIe硬核，用于與NandFlash相連，對地址映射模塊發來的SATA指令進行封裝，并發送至NandFlash；

第二SATA協議解析模塊，用于與硬盤相連，對地址映射模塊發來的SATA指令進行封裝，并發送至硬盤。

本發明實施例中提供了一種共享存儲系統的使用方法，包括以下步驟：

第一SATA協議解析模塊分別與相對應的CPU相連，接收CPU發送的SATA指令，對SATA指令進行解析，并將該指令發送至鏈路仲裁模塊；

鏈路仲裁模塊將第一SATA協議解析模塊發來的SATA指令逐一發送至地址映射模塊；

地址映射模塊接收鏈路仲裁模塊發來的SATA指令，在確定該SATA指令中指示存儲的地址空間為NandFlash后，將SATA指令發送至PCIe硬核；在確定該SATA指令中指示存儲的地址空間為硬盤后，將SATA指令發送至第二SATA協議解析模塊；其中，所指示存儲的地址空間是分配給發出SATA指令的CPU的地址空間；

PCIe硬核與NandFlash相連，對地址映射模塊發來的SATA指令進行封裝，并發送至NandFlash；

第二SATA協議解析模塊與硬盤相連，對地址映射模塊發來的SATA指令進行封裝，并發送至硬盤或內存條。

本發明的有益效果為：

現有共享存儲指采用一個CPU帶一塊硬盤的設計方式，導致服務器帶較多個硬盤，會使服務器體積龐大，存儲資源過剩。即使采用內存條代替硬盤與CPU相連的設計方式，也存在耗資巨大，且資源不能靈活合理分配的問題。并且，采用普通機械硬盤搭建多CPU共享存儲系統，由于機械硬盤尋道時間長，速率低，無法滿足眾多CPU對數據讀取速率的要求。

本發明提供的技術方案中，第一SATA協議解析模塊接收CPU發送的SATA指令，對SATA指令進行解析，并將該指令發送至鏈路仲裁模塊；鏈路仲裁模塊將SATA指令逐一發送至地址映射模塊；地址映射模塊，在確定該SATA指令中指示存儲的地址空間為NandFlash后，將SATA指令發送至PCIe硬核；在確定該SATA指令中指示存儲的地址空間為硬盤后，將SATA指令發送至第二SATA協議解析模塊；該指示存儲的地址空間是分配給發出SATA指令的CPU的地址空間。PCIe硬核對地址映射模塊發來的SATA指令進行封裝，并發送至NandFlash控制器；第二SATA協議解析模塊對地址映射模塊發來的SATA指令進行封裝，并發送至硬盤。

采用本發明實施例中提供的技術方案，在存儲時，將NandFlash與硬盤結合使用，可根據不同CPU需求存儲在不同的存儲介質中，實現存儲體的合理異構，實現了存儲資源的合理分配，提高了存儲資源利用率。