[發(fā)明專利]在NVMe-oF以太網(wǎng)SSD中提供數(shù)據(jù)復制的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810234803.1
• 申請日: 2018-03-21
• 公開（公告）號: CN108696569B
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 拉姆達斯·卡恰爾;弗萊德·沃利;頌蓬·P·奧拉里希;奧斯卡·平托
• 申請（專利權(quán)）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H04L67/1095
• 分類號: H04L67/1095;H04L67/1097;G06F3/06
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 張帆;趙南

本發(fā)明公開了一種數(shù)據(jù)復制系統(tǒng)和方法。所述系統(tǒng)具有機箱，所述機箱包括多個eSSD、結(jié)構(gòu)交換機和基板管理控制器。基板管理控制器將所述多個eSSD之一構(gòu)造為主動eSSD，并且將所述多個eSSD中的一個或多個構(gòu)造為一個或多個被動eSSD。機箱的結(jié)構(gòu)交換機被編程為將流向主動eSSD的分組轉(zhuǎn)送至主動eSSD和所述一個或多個被動eSSD二者。響應于從主機接收到的主機數(shù)據(jù)寫命令，主動eSSD存儲主機數(shù)據(jù)并將對應于主機數(shù)據(jù)的地址和指令發(fā)送至所述一個或多個被動eSSD。所述一個或多個被動eSSD中的每一個利用從主動eSSD接收到的地址和指令和在通過結(jié)構(gòu)交換機轉(zhuǎn)送的分組中接收到的主機數(shù)據(jù)存儲主機數(shù)據(jù)的副本。

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求于2017年3月31日提交的美國臨時專利申請No.62/480,113的利益和優(yōu)先權(quán)，該申請的公開以引用方式全文并入本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開整體上涉及一種用于提供數(shù)據(jù)復制的系統(tǒng)和方法，更具體地說，涉及一種用于在固態(tài)盤(SSD)中提供數(shù)據(jù)復制的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

固態(tài)盤(SSD)正替代傳統(tǒng)硬盤驅(qū)動器(HDD)快速成為現(xiàn)代信息技術(shù)(IT)基礎(chǔ)設(shè)施的主要存儲元件。SSD提供低延遲、高數(shù)據(jù)讀/寫吞吐量和用戶數(shù)據(jù)的可靠存儲。結(jié)構(gòu)上的快速非易失性存儲器(NVMe)(NVM Express over Fabrics，NVMe-oF)是一種允許幾百個幾千個可兼容NVMe的SSD在諸如以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(network fabric)上連接的新興技術(shù)。可兼容以太網(wǎng)連接的NVMe-oF標準的SSD被稱作連接以太網(wǎng)的SSD，或者簡單地稱作eSSD。

NVMe-oF協(xié)議支持允許大量eSSD通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)連接至遠程主機的遠程直連存儲(rDAS)協(xié)議。NVMe-oF協(xié)議還支持提供可靠傳輸服務(wù)以通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在遠程主機與eSSD之間攜帶NVMe命令、數(shù)據(jù)和響應的遠程直接存儲器存取(RDMA)協(xié)議。可提供RDMA服務(wù)的傳輸協(xié)議的示例包括InfiniBand、iWARP、RoCE v1和RoCE v2。

對用戶數(shù)據(jù)進行可靠訪問是數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的最重要的要求。在數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)中的各個點采用了各種技術(shù)和方法，以實現(xiàn)必要程度的可靠性和數(shù)據(jù)可用性。例如，當存儲裝置變得不可用時，將寫至存儲裝置的數(shù)據(jù)復制到一個或多個其它存儲裝置作為備份存儲。這種數(shù)據(jù)復制機制通常被稱作鏡像或備份。

在連接了多個eSSD的機箱中，各個eSSD可通過以太網(wǎng)直接連接至主機。主機可朝兩個或更多個eSSD執(zhí)行數(shù)據(jù)復制，用于數(shù)據(jù)鏡像。然而，主機的數(shù)據(jù)復制功能的實施為主機和系統(tǒng)軟件增加了負擔，因此為數(shù)據(jù)輸入/輸出(I/O)操作增加了額外延遲并增加了數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的整體成本。

可替換地，可將內(nèi)聯(lián)獨立冗余磁盤陣列(RAID)控制器嵌入SSD中，以按照對于主機透明的方式執(zhí)行數(shù)據(jù)復制。然而，RAID控制器通常較貴并且會由于增加額外延遲而降低I/O性能。此外，具有嵌入式RAID控制器的SSD會在重負載或每秒最大輸入/輸出操作(IOPS)下以最大功率分配或接近最大功率分配消耗功率，并且不能符合根據(jù)NVMe-oF標準的eSSD的功耗要求。因此，通過eSSD中的嵌入式RAID控制器的數(shù)據(jù)復制可能不是一種用于可兼容NVMe-oF的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的可行解決方案。

發(fā)明內(nèi)容