传送数据的方法技术

数据存储系统，其中：多个第一控制器／存储器板中的每一个均具有（ｉ）连到主计算机／服务器的控制器；及（ｉｉ）与该板上的控制器通信的本地高速缓存区；多个第二控制器／存储器板中的每一个均具有（ｉ）连到磁盘驱动器存储体的控制器；及（ｉｉ）与该板上的控制器通信的本地高速缓存区。由主计算机／服务器提供用于保存在磁盘驱动器存储体中的写数据被传给第二多个控制器／存储器板之一的本地高速缓存区。由磁盘驱动器存储体提供以为主计算机／服务器使用的读数据被传给第一多个控制器／存储器板之一的本地高速缓存区。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及数据存储系统，特别涉及具有冗余装置的数据存储系统，以在存储系统的部件或子组件出现故障时保护系统免于彻底失效。
技术介绍
如本领域中所公知的，大型主计算机和服务器(在此统称为“主计算机/服务器”)要求大容量的数据存储系统。这些大型计算机/服务器通常包括数据处理器，其通过包括数据存储系统的外围设备对引入主计算机/服务器的数据执行许多运算。这些运算的结果输出到外围设备，包括存储系统。一种类型的数据存储系统是磁盘存储系统。在此，磁盘驱动器存储体和主计算机/服务器可通过接口连在一起。接口包括“前端”或主计算机/服务器控制器(或控制器(director))及“后端”或磁盘控制器。接口以使控制器对主计算机/服务器透明的方式运行控制器(或控制器)。即，数据被保存在磁盘驱动器存储体中并从其取回，使得主计算机/服务器仅认为其只与其自身的本地磁盘驱动器一起运行。一种这样的系统在1993年4月27日授予Moshe Yanai、NatanVishlitzky、Bruno Alterescu和Daniel Castel的、题为“磁盘映射和数据检索系统和方法”的美国专利5,206,939中描述，该专利也已转让给本专利技术的受让人。如该美国专利中所述，除主计算机/服务器控制器(或控制器)及磁盘控制器(控制器)以外，接口还可包括可寻址高速缓冲存储器。高速缓冲存储器是半导体存储器，其被提供来在保存在磁盘驱动器中之前快速保存来自主计算机/服务器的数据；另一方面，在发送给主计算机/服务器之前保存来自磁盘驱动器的数据。与磁盘驱动器中的磁存储器相比，作为半导体存储器的高速缓冲存储器在读和写数据方面比磁盘驱动器更快。主计算机/服务器控制器、磁盘控制器和高速缓冲存储器通过底板印刷电路板互连。更具体地，磁盘控制器安装在磁盘控制器印刷电路板上。主计算机/服务器控制器安装在主计算机/服务器控制器印刷电路板上。高速缓冲存储器安装在高速缓冲存储器印刷电路板上。磁盘控制器、主计算机/服务器控制器及高速缓冲存储器印刷电路板插入底板印刷电路板中。为在控制器故障时提供数据完整性，底板印刷电路板具有一对总线。一组磁盘控制器被连接到一总线，另一组磁盘控制器被连接到另一总线。类似的，一组主计算机/服务器控制器连接到一总线，而另一组主计算机/服务器控制器连接到另一总线。高速缓冲存储器连接到两总线。每一总线均提供数据、地址和控制信息。该装置在图1中示意性地示出。因此，使用两总线B1、B2提供了冗余度，以在连接到一总线的控制器或磁盘驱动器发生故障时保护系统免于彻底失效。此外，相比具有单一总线的系统，使用两总线增加了系统的数据传送带宽。因而，在运行时，当主计算机/服务器12希望保存数据时，主计算机12向前端控制器14(即主计算机/服务器控制器)之一发出写请求以执行写指令。前端控制器14之一回答该请求并向主计算机12请求数据。在该写请求已传到前端控制器14中的请求控制器之后，该控制器14确定数据大小并在高速缓冲存储器18中预备空间以保存该请求。之后，前端控制器14在连接到该前端控制器14的地址存储器总线B1、B2之一上产生控制信号，以使能够传送到高速缓冲存储器18。其后，主计算机/服务器12将数据传送给该前端控制器14。前端控制器14接着通知主计算机/服务器12传送结束。前端控制器14在保存在高速缓冲存储器18中的表中查寻以确定后端控制器20(即磁盘控制器)中的哪一个将要处理该请求。表将主计算机/服务器12的地址映射到磁盘驱动器存储体14中的地址。之后，前端控制器14在“信箱区”(未示出并保存在高速缓冲存储器18中)中放进一用于后端控制器20的通知，该后端控制器将处理请求、数据量及数据的磁盘地址。当其它后端控制器20有空检查它们的“信箱区”时，其轮询高速缓冲存储器18。如果被轮询的“信箱区”表明传送将进行，则该后端控制器20处理该请求、寻址存储体22中的磁盘驱动器、从高速缓冲存储器18读数据、并将数据写到存储体22中的磁盘驱动器的地址。当要从存储体22中的磁盘驱动器读数据到主计算机/服务器12时，系统以逆反的方式运行。更具体地，在读操作期间，由主计算机/服务器12建立读取指定存储器位置的数据(即所请求的数据块)的读请求。前端控制器之一14接收读请求并检查高速缓冲存储器18以确定所请求的数据块是否保存在高速缓冲存储器18中。如果所请求的数据块在高速缓冲存储器18中，从高速缓冲存储器18读取所请求的数据块并发送给主计算机/服务器12。如果前端控制器14确定所请求的数据块不在高速缓冲存储器18中(即所谓的“高速缓存缺失”)，控制器14在高速缓冲存储器18中(即“信箱区”)写附注表明该高速缓冲存储器需要接收所请求的数据块。后端控制器20轮询高速缓冲存储器18以确定是否采取行动(即读所请求的数据块的操作)。轮询高速缓冲存储器18信箱区并检测读操作的后端控制器20读所请求的数据块并开始将该所请求的数据块保存在高速缓冲存储器18中。当被完全写到高速缓冲存储器18中后，读结束指示被放在高速缓冲存储器18的“信箱区”中。应注意，前端控制器14正为读结束指示而轮询高速缓冲存储器18。当正轮询的前端控制器之一14检测到读结束指示时，该前端控制器14将现在保存在高速缓冲存储器18中的所请求的数据块传送给主计算机/服务器12。使用信箱区和轮询需要时间在主计算机/服务器12和磁盘驱动器存储体22之间传送数据，从而减少了接口的工作带宽。现在参考图2，示出了数据存储系统100，其通过系统接口161在主计算机/服务器120和磁盘驱动器存储体140之间传送数据。数据存储系统100在2000年3月31日申请的未决美国专利申请US 2000054828中描述，其整个主题均通过引用并入本专利技术中。且还引用2002年3月6日公开的相应英国专利GB 2366425。系统接口161包括经端口12332连到主计算机/服务器120的多个(在此是32个)前端控制器1801-18032；经端口12333-12364连到磁盘驱动器存储体140的多个后端控制器2001-20032；数据传送区240，具有全局高速缓冲存储器220，其连到多个前端控制器1801-18016和后端控制器2001-20016；及消息接发网络260，仅用于数据传送区240，如图所示，其连接到多个前端控制器1801-18032和后端控制器2001-20032。前端和后端控制器1801-18032、2001-20032在功能上类似并包括微处理器(μP)299(即中央处理单元(CPU)和RAM)、消息引擎/CPU控制器314及在未决专利申请中详细描述的数据管道316。然而，足以在此说前端和后端控制器1801-18032、2001-20032响应于通过消息接发网络260在控制器1801-18032、2001-20032之间传递的消息而控制主计算机/服务器120和磁盘驱动器存储体140之间的数据传送。由于数据经数据传送区240通过全局高速缓冲存储器220，消息有助于在主计算机/服务器120和磁盘驱动器存储体140之间传送这样的数据。更具体地，在前端控制器1801-18032的情况下，数据通过前端控制器1801-18032中的数据管道221在主计算本文档来自技高网...

【技术保护点】
数据存储系统，包括：第一控制器／存储器板，其具有（ｉ）连到主计算机／服务器的控制器；及（ｉｉ）与该板上的控制器通信的本地高速缓存区；第二控制器／存储器板，其具有（ｉ）连到磁盘驱动器存储体的控制器；及（ｉｉ）与该板上的控制器通 信的本地高速缓存区；其中由主计算机／服务器提供用于保存在磁盘驱动器存储体中的写数据被传给第二多个控制器／存储器板之一的本地高速缓存区；其中第二多个控制器／存储器板的前述板上的控制器控制从前述存储区到磁盘驱动器存储体的数据传送 ；其中由磁盘驱动器存储体提供以为主计算机／服务器使用的读数据被传给第一多个控制器／存储器板之一的本地高速缓存区；及其中第一多个控制器／存储器板的前述板上的控制器控制从前述存储区到主计算机／服务器的数据传送。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2003-12-18 10/740,2191.数据存储系统，包括第一控制器/存储器板，其具有(i)连到主计算机/服务器的控制器；及(ii)与该板上的控制器通信的本地高速缓存区；第二控制器/存储器板，其具有(i)连到磁盘驱动器存储体的控制器；及(ii)与该板上的控制器通信的本地高速缓存区；其中由主计算机/服务器提供用于保存在磁盘驱动器存储体中的写数据被传给第二多个控制器/存储器板之一的本地高速缓存区；其中第二多个控制器/存储器板的前述板上的控制器控制从前述存储区到磁盘驱动器存储体的数据传送；其中由磁盘驱动器存储体提供以为主计算机/服务器使用的读数据被传给第一多个控制器/存储器板之一的本地高速缓存区；及其中第一多个控制器/存储器板的前述板上的控制器控制从前述存储区到主计算机/服务器的数据传送。2.根据权利要求1的数据存储系统，其中本地高速缓存区由板之一上的控制器控制，所述板既具有这样的控制器又具有高速缓存区。3.根据权利要求2的数据存储系统，其中多个第一控制器/存储器板和多个第二控制器/存储器板的本地高速缓存区为在主计算机/服务器和磁盘驱动器存储体之间传送的数据提供数据传送区。4.根据权利要求3的数据存储系统，包括连接到多个第一控制器和多个第二控制器的网络。5.根据权利要求4的数据存储系统，其中响应于通过网络在第一控制器和第二控制器之间传递的消息，第一和第二控制器控制主计算机和磁盘驱动器存储体之间的数据传送以用这样的通过数据传送区传递的数据控制主计算机/服务器和磁盘驱动器存储体之间的数据传送。6.根据权利要求5的数据存储系统，其中网络是包交换网络。7.根据权利要求6的数据存储系统，其中消息包括信息包，每一信息包具有目的地字段。8.用于通过系统接口在主计算机/存储体和磁盘驱动器存储体之间传送数据的数据存储系统，所述系统接口包括(A)多个第一控制器/存储器板，每一第一控制器/存储器板具有(i)连到主计算机/服务器的控制器；及(ii)与该板上的控制器通信的本地高速缓存区；(B)多个第二控制器/存储器板，每一第二控制器/存储器板具有(i)连到磁盘驱动器存储体的控制器；及(ii)与该板上的控制器通信的本地高速缓存区；(C)其中(i)由主计算机/服务器提供给接口用于保存在磁盘驱动器存储体中的写数据被传给第二多个控制器/存储器板之一的本地高速缓存区；且其中第二多个控制器/存储器板的前述板上的控制器控制从前述存储区到磁盘驱动器存储体的数据传送；及(ii)由磁盘驱动器存储体提供给接口以为主计算机/服务器使用的读数据被传给第一多个控制器/存储器板之一的本地高速缓存区；且其中第一多个控制器/存储器板的前述板上的控制器控制从前述存储区到主计算机/服务器的数据传送。9.根据权利要求8的数据存储系统，其中本地高速缓存区由板之一上的控制器控制，所述板既具有这样的控制器又具有高速缓存区。10.根据权利要求9的数据存储系统，其中多个第一控制器/存储器板和多个第二控制器/存储器板的本地高速缓存区为在主计算机/服务器和磁盘驱动器存储体之间传送的数据提供数据传送区。11.根据权利要求10的数据存储系统，包括连接到多个第一控制器和多个第二控制器的网络。12.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：威廉姆F巴克斯特三世，
申请(专利权)人：伊姆西公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]