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存储阵列中使用镜像高速缓存卷来减小驱动开销的系统技术方案

技术编号:3968680 阅读:223 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种系统,包括主机、固态装置和抽象层。主机可以被配置用来生成多个输入/输出(IO)请求。固态装置可以包括写入高速缓存区和读取高速缓存区。读取高速缓存区可以是写入高速缓存区的镜像。抽象层可以配置用来(i)接收多个IO请求,(ii)处理IO请求,以及(iii)将多个IO请求映射到写入高速缓存区和读取高速缓存区。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体来说涉及存储阵列,更具体地,涉及一种在存储阵列中使用镜像高速 缓存卷(volume)来减小驱动开销的方法和/或设备。
技术介绍
当前的存储阵列(或控制器)有限地使用了控制器高速缓存。在直写式(write through)高速缓存策略模式中,输入/输出(10)写入请求不得不取决于特定硬盘驱动器 (HDD)的响应时间。在繁重的10请求存储阵列网络(SAN)环境中,HDD响应时间甚至被进 一步延迟。在10预读(read-ahead)高速缓存策略中,提取了无用数据,这导致了对HDD的 直接读取,并具有与HDD响应时间相对应的延迟。这浪费了提取无用数据时所消耗的时间。当没有用于高速缓存的备用电池时,存储在DRAM上的写入高速缓存和读取高速 缓存取决于以直写式高速缓存策略进行的对HDD的写入。以直写式高速缓存策略进行的对 HDD的写入增加了 HDD的等待时间(latency)。由于无用数据的预提取结果增加了获得写 入数据的时间延迟,因此预读高速缓存策略不能帮助减小HDD的等待时间。期望的是,实现一种使用存储阵列中的镜像高速缓存卷来减小驱动开销的方法和 /或设备。
技术实现思路
本专利技术涉及一种包括主机、固态装置和抽象层的系统。主机可以被配置为生成多 个输入/输出(10)请求。固态装置可以包括写入高速缓存区和读取高速缓存区。读取高速 缓存区可以是写入高速缓存区的镜像。抽象层可以被配置为(i)接收多个10请求,(ii) 处理10请求,以及(iii)将多个10请求映射到读取高速缓存区和写入高速缓存区。本专利技术的目标、特征和优点包括提供一种方法和/或设备,该方法或设备可以 (i)减小硬盘开销,(ii)在存储阵列中实现镜像高速缓存卷,(iii)允许以直写式模式进 行写入至固态驱动(SSD)高速缓存,而不是写入至典型的硬盘驱动器(HDD),(iv)在创建 LUN期间,创建具有镜像高速缓存卷的LUN,(v)在创建LUN之后,创建镜像高速缓存卷, (vi)异步地镜像(mirror)现有数据,直到所有数据被镜像并被同步地写入至HDD和镜像的LUN,(vii)使用针对读取10请求的镜像高速缓存卷(而不是HDD),以避免HDD等待时 间,(viii)提供用户可选择的镜像高速缓存卷,(ix)使得使用镜像高速缓存卷的读取高速 缓存是SSD(或闪存驱动器),(x)使SSD上的写入高速缓存和读取高速缓存与DRAM分离, (xi)在没有用于写入高速缓存的备用电池的情况下,以直写式高速缓存策略进行在HDD上 的写入,(xii)可以写入到SSD写入高速缓存中,(xiii)对于具有读取高速缓存区的镜像高 速缓存卷的LUN,使读取10请求得到更快速的维护,(xiv)消除预提取读取高速缓存模式和 由于错误预测导致的作为结果的无用数据,和/或(xv)节省处理时间和HDD等待时间。附图说明本专利技术的这些以及其他的目的、特征和优点将从以下的详细描述以及所附权利要 求和附图中变得显而易见,在附图中图1是本专利技术实施例的框图;图2是本专利技术实施例的更详细的框图;以及图3是本专利技术另一实施例的框图。具体实施例方式参照图1,示出了根据本专利技术优选实施例的系统100的框图。系统100大体上包括 模块102、模块104、模块106、模块108、模块110、模块112以及连接114。模块102可以实 施为服务器。在一个实例中,模块102可以实施为主机。模块104可以实施为控制器。模 块106可以实施为存储阵列。模块108可以实施为硬盘驱动器(HDD)。在一个实例中,HDD 108可以实现多个物理磁盘(例如,PI、P2、P3)。物理磁盘的数量是可以改变的,以满足特 定实施的设计标准。在一个实例中,HDD 108可以是存储阵列106的一部分。控制器104可 以包括模块110。模块110可以实施为输入/输出(10)抽象层。模块106可以包括模块 112。模块112可以实施为固态装置。连接114可以是网络连接,诸如光纤通道连接或其他 类型的网络连接。系统100可以减少由访问存储阵列106的HDD 108过程中的等待时间引 起的开销。参照图2,示出了系统100的更详细的框图。模块112大体上包括写入高速缓存 区116和读取高速缓存区118。在一个实例中,写入高速缓存区116和读取高速缓存区118 可以被定位(例如,被映射)在SSD 112的不同位置处。写入高速缓存区116大体上包 括多个LUN 120a 120n (例如,LUNO、LUN1、LUN2等)。读取高速缓存区118大体上包括 LUN 122(例如,LUN0')。在一个实例中,LUN 122可以实施为LUN 120a 120n中的特定 一个(例如,LUN120a)的镜像高速缓存卷。LUN 120a 120n和LUN 122的具体数量可以 改变(例如,增加和/或减小),以满足特定实施的设计标准(例如,多达2048或更多)。 10请求通常发送到LUN 120a 120n和LUN 122,其在存储阵列106中将这样的请求翻译 (translate)给存储装置(例如,物理磁盘PI、P2或P3)。控制器104 (或固件)可以配备有10抽象层110。来自主机102的待处理的10请 求可以发送到10抽象层110。10抽象层110可以具有至固态装置112的写入高速缓存区 116和读取高速缓存区118 (例如,LUN 120a 120n和LUN 122)的映射。写入高速缓存 区116可以映射在SSD 112上。读取高速缓存区118可以映射在SSD112的另一位置(或5区域)处。在一个实例中,读取高速缓存区118可以映射在闪存驱动器上。读取高速缓存 区118可以是LUN 120a 120n中的特定一个的写入高速缓存区116的镜像。例如,LUN 120a(例如,LUN0)的10写入请求可以映射到SSD 112的写入高速缓存区116。10写入请 求可以同步(或异步)地镜像到读取高速缓存区118。当10写入完成时,10抽象层110可以将信号(例如,良好状态信号)返回到主机 102。LUN 122(例如,LUN0')的10读取请求可以从主机102发送到10抽象层110。10 抽象层110可以从LUW22读取镜像的读取高速缓存区118,以检索(retrieve)所需数据。 如果所需数据存储在SSD 112的读取高速缓存区118中,则10抽象层110可以不需要进行 从HDD 108的读取。如果所需数据存储在SSD 112的读取高速缓存区118中,则可以避免 与进行从HDD 108的读取相关联的响应时间的延迟。在一个实施例中,10写入请求可以异 步地写入至HDD 108 (例如,写入高速缓存区116)和SSD 112的镜像读取高速缓存区118。10写入请求可以从主机(或启动器)102发送到10抽象层110。10抽象层110可 以将10请求写入到SSD 112(例如,写入高速缓存区116)中。10抽象层110可以向主机 102发送信号(例如,“良好”状态信号)。在一个实例中,10抽象层110可以基于直写式 高速缓存策略将10请求写入到SSD 112中,并将良好状态信号发送到主机102。10抽象层 110可以将良好状态信号发送到主机102,同时基于反写(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统,包括:主机,被配置用来生成多个输入/输出(IO)请求;固态装置,包括写入高速缓存区和读取高速缓存区,其中,所述读取高速缓存区是所述写入高速缓存区的镜像;以及抽象层,被配置用来(i)接收所述多个IO请求,(ii)处理所述IO请求,以及(iii)将所述多个IO请求映射到所述写入高速缓存区和所述读取高速缓存区。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:马哈茂德K杰贝森蒂尔卡纳安
申请(专利权)人:LSI公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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