[發明專利]一種基于PCIe總線的擴展存儲設備

有效

• 申請號: 201710344155.0
• 申請日: 2017-05-16
• 公開（公告）號: CN108874719B
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 喬暉
• 申請（專利權）人: 杭州?？低晹底旨夹g股份有限公司
• 主分類號: G06F13/42
• 分類號: G06F13/42;G06F3/06;G06F13/24
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 項京;馬敬

本發明實施例提供了一種基于PCIe總線的擴展存儲設備，所述擴展存儲設備包括：視頻處理設備、以及Raid卡；所述視頻處理設備與所述Raid卡通過PCIe總線連接，所述Raid卡由嵌入式片上系統SoC構建。本發明實施例中，可以通過PCIe總線將視頻處理設備與Raid卡連接起來，并且，可以在視頻處理設備端構建Raid卡端各物理硬盤節點對應的虛擬硬盤節點，從而視頻處理設備可以像管理本地硬盤一樣管理Raid卡端的物理硬盤節點，進而可以將這些虛擬硬盤節點組織成虛擬Raid節點，而實際的復雜Raid運算則由Raid卡端的SOC完成，并無對視頻處理設備端CPU資源的占用，從而能夠保證視頻處理設備端的業務正常運行。

技術領域

本發明涉及數據存儲技術領域，特別是涉及一種基于PCIe總線的擴展存儲設備。

背景技術

在安防監控領域，監控設備將采集到大量的監控視頻，因此，如何有效地對監控視頻進行存儲、分析等操作成為一個重要的問題。

Raid(redundant array of independent disks，獨立磁盤冗余陣列)是把相同的數據存儲在多個硬盤的不同的地方的方法。通過把數據放在多個硬盤上，輸入輸出操作能以平衡的方式交疊，改良性能。因為多個硬盤增加了存儲容量和平均故障間隔時間，而儲存數據冗余也增加了容錯。

基于Raid的特性，在當前的安防監控領域中，基于Raid方式的數據存儲成為主要的存儲監控視頻的方式。具體的，可以直接組織視頻處理設備主控制器下的多塊硬盤，由視頻處理設備端的主控制器CPU完成Raid算法、硬盤管理、數據存儲等操作。但是，Raid算法需要消耗主控制器CPU的運算資源，對安防監控本身的音頻、視頻處理、編碼、解碼、顯示等處理過程產生競爭，使得這些核心功能的正常運行受到影響，甚至出現視頻丟幀、GUI(Graphical User Interface，圖形用戶界面)卡頓等情況。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種基于PCIe總線的擴展存儲設備，以降低視頻處理設備端主控制器CPU的運算資源，保證其業務正常運行。具體技術方案如下：

本發明實施例提供了一種基于外設互聯高速總線PCIe的擴展存儲系統，所述系統包括：視頻處理設備、Raid卡；所述視頻處理設備與所述Raid卡通過PCIe總線連接；所述Raid卡由嵌入式片上系統SoC構建；所述Raid卡端掛接有多個物理硬盤；

所述視頻處理設備和Raid卡之間的PCIe總線共享緩沖區面向雙方的存儲協議進行劃分，構成雙方虛實節點之間通信的虛實協議交互區；

所述Raid卡，用于探測本端掛接的物理硬盤，根據本端存儲協議注冊物理硬盤節點，并向所述視頻處理設備發送注冊請求；

所述視頻處理設備，用于接收所述注冊請求，根據所述注冊請求注冊對應的虛擬硬盤節點、并在所述虛實協議交互區中申請虛實協議通道；

所述視頻處理設備，還用于根據業務層的Raid構建命令通過所述虛擬硬盤節點、所述虛實協議通道、所述物理硬盤節點將硬盤結構化信息發送至所述Raid卡；

所述Raid卡，還用于通過所述物理硬盤節點接收所述硬盤結構化信息，并將所述硬盤結構化信息寫入各物理硬盤；

所述視頻處理設備，還用于根據業務層的Raid構建命令創建虛擬Raid節點、發送Raid組建請求至所述Raid卡；

所述Raid卡，還用于接收所述Raid組建請求，根據所述Raid組建請求創建實體Raid節點；

所述視頻處理設備，還用于將業務數據通過所述虛擬Raid節點、所述虛實協議通道發送至所述Raid卡的實體Raid節點；

所述Raid卡，還用于通過所述實體Raid節點接收所述業務數據，對所述業務數據進行數據拆分和Raid運算后寫入物理硬盤。