一种存储设备以及缓存数据的方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种存储设备，该存储设备包括：多个缓存单元，用于缓存数据；主业务处理单元，用于确定将待缓存的数据并行写入本主业务处理单元对应的缓存单元需要的时间；在所述时间超过预设的时间阀值时，确定所述存储设备中除所述对应的缓存单元之外的其他缓存单元，将所述数据写入所述对应的缓存单元和所述其他缓存单元。本发明专利技术实施例还公开了一种缓存数据的方法。采用本发明专利技术，能够有效的提高存储设备的数据访问速度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及信息存储领域，尤其涉及一种存储设备以及缓存数据的方法。
技术介绍
存储局域网络(storage area network，SAN)存储设备，如磁盘阵列等，其中的存储介质是将多块独立的硬盘按不同方式组合起来形成的一个硬盘组，存储容量大，并且该存储设备提供数据冗余存储服务，是一种高性能的存储设备。如图1所示，为SAN存储设备的内部结构示意图，该存储设备包括主机接口单元、主业务处理单元、缓存单元、备份电池单元、存储接口单元和存储介质单元。其中：主机接口单元主要用于接收外部指令，并将该指令进行协议转换，以实现不同客户端主机与存储设备的连接。例如：光纤信道(Fibre Channel，FC)协议、小型计算机系统接口(Small Computer System Interface，SCSI)协议、互联网小型计算机系统接口(internet SCSI，iSCSI)协议、串行连接小型计算机系统接口(SerialAttached SCSI，SAS)协议、快速外围组件互联(PCI express，PCIe)协议等到外围组件互联(Peripheral Component Interconnect，PCI)协议或PCIe协议的转换。主业务处理单元是存储设备的核心，主要负责处理各种存储业务，包括写数据和读数据。缓存单元，用于为主业务处理单元提供数据缓存空间，目前的缓存单元采用静态随机访问存储器(SDRAM)进行数据缓存。备份电池单元，用于为缓存单元提供掉电保护。由于缓存单元采用的-->SDRAM为易失性的存储介质，在无电能供给的情况下存在很大的数据丢失风险。为此，在存储设备中增加了备份电池单元，在系统异常掉电时，备份电池单元为缓存单元提供电能，以防止缓存单元中的数据丢失。存储接口单元，是主业务处理单元向存储介质单元写入数据和从存储介质单元读取数据的接口，主要用于实现主业务处理单元与存储介质单元之间协议的转化；存储介质单元，用于存储数据，是数据最终存放的地方。现有的存储介质单元主要是各种接口的机械硬盘，该接口包括集成驱动电子(Integrated DriveElectronic，IDE)接口、串行附属终端(SATA)接口、SAS接口、FC接口等。机械硬盘在容量上和价格上具有较大的优势，但是，由于机械硬盘需要使用电机来带动磁盘的转动，功耗较大，并且机械硬盘的数据存取速度相对于SDRAM来说也较慢。下面对外部主机对存储设备进行数据写访问的过程进行说明：主机接口单元接收到外部主机发出的包含数据的写指令后，将该写指令进行协议转换后发送给主业务处理单元；主业务处理单元将该写指令中的数据写入缓存单元，然后，根据维护的存储介质单元的状态信息以及存储策略，确定数据写入存储介质单元的方式和位置，并按照确定的写入方式和位置，将写指令中的数据通过存储接口单元写入存储介质单元。下面对外部主机对存储设备进行数据读访问的过程进行说明：主机接口单元接收到外部主机发出的读指令后，将该读指令进行协议转换后发送给主业务处理单元；主业务处理单元根据该读指令从缓存单元中查找待读取的数据，如果查找到，则将查找到的数据通过主机接口单元发送给外部主机；如果未查找到，则通过存储接口单元从存储介质单元中读取需要的数据，并将读取的数据写入缓存单元中，然后，通过主机接口单元将该数据发送给外部主机。缓存单元的容量越大，从缓存单元查找到数据的概率越大，缓存单元的容量越小，从缓存单元查找到数据的概率就越小。-->在实现本专利技术过程中，专利技术人发现现有技术中存在如下技术问题：现有技术中，在对存储设备进行数据写访问的过程中，主业务处理单元首先要将数据写入缓存单元，由于缓存单元采用并行接口，主业务处理单元向缓存单元写入数据的带宽固定，在数据量较大的情况下，需要消耗较长的时间的将数据写入缓存单元，从而使得整个数据写访问过程的速度较慢。同样的，在对存储设备进行数据读访问的过程中，主业务处理单元若从缓存单元中读取不到需要的数据，则从存储介质单元读取数据，并将读取到的数据写入缓存单元，由于向缓存单元写入数据的带宽固定，在数据量较大的情况下，需要消耗较长的时间的将数据写入缓存单元，从而使得整个数据读访问过程的速度较慢。同时，在存储设备掉电后，如果在后备电池能够维持的时间内，不能对发生掉电的存储设备进行恢复处理，那么，缓存单元中的数据就存在很大的丢失风险，从而会造成较严重的后果。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种存储设备以及缓存数据的方法，用于解决现有技术中存储设备的访问速度较慢的问题。本专利技术实施例提供一种存储设备，该存储设备包括：多个缓存单元，用于缓存数据；主业务处理单元，用于确定将待缓存的数据并行写入本主业务处理单元对应的缓存单元需要的时间；在所述时间超过预设的时间阀值时，选择所述对应的缓存单元外的其他缓存单元，并将所述待缓存的数据写入所述对应的缓存单元和所述其他缓存单元。本专利技术实施例提供一种存储设备中缓存数据的方法，该方法包括：确定将待缓存的数据并行写入主业务处理单元对应的缓存单元需要的时间；-->在所述时间超过预设的时间阀值时，选择所述对应的缓存单元外的其他缓存单元，并利用所述对应的缓存单元和所述其他缓存单元缓存所述数据。附图说明图1为现有技术中存储设备的结构示意图；图2A为本专利技术实施例提供的存储设备的结构示意图之一；图2B为本专利技术实施例提供的存储设备的结构示意图之二；图2C为本专利技术实施例提供的存储设备的结构示意图之三；图2D为本专利技术实施例提供的存储设备的结构示意图之四；图3A为本专利技术实施例提供方法流程示意图之一；图3B为本专利技术实施例提供方法流程示意图之二；图4A为本专利技术实施例提供方法流程示意图之三；图4B为本专利技术实施例提供方法流程示意图之四。具体实施方式本专利技术实施例提供一种数据访问速度较高的存储设备，本存储设备中，在将写访问指令中的数据以及根据读访问指令从存储介质单元中读取到的数据缓存到缓存单元中时，可以根据当前的总访问带宽动态的增加可缓存数据的缓存单元的个数，缓存单元的个数越多，需要消耗的缓存数据的时间就越短，进而提高整个写访问或读访问的速度。本专利技术实施例提供的存储设备中可以包括一个或多个主业务处理单元，每个主业务处理单元对应一个或多个缓存单元，主业务处理单元在缓存数据时，首先确定将待缓存的数据并行写入本主业务处理单元对应的缓存单元需要的时间，在该时间超过预设的时间阀值时，选择本主业务处理单元对应的缓存单元外的其他缓存单元，并将待缓存的数据写入本主业务处理单元对应的缓存单元和选择的其他缓存单元。-->存储设备的结构可以有多种，下面进行举例说明：实施例一：本实施例中，如图2A所示，存储设备包括：主机接口单元20，用于接收来自外部的消息指令，包括写访问指令和读访问指令，并将接收到的消息指令进行协议转换后发送给主业务处理单元；主业务处理单元21，用于在接收到写访问指令时：根据自身对应的各个缓存单元的访问带宽确定总访问带宽，根据该总访问带宽和写访问指令中的数据的大小确定将该数据并行写入每个缓存单元需要的时间；缓存单元的访问带宽是指从该缓存单元中读取或写入数据的最大速率，如100比特每秒。若确定的时间超过预设的时间阀值，则选择存储设备中除主业务处理单元对应的缓存单元之外的其他缓存单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种存储设备，其特征在于，该存储设备包括：　多个缓存单元，用于缓存数据；　主业务处理单元，用于确定将待缓存的数据并行写入本主业务处理单元对应的缓存单元需要的时间；在所述时间超过预设的时间阀值时，选择所述对应的缓存单元外的其他缓存单元，并将所述待缓存的数据写入所述对应的缓存单元和所述其他缓存单元。

【技术特征摘要】
1、一种存储设备，其特征在于，该存储设备包括:多个缓存单元，用于缓存数据；主业务处理单元，用于确定将待缓存的数据并行写入本主业务处理单元对应的缓存单元需要的时间；在所述时间超过预设的时间阀值时，选择所述对应的缓存单元外的其他缓存单元，并将所述待缓存的数据写入所述对应的缓存单元和所述其他缓存单元。2、如权利要求1所述的存储设备，其特征在于，所述主业务处理单元包括:获取单元，用于获取所述待缓存的数据；时间单元，用于根据所述主业务处理单元对应的缓存单元的个数以及每个缓存单元的访问带宽确定总访问带宽，根据所述总访问带宽和所述数据的大小确定将所述数据并行写入所述每个缓存单元需要的时间；确定单元，用于在所述时间超过预设的时间阀值时，选择所述存储设备中除所述主业务处理单元对应的缓存单元之外的其他缓存单元；写单元，用于将所述数据写入所述主业务处理单元对应的缓存单元和所述其他缓存单元。3、如权利要求2所述的存储设备，其特征在于，所述获取单元用于:从接收到的写访问指令获取所述待缓存的数据；或者，根据接收到的读访问指令从所述存储设备的存储介质单元读取数据，将读取到的数据作为所述待缓存的数据。4、如权利要求2所述的存储设备，其特征在于，所述确定单元用于:向所述存储设备中除所述主业务处理单元之外的其他主业务处理单元发送缓存单元使用请求；在接收到对所述缓存单元使用请求的同意响应时，将所述同意响应中包含的缓存单元标识对应的缓存单元选择为所述其他缓存单元。5、如权利要求2所述的存储设备，其特征在于，所述确定单元用于:接收握手指令；将所述握手指令中包含的缓存单元标识对应的缓存单元选择为所述其他缓存单元。6、如权利要求2所述的存储设备，其特征在于，所述主业务处理单元还包括:通知单元，用于在所述写单元将所述数据写入所述主业务处理单元对应的缓存单元和所述其他缓存单元之后，向存储控制单元发送数据缓存结束通知；该存储设备进一步包括:存储控制单元，用于接收所述数据缓存结束通知，根据该通知从所述主业务处理单元对应的缓存单元和所述其他缓存单元读取数据，并将读取到的数据写入所述存储设备中的存储介质单元。7、如权利要求6所述的存储设备，其特征在于，所述主业务处理单元还包括:指令单元，用于将接收到的读访问指令发送给所述存储控制单元；所述存储控制单元还用于:根据所述读访问指令从所述存储介质单元中读取数据；确...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑卫红，
申请(专利权)人：创新科存储技术深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]