[發(fā)明專利]一種NVMe控制器、網(wǎng)絡(luò)化存儲設(shè)備及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910576040.3
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110362274A
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王碩;石廣
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州浪潮智能科技有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 張春輝

本申請公開了一種NVMe控制器，應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)化存儲設(shè)備，包括：打包解包模塊、緩存隊列模塊、指令仲裁調(diào)度模塊、指令讀取模塊、指令處理模塊、接口模塊、指令響應(yīng)模塊。該方案基于硬件邏輯實現(xiàn)，支持對網(wǎng)絡(luò)化NVMe存儲協(xié)議的命令的收發(fā)、處理和響應(yīng)，具備模塊化結(jié)構(gòu)清晰、便于集成在大型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的特點。此外，本申請還提供了一種網(wǎng)絡(luò)化存儲設(shè)備及系統(tǒng)，其作用與上述NVMe控制器的作用相對應(yīng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及存儲領(lǐng)域，特別涉及一種NVMe控制器、網(wǎng)絡(luò)化存儲設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)化存儲系統(tǒng)。

背景技術(shù)

NVMe是一種專門為閃存類存儲設(shè)備而設(shè)計的協(xié)議，在NVMe協(xié)議中，主要分為兩部分：主機(jī)端Host和控制器端Controller。

然而，目前的Controller的實現(xiàn)都是固態(tài)硬盤廠商自有的設(shè)計方案，并且現(xiàn)階段的Controller設(shè)計還是傳統(tǒng)的基于PCIe總線的NVMe協(xié)議，而對于較新的NVMe網(wǎng)絡(luò)化存儲協(xié)議，缺乏相應(yīng)的支持。

發(fā)明內(nèi)容

本申請的目的是提供一種NVMe控制器、網(wǎng)絡(luò)化存儲設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)化存儲系統(tǒng)，用以解決傳統(tǒng)的NVMe控制器不支持NVMe網(wǎng)絡(luò)化存儲協(xié)議的問題。具體方案如下：

第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环NNVMe控制器，應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)化存儲設(shè)備，包括：

打包解包模塊：用于對接收到的主機(jī)發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議報文進(jìn)行解包，得到NVMe命令；還用于對發(fā)往所述主機(jī)的NVMe命令進(jìn)行打包，得到網(wǎng)絡(luò)協(xié)議報文；

緩存隊列模塊：用于緩存解包得到的NVMe命令；

指令仲裁調(diào)度模塊：用于輪詢所述緩存隊列模塊中的NVMe命令，根據(jù)優(yōu)先級對所述NVMe命令進(jìn)行調(diào)度；

所述指令讀取模塊：用于根據(jù)調(diào)度結(jié)果從所述緩存隊列模塊讀取NVMe命令，解析所述NVMe命令，并將解析后的NVMe命令發(fā)送至指令處理模塊；

所述指令處理模塊：用于確定所述指令讀取模塊發(fā)送的NVMe命令的類型；若所述NVMe命令為Admin命令，則根據(jù)所述Admin命令執(zhí)行相應(yīng)的處理操作，并將處理完成的標(biāo)志或相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)送至指令響應(yīng)模塊；若所述NVMe命令為讀寫命令，則將所述讀寫命令發(fā)送至接口模塊；

所述接口模塊：用于實現(xiàn)NVMe命令與Flash命令之間的轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的讀寫命令發(fā)送至Flash，以便于所述Flash根據(jù)所述讀寫命令從寫數(shù)據(jù)緩存模塊讀取數(shù)據(jù)或向讀數(shù)據(jù)緩存模塊寫入數(shù)據(jù)，并將讀寫完成標(biāo)志發(fā)送至所述指令響應(yīng)模塊；

所述指令響應(yīng)模塊：用于根據(jù)所述處理完成的標(biāo)志或相關(guān)數(shù)據(jù)生成相應(yīng)的NVMe響應(yīng)命令，或根據(jù)所述讀寫完成標(biāo)志生成相應(yīng)的NVMe響應(yīng)命令，并將所述NVMe響應(yīng)命令發(fā)送至所述打包解包模塊，以便于所述打包解包模塊打包所述NVMe響應(yīng)命令并發(fā)送至所述主機(jī)。

優(yōu)選的，所述Admin命令包括以下任意一項或多項命令：寄存器操作命令、日志頁面獲取命令、信息獲取命令。

優(yōu)選的，還包括：

寄存器配置模塊；

所述指令處理模塊用于在所述NVMe命令為寄存器操作命令時，調(diào)用所述寄存器配置模塊執(zhí)行相應(yīng)的配置操作。

優(yōu)選的，所述指令處理模塊具體用于：

在所述NVMe命令為寫命令時，將所述主機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)緩存到所述寫數(shù)據(jù)緩存模塊，并將所述寫命令發(fā)送至所述接口模塊，以便于所述接口模塊將所述寫命令轉(zhuǎn)換為Flash的寫命令，并發(fā)送至所述Flash以啟動數(shù)據(jù)寫入操作。

優(yōu)選的，所述指令讀取模塊還用于：