專利名稱：多個(gè)存儲(chǔ)裝置中的數(shù)據(jù)冗余的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，且更具體地說涉及存儲(chǔ)裝置中的數(shù)據(jù)冗余。
背景技術(shù)：
存儲(chǔ)系統(tǒng)是現(xiàn)代企業(yè)計(jì)算系統(tǒng)的性能的最具限制性方面中的一者。基于硬盤驅(qū)動(dòng)器 的存儲(chǔ)裝置的性能通過査找時(shí)間和半旋轉(zhuǎn)的時(shí)間來確定。通過減少查找時(shí)間和減少旋轉(zhuǎn) 等待時(shí)間來增加性能。然而，在驅(qū)動(dòng)器可旋轉(zhuǎn)多快方面存在限制。當(dāng)代最快的驅(qū)動(dòng)器可 達(dá)至lj 15,000 rpm。
圖1說明根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)100。在系統(tǒng)100中，至少一個(gè)計(jì)算機(jī)102-108耦合 到主機(jī)控制器110和112。主機(jī)控制器110和112耦合到多個(gè)磁盤114-120。
通常，系統(tǒng)100經(jīng)配置為獨(dú)立磁盤冗余陣列(RAID) -1，將磁盤114-116的鏡像內(nèi) 容存儲(chǔ)在磁盤118-120中。磁盤114-116被稱為通過磁盤118-120鏡像。
通過復(fù)制磁盤114-116、主機(jī)控制器110和其間的連接來實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的增加的 可靠性。因此，可靠的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠至少在存在磁盤114-120、 RAID控制器110和 112、計(jì)算機(jī)102-108和其間的連接的單個(gè)故障的條件下操作。然而，通過使用系統(tǒng)100， 存儲(chǔ)系統(tǒng)性能可能仍然是不夠的。另外，增加此類系統(tǒng)的性能在當(dāng)前是昂貴的且經(jīng)常是 不可行的。
因此需要處理與現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)聯(lián)的這些和/或其它問題。

發(fā)明內(nèi)容
提供用于在多個(gè)存儲(chǔ)裝置中提供數(shù)據(jù)冗余的系統(tǒng)、方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。在操作 中，接收存儲(chǔ)命令以用于根據(jù)第一數(shù)據(jù)冗余方案來提供數(shù)據(jù)冗余。另外，對存儲(chǔ)命令進(jìn) 行轉(zhuǎn)譯以用于根據(jù)第二數(shù)據(jù)冗余方案來提供數(shù)據(jù)冗余。此外，輸出經(jīng)轉(zhuǎn)譯的存儲(chǔ)命令用 于在多個(gè)存儲(chǔ)裝置中提供數(shù)據(jù)冗余。


圖1說明根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)。圖2A展示根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于在多個(gè)存儲(chǔ)裝置中提供數(shù)據(jù)冗余的系統(tǒng)。 圖2B展示根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于在多個(gè)存儲(chǔ)裝置中提供數(shù)據(jù)冗余的存儲(chǔ)系統(tǒng)。 圖3展示根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的磁盤組合件。 圖4展示根據(jù)另一實(shí)施例的磁盤組合件。
圖5展示根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于操作冗余磁盤控制器的方法。 圖6展示根據(jù)另一實(shí)施例的用于操作冗余磁盤控制器的方法。 圖7展示根據(jù)另一實(shí)施例的用于操作冗余磁盤控制器的系統(tǒng)。 圖8說明其中可實(shí)施各種先前實(shí)施例的各種結(jié)構(gòu)和/或功能性的示范性系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式
圖2A展示根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于在多個(gè)存儲(chǔ)裝置中提供數(shù)據(jù)冗余的系統(tǒng)280。如 圖所示，系統(tǒng)280包括至少一個(gè)計(jì)算機(jī)285-288。計(jì)算機(jī)285-288與至少一個(gè)控制器 290-291通信。如進(jìn)一步展示，控制器290-291與包括多個(gè)磁盤控制器293-294和多個(gè)存 儲(chǔ)裝置296-299的存儲(chǔ)系統(tǒng)292通信。應(yīng)注意，雖然分開地展示控制器290-291，但在 另一實(shí)施例中此類控制器2卯-291可為--個(gè)單元。另外，多個(gè)磁盤控制器293-294在各 種實(shí)施例中可為一個(gè)單元或獨(dú)立單元。
在操作中，接收存儲(chǔ)命令以用于根據(jù)第一數(shù)據(jù)冗余方案來提供數(shù)據(jù)冗余。另外，對 存儲(chǔ)命令進(jìn)行轉(zhuǎn)譯以用于根據(jù)第二數(shù)據(jù)冗余方案來提供數(shù)據(jù)冗余。此外，輸出經(jīng)轉(zhuǎn)譯的 存儲(chǔ)命令用于在多個(gè)存儲(chǔ)裝置296-299中提供數(shù)據(jù)冗余。
在本描述內(nèi)容的情況下，存儲(chǔ)命令指代存儲(chǔ)和促進(jìn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的任何命令、指令或數(shù) 據(jù)。另外，在本描述內(nèi)容的情況下，數(shù)據(jù)冗余方案指代用于在系統(tǒng)中提供冗余數(shù)據(jù)或容 錯(cuò)的任何類型的方案。舉例來說，在各種實(shí)施例中，數(shù)據(jù)冗余方案可包括(但不限于) 獨(dú)立磁盤冗余陣列(RAID) 0數(shù)據(jù)冗余方案、RAID l數(shù)據(jù)冗余方案、RAID 10數(shù)據(jù)冗 余方案、raid 3數(shù)據(jù)冗余方案、raid 4數(shù)據(jù)冗余方案、raid 5數(shù)據(jù)冗余方案、raid 50 數(shù)據(jù)冗余方案、RAID 6數(shù)據(jù)冗余方案、RAID 60數(shù)據(jù)冗余方案、平方奇偶(square parity) 數(shù)據(jù)冗余方案、任何非標(biāo)準(zhǔn)RAID數(shù)據(jù)冗余方案、任何嵌套RAID數(shù)據(jù)冗余方案和/或滿 足上述定義的任何其它數(shù)據(jù)冗余方案。
在一個(gè)實(shí)施例中，第一數(shù)據(jù)冗余方案可包括RAID l數(shù)據(jù)冗余方案。在另一實(shí)施例 中，第二數(shù)據(jù)冗余方案可包括RAID 5數(shù)據(jù)冗余方案。在另一實(shí)施例中，第二數(shù)據(jù)冗余 方案可包括RAID 6數(shù)據(jù)冗余方案。
此外，在本描述內(nèi)容的情況下，多個(gè)存儲(chǔ)裝置296-299可表示任何類型的存儲(chǔ)裝置。舉例來說，在各種實(shí)施例中，存儲(chǔ)裝置296-299可包括(但不限于)機(jī)械存儲(chǔ)裝置(例 如，磁盤驅(qū)動(dòng)器等)、固態(tài)存儲(chǔ)裝置(例如，動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)、快閃存儲(chǔ) 器等)和/或任何其它存儲(chǔ)裝置。在存儲(chǔ)裝置296-299包括快閃存儲(chǔ)器的情況下，快閃存 儲(chǔ)器可包括(但不限于)單層單元(SLC)裝置、多層單元(MLC)裝置、NOR快閃存 儲(chǔ)器、NAND快閃存儲(chǔ)器、MLCNAND快閃存儲(chǔ)器、SLC NAND快閃存儲(chǔ)器等。
現(xiàn)將關(guān)于各種可選結(jié)構(gòu)和特征來陳述更說明性的信息，按照用戶的要求，可能或可 能不以所述各種可選結(jié)構(gòu)和特征來實(shí)施上述框架。應(yīng)明顯注意到，陳述以下信息用于說 明性目的且其不應(yīng)被理解為以任何方式具有限制性。以下特征中的任一者可視情況在排 除或不排除所描述的其它特征的情況下被并入。
圖2B展示根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于在多個(gè)存儲(chǔ)裝置中提供數(shù)據(jù)冗余的存儲(chǔ)子系統(tǒng) 250。作為一選項(xiàng)，存儲(chǔ)子系統(tǒng)250可在圖2A的細(xì)節(jié)的情況下查看。然而，存儲(chǔ)子系統(tǒng) 250當(dāng)然可在任何所要環(huán)境的情況下實(shí)施。還應(yīng)注意，以上所提及的定義可在本描述內(nèi) 容期間適用。
如圖所示，存儲(chǔ)子系統(tǒng)250包括多個(gè)主要存儲(chǔ)裝置231-232和用以增加用于包括冗 余信息的存儲(chǔ)容量的至少一個(gè)額外存儲(chǔ)裝置233-234。存儲(chǔ)子系統(tǒng)250的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的量 可被看作是多個(gè)主要存儲(chǔ)裝置231-232的存儲(chǔ)容量的總和。作為一選項(xiàng)，存儲(chǔ)容量還可 通過額外存儲(chǔ)裝置233-234來擴(kuò)充。當(dāng)然，在一個(gè)實(shí)施例中，可獨(dú)自使用額外存儲(chǔ)裝置 233-234來存儲(chǔ)從所存儲(chǔ)數(shù)據(jù)計(jì)算的冗余信息。
如進(jìn)一步展示，第一磁盤控制器210包括至少一個(gè)端口 201。在操作中，端口 201 中的至少一者可充當(dāng)存儲(chǔ)子系統(tǒng)250的第一端口。另外，端口 201中的至少一者可充當(dāng) 第一磁盤控制器210到磁盤控制器總線203、電源連接275以及將第一磁盤控制器210 耦合到存儲(chǔ)裝置231-234的對應(yīng)總線241-244的內(nèi)部連接211-214的端口。
總線203將第一磁盤控制器210耦合到第二磁盤控制器220。在操作中，總線203 可用以監(jiān)視第一磁盤控制器210與第二磁盤控制器220的操作。當(dāng)?shù)诙疟P控制器220 檢測到第一磁盤控制器210的故障時(shí)，磁盤控制器220可通過經(jīng)由磁盤控制器總線203 發(fā)出斷開請求到第一磁盤控制器210來與對應(yīng)的總線241-244斷開內(nèi)部連接211-214。
將第一磁盤控制器210耦合到第二磁盤控制器220的總線203也可用以使用第一磁 盤控制器210來監(jiān)視第二磁盤控制器220的操作。當(dāng)?shù)谝淮疟P控制器210檢測到第二磁 盤控制器220的故障時(shí)，第一磁盤控制器210可通過經(jīng)由磁盤控制器總線203發(fā)出斷開 請求到第二磁盤控制器220來與對應(yīng)的總線241-244斷開內(nèi)部連接221-224。
在一個(gè)實(shí)施例中，第一磁盤控制器210可檢測內(nèi)部不正確操作或與第一磁盤控制器210相關(guān)聯(lián)的不正確操作。在此情況下，當(dāng)檢測到內(nèi)部不正確操作時(shí)，第一磁盤控制器 210可斷開與對應(yīng)總線241-244的連接211-214。類似地，第二磁盤控制器220可檢測內(nèi) 部不正確操作或與第二磁盤控制器220相關(guān)聯(lián)的不正確操作。在此情況下，當(dāng)檢測到內(nèi) 部不正確操作時(shí)，第二磁盤控制器220可斷開與對應(yīng)總線241-244的連接221-224。
另外，在一個(gè)實(shí)施例中，第一和第二磁盤控制器210和220可檢測磁盤控制器總線 203的故障。在此情況下，第二磁盤控制器220可斷開與對應(yīng)總線241-244的連接 221-224，且第一磁盤控制器210可保持活動(dòng)。在另一實(shí)施例中，第一磁盤控制器210 可斷開與對應(yīng)總線241-244的連接211-214，且第二磁盤控制器220可保持活動(dòng)。在又 一實(shí)施例中，即將保持活動(dòng)的磁盤控制器可斷開即將不活動(dòng)的控制器的連接。
應(yīng)注意，總線211-214和221-224的斷開可經(jīng)由三個(gè)狀態(tài)電路、多路復(fù)用器或用于 斷開總線211-214和221-224的任何其它電路來實(shí)施。舉例來說，在一個(gè)實(shí)施例中，斷 開可通過將與磁盤控制器210或220相關(guān)聯(lián)的三個(gè)狀態(tài)總線驅(qū)動(dòng)器置于高阻抗?fàn)顟B(tài)來完 成。在另一實(shí)施例中，斷開可通過控制存儲(chǔ)裝置231-234的輸入上的多路復(fù)用器來完成。
如進(jìn)一步展示，第二磁盤控制器220包括至少一個(gè)端口 202。在操作中，端口 202 中的至少一者可充當(dāng)存儲(chǔ)子系統(tǒng)250的第二端口。另外，端口 202中的至少一者可充當(dāng) 第二磁盤控制器220到磁盤控制器總線203、電源連接276以及將第二磁盤控制器220 耦合到存儲(chǔ)裝置231-234的對應(yīng)總線241-244的內(nèi)部連接221-224的端口。
在提供單個(gè)冗余存儲(chǔ)裝置233且沒有額外的冗余存儲(chǔ)裝置234的情況下，存儲(chǔ)子系 統(tǒng)250可在存在存儲(chǔ)裝置231-233中任一者的單個(gè)故障的條件下操作而沒有數(shù)據(jù)損耗。 在一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)據(jù)和冗余信息的組織可根據(jù)RAID 5。在另一實(shí)施例中，數(shù)據(jù)和冗 余信息的組織可根據(jù)RAID6、 RAID 10、 RAID 50、 RAID 60、平方奇偶冗余方案等。
在提供兩個(gè)冗余存儲(chǔ)裝置233和234的情況下，存儲(chǔ)子系統(tǒng)250可在存在存儲(chǔ)裝置 231-234中任兩者的故障的條件下繼續(xù)操作而沒有任何數(shù)據(jù)損耗。在操作中，端口 201 和202可將存儲(chǔ)在存儲(chǔ)子系統(tǒng)250中的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)為兩個(gè)常規(guī)獨(dú)立鏡像磁盤。在此情況下， 此類常規(guī)獨(dú)立鏡像磁盤可表現(xiàn)為RAID 1、 RAID 10、 RAID 50、 RAID 60、平方奇偶冗 余方案等。
到存儲(chǔ)子系統(tǒng)250的電力可通過經(jīng)由電連接252耦合到第一電源單元253的第一電 力連接器251來供應(yīng)。到存儲(chǔ)子系統(tǒng)250的電力也可通過經(jīng)由連接262耦合到第二電源 單元263的第二電力連接器261來供應(yīng)。作為一選項(xiàng)，第一電源253的輸出和第二電源 263的輸出可通過配電網(wǎng)絡(luò)270而結(jié)合且分配到磁盤控制器210和220以及存儲(chǔ)裝置 231-234。存儲(chǔ)裝置231-234經(jīng)由對應(yīng)的連接271-274耦合到配電網(wǎng)絡(luò)270。磁盤控制器210和220經(jīng)由電源連接275和276耦合到配電網(wǎng)絡(luò)270。
在到電力連接器251的電力發(fā)生故障的情況下，到存儲(chǔ)子系統(tǒng)250的電力可通過電 力連接器261來供應(yīng)。類似地，在到電力連接器261的電力發(fā)生故障的情況下，到存儲(chǔ) 子系統(tǒng)250的電力可通過電力連接器251來供應(yīng)。在連接252發(fā)生故障的情況下，到存 儲(chǔ)子系統(tǒng)250的電力可通過連接262來供應(yīng)。在連接262發(fā)生故障的情況下，到存儲(chǔ)子 系統(tǒng)250的電力可通過連接252來供應(yīng)。
在電源253發(fā)生故障的情況下，到存儲(chǔ)子系統(tǒng)250的電力可通過電源263來供應(yīng)。 如果電源263發(fā)生故障，那么到存儲(chǔ)子系統(tǒng)250的電力可通過電源253來供應(yīng)。類似地， 當(dāng)連接254發(fā)生故障時(shí)，到存儲(chǔ)子系統(tǒng)250的電力可通過連接264來供應(yīng)。同樣地，當(dāng) 連接264發(fā)生故障時(shí)，到存儲(chǔ)子系統(tǒng)250的電力可通過連接254來供應(yīng)。因此，存儲(chǔ)子 系統(tǒng)250容許各種組件的故障，而不會(huì)使存儲(chǔ)子系統(tǒng)250不能操作。
在一個(gè)實(shí)施例中，磁盤控制器210和/或220可含有用以檢測到電源253和263的電 力斷開的電路。另外，此類電路可提供電力以將磁盤控制器210和220的狀態(tài)保存到存 儲(chǔ)裝置231-234中，使得不發(fā)生數(shù)據(jù)損耗。舉例來說，可檢測電源253和/或263的斷開。
在此情況下，響應(yīng)于檢測到電源253和263的斷開，可將電力供應(yīng)到存儲(chǔ)裝置 231-234。電源253和263可將電力供應(yīng)到存儲(chǔ)子系統(tǒng)250持續(xù)足夠的時(shí)間，使得在到電 源253和263兩者的電力斷開之后，可完成將磁盤控制器210和220的狀態(tài)寫入到存儲(chǔ) 裝置231-234中。因此，可將電力提供到存儲(chǔ)裝置231-234直到?jīng)]有數(shù)據(jù)損耗將由于電 源253和263的斷開而發(fā)生時(shí)的至少一點(diǎn)為止。在各種實(shí)施例中，電源253和263可包 括電池、電容器和/或用以在到電源253和263的電力斷開時(shí)將電力提供到存儲(chǔ)子系統(tǒng) 250的任何其它組件。
應(yīng)注意，存儲(chǔ)子系統(tǒng)250可在存在圖2B中說明的任何元件的任何單個(gè)故障的條件 下繼續(xù)操作而沒有數(shù)據(jù)損耗。還應(yīng)注意，在各種實(shí)施例中，存儲(chǔ)裝置231-234可為機(jī)械 存儲(chǔ)裝置、非機(jī)械存儲(chǔ)裝置、易失性或非易失性存儲(chǔ)裝置。此外，在各種實(shí)施例中，存 儲(chǔ)裝置231-234可包括(但不限于)DRAM或快閃存儲(chǔ)裝置(例如，SLC裝置、MLC 裝置、NOR門快閃裝置、NAND門快閃存儲(chǔ)裝置等)。
此外，在一個(gè)實(shí)施例中，磁盤控制器210和220可實(shí)施為兩個(gè)獨(dú)立芯片。在另一實(shí) 施例中，磁盤控制器210和220可實(shí)施在一個(gè)芯片或電路小片上。舉例來說，此類實(shí)施 可基于封裝問題來確定。
圖3展示根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的磁盤組合件300。作為一選項(xiàng)，磁盤組合件300可實(shí)施 在圖1-2的功能性和結(jié)構(gòu)的情況中。然而，磁盤組合件300當(dāng)然可在任何所要環(huán)境的情
9況下實(shí)施。還應(yīng)注意，以上所提及的定義可在本描述內(nèi)容期間適用。
如圖所示，磁盤組合件300包括印刷電路板302,其包括磁盤驅(qū)動(dòng)器(未圖示)； 電力連接器，其具有作為SATA (串行高級技術(shù)附件)連接器304的一部分的主要端口； 以及電力連接器，其具有作為第二SATA連接器306的一部分的次要端口。在一個(gè)實(shí)施 例中，磁盤組合件300可包括SAS (串行附接SCSI)連接器。舉例來說，磁盤組合件 300可包括印刷電路板302，其包括磁盤驅(qū)動(dòng)器(未圖示)；電力連接器，其具有作為 SAS連接器304的一部分的主要端口；以及電力連接器，其具有作為第二 SAS連接器 306的一部分的次要端口。
作為一選項(xiàng)，連接器304和306可將磁盤組合件300暴露為某數(shù)據(jù)冗余配置。舉例 來說，SATA接口可將磁盤組合件300暴露為以RAID 1模式配置的一對磁盤。在另一實(shí) 施例中，SAS接口可將磁盤組合件300暴露為以RAID l模式配置的磁盤對。在又一實(shí) 施例中，SATA和SAS接口可將磁盤組合件300暴露為以RAID 0模式配置的多個(gè)磁盤。
圖4展示根據(jù)另一實(shí)施例的磁盤組合件400。作為一選項(xiàng)，磁盤組合件400可實(shí)施 在圖1-3的功能性和結(jié)構(gòu)的情況中。然而，磁盤組合件400當(dāng)然可在任何所要環(huán)境的情 況下實(shí)施。還應(yīng)注意，以上所提及的定義可在本描述內(nèi)容期間適用。
如圖所示，磁盤組合件400包括兩個(gè)或兩個(gè)以上磁盤組合件410和420。作為一選 項(xiàng)，磁盤組合件410和420可包括來自圖3的磁盤組合件300。在此情況下，每一磁盤 組合件410和420可包括印刷電路板和連接器430。
視情況，每一磁盤組合件410和420可經(jīng)由電連接401而互連。在此情況下，電連 接401可表示磁盤控制器總線，例如圖2B的磁盤控制器總線203。在操作中，磁盤組 合件400可通過允許一個(gè)以上磁盤(例如，磁盤組合件410和420)占據(jù)常規(guī)或主要存 儲(chǔ)裝置(例如，磁盤驅(qū)動(dòng)器等)的空間來增加系統(tǒng)的存儲(chǔ)性能。
圖5展示根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于操作冗余磁盤控制器的方法500。作為一選項(xiàng)，本 方法500可實(shí)施在圖l-4的功能性和結(jié)構(gòu)的情況中。然而，方法500當(dāng)然可在任何所要 的環(huán)境中實(shí)行。還應(yīng)注意，以上所提及的定義可在本描述內(nèi)容期間適用。
如圖所示，存儲(chǔ)系統(tǒng)(例如，磁盤組合件等)被加電。見操作510。監(jiān)視存儲(chǔ)系統(tǒng) 的磁盤控制器。見操作520。作為一選項(xiàng)，可通過另一磁盤控制器來監(jiān)視所述磁盤控制 器。此類監(jiān)視可包括經(jīng)由兩個(gè)磁盤控制器之間的總線(例如，圖2B的磁盤控制器總 線203等)來監(jiān)視磁盤控制器；和/或監(jiān)視對應(yīng)于存儲(chǔ)系統(tǒng)的存儲(chǔ)裝置的總線(例如，對 應(yīng)存儲(chǔ)裝置231-234的總線241-244等)上的活動(dòng)。
存儲(chǔ)系統(tǒng)繼續(xù)操作，監(jiān)視磁盤控制器，直到其確定所監(jiān)視的磁盤控制器己發(fā)生故障為止。見操作530。如果所監(jiān)視的磁盤控制器發(fā)生故障，那么將所監(jiān)視的磁盤控制器斷開。見操作540。 '
在一個(gè)實(shí)施例中，磁盤控制器的斷開可通過經(jīng)由兩個(gè)磁盤控制器之間的總線(例如，圖2B的磁盤控制器總線203等)發(fā)出斷開命令來實(shí)施。在此情況下，斷開命令可包括斷開將所監(jiān)視磁盤控制器鏈接到存儲(chǔ)裝置的總線(例如，圖2B的連接211-214或221-224)。在一個(gè)實(shí)施例中，可通過其它磁盤控制器來監(jiān)視多個(gè)磁盤控制器。在此情況下，可將多個(gè)磁盤控制器中的每一磁盤控制器看作所監(jiān)視的磁盤控制器。
圖6展示根據(jù)另一實(shí)施例的用于操作冗余磁盤控制器的方法600。作為一選項(xiàng)，本方法600可實(shí)施在圖1-5的功能性和結(jié)構(gòu)的情況中。然而，方法600當(dāng)然可在任何所要的環(huán)境中實(shí)行。還應(yīng)注意，以上所提及的定義可在本描述內(nèi)容期間適用。
如圖所示，存儲(chǔ)系統(tǒng)(例如，磁盤組合件等)被加電。見操作610。監(jiān)視存儲(chǔ)系統(tǒng)的至少兩個(gè)磁盤控制器之間的鏈接。見操作620。在一個(gè)實(shí)施例中，磁盤控制器之間的鏈接可包括圖2B的磁盤控制器總線203。另外，磁盤控制器之間的鏈接可通過磁盤控制器中的至少一者來監(jiān)視(例如，圖2B的第一和第二磁盤控制器210和220等)。
存儲(chǔ)系統(tǒng)繼續(xù)操作，監(jiān)視鏈接，直到其確定所述鏈接己發(fā)生故障為止。見操作630。如果鏈接發(fā)生故障，那么將一個(gè)磁盤控制器斷開。見操作640。
在一個(gè)實(shí)施例中，斷開可包括斷開將磁盤控制器鏈接到存儲(chǔ)裝置的總線(例如，圖2B的連接211-214或221-224等)。在此情況下，可不處理與斷開的控制器相關(guān)聯(lián)的端口所接收的命令。作為一實(shí)例，兩個(gè)磁盤控制器中的第二者可在第一與第二磁盤控制器之間的鏈接發(fā)生故障后斷開。在此情況下，第一控制器可繼續(xù)操作，且可不處理來自第二磁盤控制器的端口的命令。
圖7展示根據(jù)另一實(shí)施例的用于操作冗余磁盤控制器的系統(tǒng)700。作為一選項(xiàng)，系統(tǒng)700可實(shí)施在圖1-6的功能性和結(jié)構(gòu)的情況中。然而，系統(tǒng)700當(dāng)然可在任何所要的環(huán)境中實(shí)施。還應(yīng)注意，以上所提及的定義可在本描述內(nèi)容期間適用。
如圖所示，提供至少一個(gè)計(jì)算機(jī)702-706。計(jì)算機(jī)702-706耦合到多個(gè)RAID控制器712-714。控制器712-714與多個(gè)存儲(chǔ)裝置716-722通信。此類通信可包括利用與存儲(chǔ)裝置716-722相關(guān)聯(lián)的端口。
系統(tǒng)700的可靠性可通過使用具有驅(qū)動(dòng)器內(nèi)冗余的存儲(chǔ)裝置716-722 (例如，圖2B的存儲(chǔ)系統(tǒng)250)來實(shí)現(xiàn)。此外，可復(fù)制所有連接(例如，總線等)以確保系統(tǒng)700的可靠性。作為一選項(xiàng)，存儲(chǔ)裝置716-722可各自每個(gè)裝置包括兩個(gè)端口，從而提供與使用具有單個(gè)端口的存儲(chǔ)裝置相比兩倍的帶寬。此外，每一存儲(chǔ)裝置716-722可通過利用
11例如RAID 5、 RAID 6、 RAID 10、 RAID 50、 RAID 60、平方奇偶冗余方案等冗余系統(tǒng)來模擬兩個(gè)磁盤。
作為一選項(xiàng)，可利用寫入減少邏輯708-710來減少到存儲(chǔ)裝置716-722的寫入的數(shù)目。在此情況下，對存儲(chǔ)命令進(jìn)行轉(zhuǎn)譯以用于提供數(shù)據(jù)冗余可在減少之后執(zhí)行。舉例來說，可接收存儲(chǔ)命令以用于根據(jù)控制器712-714的第一數(shù)據(jù)冗余方案(例如，RAID 5、RAID 6、 RAID 10、 RAID 50、 RAID 60、平方奇偶冗余方案等)來提供數(shù)據(jù)冗余。
接著可利用寫入減少邏輯708-710來減少到存儲(chǔ)裝置716-722的寫入的數(shù)目。接著可(例如，通過電路)對存儲(chǔ)命令進(jìn)行轉(zhuǎn)譯，以用于根據(jù)與存儲(chǔ)裝置716-722相關(guān)聯(lián)的第二數(shù)據(jù)冗余方案提供數(shù)據(jù)冗余。在一個(gè)實(shí)施例中，第二數(shù)據(jù)冗余方案可與第一數(shù)據(jù)冗余方案(例如，RAID 5、 RAID 6、 RAID 10、 RAID 50、 RAID 60、平方奇偶冗余方案等)相同。在另一實(shí)施例中，第二數(shù)據(jù)冗余方案可與第一數(shù)據(jù)冗余方案(例如，RAID 1、RAID6、 RAID 10、 RAID 50、 RAID 60、平方奇偶冗余方案等)不同。
在一個(gè)實(shí)施例中，可利用寫入減少邏輯708-710將所接收的用于根據(jù)第一數(shù)據(jù)冗余方案提供數(shù)據(jù)冗余的存儲(chǔ)命令格式化為與第二數(shù)據(jù)冗余方案兼容的格式。嚴(yán)格地作為一選項(xiàng)，RAID控制器712-714可包括具有如在存儲(chǔ)裝置716-722的情況中所描述的驅(qū)動(dòng)器內(nèi)冗余的系統(tǒng)。以此方式，可減少到存儲(chǔ)裝置716-722的寫入的數(shù)目。因此，可對存儲(chǔ)命令進(jìn)行轉(zhuǎn)譯以在減少寫入的數(shù)目之后根據(jù)與存儲(chǔ)裝置716-722相關(guān)聯(lián)的第二數(shù)據(jù)冗余方案來提供數(shù)據(jù)冗余。以此方式，可避免數(shù)據(jù)的隨機(jī)化。
圖8說明其中可實(shí)施各種先前實(shí)施例的各種結(jié)構(gòu)和/或功能性的示范性系統(tǒng)800。如圖所示，提供包括連接到通信總線802的至少一個(gè)主機(jī)處理器801的系統(tǒng)800。系統(tǒng)800還包括主存儲(chǔ)器804?？刂七壿?軟件)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在可采用隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)形式的主存儲(chǔ)器804中。
系統(tǒng)800還包括圖形處理器806和顯示器808 (即，計(jì)算機(jī)監(jiān)視器)。在一個(gè)實(shí)施例中，圖形處理器806可包括多個(gè)著色器模塊、光柵化模塊等。上述模塊中的每一者可甚至位于單個(gè)半導(dǎo)體平臺上以形成圖形處理單元(GPU)。
在本描述內(nèi)容中，單個(gè)半導(dǎo)體平臺可指代唯一基于整體式半導(dǎo)體的集成電路或芯片。應(yīng)注意，術(shù)語單個(gè)半導(dǎo)體平臺還可指代具有增加的連接性的多芯片模塊，其模擬芯片上操作，且與利用常規(guī)中央處理單元(CPU)和總線實(shí)施方案相比產(chǎn)生了實(shí)質(zhì)的改進(jìn)。當(dāng)然，各種模塊也可分開定位或按照用戶要求以半導(dǎo)體平臺的各種組合定位。
系統(tǒng)800還可包括次要存儲(chǔ)裝置810。次要存儲(chǔ)裝置810包括(例如)硬盤驅(qū)動(dòng)器和/或可移除式存儲(chǔ)裝置驅(qū)動(dòng)器，其表示軟盤驅(qū)動(dòng)器、磁帶驅(qū)動(dòng)器、壓縮磁盤驅(qū)動(dòng)器等。可移除式存儲(chǔ)裝置驅(qū)動(dòng)器以眾所周知的方式從可移除式存儲(chǔ)單元進(jìn)行讀取和/或向可移除式存儲(chǔ)單元進(jìn)行寫入。
計(jì)算機(jī)程序或計(jì)算機(jī)控制邏輯算法可存儲(chǔ)在主存儲(chǔ)器804和/或次要存儲(chǔ)裝置810中。此類計(jì)算機(jī)程序在執(zhí)行時(shí)使系統(tǒng)800能夠執(zhí)行各種功能。存儲(chǔ)器804、存儲(chǔ)裝置810和/或任何其它存儲(chǔ)裝置是計(jì)算機(jī)可讀媒體的可能實(shí)例。
在一個(gè)實(shí)施例中，各個(gè)先前圖式的結(jié)構(gòu)和/或功能性可在以下情況下實(shí)施主機(jī)處理器801、圖形處理器806、次要存儲(chǔ)裝置810、具有主機(jī)處理器801和圖形處理器806兩者的能力的至少一部分的集成電路(未圖示)、芯片集(即，經(jīng)設(shè)計(jì)以作為用于執(zhí)行相關(guān)功能的單元而工作和出售的集成電路的群組等)和/或在此方面的任何其它集成電路。
然而，各個(gè)先前圖式的結(jié)構(gòu)和/或功能性可在以下情況下實(shí)施通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、電路板系統(tǒng)、專用于娛樂目的的游戲控制臺系統(tǒng)、專用系統(tǒng)和/或任何其它所要的系統(tǒng)。舉例來說，系統(tǒng)800可采用桌上型計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)和/或任何其它類型的邏輯的形式。然而，系統(tǒng)800可采用各種其它裝置的形式，包括(但不限于)個(gè)人數(shù)字助理(PDA)裝置、移動(dòng)電話裝置、電視等。
此外，雖然未圖示，但系統(tǒng)800可耦合到網(wǎng)絡(luò)(例如，電信網(wǎng)絡(luò)、局域網(wǎng)(LAN)、無線網(wǎng)絡(luò)、例如因特網(wǎng)的廣域網(wǎng)(WAN)、對等網(wǎng)絡(luò)、電纜網(wǎng)絡(luò)等)以用于通信目的。
雖然上文已描述各種實(shí)施例，但應(yīng)理解，其僅通過實(shí)例而非限制的方式來呈現(xiàn)。因此，優(yōu)選實(shí)施例的寬度和范圍不應(yīng)受上述示范性實(shí)施例中的任一者限制，而是應(yīng)僅根據(jù)所附權(quán)利要求書及其等效物來界定。
權(quán)利要求
1. 一種方法，其包含接收存儲(chǔ)命令以用于根據(jù)第一數(shù)據(jù)冗余方案來提供數(shù)據(jù)冗余；對所述存儲(chǔ)命令進(jìn)行轉(zhuǎn)譯以用于根據(jù)第二數(shù)據(jù)冗余方案來提供所述數(shù)據(jù)冗余；以及輸出所述經(jīng)轉(zhuǎn)譯的存儲(chǔ)命令以用于在多個(gè)存儲(chǔ)裝置中提供所述數(shù)據(jù)冗余。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一數(shù)據(jù)冗余方案包括獨(dú)立磁盤冗余陣列 (RAID) -l數(shù)據(jù)冗余方案。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第二數(shù)據(jù)冗余方案包括獨(dú)立磁盤冗余陣列 (RAID) -5數(shù)據(jù)冗余方案。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第二數(shù)據(jù)冗余方案包括獨(dú)立磁盤冗余陣列 (RAID) -6數(shù)據(jù)冗余方案。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中所述存儲(chǔ)裝置包括機(jī)械存儲(chǔ)裝置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述機(jī)械存儲(chǔ)裝置包括磁盤驅(qū)動(dòng)器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中所述存儲(chǔ)裝置包括固態(tài)存儲(chǔ)裝置。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述固態(tài)存儲(chǔ)裝置包括快閃存儲(chǔ)器。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述快閃存儲(chǔ)器包括NAND快閃存儲(chǔ)器。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述NAND快閃存儲(chǔ)器包括單層單元(SLC) NAND快閃存儲(chǔ)器。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述NAND快閃存儲(chǔ)器包括多層單元(MLC) NAND快閃存儲(chǔ)器。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述固態(tài)存儲(chǔ)器包括動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 (DRAM)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，且其進(jìn)一步包含檢測所述存儲(chǔ)裝置的電源的斷開。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，且其進(jìn)一步包含響應(yīng)于所述電源的所述斷開的所述 檢測而將電力提供到所述存儲(chǔ)裝置。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中將電力提供到所述存儲(chǔ)裝置直到?jīng)]有數(shù)據(jù)損耗 將由于所述電源的所述斷開而發(fā)生時(shí)的至少一點(diǎn)為止。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中利用電容器來提供所述電力。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中利用電池來提供所述電力。
18. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，且其進(jìn)一步包含減少到所述存儲(chǔ)裝置的寫入的數(shù)目。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中在所述減少之后執(zhí)行所述轉(zhuǎn)譯。
20. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一數(shù)據(jù)冗余方案或所述第二數(shù)據(jù)冗余方案 中的一者包括獨(dú)立磁盤冗余陣列(RAID) -10數(shù)據(jù)冗余方案、獨(dú)立磁盤冗余陣列 (RAID) -50數(shù)據(jù)冗余方案、獨(dú)立磁盤冗余陣列(RAID) -60數(shù)據(jù)冗余方案和平方 奇偶冗余方案中的一者。
21. —種包含在計(jì)算機(jī)可讀媒體上的計(jì)算機(jī)代碼，其包含用于接收存儲(chǔ)命令以用于利用第一數(shù)據(jù)冗余方案來提供數(shù)據(jù)冗余的計(jì)算機(jī)代碼； 用于對所述存儲(chǔ)命令進(jìn)行轉(zhuǎn)譯以用于利用第二數(shù)據(jù)冗余方案來提供所述數(shù)據(jù)冗余的計(jì)算機(jī)代碼；以及用于輸出所述經(jīng)轉(zhuǎn)譯的存儲(chǔ)命令以用于在多個(gè)存儲(chǔ)裝置中提供所述數(shù)據(jù)冗余的計(jì)算機(jī)代碼。
22. —種設(shè)備，其包含電路，其用于將適于利用第一數(shù)據(jù)冗余方案來提供數(shù)據(jù)冗余的存儲(chǔ)命令轉(zhuǎn)譯為適于利用第二數(shù)據(jù)冗余方案來提供所述數(shù)據(jù)冗余的存儲(chǔ)命令。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的設(shè)備，且其進(jìn)一步包含耦合到所述電路的多個(gè)存儲(chǔ)裝置。
24. —種方法，其包含減少到多個(gè)存儲(chǔ)裝置的寫入的數(shù)目；以及在所述減少之后，利用數(shù)據(jù)冗余方案來提供數(shù)據(jù)冗余。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中所述數(shù)據(jù)冗余方案包括獨(dú)立磁盤冗余陣列 (RAID)數(shù)據(jù)冗余方案。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述數(shù)據(jù)冗余方案包括獨(dú)立磁盤冗余陣列 (RAID) -5數(shù)據(jù)冗余方案。
27. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述數(shù)據(jù)冗余方案包括獨(dú)立磁盤冗余陣列 (RAID) -6數(shù)據(jù)冗余方案。
28. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中所述存儲(chǔ)裝置包括機(jī)械存儲(chǔ)裝置。
29. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中所述機(jī)械存儲(chǔ)裝置包括磁盤驅(qū)動(dòng)器。
30. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中所述存儲(chǔ)裝置包括固態(tài)存儲(chǔ)裝置。
31. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中所述固態(tài)存儲(chǔ)裝置包括快閃存儲(chǔ)器。
32. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中所述快閃存儲(chǔ)器包括NAND快閃存儲(chǔ)器。
33. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中所述NAND快閃存儲(chǔ)器包括單層單元(SLC)NAND快閃存儲(chǔ)器。
34. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中所述NAND快閃存儲(chǔ)器包括多層單元(MLC) NAND快閃存儲(chǔ)器。
35. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中所述固態(tài)存儲(chǔ)器包括動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 (DRAM)。
36. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，且其進(jìn)一步包含檢測所述存儲(chǔ)裝置的電源的斷開。
37. 根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，且其進(jìn)一步包含響應(yīng)于所述電源的所述斷開的所述 檢測而將電力提供到所述存儲(chǔ)裝置。
38. 根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中將電力提供到所述存儲(chǔ)裝置直到?jīng)]有數(shù)據(jù)損耗 將由于所述電源的所述斷開而發(fā)生時(shí)的至少一點(diǎn)為止。
39. 根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其中利用電容器來提供所述電力。
40. 根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其中利用電池來提供所述電力。
41. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中在所述減少之后，通過利用數(shù)據(jù)冗余方案來提 供數(shù)據(jù)冗余而避免隨機(jī)化。
42. —種包含在計(jì)算機(jī)可讀媒體上的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其包含用于減少到多個(gè)存儲(chǔ)裝置的寫入的數(shù)目的計(jì)算機(jī)代碼；以及 用于在所述減少之后利用數(shù)據(jù)冗余方案來提供數(shù)據(jù)冗余的計(jì)算機(jī)代碼。
43. —種設(shè)備，其包含電路，其用于減少到多個(gè)存儲(chǔ)裝置的寫入的數(shù)目，且在所述減少之后，利用數(shù)據(jù) 冗余方案來提供數(shù)據(jù)冗余。
44. 根據(jù)權(quán)利要求43所述的設(shè)備，且其進(jìn)一步包含耦合到所述電路的多個(gè)存儲(chǔ)裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于在多個(gè)存儲(chǔ)裝置中提供數(shù)據(jù)冗余的系統(tǒng)、方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。在操作中，接收存儲(chǔ)命令以用于根據(jù)第一數(shù)據(jù)冗余方案來提供數(shù)據(jù)冗余。另外，對所述存儲(chǔ)命令進(jìn)行轉(zhuǎn)譯以用于根據(jù)第二數(shù)據(jù)冗余方案來提供所述數(shù)據(jù)冗余。此外，輸出所述經(jīng)轉(zhuǎn)譯的存儲(chǔ)命令以用于在多個(gè)存儲(chǔ)裝置中提供所述數(shù)據(jù)冗余。
文檔編號G06F12/00GK101548271SQ200780044865
公開日2009年9月30日 申請日期2007年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月8日
發(fā)明者拉多斯拉夫·丹尼拉克 申請人:桑德福斯公司