[发明专利]基于位的串行传输云存储方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及信息存储技术，具体是一种基于位的串行传输云存储方法及装置。

背景技术

现有商售串行存储介质阵列产品（如磁盘阵列、内存阵列、Flash阵列、RAM阵列等）的数据存储模式均采用基于字节的串行存储模式，例如SATA存储模式等。SATA存储介质阵列模式的特点是：将计算机总线发送来的并行数据输入到RAID进行处理，以字节（Byte）或位组（bit set）为数据单位进行分割后进行RAID处理，这些数据单位再封装成数据字节缓存，最后各自转换为串行数据分别写入由多个存储器组成的存储介质阵列，并且在一个访问周期内，只能一次支持对单独1个存储器的数据写入/读出操作，因而导致其无法从根本上消除多个存储器对总线的竞争。随着存储介质阵列的存储器数目不断增加，SATA存储模式便无法最大限度地利用存储介质阵列的其他存储器空间，由此导致负载不均衡。基于此，有必要发明一种全新的数据存储介质阵列模式，以解决现有数据存储介质阵列模式无法从根本上消除多个存储器的总线竞争、以及容易导致负载不均衡的问题，从而使得在一个访问周期内，能够一次支持对多个存储器的数据同时进行写入/读出操作，在存储容量扩容的同时实现访问吞吐量的同步提升。

发明内容

本发明为了解决现有数据存储介质阵列模式无法从根本上消除多个存储器的总线竞争、以及容易导致负载不均衡的问题，提供了一种基于位的串行传输云存储方法及装置。

本发明是采用如下技术方案实现的：基于位的串行传输云存储方法，该方法是采用如下步骤实现的：1）数据的并行写入：接收来自数据缓存的K比特位并行数据流；以比特为分割单位，将接收到的一个K比特位并行数据流转换为K个1比特位串行数据流；将转换后的K个1比特位串行数据流同时分别写入由K个具有支持串行访问的接口的存储器组成的存储介质阵列；2）数据的串行读出：读出来自由K个具有支持串行访问的接口的存储器组成的存储介质阵列的K个1比特位串行数据流；将读出的K个1比特位串行数据流组装成为一个K比特位并行数据流；将组装后的K比特位并行数据流发送至数据缓存；所述步骤1）-2）中，计算机总线宽度假定为但不限于32，K=32×m+r，且m是并行/串行数据流转换的缓冲深度，r是RAID引入的冗余位数（m、r均是正整数）。

与现有数据存储介质阵列模式（例如SATA存储模式）相比，本发明所述的基于位的串行传输云存储方法摒弃了传统的RAID标准，其以比特为分割单位将接收到的总线并行数据转换为串行数据流分别写入具有支持串行访问的接口的存储介质阵列，能在一个时钟周期内支持数目与总线宽度位数m倍相同的存储器同时读/写，因而其从根本上消除多个存储器的总线竞争和负载不均衡，提高了存储器的利用率。在存储器数目相等的前提下，本发明所述的基于位的串行传输云存储方法写入/读出数据的速度，理论上是现有数据存储介质阵列模式（例如SATA存储模式）的32×m倍。

所述步骤1）中，通过总线接口接收来自计算机总线的32比特位并行数据；通过数据缓存对接收到的32比特位并行数据进行m次缓冲；通过RAID部件对缓冲后的32×m比特位并行数据生成r比特位冗余校验码；将缓冲后的32×m比特位并行数据与r比特位冗余校验码一起组装形成一个K比特位并行数据流；通过并转串电路将组装形成的一个K比特位并行数据流转换为K个1比特位串行数据流；通过数据缓存将转换后的K个1比特位串行数据流同时分别写入由K个具有支持串行访问的接口的存储器组成的存储介质阵列；所述步骤2）中，通过数据缓存读出来自由K个具有支持串行访问的接口的存储器组成的存储介质阵列的K个1比特位串行数据流；通过串转并电路将读出的K个1比特位串行数据流组装形成一个K比特位并行数据流；通过RAID部件对组装形成的K比特位并行数据流进行检测；检测无误后，通过RAID部件去除K比特位并行数据流中的r比特位冗余校验码；通过数据缓存将去除r比特位冗余校验码后的K比特位并行数据流缓冲拆解为m个32比特位并行数据；通过总线接口将缓冲拆解后的32比特位并行数据发送至计算机总线。

所述步骤1）-2）中，存储器可以是但不限于磁盘或内存或Flash或RAM；所述步骤1）-2）中，支持串行访问的接口可以是但不限于SATA接口或SAS接口。