存储阵列辅助架构制造技术

公开了一种存储阵列辅助架构和存储系统架构。环境服务模块（ＥＳＭ）耦接至一个或多个阵列控制器。ＥＳＭ配置有中央处理单元和一个或多个辅助功能模块。辅助功能模块可以包括非易失性存储器。该非易失性存储器可以用于写入缓存、镜像数据和／或配置数据。通过阵列控制器使用ＳＣＳＩ或ＲＤＭＡ命令来控制辅助功能模块或者ＥＳＭ。

【技术实现步骤摘要】
存储阵列辅助架构
技术介绍
大容量存储系统持续提供不断增加的存储能力以满足用户需求。照片和电影存储 以及照片和电影共享是拉动对越来越大的存储系统的需求增长的应用的示例。对于这些不断增长的需求的一种解决方案是使用多廉价盘阵列。可以按照提供冗 余和错误恢复而不丢失任何数据的方式配置这些阵列。这些阵列还可以被配置成通过允许 对多个盘驱动器的数据的同时读取或者写入来提高读取和写入性能。这些阵列还可以被 配置成允许“热插拔”，其允许故障盘被替换而不中断阵列的存储服务。无论是否提供任何 冗余，这些阵列通常被称为独立冗余盘阵列(或者更常用地通过首字母RAID来指代)。来 自加利福尼亚大学伯克利分校的David A.Patterson等人于1987年在名为“A Case for RedundantArrays of Inexpensive Disks (RAID) ”(廉价冗余盘阵列方案)的公开物中讨 论了 RAID技术的基本概念和层级。RAID存储系统通常使用对用户或者主系统屏蔽管理存储阵列的细节的控制器。控 制器使得存储阵列看起来像一个或多个盘驱动器(或者卷)。尽管事实是特定卷的数据(或 者冗余数据)可能散布在多个盘驱动器中，但这仍然能够实现。
技术实现思路
因此，本专利技术的实施例可以包含卸载(offload)环境服务模块(ESM)，包含作为 串行连接SCSI (SAS)目标设备来配置的输入/输出控制器(IOC)，IOC包含CPU和非易失性 存储器并且被配置成实现至少一个被卸载的阵列控制器功能；以及SAS扩展器。因此，本专利技术的实施例可以进一步包含存储系统，包含阵列控制器；包含IOC的 JBOD单元，IOC包括CPU和非易失性存储器，IOC被配置成实现至少一个被卸载的阵列控制 器功能；以及SAS扩展器。附图说明图1是存储阵列辅助单元的框图。图2是存储阵列辅助架构的框图。图3是计算机系统的框图。具体实施例方式图1是存储阵列辅助单元的框图。存储阵列系统100包含卸载(offload)简单盘 捆绑(just a bunch of disks, JB0D)单元120、阵列控制器(未示出)和附加的JBOD单 元(未示出)。在图1中，卸载JBOD单元120可以通过串行连接SCSI (SAS)端口耦接至多 个阵列控制器。卸载JBOD单元120可以通过SAS端口耦接至附加的JBOD单元。卸载JBOD 单元120可以包括盘驱动器。卸载JBOD单元120包括卸载环境服务模块(ESM) 140和卸载ESM 141。卸载ESM 140包含输入/输出控制器(IOC) 150、非易失性存储器(NV存储器)160、SAS扩展器(SE) 190和辅助功能模块(FN) 180-1、180-2。IOC 150可以包括CPU 170。卸载ESM 141包含IOC 151、非易失性存储器161、SAS扩展器191和辅助功能模块181-1、181-2。IOC 151可以包 括CPU 171。可以通过链路121耦接卸载ESM 140和卸载ESM 141，使得它们可以交换数 据。卸载ESM140和卸载ESM 141提供扩展器以及环境服务监控和管理功能。辅助功能模 块180-1和180-2在本申请可以被统称为辅助功能模块180。辅助功能模块181-1和181-2 在本申请可以被统称为辅助功能模块181。在实施例中，卸载ESM 140和卸载ESM 141可以包括辅助功能模块180_1、180_2、 181-1和181-2，所述辅助功能模块可以包括奇偶和ECC生成装置、电池备份数据存储器、 NVRAM以及控制器间写缓存。可以通过专用硬件、附加处理器、软件或者硬件和软件的组合 来实现这些辅助功能模块。例如，NV存储器160和NV存储器161可以允许对写入数据的非 易失性缓存。可以在NV存储器160和NV存储器161之间对该数据进行镜像，从而提供对该 缓存数据的冗余存储。NV存储器160和NV存储器161可以为盘性能提供承诺(commit)。可以通过数据保护层(DPL)软件来影响(leveraged)卸载JB0D120的特定辅助功 能模块。DPL软件可以运行在阵列控制器上。可以通过将IOC 150和IC 151配置为SAS目 标来实现辅助功能模块。嵌入式CPU 170和171或者辅助功能模块180和181中的嵌入式 CPU可以提供处理能力。NV存储器160和161能够提供不受电源故障、系统死机等等影响的 存储。NV存储器160和161可以是闪存、电池备份存储器或者类似物。请注意，IOC 150、嵌 入式CPU 170以及SAS扩展器190可以被包含在同一 ASIC中。同样，IOC 151、嵌入式CPU 171以及SAS扩展器191可以被包含在同一 ASIC中。存储阵列系统100可以包含诸如NV存储器160和NV存储器161的非易失性存储 器，以执行写入缓存I/O处理。写入缓存I/O处理保证在发生电源故障或者I/O中断的情 况下数据将会被保存。在存储阵列系统100中，可以通过阵列控制器使用例如SCSI和/或 RDMA命令将写入数据写入卸载JBOD单元120中的NV存储器160或161。一旦将数据写入 至NV存储器160或161，则可以认为数据被保持并且阵列控制器将能够把该状态返回至主 机。卸载ESM 140或141可以实现分别将数据写入至NV存储器160或161的分叉(forked) 写入能力，以及复制数据并且分别将数据发送至其它卸载ESM的NV存储器161或160。可 以通过链路121在卸载ESM 140和141之间交换该写入数据。链路121可以是例如SAS、 PCIe或者Infiniband连接。其它类型的链路是被预期的。存储阵列系统100可以将写入缓存数据镜像至多个卸载ESM 140-141以保证在存 储阵列控制器、卸载ESM、卸载JBOD或它们任何组合的故障期间保持数据。在这种情况下， 作为冗余故障切换机制的一部分，替代的控制器、JBOD或者卸载ESM能够使被镜像到其上 的数据再生(reclaim)。在实施例中，卸载JBOD单元120可以由阵列控制器用来创建对于第二 NV存储器 160或161的数据的镜像。该NV存储器160或161可以位于同一卸载JBOD单元120或者 系统中另一个卸载JBOD单元(未示出)的其它卸载ESM 140或141中。在另一个实施例 中，卸载JBOD单元120中的NV存储器160和161可以用于阵列控制器自身的存储器的镜像。NV存储器160或161还可以用来存储配置元数据，该配置元数据描述初始化期间 应当如何配置存储阵列系统100。这可以加快电源启动时序或者指示具体的操作环境(例如，主机类型、默认设置等等)。当存储阵列控制器准备将写回缓存数据提交(commit)至盘时，卸载JBOD 120可 以发出指示CPU 170或171将NV存储器160或161中存储的写回缓存数据传输至SAS域 中适当的盘位置的特定命令。接收该命令的卸载ESM 140或141可以接收数据的存储器地 址、I/O设备(例如，盘或者固态盘)、要被写入的LBA，以及要被写入的数据的长度。一旦 接收到命令，卸载ESM 140或141可以将适当的SCSI或SATA命令发送至I本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种卸载环境服务模块（ＥＳＭ），包含：作为串行连接ＳＣＳＩ（ＳＡＳ）目标来配置的输入／输出控制器（ＩＯＣ），所述ＩＯＣ包含ＣＰＵ和非易失性存储器，并且被配置成实现至少一个被卸载的阵列控制器功能；以及ＳＡＳ扩展器。

【技术特征摘要】
US 2009-6-9 12/481,303一种卸载环境服务模块(ESM)，包含作为串行连接SCSI(SAS)目标来配置的输入/输出控制器(IOC)，所述IOC包含CPU和非易失性存储器，并且被配置成实现至少一个被卸载的阵列控制器功能；以及SAS扩展器。2.如权利要求1所述的卸载ESM，其中至少一个被卸载的阵列控制器功能包含写入缓 存输入/输出(I/O)处理。3.如权利要求2所述的卸载ESM，其中卸载ESM通过SCSI命令接收写入数据。4.如权利要求2所述的卸载ESM，其中卸载ESM通过RDMA命令接收数据。5.如权利要求1所述的卸载ESM，其中至少一个被卸载的阵列控制器功能包含对写入 缓存数据进行镜像。6.如权利要求5所述的卸载ESM，其中将写入缓存数据镜像至另一个卸载ESM。7.如权利要求5所述的卸载ESM，其中所述卸载ESM对存储阵列控制器中存储的数据 进行镜像。8.如权利要求5所述的卸载ESM，其中所述卸载ESM在所述非易失性存储器中存储配直fe息。9.如权利要求5所述的卸载ESM，其中所述卸载ESM存储并跟踪要被写入的数据并且 确定I/O设备完成...

【专利技术属性】
技术研发人员：RA德科宁，BS韦伯，WP德拉尼，K戴伊，
申请(专利权)人：LSI公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]