存储系统的基于服务级的控制技术方案

为提供数据存储装置和系统的增强操作，在这里提供了各种系统、设备、方法和软件。在第一实例中，呈现了数据存储系统。该数据存储系统包括数据存储装置，该数据存储装置包括用于数据的存储和检索的介质。该数据存储系统包括配置为接收用于一个或多个数据存储装置的服务级控制的由主系统指示的服务级选择的主接口。该数据存储系统包括配置为根据服务级选择操作一个或多个数据存储装置的存储控制系统。

【技术实现步骤摘要】

本公开的方面涉及数据存储系统中的数据存储和数据存储装置阵列的领域。
技术介绍
比如数据存储系统、服务器系统、云存储系统、个人计算机和工作站之类的计算机和网络系统典型地包括用于存储和检索数据的数据存储装置。这些数据存储装置可以包括硬盘驱动器(HDD)、固态存储装置(SSD)、带存储装置、光存储装置、包括旋转和固态数据存储元件两者的混合存储装置，及其他大容量存储装置。随着计算机系统和网络在数目和性能上增大，需要不断增加的存储容量。数据中心、云计算设施及其他规模级(at-scale)数据处理系统进一步增加了对于能够传送和保存巨大量数据的数字数据存储系统的需要。数据中心可以以各种机架安装的和高密度存储配置安放该大量的数据存储装置。在数据存储装置的密度和工作负荷增加的同时，任何单独的数据外壳可能经历较高的功率耗散，这可能导致生成更多的热量和潜在的数据丢失，并且造成增加用于冷却数据中心设施的成本。在许多数据存储装置中已经包括了一些节能措施，比如低功率操作、空闲模式及其他功率管理方案。但是，这些方案不能向主系统提供对数据存储装置的各种具体操作的很多控制。此外，当许多存储装置包括在存储系统中时，每个存储装置可能具有在每个存储装置之间的固有变化，这可能导致降低预测存储装置的操作的能力。
技术实现思路
为提供数据存储装置和系统的增强操作，在这里提供了各种系统、设备、方法和软件。在第一实例中，呈现了数据存储系统。该数据存储系统包括数据存储装置，该数据存储装置包括用于数据的存储和检索的介质。该数据存储系统包括配置为接收用于一个或多个数据存储装置的服务级控制的由主系统指示的服务级选择的主接口。该数据存储系统包括配置为根据服务级选择操作一个或多个数据存储装置的存储控制系统。在另一实例中，提供了操作数据存储系统的方法。该方法包括在多个数据存储装置中存储和检索数据，接收用于一个或多个数据存储装置的服务级控制的由主系统指示的服务级选择，和根据该服务级选择操作一个或多个数据存储装置。在另一实例中，呈现了用于数据存储设备的服务级接口。该服务级接口包括配置为呈现用于改变与服务级接口相关联的至少数据存储装置的性能和功耗的服务级选项的主接口。该主接口配置为接收由主系统指示的一个或多个服务级选择。该服务级接口包括配置为根据一个或多个服务级选择至少操作数据存储装置的存储控制系统。附图说明参考以下附图可以更好地理解本公开的许多方面。在图中的组件不必须是按比例的，代替地可以强调以清楚地图示本公开的原理。此外，在图中，类似的附图标记指定遍及几幅图的相应部分。虽然关于这些附图描述了几个实施例，但是本公开不限于在这里公开的实施例。相反地，意图是覆盖所有替换、修改和等效。图1是图示数据系统的系统图。图2是图示数据存储系统的操作方法的流程图。图3是图示数据系统的系统图。图4是图示数据存储系统的操作方法的流程图。图5是服务级接口的图示。具体实施方式比如硬盘驱动器(HDD)、固态驱动器(SSD)和具有旋转和固态存储元件两者的混合磁盘驱动器之类的数据存储装置可以以各种阵列配置包括，比如安放几十个单独的驱动器的机架安装的外壳。其他设备可以在外壳中提供，比如向各种存储装置提供电力的供电设备，风扇或者冷却设备，和可以控制各种数据存储装置的操作的各种存储控制器或者处理系统。包括旋转介质，比如硬盘驱动器或者混合磁盘驱动器的旋转磁介质的数据存储装置也包括各种电动机械元件以将读/写头置于自旋介质之上。这些电动机械元件包括电枢、马达、致动器、音圈、伺服系统、轴或者其他元件和可以具有相关联的功率耗散特性和性能特性的电动机械部件。典型地，存储装置尽可能快地将相关联的读/写元件置于介质的期望部分之上以减少用于数据的读取和写入的延迟时间。但是，减小用于数据的读取和写入的延迟时间可能导致相关联的数据存储装置的较高功率耗散。其他特性和因素可能影响功率损耗和性能，如在这里讨论的。一个这种因素，即到第一位的时间(TTFB)或者到第一字节的时间可能受到存储装置的性能和功率耗散特性的变化影响。TTFB指示存储装置可以响应于数据的请求多块地提供第一条数据。其他因素包括用于寻找操作的峰值功率耗散或者峰值电压，用于轴组件的自旋加快时间，轴角速度或者每分钟转数(RPM)和数据吞吐量。但是，即使在相同类型的装置当中，每个数据存储装置也可能具有性能和功率耗散特性的变化。性能和功率耗散特性可能基于许多考虑，比如温度、制造变化性、轴马达扭矩变化、轴角速度变化或者其他因素而在每个数据存储装置当中改变。在这里的实例中，数据存储装置可以包括各种增强特征以在现场测量和特性化性能和功率耗散，以保证相关联的数据存储装置的精确控制和操作。性能可以在各种数据存储装置类型、介质类型、制造商、制造日期、制造变化性或者其他变化当中特性化和可选地归一化，且该实际性能或者功率特性可以在各个数据存储装置当中提取，以用于建立实现期望服务级的标准化的主服务级选项。数据存储装置也可以呈现用于由主系统选择和定制的这些标准化的服务级选项，以根据期望的性能或者功率耗散来操作数据存储装置。这些增强可以应用于包括许多数据存储装置的整个数据存储系统或者应用于单独的数据存储装置。作为数据存储系统的第一实例，呈现了图1。图1是图示系统100的系统图。系统100包括数据存储系统110和一个或多个主系统140。数据存储系统110和主系统140经存储链路130通信。数据存储系统110可以包括在包括一个或多个数据存储阵列的环境中，比如机架安装计算环境。在图1中，数据存储系统110包括部件，部件包括存储控制器111、外壳113和一个或多个数据存储装置120。每一个数据存储装置120可以包括一个或多个旋转存储介质，该旋转存储介质包括耦合到相关联的轴的旋转介质和耦合到相关联的电枢部件的读/写头。在某些实例中，数据存储装置120中的多个数据存储装置包括固态存储介质，且可以省略旋转介质。存储控制器111通信地耦合到数据存储装置120。虽然存储控制器111在该实例中被示为在数据存储系统110内部，应当理解在其他实例中，存储控制器111可以包括在数据存储系统110外部的其他元件中。在操作中，数据存储系统110接收由主系统140发布的经存储链路130的读取或者写入事务，比如写操作131和读操作132。响应于读操作，数据存储系统110中单独的数据存储装置可以检索在相关联的存储介质存储的数据以用于传送到主系统140。响应于写操作，数据存储系统110中单独的数据存储装置在相关联的存储介质上存储数据。应当理解，在图1中为了清楚省略了数据存储系统110和数据存储装置120的其他组件，比如事务队列、底板、电源、风扇、互连、读/写头、电枢、介质、轴、前置放大器、收发器、处理器、放大器、马达、伺服系统、外壳及其他电气和机械元件。数据存储系统110还包括服务级接口115。在某些实例中，服务级接口115由存储控制器111提供，虽然变化是可能的。服务级接口115可以向主系统140提供性能选项133，并从主系统140接收服务级选择134。在某些实例中，服务级接口115可以包括一个或多个驱动器、应用编程接口(API)、用户接口元件、图形用户界面元件或者允许一个或多个主系统选择用于操作数据存储系统1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据存储系统，包括：一个或多个数据存储装置，包括用于数据的存储和检索的介质；主接口，配置为接收用于一个或多个数据存储装置的服务级控制的由主系统指示的服务级选择；和存储控制系统，配置为根据所述服务级选择操作所述一个或多个数据存储装置。

【技术特征摘要】
2015.09.01 US 14/841,8501.一种数据存储系统，包括：一个或多个数据存储装置，包括用于数据的存储和检索的介质；主接口，配置为接收用于一个或多个数据存储装置的服务级控制的由主系统指示的服务级选择；和存储控制系统，配置为根据所述服务级选择操作所述一个或多个数据存储装置。2.如权利要求1所述的数据存储系统，包括：服务级接口，配置为向所述主系统呈现服务级选项和接收由所述主系统指示的一个或多个服务级选择。3.如权利要求2所述的数据存储系统，其中，所述服务级接口响应于由所述主系统发布的服务级查询而向所述主系统呈现服务级选项。4.如权利要求1所述的数据存储系统，包括：所述存储控制系统配置为标识一个或多个数据存储装置的性能信息和功率信息，以建立一个或多个数据存储装置的服务级量度。5.如权利要求4所述的数据存储系统，包括：存储控制系统，配置为归一化在跨越一个或多个数据存储装置的性能和功率信息的变化当中的服务级量度，并基于归一化的服务级量度建立一个或多个数据存储装置中的每一个的服务级目标，其中所述服务级目标由所述存储控制系统使用以根据一个或多个服务级选择来操作一个或多个数据存储装置。6.如权利要求4所述的数据存储系统，包括：所述存储控制系统配置为至少基于服务级量度确定何时对于相关联的数据存储装置不能实现服务级选择，并响应地向所述主系统指示错误状况。7.如权利要求1所述的数据存储系统，其中，所述服务级选择包括对于一个或多个数据存储装置的功率目标和性能目标。8.如权利要求1所述的数据存储系统，其中，所述服务级选择包括一个或多个数据存储装置的功率目标和性能目标当中的一个或多个选择，其中，所述性能目标包括到第一位的时间性能、相关联的轴的自旋加快性能、相关联的读/写头的寻找性能和到主系统的数据吞吐量中的至少一个，且其中，所述功率目标包括峰值功率目标和平均功率目标中的至少一个。9.如权利要求1所述的数据存储系统，其中，所述服务级选择对于多于一个的数据存储装置做出，且包括：存储控制系统配置为在多于一个的数据存储装置当中分配服务级选择，以根据所述服务级选择操作一个或多个数据存储装置。10.一种操作数据存储系统的方法，所述方法包括：在一个或多个数据存储装置中存储和检索数据；接收用于一个或多个数据存储装置的服务级控制的由主系统指示的服务级选择；和根据所述服务级选择操作所...

【专利技术属性】
技术研发人员：P邓恩，
申请(专利权)人：HGST荷兰公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL