[發明專利]用于通過網絡訪問和管理鍵值數據的系統和方法

在審

• 申請號: 201880090204.5
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN111758090A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 亞倫·克林
• 申請（專利權）人: 鎧俠股份有限公司
• 主分類號: G06F12/00
• 分類號: G06F12/00
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 張世俊

一種用于存儲鍵值KV數據的裝置包含非易失性存儲器和控制器。所述控制器包含解封裝器和KV映射器以例如使用第2層協議接收通過網絡傳送的網絡數據。所述解封裝器被配置成從所述網絡數據解封裝有效載荷，所述有效載荷包含鍵值對和第一信息。所述KV映射器被配置成接收從所述網絡數據解封裝的所述鍵值對和所述第一信息并且基于所接收的鍵值對和第一信息確定所述非易失性存儲器的第一位置。所述控制器被進一步配置成基于所述第一信息將與所述鍵值對相對應的KV數據存儲在所述非易失性存儲器的所述第一位置處。

技術領域

本公開總體上涉及用于控制用于通過網絡進行遠程訪問的鍵值數據的系統和方法，并且更具體地，涉及用于通過如以太網等網絡來控制計算節點與存儲裝置之間的鍵值數據的傳送和/或管理的系統和方法。

背景技術

已經由幾家供應商例如希捷公司(Seagate)和西部數據公司(Western Digital)(WDC)引入了用于使用網絡在存儲裝置與主機裝置之間進行通信的各種配置。希捷公司的產品通過開源對象存儲協議API使用簡單的放置(put)和獲取(get)命令經由以太網將存儲應用直接連接到磁盤。WDC在驅動器接口中使用了更復雜的軟件，例如可以用于連接裝置的iSCSI或Ceph。此外，已經針對數據中心的高度分散且容量優化的工作負荷做出了一些標準化努力。例如，希捷公司建立了開放性動力學論壇(Open-Kinetics forum)，包含針對動力學以太網驅動器-API的具體方面、形狀因子等的多家供應商。這些產品性能低下，協議開銷高。已經開發了使用非易失性存儲器快速(NVMe)協議和使用遠程直接存儲器訪問(RDMA)聯網適配器的最新高性能產品，但是這些產品需要非常昂貴的網絡適配器和基礎設施。然而，仍然期望改進成本有效且高效數據存儲和訪問。

發明內容

根據某些方面，本發明實施例涉及用于使用如以太網或其它第2層(在7層開放系統互連模型中也稱為數據鏈路層)協議等常用協議通過網絡存儲鍵值(KV)數據的系統和方法。在實施例中，使用具有非易失性存儲器的固態驅動器(SSD)來存儲、檢索和管理KV數據。在這些和其它實施例中，可以用于管理對KV數據的存儲的信息與KV數據和KV命令一起傳送。

在一方面，一種用于存儲鍵值(KV)數據的裝置包含非易失性存儲器和控制器。所述控制器例如使用第2層協議接收通過網絡傳送的網絡數據。所述控制器包含解封裝器(解析器)和KV映射器。所述解封裝器被配置成從所述網絡數據解封裝有效載荷，所述有效載荷包含鍵值對和第一信息。所述KV映射器被配置成接收從所述網絡數據解封裝的所述鍵值對和所述第一信息并且基于所接收的鍵值對和第一信息確定所述非易失性存儲器的第一位置。所述控制器被進一步配置成基于所述第一信息將與所述鍵值對相對應的KV數據存儲在所述非易失性存儲器的所述第一位置處。

在另一方面，一種存儲鍵值(KV)數據的方法包含由計算節點的第一處理器確定與第一鍵值對的訪問特征相關聯的第一信息。所述方法還包含由所述第一處理器例如使用第2層協議通過網絡將所述第一鍵值對和所述第一信息發送到存儲裝置。所述方法還包含由所述存儲裝置的第二處理器接收所述第一鍵值對和所述第一信息。所述方法還包含由所述第二處理器基于所述第一信息確定所述存儲裝置處的非易失性存儲器中的第一位置，以及由所述第二處理器將與所述第一鍵值對相對應的KV數據存儲在所述非易失性存儲器的所述第一位置處。

在另一方面，一種通過網絡傳送鍵值(KV)數據的方法包含由所述網絡中的第一裝置的第一處理器接收含有KV數據的鍵值對。所述方法還包含由所述第一處理器確定用于管理所述鍵值對的基于鍵值的命令。所述方法還包含由所述第一處理器將所述鍵值對和所述基于鍵值的命令封裝在數據包的有效載荷部分中，以及由所述第一處理器例如通過第2層協議將具有帶有封裝的鍵值對和所述基于鍵值的命令的所述有效載荷的所述數據包發送到所述網絡中的第二裝置。

附圖說明

圖1示出了根據一些實施方案的包含多個機架的數據中心的框圖；