数据存储阵列的增强式功率控制制造技术

为了提供数据存储设备和系统的增强式操作，在此提供各种系统、装置、方法和软件。在第一示例中，提出一种数据存储系统。所述数据存储系统包括：数据存储设备，被配置用于存储和检索数据；电源模块，被配置为将功率提供给至少所述多个数据存储设备；以及管理控制器，被配置为监控与所述电源模块关联的功率性质以检测降级的功率状况。响应于所述降级的功率状况，所述管理控制器被配置为建立对所述数据存储设备的性能的调整以减缓所述降级的功率状况。

【技术实现步骤摘要】

本公开的各方面涉及数据存储系统中的数据存储和数据存储设备阵列的领域。
技术介绍
计算机和网络系统(诸如，数据存储系统、服务器系统、云存储系统、个人计算机和工作站)典型地包括用于存储和检索数据的数据存储设备。这些数据存储设备可以包括硬盘驱动器(HDD)、固态存储驱动器(SSD)、带式存储设备、光学存储驱动器、包含旋转和固态数据存储元件的混合存储设备以及其它海量存储设备。随着计算机系统和网络在数量和能力方面的增长，日益需要增加存储容量。数据中心、云计算设施和其它规模化数据处理系统已经进一步增加了对于能够传送和保存庞大数据量的数字数据存储系统的需要。数据中心可以容纳在各种机架安装式的且高密度的存储配置下的这种大数量数据存储设备。在对于数据存储设备的密度和工作量增加的同时，个体的数据机箱(enclosure)可能经历至关联电源装备的故障，这可能促成对于冗余电源装备的增加的故障率。此外，当特定数据机箱中的电源经历故障时，数据机箱的操作可能暂停。当采用冗余电源时，归因于其余电源上加载的浪涌或尖峰，第一电源故障可能级联以导致另外的电源故障。
技术实现思路
为了提供数据存储设备和系统的增强式操作，在此提供各种系统、装置、方法和软件。在第一示例中，提出一种数据存储系统。所述数据存储系统包括：数据存储设备，被配置用于数据的存储和检索；电源模块，被配置为将功率提供给至少所述多个数据存储设备；以及管理控制器，被配置为监控与所述电源模块关联的功率性质，以检测降级功率状况。响应于所述降级功率状况，所述管理控制器被配置为建立对所述数据存储设备的性能的调整，以减缓所述降级功率状况。在另一示例中，提供一种操作数据存储系统的方法。所述方法包括：在多个数据存储设备中存储并且检索数据；使用一个或多个电源模块将功率提供给至少所述多个数据存储设备；以及监控与所述一个或多个电源模块关联的功率性质，以检测降级功率状况。响应于所述降级功率状况，所述方法包括：建立对所述多个数据存储设备的性能的调整，以减缓所述降级功率状况。在另一示例中，提供一种数据存储组装(assembly)。所述数据存储组装包括：多个数据存储设备，包括用于数据的存储和检索的介质；机箱，被配置为：包封(enclose)并且在结构上支撑所述多个数据存储设备；多个电源，被配置为将功率提供给所述机箱中的至少所述多个数据存储设备；以及控制系统，被配置为使用一个或多个电源监控器来监控所述电源的操作特性。所述控制系统被配置为：当所述多个电源中的至少一个经历降级操作状况时，调整所述多个数据存储设备的多个操作因素中的至少一个，以将所述数据存储组装的功耗维持在阈值功率级别以下。附图说明参照以下附图可以更好地理解本公开的很多方面。附图中的组件并不一定按比例，而是着重于清楚地示出本公开的原理。此外，在附图中，相同标号贯穿若干附图指定对应部分。虽然结合这些附图描述若干实施例，但本公开不限于在此所公开的实施例。反之，意图是覆盖所有替选、修改和等同物。图1是示出数据系统的系统图。图2是示出数据存储系统的操作的方法的流程图。图3是示出数据系统的系统图。图4是示出数据存储系统的操作的方法的流程图。具体实施方式数据存储设备(诸如，硬盘驱动器(HDD)、固态驱动器(SSD)以及具有旋转和固态存储元件的混合盘驱动器)可以被包括于各种阵列式配置(诸如，容纳几十个个体驱动器的机架安装式机箱)中。可以随机箱而包括冷却风扇或通风风扇，以引导各个驱动器上的气流。还可以包括电源装备来提供功率给各个存储设备，以便将来自公共设施(utility)或建筑基础设施的输入功率转换为存储设备可使用的形式，并且提供其它功能(诸如，保持特征、功率监控特征等)。当第一电源出故障或经历降级的(degraded)状况时，其余电源可以通过继续将功率提供给关联存储驱动器来补偿降级的或出故障的电源。然而，这样可能导致其余电源上的增加的压力，并且在一些情况下导致“箝位(clamping)”状况，在该“箝位”状况下一其余电源上的负载的快速增加可能使得该其余电源变为过载或甚至出故障。除了别的之外，合并了旋转介质(诸如，硬盘驱动器的旋转磁介质)的驱动器还包括各种机电元件，以在旋动介质上定位读取/写入头。这些机电元件包括电枢、电机、致动器、音圈、伺服器或可以具有关联功率耗散特性的其它元件。典型地，存储设备尽可能快速地在介质的期望部分上定位关联的读取/写入元件，以减少用于读取和写入数据的滞后时间。然而，在旋动介质中，即使读取/写入头被定位到正确的圆周位置(即，数据轨道)，介质也可能仍然需要进行完全旋转的一部分，以将期望的数据块放置在读取/写入头之下。这种将读取/写入头移动到期望的轨道位置的过程典型地被称为搜寻(seek)操作。已经开发了及时(JIT，Just-in-time)搜寻技术，其利用在将旋动介质上的数据块定位在读取/写入头之下时的搜寻延迟。各种跟踪算法可以标识旋动介质相对于当前读取/写入头位置的位置，并且建立用以将读取/写入头移动到期望的位置的时间，以便在期望的时间碰到期望的数据块，而没有在定位读取/写入头之后所招致的额外旋转延迟。与仅仅像机电元件所允许的那样快地定位读取/写入头相比，这些JIT技术典型地使用更少的峰值功率。此外，在一些示例中，JIT技术可以包括各种可选择的搜寻性能级别(诸如，256个级别)。在此所讨论的示例可以采用对数据存储设备的至少搜寻性能的调整，以影响数据存储阵列和关联数据存储设备的功耗。作为数据存储系统的第一示例，提出图1。图1是示出系统100的系统图。系统100包括数据存储系统110以及一个或多个主机系统140。数据存储系统110和主机系统140通过存储链路130进行通信。数据存储系统110可以被包括于包括一个或多个数据存储阵列的环境(诸如，机架安装计算环境)中。在图1中，数据存储系统110包括包含管理控制器111、功率传感器112、机箱113、多个电源115-116以及多个数据存储设备120-124的组装。数据存储设备120-124中的每一个可以包括一个或多个旋转存储介质(诸如，在对于数据存储设备124的详细视图中示出为包括旋转介质125和读取/写入头/电枢组装126)。在一些示例中，数据存储设备120-124中的那些数据存储设备包括固态存储介质，并且可以省略旋转介质。管理控制器111以通信方式耦合到数据存储设备120-124和功率传感器112。虽然管理控制器111在该示例中示出为在数据存储系统110内部，但应当理解，在其它示例中，可以在数据存储系统110外部的其它元件中包括管理控制器111。在操作中，数据存储系统110通过存储链路130接收由主机系统140所发出的读取事务或写入事务(诸如，写入操作131和读取操作132)。响应于读取操作，数据存储系统110中的个体数据存储设备可以检索在关联存储介质上所存储的数据以便传送到主机系统140。响应于写入操作，数据存储系统110中的个体数据存储设备将数据存储在关联存储介质上。应当理解，图1中为了清楚起见而省略数据存储系统110和数据存储设备120-124的其它组件(诸如，事务队列、底盘、风扇、互连、读取/写入头、介质、电枢、前置放大器、收发机、处理器、放大器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据存储系统，包括：多个数据存储设备，被配置用于数据的存储和检索；一个或多个电源模块，被配置为将功率提供给至少所述多个数据存储设备；管理控制器，被配置为监控与所述一个或多个电源模块关联的功率性质，以检测降级功率状况；响应于所述降级功率状况，所述管理控制器被配置为建立对所述多个数据存储设备的性能的调整，以减缓所述降级功率状况。

【技术特征摘要】
2015.07.28 US 14/811,2971.一种数据存储系统，包括：多个数据存储设备，被配置用于数据的存储和检索；一个或多个电源模块，被配置为将功率提供给至少所述多个数据存储设备；管理控制器，被配置为监控与所述一个或多个电源模块关联的功率性质，以检测降级功率状况；响应于所述降级功率状况，所述管理控制器被配置为建立对所述多个数据存储设备的性能的调整，以减缓所述降级功率状况。2.如权利要求1所述的数据存储系统，包括：所述管理控制器被配置为建立对所述多个数据存储设备的至少搜寻操作的调整，以控制所述数据存储系统的功耗并且减缓所述降级功率状况。3.如权利要求1所述的数据存储系统，包括：所述管理控制器被配置为：扼制所述多个数据存储设备的性能，以控制所述数据存储系统的功耗并且减缓所述降级功率状况。4.如权利要求1所述的数据存储系统，其中，所述降级功率状况包括电源模块之一出故障，并且包括：响应于电源模块之一出故障，所述管理控制器被配置为降低所述多个数据存储设备的搜寻性能，以将所述数据存储系统的功耗降低到阈值功耗以下。5.如权利要求4所述的数据存储系统，其中，所述阈值功耗包括电源模块中的至少一个运作的电源模块的功率输出级别。6.如权利要求1所述的数据存储系统，其中，所述降级功率状况包括用于电源模块中的至少一个的输入电压跌落到阈值电压电平以下，并且包括：响应于用于电源模块中的至少一个的输入电压跌落到阈值电压电平以下，所述管理控制器被配置为更改所述多个数据存储设备的搜寻性能，以将所述数据存储系统的功耗降低到阈值功耗以下。7.如权利要求1所述的数据存储系统，其中，对所述多个数据存储设备的性能的调整包括对所述多个数据存储设备的及时(JIT)搜寻性能的调整。8.如权利要求1所述的数据存储系统，包括：所述管理控制器被配置为检测电源模块中的至少一个何时无法提供输出功率，并且响应于此而调整所述数据存储系统的多个操作因素中的至少一个，以将所述数据存储系统的功耗降低到预定功耗以下并且防止电源模块中的其余运作的电源模块的过载，操作因素包括所述多个数据存储设备的及时(JIT)搜寻性能以及所述多个数据存储设备的背景介质扫描(BMS)完整性检验；以及当对多个操作因素中的至少一个的调整无法将功耗降低到所述预定功耗以下时，所述管理控制器被配置为指令所述多个数据存储设备中的那些数据存储设备暂停关联的旋转介质的旋转。9.如权利要求1所述的数据存储系统，包括：所述管理控制器被配置为检测对电源模块中的至少一个的输入电压何时跌落到阈值电压以下，并且响应于此而调整所述数据存储系统的多个操作因素中的至少一个，以将所述数据存储系统的功耗降低到预定功耗以下并且防止电源模块中的所述至少一个的过载，操作因素包括所述多个数据存储设备的及时(JIT)搜寻性能以及所述多个数据存储设备的背景介质扫描(BMS)完整性检验；以及当对多个操作因素中的至少一个的调整无法将功耗降低到所述预定功耗以下时，所述管理控制器被配置为指令所述多个数据存储设备中的那些数据存储设备暂停关联的旋转介质的旋转。10.一种操作数据存储系统的方法，所述方法包括：在多个数据存储设备中存储并且检索数据；使用一个或多个电源模块将功率提供给至少所述多个数...

【专利技术属性】
技术研发人员：RM莱斯特，TC麦克纳利，
申请(专利权)人：HGST荷兰公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL