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存储系统、集群节点、系统、存储资源调度方法以及装置制造方法及图纸

技术编号:43540334 阅读:9 留言:0更新日期:2024-12-03 12:22
本发明专利技术公开了一种存储系统、集群节点、系统、存储资源调度方法以及装置,涉及服务器技术领域。主机与多个存储控制器连接;多个存储控制器均与第一交换机直接连接;第一交换机与第一存储器连接。将第一存储器和主机进行分离,实现计算和介质的解耦合,可以根据应用需要选择配置不同性能、容量的内存空间。多个存储控制器均与第一交换机直接连接,多个存储控制器之间不连接交互,无需多次存储控制器控制交互和跨多层内存搬移操作。计算单元和第一存储器相互独立,按需扩缩容,实现独立升级,节省成本。各交换单元与各自对应的第一存储器连接,以减少第一存储器分别对应于每个交换单元的分支数量,导致的数据传输速率下降的问题发生。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及服务器,特别是涉及一种存储系统、集群节点、系统、存储资源调度方法以及装置


技术介绍

1、在存储系统的架构设计中,计算和存储的关系是核心考虑因素之一,通常是紧密耦合,即存储设备与服务器直接连接。

2、由于计算和存储等硬件资源发展速度不均衡,计算和存储的耦合无法独立扩展,也就无法同时满足业务对计算和存储的需求。在需要进行计算扩缩容或者数据请求时,需要移动数据,架构内部的存储控制器之间的连接访问过程,经过多次存储控制器的控制交互和跨多层内存搬移操作,导致数据无法直接访问到存储介质,从而浪费较多的存储控制器的算力、网络和内存通道的资源,进一步增加访问延迟,降低访问效率。

3、因此,如何实现存储系统的计算和存储解耦合以使得数据直接访问到存储介质,提高资源利用率和访问效率是本领域技术人员亟需要解决的。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种存储系统、集群节点、系统、存储资源调度方法以及装置,以解决存储系统的计算和存储耦合导致数据无法直接访问到存储介质,降低资源利用率和访问效率的问题。

2、为解决上述技术问题,本专利技术提供一种存储系统,包括主机、第一交换机、第一存储器和多个存储控制器;

3、主机与多个存储控制器连接;

4、多个存储控制器均与所述第一交换机直接连接;多个存储控制器,用于将主机发送的数据请求进行识别处理确定对应的存储资源;

5、所述第一交换机与第一存储器连接;所述第一交换机,用于接收多个存储控制器的存储资源,并根据多个存储控制器的存储资源对第一存储器的资源进行分配调度处理以实现第一存储器的存储资源共享;

6、其中,所述第一交换机包括基板、多个交换单元;

7、每个存储控制器均与各交换单元连接;

8、各交换单元位于交换板上,各交换板之间通过基板连接以实现各交换单元之间的连接;

9、各交换单元与本身对应的第一存储器连接。

10、一方面,所述基板包括第一控制器、网络交换单元、控制平台和第二控制器;

11、所述第一控制器的两端、所述网络交换单元的两端、所述第二控制器的两端连接不同的交换板;

12、所述第一控制器、所述网络交换单元和所述控制平台依次连接。

13、另一方面,每个存储控制器包括多个第一处理器;

14、多个第一处理器之间依次连接,且多个第一处理器为冗余模式;

15、每个第一处理器均与各交换单元连接。

16、另一方面,主机、多个存储控制器、所述第一交换机和所述第一存储器之间的连接通过光纤链路连接;

17、其中,所述光纤链路为第一协议光纤链路或者第二协议光纤链路。

18、另一方面,在光纤链路为第一协议光纤链路时,主机、多个存储控制器、所述第一交换机和所述第一存储器对应的发送端和接收端均包括光模块、第二交换机和第三控制器;

19、发送端和接收端各自的光模块连接;

20、发送端和接收端各自的光模块与自身的第二交换机和第三控制器连接。

21、另一方面,在第二交换机传输的协议与光模块的传输标准协议不兼容时且发送端检测到不合规的接收端时,发送端的第二交换机,用于设置第一寄存器值,以屏蔽接收端的检测功能。

22、另一方面,在第二交换机传输的协议与光模块的传输标准协议不兼容时且第一协议光纤链路处于电气空闲状态时,发送端的第二交换机,用于设置第二寄存器值,以减少电气空闲状态的时间参数。

23、另一方面,在第二交换机传输的协议与光模块的传输标准协议不兼容时且小于阈值速度的第一速度控制信号无法发送时,发送端的第三控制器将大于或者等于阈值速度的第二速度控制信号重新编译为第一速度控制信号以通过光模块发送至接收端;

24、所述接收端的第三控制器用于在光模块接收第一速度控制信号之后,将第一速度控制信号解释为第二速度控制信号;其中,发送端和接收端的光模块内不包含用于传输大于或者等于阈值速度的第二速度控制信号的处理数字信号的处理器和时钟数据的处理器。

25、另一方面,每个存储控制器内的多个第一处理器支持第一协议总线和第二协议总线,其中,每个第一处理器对外提供第一协议总线和第二协议总线,分别用于第一存储器扩展。

26、另一方面,所述第一存储器至少包括第一数据存储设备和/或第二数据存储设备;

27、所述第一数据存储设备,用于支持内存条扩展;

28、所述第二数据存储设备,用于支持硬盘扩展。

29、另一方面,所述第一数据存储设备包括内存扩展板和第一基板;其中,所述内存扩展板包括第一连接器、多个第一接口和多个内存控制器;

30、每个第一接口的第一端均连接所述第一交换机;

31、每个第一接口的第二端连接第一预设数量的内存控制器;

32、所述内存控制器的内存接口连接第二预设数量的内存条;

33、所述内存控制器的通信接口均连接第一连接器的第一端;

34、第一连接器的第二端连接所述第一基板。

35、另一方面,所述第二数据存储设备包括硬盘扩展板和第二基板;其中,所述硬盘扩展板包括多个第二连接器、多个信号调理卡和多个第二接口;

36、第三预设数量的硬盘分别对应连接所述第二连接器的第一端;

37、所述第二连接器的第二端对应连接信号调理卡的第一端;

38、所述信号调理卡的第二端连接对应的第二接口的第一端;且第三端均连接第二基板;

39、第二接口的第二端连接所述第一交换机。

40、为解决上述技术问题,本专利技术还提供一种集群节点,包括至少一个由上述所述的存储系统;

41、在存储系统的数量为多个时,多个存储系统之间通过光纤链路连接。

42、为解决上述技术问题,本专利技术还提供一种集群系统,包括至少一个由上述所述的集群节点;

43、在集群节点的数量为多个时,多个集群节点之间通过光纤链路连接。

44、为解决上述技术问题,本专利技术还提供一种基于存储系统的存储资源调度方法,应用于存储系统的第一交换机,所述存储系统包括主机、第一交换机、第一存储器和多个存储控制器;主机与多个存储控制器连接;多个存储控制器均与所述第一交换机直接连接;所述第一交换机与第一存储器连接;所述第一交换机包括基板、多个交换单元;每个存储控制器均与各交换单元连接;各交换单元位于交换板上,各交换板之间通过基板连接以实现各交换单元之间的连接;各交换单元与本身对应的第一存储器连接;所述方法包括:

45、接收由多个存储控制器发送的存储资源;其中,所述存储资源由主机发送的数据请求在存储控制器内进行识别处理确定;

46、获取第一存储器的资源;

47、根据多个存储控制器的存储资源对第一存储器的资源进行分配调度处理,以实现第一存储器的存储资源共享。

48、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种存储系统,其特征在于,包括主机、第一交换机、第一存储器和多个存储控制器;

2.根据权利要求1所述的存储系统,其特征在于,所述基板包括第一控制器、网络交换单元、控制平台和第二控制器;

3.根据权利要求1所述的存储系统,其特征在于,每个存储控制器包括多个第一处理器;

4.根据权利要求1所述的存储系统,其特征在于,主机、多个存储控制器、所述第一交换机和所述第一存储器之间的连接通过光纤链路连接;

5.根据权利要求4所述的存储系统,其特征在于,在光纤链路为第一协议光纤链路时,主机、多个存储控制器、所述第一交换机和所述第一存储器对应的发送端和接收端均包括光模块、第二交换机和第三控制器;

6.根据权利要求5所述的存储系统,其特征在于,在第二交换机传输的协议与光模块的传输标准协议不兼容时且发送端检测到不合规的接收端时,发送端的第二交换机,用于设置第一寄存器值,以屏蔽接收端的检测功能。

7.根据权利要求5所述的存储系统,其特征在于,在第二交换机传输的协议与光模块的传输标准协议不兼容时且第一协议光纤链路处于电气空闲状态时,发送端的第二交换机,用于设置第二寄存器值,以减少电气空闲状态的时间参数。

8.根据权利要求5所述的存储系统,其特征在于,在第二交换机传输的协议与光模块的传输标准协议不兼容时且小于阈值速度的第一速度控制信号无法发送时,发送端的第三控制器将大于或者等于阈值速度的第二速度控制信号重新编译为第一速度控制信号以通过光模块发送至接收端;

9.根据权利要求3所述的存储系统,其特征在于,每个存储控制器内的多个第一处理器支持第一协议总线和第二协议总线,其中,每个第一处理器对外提供第一协议总线和第二协议总线,分别用于第一存储器扩展。

10.根据权利要求1所述的存储系统,其特征在于,所述第一存储器至少包括第一数据存储设备和/或第二数据存储设备;

11.根据权利要求10所述的存储系统,其特征在于,所述第一数据存储设备包括内存扩展板和第一基板;其中,所述内存扩展板包括第一连接器、多个第一接口和多个内存控制器;

12.根据权利要求10所述的存储系统,其特征在于,所述第二数据存储设备包括硬盘扩展板和第二基板;其中,所述硬盘扩展板包括多个第二连接器、多个信号调理卡和多个第二接口;

13.一种集群节点,其特征在于,包括至少一个由权利要求1至12任意一项所述的存储系统;

14.一种集群系统,其特征在于,包括至少一个由权利要求13所述的集群节点;

15.一种基于存储系统的存储资源调度方法,其特征在于,应用于存储系统的第一交换机,所述存储系统包括主机、第一交换机、第一存储器和多个存储控制器;主机与多个存储控制器连接;多个存储控制器均与所述第一交换机直接连接;所述第一交换机与第一存储器连接;所述第一交换机包括基板、多个交换单元;每个存储控制器均与各交换单元连接;各交换单元位于交换板上,各交换板之间通过基板连接以实现各交换单元之间的连接;各交换单元与本身对应的第一存储器连接;所述方法包括:

16.根据权利要求15所述的基于存储系统的存储资源调度方法,其特征在于,根据多个存储控制器的存储资源对第一存储器的资源进行分配调度处理,包括:

17.根据权利要求15所述的基于存储系统的存储资源调度方法,其特征在于,还包括:

18.一种基于存储系统的存储资源调度装置,其特征在于,应用于存储系统的第一交换机,所述存储系统包括主机、第一交换机、第一存储器和多个存储控制器;主机与多个存储控制器连接;多个存储控制器均与所述第一交换机直接连接;所述第一交换机与第一存储器连接;所述第一交换机包括基板、多个交换单元;每个存储控制器均与各交换单元连接;各交换单元位于交换板上,各交换板之间通过基板连接以实现各交换单元之间的连接;各交换单元与本身对应的第一存储器连接;所述装置包括:

19.一种基于存储系统的存储资源调度设备,其特征在于,包括:

20.一种非易失性存储介质,其特征在于,所述非易失性存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被第二处理器执行时实现如权利要求15至17任一项所述的基于存储系统的存储资源调度方法的步骤。

21.一种计算机程序产品,包括计算机程序/指令,其特征在于,该计算机程序/指令被第二处理器执行时实现权利要求15至17任一项所述的基于存储系统的存储资源调度方法的步骤。

...

【技术特征摘要】

1.一种存储系统,其特征在于,包括主机、第一交换机、第一存储器和多个存储控制器;

2.根据权利要求1所述的存储系统,其特征在于,所述基板包括第一控制器、网络交换单元、控制平台和第二控制器;

3.根据权利要求1所述的存储系统,其特征在于,每个存储控制器包括多个第一处理器;

4.根据权利要求1所述的存储系统,其特征在于,主机、多个存储控制器、所述第一交换机和所述第一存储器之间的连接通过光纤链路连接;

5.根据权利要求4所述的存储系统,其特征在于,在光纤链路为第一协议光纤链路时,主机、多个存储控制器、所述第一交换机和所述第一存储器对应的发送端和接收端均包括光模块、第二交换机和第三控制器;

6.根据权利要求5所述的存储系统,其特征在于,在第二交换机传输的协议与光模块的传输标准协议不兼容时且发送端检测到不合规的接收端时,发送端的第二交换机,用于设置第一寄存器值,以屏蔽接收端的检测功能。

7.根据权利要求5所述的存储系统,其特征在于,在第二交换机传输的协议与光模块的传输标准协议不兼容时且第一协议光纤链路处于电气空闲状态时,发送端的第二交换机,用于设置第二寄存器值,以减少电气空闲状态的时间参数。

8.根据权利要求5所述的存储系统,其特征在于,在第二交换机传输的协议与光模块的传输标准协议不兼容时且小于阈值速度的第一速度控制信号无法发送时,发送端的第三控制器将大于或者等于阈值速度的第二速度控制信号重新编译为第一速度控制信号以通过光模块发送至接收端;

9.根据权利要求3所述的存储系统,其特征在于,每个存储控制器内的多个第一处理器支持第一协议总线和第二协议总线,其中,每个第一处理器对外提供第一协议总线和第二协议总线,分别用于第一存储器扩展。

10.根据权利要求1所述的存储系统,其特征在于,所述第一存储器至少包括第一数据存储设备和/或第二数据存储设备;

11.根据权利要求10所述的存储系统,其特征在于,所述第一数据存储设备包括内存扩展板和第一基板;其中,所述内存扩展板包括第一连接器、多个第一接口和多个内存控制器;

12.根据权利要求10所述的存储系统,其特征在于,所述第二数据...

【专利技术属性】
技术研发人员:高显扬吴安慈潭龙
申请(专利权)人:苏州元脑智能科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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