经由具有完全连接网格拓扑的PCI EXPRESS结构向存储写入数据制造技术

描述了用于将数据写入到通信结构中的持久存储模块(“PSM”)的方法。在PSM处从处理器接收写入请求。处理器识别写入位置并将其传送给客户端。客户端经由IO层交换机将数据写入到PSM，并通过相同的IO层交换机从处理器接收写入完成指示。

Write data to storage via a PCI EXPRESS structure with a fully connected grid topology

A method of a persistent storage module (\PSM\) used to write data into a communication structure is described. The write request is received from the processor at the PSM. The processor recognise the write position and transmit it to the client. The client writes the data to PSM via the IO layer switch and receives the write completion instructions from the processor through the same IO layer switch.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】经由具有完全连接网格拓扑的PCIEXPRESS结构向存储写入数据相关申请的交叉引用本申请涉及同时申请的共同未决的题为PCIEXPRESSFABRICROUTINGFORAFULLY-CONNECTEDMESHTOPOLOGY的美国专利申请No.14/224,846和题为READINGDATAFROMSTORAGEVIAAPCIEXPRESSFABRICHAVINGAFULLY-CONNECTEDMESHTOPOLOGY的美国专利申请No.14/673,103，其通过引用的方式结合于此用于各种目的。
本专利技术一般涉及PCIe结构路由，且更特别地涉及用于在具有完全连接的网格拓扑的PCIe结构中向端点写入数据的系统和方法。
技术介绍
为了两个系统能够使得两个独立的系统通信，每一个系统需要包括足够的硬件和/或软件来使得这两个系统对接。从以下描述以及权利要求书中可以明白本专利技术的其他方面。附图说明图1示出了根据本专利技术的一个或多个实施方式的包括PCIe结构的系统；图2示出了与本公开的实施方式保持一致的读取数据的方法；图3示出了用于与本公开的实施方式保持一致的写入数据的方法。具体实施方式以下结合示出本专利技术原理的附图提供本专利技术的一个或多个实施方式的详细描述。虽然结合这些实施方式描述本专利技术，但是应当理解本专利技术不限于任意一个实施方式。相反，本专利技术的范围仅由权利要求书来限定且本专利技术包括许多替换、修改以及等同。处于示例的目的，在以下描述中提出了许多具体的细节以提供对本专利技术的全面理解。是处于示例的目的提供这些细节，且可以根据权利要求书在没有这些具体细节的一些或全部的情况下实施本专利技术。处于清楚的目的，与本专利技术相关的
中公知的技术材料没有详细描述以避免不必要地使本专利技术晦涩。应当理解可以以许多方式来实施本专利技术，包括实施为过程、装置、系统、设备、方法或计算机可读介质，例如计算机可读存储介质或计算机网络，其中计算机程序指令通过光或电通信链路被发送。应用可以采用在通用计算机上执行的软件的形式或在硬件中硬线连接或硬编码。在本说明书中，这些实施或本专利技术可以采用的任意其他形式可以称为技术。一般来说，公开的过程的步骤的顺序可以在本专利技术的范围内改变。将参考以被配置成存储文件的存储系统的形式的数据存储系统来描述本专利技术的实施方式，但是应当理解本专利技术的原理不限于这种配置。而是，其可应用于能够以模拟、数字或其他形式存储并处理各种类型的对象的任意系统。虽然诸如文档、文件、对象等的术语可以以示例的方式被使用，但是本专利技术的原理不限于任意特定形式的代表并存储数据或其他信息；而是，它们同等地可应用能够代表信息的任意对象。一般来说，本专利技术的实施方式涉及PCIe结构，其包括至少两层交换机，被连接以形成至少两层之间的完全连接的网格拓扑。此外，本专利技术的实施方式涉及PCIe结构，其使得连接到PCIe结构中的一个片(slice)的客户端执行对在PCIe结构的不同片中的存储器、网络端点设备和/或持久存储的操作(例如读和写操作)。在典型的通信结构(例如以太网或无限带宽)中，通过将唯一端点地址与每个端点设备相关联，并将端点地址指定为请求的部分来在通信结构中的交换机间路由请求。在PCIe结构中，基于被访问的存储器地址而不是端点地址在结构交换机之间路由读和写请求操作。结果，用于完全连接的网格的基于地址的路由的典型布置不允许所有客户端访问所有端点设备。本专利技术的一个或多个实施方式提供能够克服这一局限的机制。具体地，基于地址的路由可以用于实现所有客户端访问所有端点的层之间的完全连接的网格(下文所述)。在本专利技术的一个或多个实施方式中，PCIe结构中的组件通信和/或实施外部部件互联Express(PCIe)标准。本专利技术的实施方式不限于PCIe标准的任何过去、当前或将来的版本。此外，本专利技术的实施方式可以用与用于实施本专利技术各种实施方式的PCIe标准的特征类似的特征的其他标准来实施。本公开还提出用于通过PCIe结构执行I/O操作的方法和过程。由于该结构存在多条路径，因此当客户端尝试读取或写入数据时可以发生竞争条件。例如，客户端可以在数据被完全传输到客户端之前接收“读取完成”指示。类似地，可以存在写竞争条件，其中PSM和/或客户端在数据被完全写入到PSM或其他端点之前接收“写入完成”指示。这种问题可能在数据正被写入或从多个PSM读取的时候加剧。如本文所述，这些竞争条件可以通过使得某些系统传输沿着与数据相同的PCIe结构的通信路径来避免。图1示出了根据本专利技术的一个或多个实施方式的包括PCIe结构的系统。PCIe结构(100)由两个或更多个片(104A，104B)组成，其中每个片直接连接到一个处理器(112A，112B)和一个或多个客户端(102A-102D)。下面描述之前提到的组件中的每一个。在本专利技术的一个实施方式中，每一个客户端(102A-102D)是物理设备，其包括处理器(或另一类型的处理组件)、存储器以及用于使其连接到PCIe结构(100)的物理接口。此外，每个客户端包括实施本专利技术的一个或多个实施方式所需的用于实施PCIe标准(或其部分)的功能。客户端还包括用于发送和/或接收事务层分组(TLP)的功能。TLP对应于根据PCIe标准被定义的一种类型的分组。在本专利技术的一个实施方式中，TLP使得客户端能够从PCIe结构读取数据并向PCIe结构写入数据。例如另一种方式，TLP使得客户端能够将数据传输到PCIe结构中的位置并从PCIe结构中的位置传输数据。在本专利技术的一个实施方式中，客户端的一个或多个操作为PCIe端点，即，发起事务的设备和/或是事务的目标的设备。每一个客户端可以经由链路(即，客户端与PCIe结构之间的物理连接)连接到PCIe结构。继续图1的描述，每个片(104A，104B)包括输入/输出(IO)层交换机(ITS)(108A，108B)、集线器层交换机(HTS)(106A、106B)以及一个或多个持久存储模块(PSM)。下面描述这些组件的每一个。关于ITS，每个ITS是连接到一个或多个客户端(102A-102D)的物理PCIe交换机。每个ITS还连接到ITS所位于的相同片中的HTS。此外，每个ITS可以连接到与ITS所位于的片不同的片中的一个或多个HTS。在本专利技术的一个实施方式中，每个ITS连接到PCI结构中的每一个HTS，由此产生PCIe结构中层之间的完全连接的网格。在不偏离本专利技术的情况下可以不需要层间完全连接的网格来实施本专利技术的实施方式。在本专利技术的一个实施方式中，每个ITS被配置成：(i)从其连接的客户端接收TLP并使用地址路由(例如存储器地址路由)将TLP路由到ITS上的合适的出口端口(上游端口或下游端口中的一个下游端口)，以及(ii)从ITS连接的一个或多个HTS接收TLP并使用地址路由将TLP路由到ITS上的合适的出口端口(典型地下游端口)。例如，在图1中，ITSB(108B)可以从客户端C(102A)、客户端D(102D)、HTSA(106A)以及HTSB(106B)接收TLP。关于HTS，每个HTS是连接到一个或多个ITS(108A-108B)以及一个或多个持久存储模块(PSM(110A-110D))的物理PCIe交换机。每个HTS连接到HTS所位于的相同片中的I本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将数据写入到通信结构中的持久存储模块(“PSM”)的方法，该方法包括：在处理器处接收来自客户端的PSM写入请求，其中所述PSM写入请求指示所述客户端有数据要写入到所述PSM；在所述处理器处识别数据写入位置，其中所述数据写入位置与所述PSM相关联；将所述数据写入位置提供给所述客户端；在所述PSM处接收来自所述客户端的所述数据，其中所述数据通过与所述客户端相关联的下游IO层交换机被接收；在所述处理器处从所述客户端接收客户端写入完成通知；以及从所述处理器向所述PSM传送写入完成指示符，其中所述写入完成指示符通过所述下游IO层交换机被传送。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.30 US 14/673,0731.一种用于将数据写入到通信结构中的持久存储模块(“PSM”)的方法，该方法包括：在处理器处接收来自客户端的PSM写入请求，其中所述PSM写入请求指示所述客户端有数据要写入到所述PSM；在所述处理器处识别数据写入位置，其中所述数据写入位置与所述PSM相关联；将所述数据写入位置提供给所述客户端；在所述PSM处接收来自所述客户端的所述数据，其中所述数据通过与所述客户端相关联的下游IO层交换机被接收；在所述处理器处从所述客户端接收客户端写入完成通知；以及从所述处理器向所述PSM传送写入完成指示符，其中所述写入完成指示符通过所述下游IO层交换机被传送。2.根据权利要求1所述的方法，还包括响应于所述写入完成指示符，从所述处理器向所述PSM传送标签。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述标签包括针对所述数据的对象标识符和偏移。4.根据权利要求2所述的方法，还包括在所述标签被传送到所述PSM之后，向所述客户端传送系统写入完成。5.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述处理器处识别第二数据写入位置，其中所述第二写入位置与第二PSM相关联。6.根据权利要求1所述的方法，其中将所述数据写入位置提供给所述客户端还包括：将比特写入到客户端直接存储器访问(“DMA”)引擎，其中所述比特指示数据写入位置在处理器存储器中可用；以及在所述客户端处从处理器存储器读取所述数据写入位置。7.根据权利要求1所述的方法，其中作为来自所述客户端的直接存储器访问(“DMA”)的结果，在所述PSM处接收所述数据。8.一种非暂态计算机可读介质，包括在所述计算机可读存储介质中体现的指令，该指令用于将数据写入到通信结构中的持久存储模块(“PSM”)，该指令包括：在处理器处接收来自客户端的PSM写入请求，其中所述PSM写入请求指示所述客户端有数据要写入到所述PSM；在所述处理器处识别数据写入位置，其中所述数据写入位置与所述PSM相关联；将所述数据写入位置提供给所述客户端；在所述PSM处接收来自所述客户端的所述数据，其中所述数据通过与所述客户端相关联的下游IO层交换机被接收；在所述处理器处从所述客户端接收客户端写入完成通知；以及从所述处理器向所述PSM传送写入完成指示符，其中所述写入完成指示符通过所述下游IO层交换机被传送。9.根据权利要求8所述的非暂态计算机...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·B·戴维斯，
申请(专利权)人：伊姆西公司，
类型：发明
国别省市：美国,US