[發(fā)明專利]快速側(cè)通道訪問存儲設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910385887.3
• 申請日: 2019-05-09
• 公開（公告）號: CN110471618B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周平;杜宇;李舒
• 申請（專利權(quán)）人: 阿里巴巴集團控股有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06;G06F16/18
• 代理公司: 北京清源匯知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11644
• 代理人: 馮德魁;竇曉慧

公開了用于向存儲設(shè)備提供高速數(shù)據(jù)路徑的系統(tǒng)、方法和裝置。在一個實施例中，公開了一種方法，所述方法包括由處理器接收數(shù)據(jù)訪問命令，所述數(shù)據(jù)訪問命令指定存儲器中訪問數(shù)據(jù)的位置；所述處理器通過第一數(shù)據(jù)路徑向存儲設(shè)備發(fā)出數(shù)據(jù)訪問命令，所述第一數(shù)據(jù)路徑包括非塊數(shù)據(jù)路徑；以及所述處理器通過所述第一數(shù)據(jù)路徑和所述存儲器訪問所述非易失性存儲組件，其中，所述存儲設(shè)備的非易失性存儲組件被映射到所述處理器可訪問的存儲器。

本申請包括受版權(quán)保護的材料。版權(quán)所有者不反對任何人對專利和商標(biāo)局文件或記錄中出現(xiàn)的專利公開進行傳真復(fù)制，但在其他方面保留所有版權(quán)。

背景技術(shù)

所公開的實施例涉及存儲設(shè)備，并且具體地，涉及用于改進到存儲設(shè)備和從存儲設(shè)備的關(guān)鍵數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t的系統(tǒng)、設(shè)備和方法。

傳統(tǒng)上，存儲設(shè)備采用基于塊的數(shù)據(jù)路徑和文件訪問機制。寫入存儲設(shè)備和從存儲設(shè)備讀取的數(shù)據(jù)通過多層處理以將系統(tǒng)調(diào)用(例如，基于文件路徑的請求)轉(zhuǎn)換為可由存儲設(shè)備處理的基于塊的命令。本質(zhì)上，這些層將應(yīng)用層讀取/寫入轉(zhuǎn)換為可由底層存儲結(jié)構(gòu)(例如，NAND閃存)理解的基于塊的讀取/寫入。

對存儲設(shè)備的基于塊的訪問提供了規(guī)模優(yōu)勢。與位或字節(jié)級訪問相比，可以以更大的塊讀取/寫入數(shù)據(jù)。因此，可以用較少數(shù)量的塊寫入較大的數(shù)據(jù)項。然而，使用基于塊的文件訪問模式負面地影響替代的輸入/輸出(I/O)模式。

在許多設(shè)備中，除了實際數(shù)據(jù)之外還讀取/寫入元數(shù)據(jù)。所述元數(shù)據(jù)可以包括例如要寫入存儲設(shè)備的日志或日志數(shù)據(jù)。此元數(shù)據(jù)通常小，遠小于實際數(shù)據(jù)。通常，此元數(shù)據(jù)也位于文件訪問的關(guān)鍵執(zhí)行路徑上。也就是說，必須在讀取/寫入實際數(shù)據(jù)之前處理元數(shù)據(jù)。

利用基于塊的處理的當(dāng)前設(shè)備使這些小的元數(shù)據(jù)訪問經(jīng)歷與所有數(shù)據(jù)相同的基于塊的處理。因此，元數(shù)據(jù)由客戶端設(shè)備文件處理軟件的多個層處理。此附加處理會增加請求延遲的顯著的時間。另外，附加處理通常是不必要的并且不適合于隨機訪問讀取/寫入。例如，塊處理導(dǎo)致大約10微秒的延遲時間，而PCI總線的延遲大約是1微秒。當(dāng)發(fā)生關(guān)鍵路徑元數(shù)據(jù)訪問的延遲時，整個文件訪問受到顯著影響，因為文件訪問必須等待元數(shù)據(jù)訪問的結(jié)果。

因此，在當(dāng)前系統(tǒng)中存在與改進關(guān)鍵路徑I/O(例如元數(shù)據(jù)訪問)相關(guān)聯(lián)的延遲的需要。

發(fā)明內(nèi)容

所公開的實施例通過建立側(cè)通道數(shù)據(jù)路徑來解決這些和其他問題，以允許快速的讀取/寫入，同時保留傳統(tǒng)的基于塊的I/O通道，例如通過向例如基于PCI和NVMe的存儲設(shè)備提供高速數(shù)據(jù)通道。

在一個實施例中，公開了一種方法，所述方法包括：由處理器將存儲設(shè)備的非易失性存儲組件映射到處理器可訪問的存儲器；由所述處理器接收數(shù)據(jù)訪問命令，所述數(shù)據(jù)訪問命令指定存儲器中訪問數(shù)據(jù)的位置；由所述處理器通過第一數(shù)據(jù)路徑向存儲設(shè)備發(fā)出所述數(shù)據(jù)訪問命令，所述第一數(shù)據(jù)路徑包括非塊數(shù)據(jù)路徑；以及由所述處理器通過所述第一數(shù)據(jù)路徑和所述存儲器訪問所述非易失性存儲組件。

在另一個實施例中，公開了一種系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：存儲設(shè)備，所述存儲設(shè)備包括非易失性存儲組件；處理器；存儲器，所述存儲器用于在其上有形地存儲用于由所述處理器執(zhí)行的程序邏輯，所存儲的程序邏輯包括：由所述處理器執(zhí)行的、用于映射非易失性存儲組件到主機存儲器的邏輯；由所述處理器執(zhí)行的、用于接收數(shù)據(jù)訪問命令的邏輯，所述數(shù)據(jù)訪問命令指定主機存儲器中訪問數(shù)據(jù)的位置；由所述處理器執(zhí)行的、用于通過第一數(shù)據(jù)路徑向存儲設(shè)備發(fā)出所述數(shù)據(jù)訪問命令的邏輯，所述第一數(shù)據(jù)路徑包含非塊數(shù)據(jù)路徑；以及由所述處理器執(zhí)行的、用于通過所述第一數(shù)據(jù)路徑和所述存儲器訪問所述非易失性存儲組件的邏輯。