專利名稱：一種混合存儲控制系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)存儲的方法及設(shè)備，具體涉及混合固態(tài)硬盤和普通硬盤作為存儲介質(zhì)的存儲方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中的存儲技術(shù)發(fā)展迅猛，已經(jīng)開始從普通硬盤為存儲介質(zhì)逐步向固態(tài)硬盤為存儲介質(zhì)的過程轉(zhuǎn)換。普通硬盤中的存儲器件為涂有磁性物質(zhì)的盤片，固態(tài)硬盤中的存儲器件為閃存芯片。普通硬盤具有存儲容量大，價格低的優(yōu)點(diǎn)；固態(tài)硬盤具有讀寫速度快的優(yōu)點(diǎn)。目前的電子設(shè)備中已經(jīng)出現(xiàn)了二者共存的配置方式，將不同的數(shù)據(jù)存儲在不同的硬盤中。RAID (Redundant Arrays of Independent Disks，磁盤冗余陣列)，簡稱為磁盤陣列，為美國加州大學(xué)伯克利分校的D. A. Patterson教授提出的。該技術(shù)是利用將多個硬盤組合連成陣列，讓陣列中的各硬盤協(xié)同工作，以提升硬盤的速度和安全性，實(shí)現(xiàn)大容量的數(shù)據(jù)存儲。RAID磁盤陣列技術(shù)包括多種規(guī)范，如RAIDO，RAIDU RAID2等。以RAIDl的技術(shù)規(guī)范為例，該規(guī)范中先將硬盤分成至少兩個硬盤陣列，當(dāng)需要向硬盤寫入數(shù)據(jù)時，通過RAID控制器將相同的數(shù)據(jù)都寫入兩個硬盤陣列中，相當(dāng)于給數(shù)據(jù)配置了雙保險，讀取數(shù)據(jù)時默認(rèn)從一個硬盤陣列中讀取數(shù)據(jù)。RAIDl的技術(shù)規(guī)范中，一旦其中一個硬盤陣列損壞，另一個硬盤陣列中仍然還有完整的數(shù)據(jù)，很容易就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù); 而且硬盤陣列還可以進(jìn)行熱插拔，大大提高了存儲設(shè)備的安全性。而對于混合了普通硬盤和固態(tài)硬盤的存儲系統(tǒng)中，由于不同的硬盤的讀寫性能上存在速度上的差異，固態(tài)硬盤的讀寫速度快于普通硬盤，特別是數(shù)據(jù)讀取的速度。如果不區(qū)分硬盤的特性進(jìn)行陣列劃分，由于控制器需要匹配不同硬盤的讀寫速度，系統(tǒng)的存儲控制邏輯復(fù)雜，而且速度低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的主要技術(shù)問題是，提供一種混合存儲控制系統(tǒng)和方法，以解決混合硬盤陣列中數(shù)據(jù)讀寫速度比較慢的現(xiàn)象。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種混合存儲控制系統(tǒng)，包括固態(tài)硬盤陣列和磁盤式硬盤陣列，還包括混合存儲控制器，用于完成對所述硬盤的指令解析和指令控制；所述的指令控制包括用于控制數(shù)據(jù)并行寫入所述固態(tài)硬盤陣列和磁盤式硬盤陣列的寫控制指令，以及控制從所述固態(tài)硬盤陣列中讀取數(shù)據(jù)的讀控制指令。進(jìn)一步的，所述用于控制數(shù)據(jù)寫入所述磁盤式硬盤陣列的寫控制指令具體為控制數(shù)據(jù)按順序?qū)懭胨龃疟P式硬盤陣列。進(jìn)一步的，所述混合存儲控制器的指令控制還包括宕機(jī)寫控制指令，用于控制數(shù)據(jù)從未宕機(jī)的硬盤陣列寫入另一個硬盤陣列。本發(fā)明還提供了一種混合存儲控制方法，包括以下處理過程將硬盤按照其存儲介質(zhì)的不同分配到固態(tài)硬盤陣列或磁盤式硬盤陣列中；在主機(jī)進(jìn)行寫操作時，將數(shù)據(jù)同時寫入固態(tài)硬盤陣列和磁盤式硬盤陣列；在主機(jī)進(jìn)行讀操作時，默認(rèn)從固態(tài)硬盤陣列讀取數(shù)據(jù)。進(jìn)一步的，將數(shù)據(jù)寫入磁盤式硬盤陣列具體為將數(shù)據(jù)按順序?qū)懭氪疟P式硬盤陣列。進(jìn)一步的，當(dāng)檢測到一個硬盤陣列宕機(jī)時，還包括將數(shù)據(jù)從未宕機(jī)的硬盤陣列寫入發(fā)生宕機(jī)的硬盤陣列。本發(fā)明的有益效果是由于采用了將硬盤陣列按照類型劃分成固態(tài)硬盤陣列和磁盤式硬盤陣列，并將固態(tài)硬盤陣列作為默認(rèn)的數(shù)據(jù)讀取源，在不降低系統(tǒng)安全性能的前提下提升了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)讀取速度。此外對于數(shù)據(jù)寫入普通硬盤的方式采用順序?qū)懭?，使得在寫入操作時不需要進(jìn)行磁頭尋道，使其與數(shù)據(jù)寫入固態(tài)硬盤的速度相匹配，進(jìn)一步提升了數(shù)據(jù)寫入的速度。


圖1為本發(fā)明混合存儲控制系統(tǒng)實(shí)施一的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
具體實(shí)施例方式下面通過具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思是基于普通硬盤和固態(tài)硬盤讀寫速度上的差異作為硬盤陣列的功能劃分原則。普通硬盤的數(shù)據(jù)讀取速度大大低于固態(tài)硬盤的數(shù)據(jù)讀取速度；而普通硬盤的數(shù)據(jù)寫入速度雖然也低于固態(tài)硬盤的數(shù)據(jù)寫入速度，但是差距并不是太大。在數(shù)據(jù)讀寫控制上，由于需要進(jìn)行數(shù)據(jù)的備份，因此需要采用數(shù)據(jù)同時寫入磁盤式硬盤陣列和固態(tài)硬盤陣列，而在數(shù)據(jù)讀取時采用默認(rèn)從固態(tài)硬盤中讀取的控制機(jī)制。如圖1所示的本發(fā)明實(shí)施例一的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，混合存儲控制系統(tǒng)包括混合存儲控制器、固態(tài)硬盤陣列和磁盤式硬盤陣列。主機(jī)與混合存儲控制器相連，通過混合存儲控制器完成與硬盤陣列的數(shù)據(jù)讀寫操作。如圖1所示，固態(tài)硬盤陣列中包括多個固態(tài)硬盤SSD0、 SSDU……SSDn，磁盤式硬盤陣列中包括多個普通硬盤HDDO、HDD1、……HDDn0混合存儲控制器完成對固態(tài)硬盤陣列和磁盤式硬盤陣列的指令解析和指令控制。例如解析主機(jī)發(fā)來的數(shù)據(jù)寫入操作指令，進(jìn)行寫入控制時，將數(shù)據(jù)并行寫入固態(tài)硬盤陣列和磁盤式硬盤陣列的中；解析主機(jī)發(fā)來數(shù)據(jù)讀取操作指令，進(jìn)行讀取控制時，默認(rèn)從所述固態(tài)硬盤陣列中讀取數(shù)據(jù)。由于在進(jìn)行數(shù)據(jù)寫入操作時，寫入普通硬盤的速度仍然低于寫入固態(tài)硬盤的速度，即存在寫入速度不匹配的問題?？梢栽O(shè)置為混合存儲控制器采用將每一次對普通硬盤的寫入操作轉(zhuǎn)化成對普通硬盤的順序?qū)?，從而使得普通硬盤不需要進(jìn)行磁頭尋道，實(shí)現(xiàn)了寫操作速度與固態(tài)硬盤寫操作速度的匹配。此外，當(dāng)某個硬盤陣列發(fā)生宕機(jī)時，所述混合存儲控制器還對硬盤陣列進(jìn)行宕機(jī)控制，控制過程為控制數(shù)據(jù)從未宕機(jī)的硬盤陣列寫入另一個硬盤陣列中。本發(fā)明實(shí)施例二的混合存儲控制方法流程，包括以下處理步驟Sl 將硬盤按照存儲介質(zhì)的不同，將固態(tài)硬盤分配到固態(tài)硬盤陣列，將磁盤式硬盤分配到磁盤式硬盤陣列中。S2:在主機(jī)進(jìn)行寫操作時，將數(shù)據(jù)同時寫入固態(tài)硬盤陣列和磁盤式硬盤陣列中的硬盤中。寫入磁盤式硬盤陣列中的硬盤時進(jìn)一步可以將數(shù)據(jù)按順序?qū)懭氪疟P式硬盤中。S3 在主機(jī)進(jìn)行讀操作時，默認(rèn)從固態(tài)硬盤陣列中的固態(tài)硬盤讀取數(shù)據(jù)。S4 當(dāng)檢測到一個硬盤陣列宕機(jī)時，還包括將數(shù)據(jù)從未宕機(jī)的硬盤陣列中的硬盤讀取后寫入發(fā)生宕機(jī)的硬盤陣列中的硬盤中。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實(shí)施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明；因此，對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種混合存儲控制系統(tǒng)，包括固態(tài)硬盤陣列和磁盤式硬盤陣列，其特征在于，還包括混合存儲控制器，用于完成對所述硬盤的指令解析和指令控制；所述的指令控制包括用于控制數(shù)據(jù)并行寫入所述固態(tài)硬盤陣列和磁盤式硬盤陣列的寫控制指令，以及控制從所述固態(tài)硬盤陣列中讀取數(shù)據(jù)的讀控制指令。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合存儲控制系統(tǒng)，其特征在于，所述用于控制數(shù)據(jù)寫入所述磁盤式硬盤陣列的寫控制指令具體為控制數(shù)據(jù)按順序?qū)懭胨龃疟P式硬盤陣列。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的混合存儲控制系統(tǒng)，其特征在于，所述混合存儲控制器的指令控制還包括宕機(jī)寫控制指令，用于控制數(shù)據(jù)從未宕機(jī)的硬盤陣列寫入另一個硬盤陣列。
4.一種混合存儲控制方法，其特征在于，所述方法包括將硬盤按照其存儲介質(zhì)的不同分配到固態(tài)硬盤陣列或磁盤式硬盤陣列中；在主機(jī)進(jìn)行寫操作時，將數(shù)據(jù)同時寫入固態(tài)硬盤陣列和磁盤式硬盤陣列；在主機(jī)進(jìn)行讀操作時，默認(rèn)從固態(tài)硬盤陣列讀取數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的混合存儲控制方法，其特征在于，所述將數(shù)據(jù)寫入磁盤式硬盤陣列具體為將數(shù)據(jù)按順序?qū)懭氪疟P式硬盤陣列。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的混合存儲控制方法，其特征在于，當(dāng)檢測到一個硬盤陣列宕機(jī)時，還包括將數(shù)據(jù)從未宕機(jī)的硬盤陣列寫入發(fā)生宕機(jī)的硬盤陣列。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種混合存儲控制系統(tǒng)和方法，通過將硬盤陣列按照類型劃分成固態(tài)硬盤陣列和磁盤式硬盤陣列，并將固態(tài)硬盤陣列作為默認(rèn)的數(shù)據(jù)讀取源，在不降低系統(tǒng)安全性能的前提下提升了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)讀取速度。此外對于數(shù)據(jù)寫入普通硬盤的方式采用順序?qū)懭?，使得在寫入操作時不需要進(jìn)行磁頭尋道，使其與數(shù)據(jù)寫入固態(tài)硬盤的速度相匹配，進(jìn)一步提升了數(shù)據(jù)寫入的速度。本發(fā)明適用于同時包含固態(tài)硬盤與磁盤式硬盤的各種存儲系統(tǒng)。
文檔編號G06F3/06GK102541466SQ20111033205
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月27日
發(fā)明者汪堃, 胡建文 申請人:憶正存儲技術(shù)(武漢)有限公司