存储块设备识别装置、系统和存储块设备读写方法制造方法及图纸

本申请提出一种存储块设备识别装置、系统和存储块设备读写方法，存储块设备识别装置上运行有第一操作系统，存储块设备识别装置中设置有还包括第一网卡，第一网卡中运行有第二操作系统；第一操作系统包括驱动模块，第二操作系统包括块设备识别模块和通道模拟模块，其中，块设备识别模块，用于识别后端存储装置的存储块设备，以将识别的存储块设备挂载至第二操作系统中；通道模拟模块，用于模拟PCIe通道，以使第二操作系统挂载的存储块设备通过PCIe通道连接驱动模块；驱动模块，用于将通过PCIe通道连接的存储块设备在第一操作系统中对应识别为NVMe硬盘。本申请有利于提高系统存储性能。

【技术实现步骤摘要】
存储块设备识别装置、系统和存储块设备读写方法
本申请涉及数据处理技术，尤其涉及一种存储块设备识别装置、系统和存储块设备读写方法。
技术介绍
由于固态硬盘（SolidStateDisk或SolidStateDrive，SSD）和NVMe硬盘的出现，使得硬件性能大幅提升。此时，为了完全发挥出SSD和NVMe硬盘的性能，出现NVMe输入/输出（Input/Output，IO）架构，NVMeIO架构需要的底层接口是PCIe接口。然而，现阶段的后端存储系统大多采用因特网小型计算机系统接口（InternetSmallComputerSystemInterface，ISCSI）或是光纤信道（FibreChannel，FC）接口，或者是厂家自定义的接口，例如scalaIO、ceph后端存储。现阶段的架构不能完全发挥SSD和NVMe硬盘的性能。
技术实现思路
本申请实施例提供一种存储块设备识别装置、系统和存储块设备读写方法，以解决相关技术存在的问题，技术方案如下：第一方面，本申请实施例提供了一种存储块设备识别装置，存储块设备识别装置上运行有第一操作系统，存储块设备识别装置中设置有第一网卡，第一网卡中运行有第二操作系统；第一操作系统包括驱动模块，第二操作系统包括块设备识别模块和通道模拟模块，其中，块设备识别模块，用于识别后端存储装置的存储块设备，以将识别的存储块设备挂载至第二操作系统中；通道模拟模块，用于模拟PCIe通道，以使第二操作系统挂载的存储块设备通过PCIe通道连接驱动模块；驱动模块，用于将通过PCIe通道连接的存储块设备在第一操作系统中对应识别为NVMe硬盘。在一种实施方式中，块设备识别模块包括：存储接口层、存储服务层、块设备挂载层和驱动层，其中，存储接口层包括至少一个存储接口，存储接口用于连接通道模拟模块；驱动层包括至少一个块设备驱动单元；块设备挂载层，用于挂载后端存储装置的存储块设备；存储服务层，用于解析通过至少一个存储接口所接收的读写指令，根据解析的结果，调用对应的块设备驱动单元将读写指令分发至目标存储块设备。在一种实施方式中，存储接口包括因特网小型计算机系统接口、虚拟主机系统接口和NVMe-of接口；至少一个块设备驱动单元包括固态硬盘驱动单元和NVMe驱动单元；存储块设备包括linux异步输入输出设备、ceph设备、NVMe设备和对象存储设备中的至少一种。在一种实施方式中，通道模拟模块包括通道子模块和协议转换子模块，其中，协议转换子模块，用于实现PCIe通道和存储接口之间的协议转换，以使PCIe通道支持各个存储接口；通道子模块，用于模拟PCIe通道，以使第二操作系统挂载的存储块设备通过PCIe通道连接驱动模块。第二方面，本申请实施例提供一种存储块设备识别系统，系统包括本申请任一实施例所提供的存储块设备识别装置和后端存储装置，存储块设备识别装置连接后端存储装置，后端存储装置上运行有存储操作系统，存储操作系统中设有多个存储块设备。在一种实施方式中，后端存储装置还包括第二网卡，第二网卡分别连接存储操作系统和第一网卡，以使存储操作系统的多个存储块设备连接块设备识别模块。在一种实施方式中，还包括交换机，交换机的一端连接第一网卡，交换机的另一端连接第二网卡。第三方面，本申请实施例一种存储块设备读写方法，应用于本申请任一实施例的存储块设备识别装置，该存储块设备读写方法包括：通过驱动模块接收对NVMe硬盘的第一读写指令；通过通道模拟模块所模拟的PCIe通道将第一读写指令发送至块设备识别模块；通过块设备识别模块在第二操作系统挂载的存储块设备中，确定第一读写指令对应的目标存储块设备，并将第一读写指令发送至目标存储块设备。在一种实施方式中，通道模拟模块包括通道子模块和协议转换子模块，则，通过通道模拟模块所模拟的PCIe通道将第一读写指令发送至块设备识别模块，包括：通过通道子模块所模拟的PCIe通道将从驱动模块接收第一读写指令，并将第一读写指令发送协议转换子模块；通过协议转换子模块将对第一读写指令进行协议转换，得到第二读写指令，将第二读写指令发送至块设备识别模块对应的存储接口；确定第一读写指令对应的目标存储块设备，并将第一读写指令发送至目标存储块设备，包括：对第二读写指令进行解析，确定第二读写指令对应的目标存储块设备，调用对应的块设备驱动单元将第二读写指令分发至目标存储块设备。第三方面，本申请实施例提供了一种存储块设备读写的设备，该设备包括：存储器和处理器。其中，该存储器和该处理器通过内部连接通路互相通信，该存储器用于存储指令，该处理器用于执行该存储器存储的指令，并且当该处理器执行该存储器存储的指令时，使得该处理器执行上述各方面任一种实施方式中的方法。上述技术方案中的优点或有益效果至少包括：通过块设备识别模块识别后端存储装置的多个存储块设备，以将存储块设备挂载于第二操作系统中。然后通过通道模拟模块模拟出的PCIe通道将存储块设备连接第一操作系统，通过第一操作系统的驱动模块识别出通过PCIe通道连接的存储块设备，使得存储块设备最终在第一操作系统识别为NVMe硬盘使用。本申请实施例使得存储块设备识别装置在不具备PCIe接口的情况下，也可以发挥出SSD和NVMe硬盘的性能，能够提高系统整体存储性能。上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本申请进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。附图说明在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本申请公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本申请范围的限制。图1为现有技术中常用的存储块设备识别的工作示意图；图2为根据本申请实施例的存储块设备识别装置的结构图；图3为根据本申请实施例的存储块设备识别装置的工作示意图；图4为根据本申请实施例的块设备识别模块的结构图；图5为根据本申请实施例的通道模拟模块的结构图；图6为根据本申请实施例的存储块设备识别系统的结构图；图7为根据本申请实施例的存储块设备读写方法的流程图；图8为根据本申请实施例的存储块设备读写方法中如何通过通道模拟模块将读写指令发送至块设备识别模块的流程图；图9为根据本申请实施例的存储块设备读写设备的结构框图。具体实施方式在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本申请的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。图1示出现有技术中常用的存储块设备识别的工作示意图。参见图1所示，主机系统和后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种存储块设备识别装置，其特征在于，所述存储块设备识别装置上运行有第一操作系统，所述存储块设备识别装置中设置有第一网卡，所述第一网卡中运行有第二操作系统；/n所述第一操作系统包括驱动模块，所述第二操作系统包括块设备识别模块和通道模拟模块，其中，/n所述块设备识别模块，用于识别后端存储装置的存储块设备，以将识别的所述存储块设备挂载至所述第二操作系统中；/n所述通道模拟模块，用于模拟PCIe通道，以使所述第二操作系统挂载的所述存储块设备通过所述PCIe通道连接所述驱动模块；/n所述驱动模块，用于将通过所述PCIe通道连接的所述存储块设备在所述第一操作系统中对应识别为NVMe硬盘。/n

【技术特征摘要】
1.一种存储块设备识别装置，其特征在于，所述存储块设备识别装置上运行有第一操作系统，所述存储块设备识别装置中设置有第一网卡，所述第一网卡中运行有第二操作系统；
所述第一操作系统包括驱动模块，所述第二操作系统包括块设备识别模块和通道模拟模块，其中，
所述块设备识别模块，用于识别后端存储装置的存储块设备，以将识别的所述存储块设备挂载至所述第二操作系统中；
所述通道模拟模块，用于模拟PCIe通道，以使所述第二操作系统挂载的所述存储块设备通过所述PCIe通道连接所述驱动模块；
所述驱动模块，用于将通过所述PCIe通道连接的所述存储块设备在所述第一操作系统中对应识别为NVMe硬盘。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述块设备识别模块包括：存储接口层、存储服务层、块设备挂载层和驱动层，其中，
所述存储接口层包括至少一个存储接口，所述存储接口用于连接所述通道模拟模块；
所述驱动层包括至少一个块设备驱动单元；
所述块设备挂载层，用于挂载所述后端存储装置的存储块设备；
所述存储服务层，用于解析通过所述至少一个存储接口所接收的读写指令，根据解析的结果，调用对应的所述块设备驱动单元将所述读写指令分发至目标存储块设备。


3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述存储接口包括因特网小型计算机系统接口、虚拟主机系统接口和NVMe-of接口；
所述至少一个块设备驱动单元包括固态硬盘驱动单元和NVMe驱动单元；
所述存储块设备包括linux异步输入输出设备、ceph设备、NVMe设备和对象存储设备中的至少一种。


4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述通道模拟模块包括通道子模块和协议转换子模块，其中，
所述协议转换子模块，用于实现所述PCIe通道和所述存储接口之间的协议转换，以使所述PCIe通道支持各个所述存储接口；
所述通道子模块，用于模拟所述PCIe通道，以使所述第二操作系统挂载的所述存储块设备通过所述PCIe通道连接所述驱动模块。


5.一种存储块设备识别系统，其特征在于，所述系统包括权利要求1-4任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵二城，
申请(专利权)人：北京首都在线科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11