一种数据访问方法及PCIe存储设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及计算机存储技术领域，具体涉及一种数据访问方法及PCIe存储设备。
【背景技术】
[0002]随着互联网、云计算技术的快速发展，信息时代进入一个大数据的时代，各行业各领域需要处理的数据越来越多。用户对作为数据节点的存储服务器，要求具备数据保护高可靠性和数据读写高可用性。
[0003]高速外围组件互连(PCle，PeripheralComponent Interconnect Express)是一种总线和接口标准，PCIe总线是一种点对点串行连接的设备连接方式，以点对点的方式处理通信，每个设备在要求传输数据的时候各自建立自己的传输通道，对于其他设备这个通道是封闭的，这样的操作保证了通道的专有性，避免其他设备的干扰。PCIe总线最大的意义在于它的通用性，不仅可以让它用于南桥和其他设备的连接，也可以延伸到芯片组间的连接，甚至也可以用于连接图形芯片，这样，整个输入输出(1/0，Input/Output)系统将重新统一起来，将更进一步简化计算机系统，增加计算机的可移植性和模块化。
[0004]然而，作为PCIe产品之一的PCIe存储卡，大多数现有的PCIe存储卡要么只用于本地存储，要么只用于网络存储，尚无法兼具本地存储和云存储的功能。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明期望提供一种数据访问方法及PCIe存储设备，能兼具访问本地存储和云存储能力，解决本地存储容量小的问题，简化主机操作系统管理两种异构存储的操作。
[0006]为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的:
[0007]本发明提供了一种数据访问方法，应用于PCIe存储设备，所述方法包括:
[0008]接收主机发送的NVMe协议数据读写请求；
[0009]根据所述数据读写请求计算欲访问数据的物理存储位置；
[0010]所述物理存储位置包括通过网络传输协议通信的多个PCIe存储设备，基于网络传输协议在所述多个PCIe存储设备中获取数据并将所述数据传输至所述主机。
[0011]上述方案中，优选地，所述多个PCIe存储设备能够直接通信，共享统一的存储资源。
[0012]上述方案中，优选地，所述接收主机发送的数据读写请求之前，还包括:
[0013]将硬盘存储空间在逻辑上映射为一个存储设备，以使在主机操作系统上呈现统一的硬盘文件操作界面。
[0014]上述方案中，优选地，所述基于网络传输协议在所述多个PCIe存储设备中获取数据并将所述数据传输至所述主机，包括:
[0015]当所述欲访问数据的物理存储位置为云存储服务器时，
[0016]向云存储服务器发送网络存储协议请求；
[0017]将所述云存储服务器返回的数据传输至主机的动态随机存取存储器(DRAM，Dynamic Random Access Memory)中。
[0018]上述方案中，优选地，所述向云存储服务器发送网络存储协议请求，包括:
[0019]通过外部的网络接口卡向云存储服务器发送网络存储协议请求；
[0020]或者，通过集成于所述PCIe存储设备内的网络接口卡向云存储服务器发送网络存储协议请求；
[0021]相应的，当通过外部的网络接口卡向云存储服务器发送网络存储协议请求时，将所述云存储服务器返回的数据传输至主机的DRAM中，包括:配置网络接口卡中的直接内存访问(DMA，Direct Memory Access)控制器将所述云存储服务器返回的数据传输至主机的DRAM 中；
[0022]当通过集成于所述PCIe存储设备内的网络接口卡向云存储服务器发送网络存储协议请求时，将所述云存储服务器返回的数据传输至主机的DRAM中，包括:配置PCIe存储设备中的DMA控制器将所述云存储服务器返回的数据传输至主机的DRAM中。
[0023]上述方案中，优选地，所述基于网络传输协议在所述多个PCIe存储设备中获取数据并将所述数据传输至所述主机，还包括:
[0024]当所述欲访问数据存储于私有云服务器的分布式缓存中时，不访问私有云服务器，通过基于点对点的数据传输协议访问安装有PCIe存储设备的其他主机上的存储资源，以获取欲访问数据。
[0025]上述方案中，优选地，所述基于网络传输协议在所述多个PCIe存储设备中获取数据并将所述数据传输至所述主机，还包括:
[0026]当所述欲访问数据的物理存储位置为本地存储器时，
[0027]向所述主机发送基于PCIe的存储协议数据命令响应；
[0028]将本地存储器中的欲访问数据传输至主机的DRAM中。
[0029]本发明还提供了一种PCIe存储设备，所述PCIe存储设备包括:
[0030]总线接口，用于接收主机发送的NVMe协议数据读写请求；
[0031]第一控制器，用于根据所述数据读写请求计算欲访问数据的物理存储位置；其中，所述物理存储位置包括通过网络传输协议通信的多个PCIe存储设备；
[0032]第二控制器，用于基于网络传输协议在所述多个PCIe存储设备中获取数据并将所述数据传输至所述主机。
[0033]上述方案中，优选地，所述多个PCIe存储设备能够直接通信，共享统一的存储资源。
[0034]上述方案中，优选地，所述PCIe存储设备还包括:
[0035]映射驱动器，用于将硬盘存储空间在逻辑上映射为一个存储设备，以使在主机操作系统上提供统一的硬盘文件操作界面。
[0036]上述方案中，优选地，所述第二控制器，包括:
[0037]网络存储控制器，用于当所述欲访问数据的物理存储位置为云存储服务器时，向云存储服务器发送网络存储协议请求；将所述云存储服务器返回的数据传输至主机的DRAM 中。
[0038]上述方案中，优选地，所述网络存储控制器，还用于:
[0039]通过外部的网络接口卡向云存储服务器发送网络存储协议请求；配置网络接口卡中的DMA控制器将所述云存储服务器返回的数据传输至主机的DRAM中；其中，所述网络接口卡与所述PCIe存储设备相连接；
[0040]或者，
[0041]通过集成于所述PCIe存储设备内的网络接口卡向云存储服务器发送网络存储协议请求；配置PCIe存储设备中的DMA控制器将所述云存储服务器返回的数据传输至主机的DRAM 中。
[0042]上述方案中，优选地，所述网络存储控制器，还用于:
[0043]当欲访问数据存储于私有云服务器的分布式缓存中时，不访问私有云服务器，通过基于点对点的数据传输协议访问安装有PCIe存储设备的其他主机上的存储资源，以获取欲访问数据。
[0044]上述方案中，优选地，所述第二控制器，还包括:
[0045]NVMe控制器，用于当所述欲访问数据的物理存储位置为本地存储器时，向所述主机发送基于PCIe的存储协议数据命令响应；将本地存储器中的欲访问数据传输至主机的DRAM 中。
[0046]本发明实施例提供的数据访问方法及PCIe存储设备，接收主机发送的数据读写请求；根据所述数据读写请求计算欲访问数据的物理存储位置；所述物理存储位置包括通过网络传输协议通信的多个PCIe存储设备，基于网络传输协议在所述多个PCIe存储设备中获取数据并将所述数据传输至所述主机；如此，能兼具访问本地存储和云存储能力，解决了 PCIe存储设备本地存储容量小的问题，简化了主机操作系统管理两种异构存储的操作。
【附图说明】
[0047]图1为本发明实施例提供的数据访问方法的实现流程示意图一；
[0048]图2为本发明实施例提供的数据访问方法的实现流程示意图二 ；
[0049]图3为本发明实施例提供的数据访问方法的实现流程示意图三；
[0050]图4为本发明实施例提供的信息处理方法的实现流程示意图四；
[0051]图5为本发明实施例提供的PCIe存储设备的结构示意图一；
[0052]图6为本发明实施例提供的PCIe存储设备的结构示意图二 ；
[0053]图7为本发明实施例提供的PCIe存储设备的硬件实现示意图一；
[0054]图8为本发明实施例提供的PCIe存储设备的硬件实现示意图二。
【具体实施方式】
[0055]为了能够更加详尽地了解本发明的特点与技术内容，下面结合附图对本发明的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本发明。
[0056]实施例一
[0057]图1为本发明实施例提供的数据访问方法的实现流程示意图一，应用于PCIe存储设备，在本发明一个优选实施例中，所述数据访问方法主要包括以下步骤:
[0058]步骤101:接收主机发送的数据读写请求。
[0059]优选地，接收主机发送的NVMe协议数据读写请求。
[0060]本实施例中，所述多个PCIe存储设备能够