[發明專利]NVMe-oF以太網SSD中的低延遲直接訪問塊存儲

有效

• 申請號: 201810285587.3
• 申請日: 2018-04-02
• 公開（公告）號: CN108733601B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 拉姆達斯·P·卡沙爾;李東起;阿賈伊·桑達爾拉杰;弗雷德·沃里
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: G06F13/28
• 分類號: G06F13/28
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 倪斌

一種對通過以太網連接的至少一個NVMe?oF?SSD設備中的非易失性閃存進行低延遲直接數據訪問的方法。該方法包括從主機的低延遲直接訪問(LL?DAX)塊存儲軟件層向閃存傳輸遠程直接存儲器訪問(RDMA)寫請求。RDMA寫請求包括數據、存儲地址、數據傳送操作的長度和操作碼。該方法還包括在主機處接收指示數據已被保存到閃存的RDMA級確認。該方法還包括從LL?DAX塊存儲軟件層向閃存傳輸RDMA讀請求，該RDMA讀請求包括存儲地址、數據傳送的長度和操作碼。該方法還包括在主機處從閃存接收對應于RDMA讀請求的數據分組。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2017年4月25日提交的標題為“A?Method?for?Low?Latency?DirectAccess?Block?Storage?in?NVMe-oF?Ethernet?SSD”的美國臨時申請第62/489,991號的優先權和權益，其全部內容以引用方式并入本文中。

技術領域

本公開總體涉及用于固態驅動器的數據訪問方法和系統。

背景技術

固態驅動器(SSD)正在取代了傳統的硬盤驅動器(HDD)，迅速成為現代IT基礎設施的主要存儲元件。SSD提供非常低的延遲、高數據讀取/寫入吞吐量以及可靠的用戶數據存儲。光纖高速非易失性存儲器(NVMe-oF)是一項新興技術，其允許數百甚至數千個高速非易失性存儲器(NVMe)SSD通過以太網連接。NVMe-oF協議實現了遠程直接連接存儲(rDAS)實施。這允許大量的SSD連接到遠程主機。NVMe-oF協議使用遠程直接存儲器訪問(RDMA)協議來提供用于攜帶NVMe命令、數據和響應的可靠傳輸服務。互聯網廣域RDMA協議(iWARP)、融合以太網RDMA(RoCE)v1和RoCE?v2是提供RDMA服務的一些傳輸協議。

圖1描繪了常規NVMe-oF以太網SSD存儲中使用的系統架構的示例。如圖1中所示，在服務器上運行的應用程序通常通過系統軟件棧來訪問存儲。典型的存儲系統軟件棧包括許多層，諸如應用程序、操作系統(OS)/文件系統(FS)、NVMe-oF驅動器、塊存儲層(圖1中未示出)以及RDMA傳輸層(圖1中未示出)。系統軟件的這些眾多層可能會為應用程序的數據訪問增加大量延遲。由于存儲介質技術(例如，Z-NAND)和聯網技術(例如，100Gbps以太網)的進步，由于介質和網絡造成的延遲貢獻顯著下降。因此，系統軟件延遲正在成為整體數據訪問延遲的重要組成部分。

在背景技術部分中公開的上述信息被提供用于增強對本發明的背景的理解，并且因此它可以包含不構成現有技術的信息。

發明內容

本公開涉及對通過以太網連接的高速非易失性存儲器(NVMe)固態驅動器(SSD)設備中的至少一個非易失性閃存進行低延遲直接數據訪問的各種方法。在一個實施例中，該方法包括從主機的低延遲直接訪問(LL-DAX)塊存儲軟件層向閃存傳輸遠程直接存儲器訪問(RDMA)寫請求。RDMA寫請求包括數據、存儲地址、數據傳送操作的長度和操作碼。該方法還包括在主機處接收指示數據已被保存到閃存的確認。該方法還包括從LL-DAX塊存儲軟件層向閃存傳輸RDMA讀請求。RDMA讀請求包括存儲地址、數據傳送的長度和操作碼。該方法還包括在主機處從閃存接收對應于RDMA讀請求的數據分組。

RDMA首部字段中可以攜帶RDMA寫請求和RDMA讀請求的存儲地址、數據傳送的長度以及操作碼。

該方法還可以包括使用光纖高速非易失性存儲器(NVMe-oF)協議將RDMA寫請求和RDMA讀請求從主機傳輸到閃存。