本发明专利技术公开了用于作为大容量、非易失性存储设备的高速缓存的固态存储器的装置、系统、和方法。所述装置、系统、和方法具有有多个模块，包括高速缓存前端模块和高速缓存后端模块。高速缓存前端模块管理与存储请求并联的数据传送。数据传送在请求设备和作为一个或多个ＨＣＮＶ存储设备的高速缓存的固态存储器之间进行，并且数据传送可包括一个或多个数据、元数据、和元数据索引。固态存储器可包括非易失性的，固态的数据存储元件的阵列。高速缓存后端模块管理固态存储器与一个或多个ＨＣＮＶ存储设备之间的数据传送。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及管理数据，更具体地，涉及使用作为大容量、非易失性存储 设备的高速緩存的固态存储器。
技术介绍
通常，高速緩存是有利的，因为经常存取的或者作为应用程序或操作系 统的一部分载入的数据可存储在高速緩存中，相比于必须通过大容量、非易 失性("HCNV")存储设备访问数据的情况，后续的存取操作更快速，所述 大容量、非易失性存储设备例如硬盘驱动器("HDD")、光盘驱动器、磁 带存储器等。高速緩存通常包括在计算机内。
技术实现思路
某些存储设备和系统在HCNV存储设备中包括高速緩存。某些存储设备包 含非易失性固态高速緩存；这些提供了减少访问时间的好处，但是仅仅可提 供与HCNV存储设备接口的通常受限能力一致的性能。存在通常位于主板上的某些非易失性固态高速缓存存储设备；这些设备不能用于多客户端环境中， 因为没有提供高速緩存一致性。某些HCNV设备的控制器也包括高速緩存。在多个客户端共享冗余HCNV高速緩存控制器的情况下，需要复杂的高速緩存一致性算法来确保不破坏数据。通常，在DRMA中实现高速緩存，得到额外的高速緩存能力，并且需要 相对高的性能功率比。如果支持非易失性高速缓存的功率失去，高速缓存中 存储的数据丟失。通常，某些后备电池用于避免功率故障时的数据丟失，在 后备电池故障之前，有足够的能力将高速緩存清洗到非易失性存储器。另夕卜， 后备电池系统消耗功率，需要冗余，消极地影响可靠性并且占据空间。电池 也必须基于规则来服务并且后备电池相对昂贵。如上所述，显而易见，存在使用作为高速缓存的固态存储器管理数据的 装置、系统和方法的需求。有利地是，这种装置、系统和方法提供了消耗很 少功率、提供显著更大的能力并且不需要后备电池来保持高速緩存中存储的 数据的非易失性高速緩存。本专利技术是针对现有技术的现况开发出来的，具体地，是针对现有技术中 通过现有的管理数据存储的系统并未完全解决的问题和需要。因此，本专利技术 已经被开发出来以提供克服现有技术中的上述多数或全部缺陷的管理一个或 多个大容量、非易失性("HCNV")存储设备上的数据存储的装置、系统和 方法。在一种实施方式中，装置具有包括高速緩存前端模块和高速緩存后端模 块的多个模块。高速緩存前端模块管理与存储请求关联的数据传送。所述数 据传送在请求设备和作为一个或多个HCNV存储设备的高速緩存的固态存储 器之间进行，并且所述数据传送可包括一个或多个数据、元数据和元数据索 引。固态存储器可包括非易失性的，固态的数据存储元件的阵列。高速緩存 后端模块管理固态存储器与一个或多个HCNV存储设备之间的数据传送。在装置的一种实施方式中，高速緩存前端模块和高速緩存后端模块与管 理固态存储器的固态存储控制器共处在一起。在另一种实施方式中，高速缓 存前端模块、高速緩存后端模块和固态存储控制器独立于请求设备运行。在一种实施方式中，装置包括HCNVRAID模块，该模块将固态存储器中 緩存的数据存储在与RAID级别一致的独立驱动器冗余阵列("RAID")中的两个或更多个HCNV存储设备。数据对于请求设备作为整体呈现。在另一种实 施方式中，固态存储器和一个或多个HCNV存储设备可包括配置为RAID群组 的混合存储设备组内的混合存储设备。固态存储器中緩存并且随后存储在 HCNV设备上的数据段可包括条带的N个数据段之一或者该条带的奇偶校验 数据段。混合存储设备通常从一个或多个客户端接收独立于RAID条带的数据 段的存储请求。在另一种实施方式中，混合存储设备可以是共享的、前端分 布式RAID群组中的存储设备，该存储设备从两个或更多个客户端接收两个或 更多个同时的存储请求。在装置的另外实施方式中，HCNV存储设备可以是硬盘驱动器("HDD")、 光盘驱动器或磁带存储器。在另一种实施方式中，固态存储器和一个或多个 HCNV存储设备可以是混合存储设备。在一种实施方式中，装置还可包括标准 设备模拟模块，该标准设备模拟模块通过在一个或多个请求设备加载所述混 合存储设备的操作的专用代码之前，；溪拟附属于一个或多个请求设备的标准 设备，提供对混合存储设备的访问。标准设备通常由工业标准的BTOS来支持。在另一种实施方式中，固态存储设备可分区为两个或更多个区域，其中 一个或多个分区可被用作为独立于作为HCNV存储设备的高速緩存的固态存 储器的固态存储器。在又另一种实施方式中， 一个或多个客户端向高速緩存 前端模块和高速緩存后端模块发送高速緩存控制消息，以管理存储在固态存 储设备和一个或多个HCNV存储设备内的一个或多个文件或对象的状态。在装置的一种实施方式中，高速緩存控制消息可包括一个或多个控制消 息。控制消息的各个实施方式可包括使得高速緩存后端模块扣牢固态存储器 中的对象或文件的一部分的控制消息，或者使得高速缓存后端模块释放固态 存储器中的对象或文件的一部分的控制消息。控制消息的其他实施方式可包 括使得高速緩存后端模块将来自固态存储器的对象或文件的一部分清洗到一 个或多个HCNV存储设备的控制消息，或者使得高速緩存后端^t块从一个或多 个HCNV存储设备向固态存储器预加载对象或文件的一部分的控制消息。控制 消息的又另 一种实施方式可以是使得高速缓存后端模块将来自固态存储器的 一个或多个对象或文件的一部分或多部分卸载到一个或多个HCNV存储设备， 以便释放固态存储器中的预定量存储空间的控制消息。在一种实施方式中， 高速緩存控制消息通过对象或文件的元数据("高速緩存控制元数据")来传送。在又另一种实施方式中，高速缓存控制元数据可以是持久的。在另一 种实施方式中，高速緩存控制元数据在创建所述文件或对象时通过属性集来 建立。在又另一种实施方式中，高速緩存控制元数据可从文件或对象管理系 统获得。在装置的一种实施方式中，装置可包括易失性高速緩存存储元件，其中 高速缓存前端模块和高速緩存后端模块在易失性高速缓存存储元件中存储数 据并且管理固态存储器和易失性高速缓存存储元件中存储的数据。后端存储模块还可管理易失性高速緩存存储元件、固态存储器和HCNV存储设备之间的 数据传送。在另一种实施方式中，可在固态存储设备和易失性高速緩存存储 元件内保存存储在HCNV存储设备中的对象和文件的元数据和/或索引元数 据。在装置的另外实施方式中，HCNV存储设备中存储的对象和文件的元数据 和/或索引元数据可保存在固态存储设备内。在另一种实施方式中，固态存储 器和一个或多个HCNV存储设备可包括存储设备，以使得对连接到所述存储设 备的客户端来说隐藏了所述HCNV存储设备。还提出了本专利技术的 一种系统。系统大体上包括上面关于装置描述的模块 和实施方式。在一种实施方式中，系统包括固态存储器，该固态存储器包括 非易失性的，固态的数据存储元件的阵列。系统还包括一个或多个HCNV存储 设备和存储控制器。在一种实施方式中，存储控制器可包括固态存储控制器 和HCNV存储设备控制器。存储控制器还可包括高速緩存前端模块和高速緩存 后端模块。高速緩存前端模块管理与存储请求关联的数据传送。数据传送通 常在请求设备和作为一个或多个HCNV存储设备的高速缓存的固态存储器之 间进行。数据传送可包括一个或多个数据、元数据、和元数据索引。高速緩 存后端;f莫块管理固态存储器和一个本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于管理一个或多个大容量、非易失性（“ＨＣＮＶ”）存储设备上的数据存储的装置，所述装置包括： 高速缓存前端模块，用于管理与存储请求关联的数据传送，所述数据传送在请求设备和作为一个或多个ＨＣＮＶ存储设备的高速缓存的固态存储器之间进行 ，所述数据传送包括一个或多个数据、元数据、和元数据索引，所述固态存储器包括非易失性的、固态的数据存储元件的阵列；和 高速缓存后端模块，用于管理所述固态存储器与所述一个或多个ＨＣＮＶ存储设备之间的数据传送。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：大卫弗林，约翰斯特拉瑟，乔纳森撒切尔，迈克尔扎佩，
申请(专利权)人：弗森多系统公司dba弗森艾奥，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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