[发明专利]一种闪存存储阵列的实现方法

说明书

本发明公开了一种闪存存储阵列的实现方法，包括IO加速模块、服务计算模块、闪存组模块和管理模块，通过所述IO加速模块对来自前端的数据包及数据申请包进行解析加速和/或完成服务质量控制，并与服务计算模块进行数据交互；所述服务计算模块用于执行服务软件程序和/或数据服务的计算及闪存组资源管理，并与所述闪存组模块直接进行数据交互；所述闪存组模块提供读、写和擦除功能，并提供无需额外内存的数据服务计算；通过所述管理模块执行该闪存存储阵列的控制功能和监控功能。本发明的方法减少了IO路径上的操作，缩短了IO延迟，从而可以更加有效的利用闪存的特性，发挥闪存的性能；而且可以灵活的增/减闪存组模块；同时具有横向扩展能力。

技术领域

本发明涉及数据存储技术领域，特别是涉及一种具有横向扩展能力的高性能闪存存储阵列的实现方法。

背景技术

随着半导体技术的发展，闪存的存储密度越来越高，和机械磁盘相比，闪存(NandFlash)具有更快的随机访问速度，尤其是随机读访问速度，以及更低的功耗。和DRAM(DynamicRandomAccessMemory，动态随机存取存储器)相比，闪存能够在电源关闭后长期保持数据，并且具有更高的存储密度，这些特性使得以闪存作为存储介质的存储阵列在高性能应用环境，如高IOPS(Input/OutputOperationsPerSecond)、高带宽(Bandwidth)、低延迟(Latency)中得到广泛应用。

但是，现有的闪存存储阵列是以现成的通用硬件为基础，以软件为中心的实现方式，如图1所示，通用硬件由两个或者多个控制器和一个闪存机柜构成，闪存机柜由多个通用的闪存盘构成，每个闪存盘提供基本的数据存储服务，控制器由接口模块、计算模块和内存模块构成，接口模块完成和前端网络以及和闪存机柜的接口连接，计算模块完成接口协议解析、应用服务提供等计算任务，是软件的主要承载模块，内存模块为计算模块提供高速缓存支持。在这种实现方式中，每一次的来自前端的IO操作请求，都要经过计算模块，需要软件进行多次的计算、调度等操作，增加了IO延迟，不能发挥闪存的高性能。

图2是另一种闪存阵列架构示意图，但它与前述图1所示的现有技术类似，不能或不便提供具有横向扩展能力的大容量、高性能闪存阵列。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本发明目的之一在于提出一种闪存存储阵列装置，以解决上述现有技术存在的不能充分发挥闪存的性能及闪存存储阵列不具有横向扩展能力的技术问题。

为此，本发明提出一种闪存存储阵列装置，包括IO加速模块、服务计算模块、闪存组模块和管理模块；所述IO加速模块，用于对来自前端的数据包及数据申请包进行解析加速并发送给服务计算模块；所述服务计算模块用于执行服务软件程序，并与所述闪存组模块直接进行数据交互；所述闪存组模块用于提供读、写和擦除等基本功能，并提供无需额外内存的数据服务；所述管理模块，用于执行该闪存存储阵列的控制功能和监控功能。

优选地，本发明还可以具有如下技术特征：

所述IO加速模块还用于完成服务质量控制并发送给服务计算模块。

所述服务计算模块还用于数据服务的计算及闪存组资源的管理。

所述IO加速模块包括前端接口单元、协议加速单元、消息加速单元和/或服务质量控制单元和后端接口单元，所述前端接口单元是该闪存存储阵列对外数据输入输出的接口单元，所述协议加速单元用于执行相关协议的数据包的解析加速，所述消息加速单元，用于执行特定消息解析的加速；所述服务质量控制单元用于根据消息中的身份信息执行相应的服务质量策略；所述后端接口单元用于分发所解析出来的数据包及特定消息至服务计算模块。