[发明专利]一种基于PCIe总线的扩展存储设备

说明书

本发明实施例提供了一种基于PCIe总线的扩展存储设备，所述扩展存储设备包括：视频处理设备、以及Raid卡；所述视频处理设备与所述Raid卡通过PCIe总线连接，所述Raid卡由嵌入式片上系统SoC构建。本发明实施例中，可以通过PCIe总线将视频处理设备与Raid卡连接起来，并且，可以在视频处理设备端构建Raid卡端各物理硬盘节点对应的虚拟硬盘节点，从而视频处理设备可以像管理本地硬盘一样管理Raid卡端的物理硬盘节点，进而可以将这些虚拟硬盘节点组织成虚拟Raid节点，而实际的复杂Raid运算则由Raid卡端的SOC完成，并无对视频处理设备端CPU资源的占用，从而能够保证视频处理设备端的业务正常运行。

技术领域

本发明涉及数据存储技术领域，特别是涉及一种基于PCIe总线的扩展存储设备。

背景技术

在安防监控领域，监控设备将采集到大量的监控视频，因此，如何有效地对监控视频进行存储、分析等操作成为一个重要的问题。

Raid(redundant array of independent disks，独立磁盘冗余阵列)是把相同的数据存储在多个硬盘的不同的地方的方法。通过把数据放在多个硬盘上，输入输出操作能以平衡的方式交叠，改良性能。因为多个硬盘增加了存储容量和平均故障间隔时间，而储存数据冗余也增加了容错。

基于Raid的特性，在当前的安防监控领域中，基于Raid方式的数据存储成为主要的存储监控视频的方式。具体的，可以直接组织视频处理设备主控制器下的多块硬盘，由视频处理设备端的主控制器CPU完成Raid算法、硬盘管理、数据存储等操作。但是，Raid算法需要消耗主控制器CPU的运算资源，对安防监控本身的音频、视频处理、编码、解码、显示等处理过程产生竞争，使得这些核心功能的正常运行受到影响，甚至出现视频丢帧、GUI(Graphical User Interface，图形用户界面)卡顿等情况。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种基于PCIe总线的扩展存储设备，以降低视频处理设备端主控制器CPU的运算资源，保证其业务正常运行。具体技术方案如下：

本发明实施例提供了一种基于外设互联高速总线PCIe的扩展存储系统，所述系统包括：视频处理设备、Raid卡；所述视频处理设备与所述Raid卡通过PCIe总线连接；所述Raid卡由嵌入式片上系统SoC构建；所述Raid卡端挂接有多个物理硬盘；

所述视频处理设备和Raid卡之间的PCIe总线共享缓冲区面向双方的存储协议进行划分，构成双方虚实节点之间通信的虚实协议交互区；

所述Raid卡，用于探测本端挂接的物理硬盘，根据本端存储协议注册物理硬盘节点，并向所述视频处理设备发送注册请求；

所述视频处理设备，用于接收所述注册请求，根据所述注册请求注册对应的虚拟硬盘节点、并在所述虚实协议交互区中申请虚实协议通道；

所述视频处理设备，还用于根据业务层的Raid构建命令通过所述虚拟硬盘节点、所述虚实协议通道、所述物理硬盘节点将硬盘结构化信息发送至所述Raid卡；

所述Raid卡，还用于通过所述物理硬盘节点接收所述硬盘结构化信息，并将所述硬盘结构化信息写入各物理硬盘；

所述视频处理设备，还用于根据业务层的Raid构建命令创建虚拟Raid节点、发送Raid组建请求至所述Raid卡；

所述Raid卡，还用于接收所述Raid组建请求，根据所述Raid组建请求创建实体Raid节点；

所述视频处理设备，还用于将业务数据通过所述虚拟Raid节点、所述虚实协议通道发送至所述Raid卡的实体Raid节点；

所述Raid卡，还用于通过所述实体Raid节点接收所述业务数据，对所述业务数据进行数据拆分和Raid运算后写入物理硬盘。