一种数据的存储控制方法、控制器、物理硬盘，及系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种数据的存储控制方法、控制器、物理硬盘，及系统。本发明专利技术实施例方法包括：控制器接收输入输出I/O请求；控制器依据获取的逻辑设备编号LUN与物理硬盘的对应关系，确定所述I/O请求中指示的LUN对应的物理硬盘；控制器将所述I/O请求发送给所述物理硬盘，使所述物理硬盘执行所述I/O请求。采用物理硬盘来处理I/O请求，控制器的处理器作为管理和转发寻址的功能设备，该方案利用分布式处理的思路，替代集中式处理，提供了实现单台高性能存储阵列的存储控制方案；该方案随着物理硬盘的增加，整个系统的处理能力也随之增加，可以实现存储阵列性能和容量的线性增加，提高存储阵列的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电学
，特别涉及一种数据的存储控制方法、装置，物理硬盘及系统。
技术介绍
随着闪存价格的不断下降，以及人们对闪存可靠性疑虑的打消，以闪存为存储介质的固态硬盘(Solid State Device/Solid State Drive, SSD)逐步得到应用。目前,SSD在外观形态以及接口规范上，大多数都从机械硬盘进行继承，例如2. 5寸的大小、串行高级技术附件 / 串行小型计算机系统(Serial Advanced Technology Attachment, SerialAttached SCSI，SATA/SAS)接口等。这种做法的好处是，SSD可以直接插入到现有的存储阵列中，作为高性能存储资源为整个存储阵列进行加速，或者直接替代SATA/SAS硬盘以构建高性能存储阵列。从已有的各种实践和数据来看，SATA/SAS接口并不能充分发挥闪存的性能。原因是基于快捷外设互联标准(Peripheral Component Interconnect Express, PCIe)总线接口的SSD性能明显优于相同容量SATA/SAS接口的SSD。一些组织，例如高速非易失记忆(Non Volatile Memory Express, NVMe),已经在PCIe SSD接口规范上做了很大的努力，也取得了很大的成绩。PCIe接口的SSD，将会成为高性能存储的发展趋势。目前的存储阵列系统进行数据存储控制，采用集中式管理，依靠具有强大的中央处理器(Central Processing Unit, CPU)的控制器来实现。如图1所示，左右两边所示为两个控制器A和控制器B，高性能的CPU与大容量的内存可通信连接，CPU与PCIe软件(Software，SW)连接并通过PCIe SW和PCIe SW与DISK之间的PCIe总线与硬盘(DISK)连接，现场可编程门阵列(Field — Programmable GateArray, FPGA)或者专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit, ASIC)与PCIe SW连接，PCIe SW通过PCIe主机接口与主机连接。图1中所示为硬盘为DISK(TDISK11。具体的数据存储控制方案为1、高性能的通过PCIe SW和PCIe主机接口接收来自主机的读/写(Input and Output, 1/0)请求；2、高性能的将来自主机的1/0请求转换为对硬盘的1/0请求；还可能会依靠FPGA或者ASIC芯片，来协助处理1/0，例如协助处理独立硬盘冗余阵列(Redundant Array of Independent Disks, RAID)计算等；RAID 是指将多个独立的硬盘组成一个硬盘组，同时将数据分割成多块，分别存在在该硬盘组的不同硬盘上，从而提升性能；不同硬盘上的数据采取复制或者校验的方法来提供冗余，能够在一块或者多块硬盘发生故障时保证数据不丢失。3、高性能的CPU执行对硬盘的1/0请求的具体内容，从而实现数据存储控制。该方案是一种集中式的架构，由高性能CPU(还可搭配FPGA/ASIC)来驱动每块SSD的性能发挥，在后端SSD数量不多的情况下，可以充分发挥每一块SSD的性能，但是随着SSD的增加，控制器的计算能力很快会被耗尽，从而形成性能瓶颈。因此存储阵列内部无法做到性能和容量的线性增加。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种数据的存储控制方法、装置，硬盘及系统，用于提供一种分布式的存储控制方法，来实现存储阵列性能和容量的线性增加，提高存储阵列的性能。一种数据的存储控制方法，包括控制器接收输入输出I/O请求；控制器依据获取的逻辑设备编号LUN与物理硬盘的对应关系，确定所述I/O请求中指示的LUN对应的物理硬盘；控制器将所述I/O请求发送给所述物理硬盘，使所述物理硬盘执行所述I/o请求。一种数据的存储控制方法，包括物理硬盘中的处理器接收来自控制器的I/O请求；所述物理硬盘由控制器依据所述I/O请求中指示的LUN以及获取的逻辑设备编号LUN与物理硬盘的对应关系确定；物理硬盘中的处理器处理所述I/O请求，得到处理结果。一种控制器，包括第一接收单元，用于接收输入输出I/O请求；第一处理器，用于依据获取的逻辑设备编号LUN与物理硬盘的对应关系，确定所述第一接收单元接收的I/O请求中指示的LUN对应的物理硬盘；发送单元，用于将所述I/O请求发送给所述第一处理器确定的物理硬盘，使所述物理硬盘执行所述I/O请求。一种物理硬盘，包括第二接收单元，用于接收来自控制器的I/O请求，并转发给第二处理器；所述物理硬盘由控制器依据所述I/o请求中指示的LUN以及获取的逻辑设备编号LUN与物理硬盘的对应关系确定；第二处理器，用于处理所述I/O请求，得到处理结果。一种数据的存储控制系统，包括本专利技术实施例提供的控制器和本专利技术实施例提供的物理硬盘。从以上技术方案可以看出，本专利技术实施例具有以下优点采用物理硬盘来处理I/0请求，控制器的处理器作为管理和转发寻址的功能设备，该方案利用分布式处理的思路，替代集中式处理，提供了实现单台高性能存储阵列的存储控制方案；该方案随着物理硬盘的增加，整个系统的处理能力也随之增加，可以实现存储阵列性能和容量的线性增加，提高存储阵列的性能。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术采用集中式管理的装置结构图；图2为本专利技术实施例方法流程示意图3为本专利技术实施例另一方法流程示意图；图4为本专利技术实施例采用分布式管理的结构示意图；图5为本专利技术实施例数据架构示意图；图6为本专利技术实施例控制器结构示意图；图7为本专利技术实施例物理硬盘结构示意图；图8为本专利技术实施例系统结构示意图。具体实施例方式为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供了一种数据的存储控制方法，如图2所示，包括201 :控制器接收输入输出I/O请求；上述I/O请求的来源可以是主机也可以是其他总线的I/O设备，其具体来源并不影响本专利技术实施例的实现，本专利技术实施例对此不予限定。202 :控制器依据获取的逻辑设备编号(logical unit number,LUN)与物理硬盘的对应关系，确定上述I/O请求中指示的LUN对应的物理硬盘；LUN与物理硬盘的对应关系的获得方式可能有很多种，例如控制器将接入的物理硬盘进行拆分，得到一个或一个以上的逻辑硬盘，将两个或两个以上的逻辑硬盘组成独立硬盘冗余阵列RAID，并建立LUN与RAID的对应关系，和LUN与物理硬盘的对应关系；或者，获取预先配置的对应关系，上述对应关系包括物理硬盘与由其拆分得到的逻辑硬盘的对应关系，逻辑硬盘与两个或两个以上的逻辑硬盘组成的RAID的对应关系，LUN与RAID的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据的存储控制方法，其特征在于，包括：控制器接收输入输出I/O请求；控制器依据获取的逻辑设备编号LUN与物理硬盘的对应关系，确定所述I/O请求中指示的LUN对应的物理硬盘；控制器将所述I/O请求发送给所述物理硬盘，使所述物理硬盘执行所述I/O请求。

【技术特征摘要】
1.一种数据的存储控制方法，其特征在于，包括控制器接收输入输出I/o请求；控制器依据获取的逻辑设备编号LUN与物理硬盘的对应关系，确定所述I/O请求中指示的LUN对应的物理硬盘；控制器将所述I/O请求发送给所述物理硬盘，使所述物理硬盘执行所述I/O请求。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，还包括控制器将接入的物理硬盘进行拆分，得到一个或一个以上的逻辑硬盘，将两个或两个以上的逻辑硬盘组成独立硬盘冗余阵列RAID，并建立LUN与RAID的对应关系，和LUN与物理硬盘的对应关系；或者，获取预先配置的对应关系，所述对应关系包括物理硬盘与由其拆分得到的逻辑硬盘的对应关系，逻辑硬盘与两个或两个以上的逻辑硬盘组成的RAID的对应关系，LUN与 RAID的对应关系，和LUN与物理硬盘的对应关系。3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，若LUN对应的物理硬盘为物理硬盘组，所述确定所述I/O请求中指示的LUN对应的物理硬盘包括控制器将所述物理硬盘组中当前更具处理能力的物理硬盘确定为所述I/O请求中指示的LUN对应的物理硬盘。4.根据权利要求1至3任意一项所述方法，其特征在于，还包括控制器统计并记录各物理硬盘的工作状态。5.一种数据的存储控制方法，其特征在于，包括物理硬盘中的处理器接收来自控制器的I/O请求；所述物理硬盘由控制器依据所述I/O请求中指示的LUN以及获取的逻辑设备编号LUN与物理硬盘的对应关系确定；物理硬盘中的处理器处理所述I/O请求，得到处理结果。6.根据权利要求5所述方法，其特征在于，所述处理所述I/O请求包括获取所述I/o请求中指示的逻辑设备编号LUN ;获取所述LUN对应的RAID ;获取组成所述RAID的逻辑硬盘所在的物理硬盘；按照所述I/O请求对应的处理数据对应逻辑硬盘所在的物理硬盘将所述I/O请求进行拆分，然后将各拆分后的I/O请求发送给拆分后的I/O请求对应的物理硬盘，使接收到拆分后的I/O请求的物理硬盘处理各自接收到的拆分后的I/O请求。7.根据权利要求6所述方法，其特征在于，所述获取所述LUN对应的RAID;获取组成所述RAID的逻辑硬盘所在的物理硬盘，包括获取由所述控制器生成的所述LUN对应的RAID，以及组成所述RAID的逻辑硬盘所在的物理硬盘。8.—种控制器,其特征在于,包括第一接收单元，用于接收输入输出I/O请求；第一处理器，用于依据获取的逻辑设备编号LUN与物理硬盘的对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚涛，蔡涛，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：