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在硬件存储控制器中提供差异化I/O服务制造技术

技术编号:7167475 阅读:250 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
公开了一种设备、系统和方法。在一个实施例中,设备包括能够接收来自操作系统的I/O存储请求的路由逻辑。I/O存储请求包括要与I/O存储请求一起存储的指定I/O数据类型的输入/输出(I/O)数据类型标记。路由逻辑还能够基于I/O数据类型标记确定将I/O存储请求发送到多个存储池中的哪个。每个存储池具有相关联的特定服务等级。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对计算机系统中的不同I/O存储请求提供相区别的服务质量。
技术介绍
存储系统输出窄1/0(输入/输出)接口,例如ATA(高级技术附件)或SCSI (小型计算机系统接口),所述窄I/O接口对数据的访问主要包括两种命令读和写。该基于块的接口从诸如应用程序、进程、线程和文件等更高级的构造中提取存储。尽管这允许操作系统和存储系统独立地演化,但是实现端到端应用服务质量(Q0Q可能是困难的任务。附图说明以实例的方式而非受附图限制的方式示出了本专利技术,在附图中,相似的参考标记指示相似的元件,并且其中图1示出了能够使I/O存储请求中每种I/O类型的存储服务差异化的计算机系统和设备的实施例。图2是提供I/O存储请求中每种I/O类型的差异化存储服务的处理的实施例的流程图。具体实施例方式公开了提供每个I/O存储请求的差异化存储服务的设备、系统和方法的实施例。在许多实施例中,描述了文件和存储系统的QoS体系结构。QoS体系结构定义了操作系统(OS)接口,文件系统能够通过所述操作系统接口将任意的策略(性能和/或可靠性)分配给I/O流,并且QoS体系结构提供了存储系统能够用来实施这些策略的机制。在许多实施例中,该方法假设可以将流标识符在带内与每个I/O请求包括在一起(例如,使用 SCSI命令集中的组号字段),并且假设可以通过存储系统的管理接口在带外指定针对每个流的策略。以下说明书和权利要求中对所公开技术的“一个实施例”或“实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性包括在所公开技术的至少一个实施例中。因此,贯穿本说明书各个位置出现的短语“在一个实施例中”不必都指同一实施例。在以下的说明书和权利要求中,可以使用术语“包括”和“包含”及其派生词,并且这些词旨在作为彼此的同义词。此外,在以下的说明书和权利要求中,可以使用术语“耦合” 和“连接”及其派生词。应当理解,这些术语并非旨在作为彼此的同义词。而是,在特定的实施例中,“连接”用于指示两个或更多个元件是彼此直接物理或电接触的。“耦合”可以表示两个或更多个元件是直接物理或电接触的。然而,“耦合”还可以表示两个或更多个元件不是彼此直接接触的,但是仍彼此协作或交互。图1示出了能够使I/O存储请求中每种I/O类型的存储服务差异化的计算机系统和设备的实施例。计算机系统100可以包括诸如处理器102等处理器。在没有示出的其它5实施例中,计算机系统100可以包括两个或更多个处理器。处理器102可以是基于Intel 的中央处理单元(CPU)或另一品牌的CPU。在不同的实施例中,处理器102可以具有一个或多个核心。例如,图1示出了具有两个核心核心0(104)和核心1(106)的处理器102。处理器102通过存储器控制器108耦合到存储器子系统。尽管图1示出了集成到处理器102中的存储器控制器108,但是在没有示出的其它实施例中,存储器控制器可以集成到桥设备或计算机系统中与处理器102分立的其它设备中。存储器子系统包括用于存储要由处理器执行的指令的系统存储器110。存储器子系统中的存储器设备可以是例如双倍数据速率(DDR)同步DRAM等任何类型的易失性动态随机存取存储器(DRAM)和/或例如闪速存储器形式等任何类型的非易失性存储器。处理器通过处理器-存储器接口耦合到存储器,所述处理器-存储器接口可以是包括一个或多个单独线路的链路(即,互连/总线),所述单独线路能够在处理器和存储器之间发送数据、地址、控制和其它信息。主机操作系统(OS) 112表示将被加载到计算机系统100的存储器中的操作系统, 同时该系统可操作为提供对系统和附加到系统的任何外围设备的一般操作控制。主机OS 112可以是Microsoft Windows 、UNIX、LINUX或任何其它功能OS的形式。主机OS 112提供一个或多个程序、服务或代理能够在其中运行的环境。在许多实施例中,诸如应用程序114等一个或多个应用程序在主机OS 112的上层运行。应用程序可以是在使用系统资源的同时执行一个或多个任务的任何类型的软件应用程序。文件系统116与主机OS 112 一起运行,以提供用于文件如何存储在主机OS 112可访问的一个或多个存储介质中的具体结构。在许多实施例中,文件系统116将存储在存储介质中的文件组织在固定大小的块上。例如,如果主机OS 112想要访问特定的文件,则文件系统116可以定位该文件并且指定该文件存储在块的特定集合上。在不同的实施例中,文件系统116可以是Linux Ext2、 Linux Ext3,Microsoft Windows NTFS或任何其它操作文件系统。主机OS 112使用文件系统116来提供关于访问文件所必需的特定块的信息。一旦文件系统116已经提供了与特定文件有关的块信息,那么可以通过主机OS 112的1/0层中的驱动器1 来进行访问实际存储介质的请求。1/0层包括用于处理对一个或多个块的访问请求的代码。在不同的实施例中,驱动器可以实现诸如小型计算机系统接口(SCSI)协议、因特网SCSI协议、串行高级技术附件(SATA)协议或另一 1/0协议等1/0协议。驱动器 1 对该块请求进行处理并且将1/0存储请求发送到存储控制器124,然后该存储控制器 124针对访问存储介质继续进行。存储介质可以位于诸如存储池118、120和122等存储池中。在不同的实施例中,存储池中的存储介质可以包括硬盘驱动器、大型非易失性存储体、固态驱动器、磁带驱动器、 光学驱动器和/或一个或多个附加类型的存储介质。在许多实施例中,给定存储池可以包括单一类型的若干单独存储设备的组。例如, 存储池1(11 可以包括固态驱动器组,存储池2(120)可以包括独立磁盘冗余阵列(RAID) 阵列中的硬盘驱动器组,以及存储池3(12 可以包括磁带驱动器组。在该实例中,由于固态驱动器具有比标准硬盘驱动器或磁带驱动器更好的响应时间,因此存储池1(118)可以提供最高的存储服务质量。由于硬盘速度比固态驱动器速度慢但是比磁带驱动器速度快, 因此存储池2(120)可以提供中等级的服务质量。由于磁带驱动器速度是三个池中最慢的, 因此存储池3(12 可以提供低等级的服务质量。在其它实施例中,可以在一个或多个存储池中提供其它类型的存储介质。主机OS 112或应用程序114通过使驱动器128向存储控制器IM发送I/O存储请求来与存储池中的一个或多个存储介质进行通信。存储控制器1 提供与存储池的通信接口。在许多实施例中,存储控制器IM知道每个存储池的服务(即,性能)等级。因此, 根据上述实例,存储控制器1 知道存储池1(118)提供高等级的服务性能,存储池2(120) 提供中等级的服务性能,以及存储池3(12 提供低等级的服务性能。在一些实施例中,存储池向存储控制器1 提供其各自的服务质量信息。在其它实施例中,存储控制器主动存储将特定服务质量映射到每个存储池的列表。在其它实施例中,存储控制器识别每个可用的存储池并且确定每个池的服务质量等级。存储控制器IM 可以包括性能监视逻辑,所述性能监视逻辑可以监视每个池的事务的性能(例如,延迟), 并且跟踪每个存储池的动态服务质量度量。在其它实施例中,诸如管理员的外部实体可以提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种存储控制器设备,包括:路由逻辑,用于:接收来自操作系统的I/O存储请求,所述I/O存储请求包括要与所述I/O存储请求一起存储的指定I/O数据类型的输入/输出(I/O)数据类型标记;基于所述I/O数据类型标记确定将所述I/O存储请求发送到多个存储池中的哪个存储池,其中,所述多个存储池中的每一个均包括至少一个服务等级。

【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:M·梅尼耶
申请(专利权)人:英特尔公司
类型:发明
国别省市:US

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