要存储在基于磁盘的数据存储设备(例如，硬盘驱动器等)上的数据块被一起编码以形成多个线性无关的经网络编码的块。然后将所述经网络编码的块存储在所述数据存储设备上。然后，可以使用经编码的寻找以时间高效的方式来从所述数据存储设备中取回原生数据块。可以向所述数据存储设备发送请求与所述原生数据块相关联的创新的经编码的分组的读请求。响应于所述读请求，所述数据存储设备可以从所述磁盘读取最接近所述设备的读元件的当前位置的创新的经编码的分组。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本文所公开的主题总体上设及数据存储，并且更具体地，设及用于使用编码来增 加数据存储设备中的数据存取速度的技术和系统。
技术介绍
一段时间W来硬盘驱动器已经是数据存储网络的重要部分。在过去的二十年，硬 盘驱动器的成本已稳步下降而存储在运些存储器上的数据的密度已显著上升，产出了更便 宜并且更高容量的存储设备。由于某些性能益处，固态存储设备也已变得越来越流行，特别 是在便携式设备中。例如，固态硬盘中的移动部件的缺少允许跨设备的数据读取时间相对 恒定。另外，固态硬盘中没有物理读头瓶颈。相反，硬盘驱动器中的致动器的物理运动、读 /写头W及盘片可能导致在很多实例中对于单个数据块的存取时间可大约为几毫秒到几十 毫秒。由此，硬盘驱动器可能在现代输入/输出（(I/O)系统中造成瓶颈。 该与硬盘驱动器相关联的瓶颈激发了针对运样的驱动器的很多I/O延迟减少算 法的开发。运些算法包括，例如，提前读取（read-址ead)算法及其更复杂的变型。典型地， 运些算法依赖于预测和利用常用存取模式的调度方案。然而，运样的算法跟不上不断增长 的对I/O存取速度增长的需求。 对于能够减少硬盘驱动器W及具有移动机械部件的其它数据存储设备中的平均 存取时间的技术，存在普遍需要。
技术实现思路
在本文所描述的各种实施例中，提供了使用编码来减少具有移动机械部件的数据 存储设备（例如，硬盘驱动器和其它基于磁盘的数据存储设备）中的平均存取时间的技术 和系统。在至少一个实施例中，针对基于磁盘的数据存储设备和系统提供了简单的内部编 码方案，该简单的内部编码方案使用跨驱动器块的编码W减少平均块读取时间。然后可W 采用经编码的寻找来W快速而高效的方式从数据存储设备中读取数据。 在常规的磁盘驱动器中，典型地，驱动器控制器将响应于读请求而从磁盘或盘片 寻找和取回个体数据块（例如，存储在磁盘上的特定扇区的数据块）。 使用如本文所描述的经编码的寻找技术，相反，响应于读请求，控制器可W识别和 取回最接近读头位置的创新的经编码的块。目P，针对到达磁盘控制器的每个请求，该控制器 可WW减少平均物理驱动器移动的方式来寻找包含有用信息的、最接近当前读头位置的很 多经编码的数据块中的一个。W此方式，可W减少单独数据块的平均寻找时间。 根据本文所描述的概念、系统、电路和技术的一个方面，驱动器控制器被配置为： (i)接收读请求，所述读请求请求从用于存储数字数据的至少一个盘片取回与多个原始数 据块相关联的创新的经编码的块；（ii)响应于读请求，识别与多个原始数据块相关联的、 存储在至少一个盘片上的、最接近磁盘驱动器的读传感器的当前位置的创新的经编码的 块；W及（iii)从所述至少一个盘片读取所识别的创新的经编码的块。 在一个实施例中，该驱动器控制器可W包括W下特性中的一个或多个或执行W下 功能中的一个或多个：驱动器控制器可W被配置为通过选择将花费最少量的时间来存取的 所存储的经编码的块来识别最接近读传感器的当前位置的创新的经编码的块；驱动器控制 器可W被配置为通过选择物理上最接近读传感器的所存储的经编码的块来识别最接近读 传感器的当前位置的创新的经编码的块；和/或驱动器控制器可W被配置为当识别最接近 读传感器的当前位置的创新的经编码的块时忽略最近已被取回的、与多个原始数据块相关 联的经编码的块。 根据本文所描述的概念、系统、电路和技术的另一个方面，创新的经编码的块包括 多个原始数据块的线性组合W及用于生成所述线性组合的一系列系数。可W从至少一个盘 片读取运样的经编码的块。 在一个实施例中，至少N个线性无关的经编码的块可W被存储在一个或多个盘片 上，其中N个线性无关的经编码的块中的一个或多个与多个原始数据块相关联，其中N是所 述多个原始数据块内原始数据块的数量。 根据本文所描述的概念、系统、电路和技术的又一个方面，提供了用于从其中存储 有与多个原始数据块相关联的多个经网络编码的块的、基于磁盘的数据存储设备中取回数 据的方法。更具体地，所述方法包括：接收读请求，所述读请求请求取回与多个原始数据块 相关联的创新的经编码的块；响应于所述读请求，识别存储在基于磁盘的数据存储设备中 的、最接近所述基于磁盘的数据存储设备的读传感器的当前位置的创新的经编码的块；W 及读取所识别的创新的经编码的块。 在一个实施例中，存储在基于磁盘的数据存储设备上的、与多个原始数据块相关 联的多个经网络编码的块每个均包括所述多个原始数据块的线性组合。 在一个实施例中，存储在基于磁盘的数据存储设备上的、与多个原始数据块相关 联的多个经网络编码的块每个均包括用于生成相对应的线性组合的一系列系数。 在一个实施例中，接收请求取回创新的经编码的块的读请求包括：接收请求取回 提供额外的自由度的创新的经编码的块的读请求，所述额外的自由度在对先前取回的、与 多个原始数据块相关联的经编码的块进行解码的过程中是有用的。 在一个实施例中，接收、识别和读取是由与基于磁盘的数据存储设备相关联的控 制器所执行的。 在一个实施例中，基于磁盘的数据存储设备具有至少N个线性无关的经编码的块 存储在其中，N为多个原始数据块内的原始块的数量。 在一个实施例中，基于磁盘的数据存储设备为磁盘驱动器。 根据本文所描述的概念、系统、电路和技术的另一个方面，提供了用于从其中存储 有与多个原始数据块相关联的多个经网络编码的块的、基于磁盘的数据存储设备中取回数 据的方法。更具体地，所述方法包括：确定需要从基于磁盘的数据存储设备中取回多个原始 数据块；W及向所述基于磁盘的数据存储设备发送请求取回与多个原始数据块相关联的创 新的经编码的块的读请求。 阳020] 在一个实施例中，所述方法还包括：响应于所述读请求，接收与多个原始数据块相 关联的创新的经编码的块；将与多个原始数据块相关联的所述创新的经编码的块暂时存储 在存储器中；确定是否已从基于磁盘的数据存储设备中取回了足够数量的与多个原始数据 块相关联的创新的经编码的块W使能够进行解码W提取所述多个原始数据块；W及如果没 有从基于磁盘的数据存储设备中取回足够数量的与多个原始数据块相关联的创新的经编 码的块W使能够进行解码，则向基于磁盘的数据存储设备发送另一个请求取回与多个原始 数据块相关联的创新的经编码的块的读请求。 在一个实施例中，所述方法还包括：重复接收、暂时存储、确定和发送另一个读请 求，直到从基于磁盘的数据存储设备中取回了足够数量的与多个原始数据块相关联的创新 的经编码的块W使能够进行解码为止。 在一个实施例中，所述方法还包括：在从基于磁盘的数据存储设备中取回了足够 数量的创新的经编码的块之后，对创新的经编码的块进行解码W从其中提取原始数据块。 在一个实施例中，存储在基于磁盘的数据存储设备上的、与多个原始数据块相关 联的多个经网络编码的块每个均包括所述多个原始数据块的线性组合。 在一个实施例中，存储在基于磁盘的数据存储设备上的、与多个原始数据块相关 联的多个经网络编码的块每个均包括用于生成相对应的线性组合的一系列系数。根据本文所描述的概念、系统、电路和技术的再一个的方面，提供了用于在基于磁 盘的数据存储设备上存储数据的方法。更具体地，所述方法包括：识别要被存储在基于磁盘 的数据存储设备上的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于从其中存储有与多个原始数据块相关联的多个经网络编码的块的、基于磁盘的数据存储设备中取回数据的方法，所述方法包括：接收读请求，所述读请求请求取回与所述多个原始数据块相关联的创新的经编码的块；响应于所述读请求，识别存储在所述基于磁盘的数据存储设备中的、最接近所述基于磁盘的数据存储设备的读传感器的当前位置的创新的经编码的块；以及读取所识别的创新的经编码的块。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·梅达尔，U·J·费尔纳，
申请(专利权)人：麻省理工学院，
类型：发明
国别省市：美国;US
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