一種數據的存儲控制方法、控制器、物理硬盤，及系統技術方案

本發明專利技術實施例公開了一種數據的存儲控制方法、控制器、物理硬盤，及系統。本發明專利技術實施例方法包括：控制器接收輸入輸出I/O請求；控制器依據獲取的邏輯設備編號LUN與物理硬盤的對應關系，確定所述I/O請求中指示的LUN對應的物理硬盤；控制器將所述I/O請求發送給所述物理硬盤，使所述物理硬盤執行所述I/O請求。采用物理硬盤來處理I/O請求，控制器的處理器作為管理和轉發尋址的功能設備，該方案利用分布式處理的思路，替代集中式處理，提供了實現單臺高性能存儲陣列的存儲控制方案；該方案隨著物理硬盤的增加，整個系統的處理能力也隨之增加，可以實現存儲陣列性能和容量的線性增加，提高存儲陣列的性能。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及電學
，特別涉及一種數據的存儲控制方法、裝置，物理硬盤及系統。
技術介紹
隨著閃存價格的不斷下降，以及人們對閃存可靠性疑慮的打消，以閃存為存儲介質的固態硬盤(Solid State Device/Solid State Drive, SSD)逐步得到應用。目前,SSD在外觀形態以及接口規范上，大多數都從機械硬盤進行繼承，例如2. 5寸的大小、串行高級技術附件 / 串行小型計算機系統(Serial Advanced Technology Attachment, SerialAttached SCSI，SATA/SAS)接口等。這種做法的好處是，SSD可以直接插入到現有的存儲陣列中，作為高性能存儲資源為整個存儲陣列進行加速，或者直接替代SATA/SAS硬盤以構建高性能存儲陣列。從已有的各種實踐和數據來看，SATA/SAS接口并不能充分發揮閃存的性能。原因是基于快捷外設互聯標準(Peripheral Component Interconnect Express, PCIe)總線接口的SSD性能明顯優于相同容量SATA/SAS接口的SSD。一些組織，例如高速非易失記憶(Non Volatile Memory Express, NVMe),已經在PCIe SSD接口規范上做了很大的努力，也取得了很大的成績。PCIe接口的SSD，將會成為高性能存儲的發展趨勢。目前的存儲陣列系統進行數據存儲控制，采用集中式管理，依靠具有強大的中央處理器(Central Processing Unit, CPU)的控制器來實現。如圖1所示，左右兩邊所示為兩個控制器A和控制器B，高性能的CPU與大容量的內存可通信連接，CPU與PCIe軟件(Software，SW)連接并通過PCIe SW和PCIe SW與DISK之間的PCIe總線與硬盤(DISK)連接，現場可編程門陣列(Field — Programmable GateArray, FPGA)或者專用集成電路(Application Specific Integrated Circuit, ASIC)與PCIe SW連接，PCIe SW通過PCIe主機接口與主機連接。圖1中所示為硬盤為DISK(TDISK11。具體的數據存儲控制方案為1、高性能的通過PCIe SW和PCIe主機接口接收來自主機的讀/寫(Input and Output, 1/0)請求；2、高性能的將來自主機的1/0請求轉換為對硬盤的1/0請求；還可能會依靠FPGA或者ASIC芯片，來協助處理1/0，例如協助處理獨立硬盤冗余陣列(Redundant Array of Independent Disks, RAID)計算等；RAID 是指將多個獨立的硬盤組成一個硬盤組，同時將數據分割成多塊，分別存在在該硬盤組的不同硬盤上，從而提升性能；不同硬盤上的數據采取復制或者校驗的方法來提供冗余，能夠在一塊或者多塊硬盤發生故障時保證數據不丟失。3、高性能的CPU執行對硬盤的1/0請求的具體內容，從而實現數據存儲控制。該方案是一種集中式的架構，由高性能CPU(還可搭配FPGA/ASIC)來驅動每塊SSD的性能發揮，在后端SSD數量不多的情況下，可以充分發揮每一塊SSD的性能，但是隨著SSD的增加，控制器的計算能力很快會被耗盡，從而形成性能瓶頸。因此存儲陣列內部無法做到性能和容量的線性增加。
技術實現思路
本專利技術實施例提供了一種數據的存儲控制方法、裝置，硬盤及系統，用于提供一種分布式的存儲控制方法，來實現存儲陣列性能和容量的線性增加，提高存儲陣列的性能。一種數據的存儲控制方法，包括控制器接收輸入輸出I/O請求；控制器依據獲取的邏輯設備編號LUN與物理硬盤的對應關系，確定所述I/O請求中指示的LUN對應的物理硬盤；控制器將所述I/O請求發送給所述物理硬盤，使所述物理硬盤執行所述I/o請求。一種數據的存儲控制方法，包括物理硬盤中的處理器接收來自控制器的I/O請求；所述物理硬盤由控制器依據所述I/O請求中指示的LUN以及獲取的邏輯設備編號LUN與物理硬盤的對應關系確定；物理硬盤中的處理器處理所述I/O請求，得到處理結果。一種控制器，包括第一接收單元，用于接收輸入輸出I/O請求；第一處理器，用于依據獲取的邏輯設備編號LUN與物理硬盤的對應關系，確定所述第一接收單元接收的I/O請求中指示的LUN對應的物理硬盤；發送單元，用于將所述I/O請求發送給所述第一處理器確定的物理硬盤，使所述物理硬盤執行所述I/O請求。一種物理硬盤，包括第二接收單元，用于接收來自控制器的I/O請求，并轉發給第二處理器；所述物理硬盤由控制器依據所述I/o請求中指示的LUN以及獲取的邏輯設備編號LUN與物理硬盤的對應關系確定；第二處理器，用于處理所述I/O請求，得到處理結果。一種數據的存儲控制系統，包括本專利技術實施例提供的控制器和本專利技術實施例提供的物理硬盤。從以上技術方案可以看出，本專利技術實施例具有以下優點采用物理硬盤來處理I/0請求，控制器的處理器作為管理和轉發尋址的功能設備，該方案利用分布式處理的思路，替代集中式處理，提供了實現單臺高性能存儲陣列的存儲控制方案；該方案隨著物理硬盤的增加，整個系統的處理能力也隨之增加，可以實現存儲陣列性能和容量的線性增加，提高存儲陣列的性能。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡要介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的一些實施例，對于本領域的普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為現有技術采用集中式管理的裝置結構圖；圖2為本專利技術實施例方法流程示意圖3為本專利技術實施例另一方法流程示意圖；圖4為本專利技術實施例采用分布式管理的結構示意圖；圖5為本專利技術實施例數據架構示意圖；圖6為本專利技術實施例控制器結構示意圖；圖7為本專利技術實施例物理硬盤結構示意圖；圖8為本專利技術實施例系統結構示意圖。具體實施例方式為了使本專利技術的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本專利技術作進一步地詳細描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部份實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。本專利技術實施例提供了一種數據的存儲控制方法，如圖2所示，包括201 :控制器接收輸入輸出I/O請求；上述I/O請求的來源可以是主機也可以是其他總線的I/O設備，其具體來源并不影響本專利技術實施例的實現，本專利技術實施例對此不予限定。202 :控制器依據獲取的邏輯設備編號(logical unit number,LUN)與物理硬盤的對應關系，確定上述I/O請求中指示的LUN對應的物理硬盤；LUN與物理硬盤的對應關系的獲得方式可能有很多種，例如控制器將接入的物理硬盤進行拆分，得到一個或一個以上的邏輯硬盤，將兩個或兩個以上的邏輯硬盤組成獨立硬盤冗余陣列RAID，并建立LUN與RAID的對應關系，和LUN與物理硬盤的對應關系；或者，獲取預先配置的對應關系，上述對應關系包括物理硬盤與由其拆分得到的邏輯硬盤的對應關系，邏輯硬盤與兩個或兩個以上的邏輯硬盤組成的RAID的對應關系，LUN與RAID的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種數據的存儲控制方法，其特征在于，包括：控制器接收輸入輸出I/O請求；控制器依據獲取的邏輯設備編號LUN與物理硬盤的對應關系，確定所述I/O請求中指示的LUN對應的物理硬盤；控制器將所述I/O請求發送給所述物理硬盤，使所述物理硬盤執行所述I/O請求。

【技術特征摘要】
1.一種數據的存儲控制方法，其特征在于，包括控制器接收輸入輸出I/o請求；控制器依據獲取的邏輯設備編號LUN與物理硬盤的對應關系，確定所述I/O請求中指示的LUN對應的物理硬盤；控制器將所述I/O請求發送給所述物理硬盤，使所述物理硬盤執行所述I/O請求。2.根據權利要求1所述方法，其特征在于，還包括控制器將接入的物理硬盤進行拆分，得到一個或一個以上的邏輯硬盤，將兩個或兩個以上的邏輯硬盤組成獨立硬盤冗余陣列RAID，并建立LUN與RAID的對應關系，和LUN與物理硬盤的對應關系；或者，獲取預先配置的對應關系，所述對應關系包括物理硬盤與由其拆分得到的邏輯硬盤的對應關系，邏輯硬盤與兩個或兩個以上的邏輯硬盤組成的RAID的對應關系，LUN與 RAID的對應關系，和LUN與物理硬盤的對應關系。3.根據權利要求2所述方法，其特征在于，若LUN對應的物理硬盤為物理硬盤組，所述確定所述I/O請求中指示的LUN對應的物理硬盤包括控制器將所述物理硬盤組中當前更具處理能力的物理硬盤確定為所述I/O請求中指示的LUN對應的物理硬盤。4.根據權利要求1至3任意一項所述方法，其特征在于，還包括控制器統計并記錄各物理硬盤的工作狀態。5.一種數據的存儲控制方法，其特征在于，包括物理硬盤中的處理器接收來自控制器的I/O請求；所述物理硬盤由控制器依據所述I/O請求中指示的LUN以及獲取的邏輯設備編號LUN與物理硬盤的對應關系確定；物理硬盤中的處理器處理所述I/O請求，得到處理結果。6.根據權利要求5所述方法，其特征在于，所述處理所述I/O請求包括獲取所述I/o請求中指示的邏輯設備編號LUN ;獲取所述LUN對應的RAID ;獲取組成所述RAID的邏輯硬盤所在的物理硬盤；按照所述I/O請求對應的處理數據對應邏輯硬盤所在的物理硬盤將所述I/O請求進行拆分，然后將各拆分后的I/O請求發送給拆分后的I/O請求對應的物理硬盤，使接收到拆分后的I/O請求的物理硬盤處理各自接收到的拆分后的I/O請求。7.根據權利要求6所述方法，其特征在于，所述獲取所述LUN對應的RAID;獲取組成所述RAID的邏輯硬盤所在的物理硬盤，包括獲取由所述控制器生成的所述LUN對應的RAID，以及組成所述RAID的邏輯硬盤所在的物理硬盤。8.—種控制器,其特征在于,包括第一接收單元，用于接收輸入輸出I/O請求；第一處理器，用于依據獲取的邏輯設備編號LUN與物理硬盤的對應...

【專利技術屬性】
技術研發人員：龔濤，蔡濤，
申請(專利權)人：華為技術有限公司，
類型：發明
國別省市：