云架構(gòu)大容量高帶寬硬盤(pán)設(shè)計(jì).pdf

1、存儲(chǔ)器作為一種信息存儲(chǔ)部件，是所有電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分，其性能直接影響整個(gè)電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)性能。一直以來(lái)存儲(chǔ)容量和訪問(wèn)帶寬都是評(píng)價(jià)存儲(chǔ)器性能好壞的兩個(gè)重要指標(biāo)，存儲(chǔ)容量擴(kuò)大、訪問(wèn)帶寬提升是如今存儲(chǔ)器發(fā)展的趨勢(shì)。單個(gè)硬盤(pán)、單片內(nèi)存芯片受制于工藝水平，其性能提升十分有限。目前內(nèi)存采取多片芯片堆疊連接的方法來(lái)提升性能，多片芯片既可以用于擴(kuò)展內(nèi)存的地址位，又可以用于擴(kuò)展數(shù)據(jù)位，當(dāng)用于擴(kuò)展地址位時(shí)可以實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)容量的成倍擴(kuò)大，當(dāng)用于擴(kuò)展數(shù)據(jù)位

2、時(shí)可以在實(shí)現(xiàn)容量擴(kuò)大的同時(shí)實(shí)現(xiàn)訪問(wèn)帶寬的提升。而目前硬盤(pán)大多采用獨(dú)占總線帶寬的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接方式，這種連接方式非常不適合堆疊連接，使得硬盤(pán)容量的擴(kuò)大和帶寬的提升十分不方便。
　　云是網(wǎng)絡(luò)上基于虛擬化資源的并行處理，本文將云架構(gòu)引入硬盤(pán)的設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)硬盤(pán)結(jié)點(diǎn)的并行處理，從而完成對(duì)硬盤(pán)容量的擴(kuò)大與帶寬的提升。首先構(gòu)建了一種可堆疊連接的SATA硬盤(pán)，用作存儲(chǔ)的虛擬化資源結(jié)點(diǎn)，有效地解決了硬盤(pán)堆疊連接困難的問(wèn)題;然后從以太網(wǎng)特征抽象出只寫(xiě)總線

3、BoW和統(tǒng)一結(jié)點(diǎn)接口UNI，任何設(shè)備或端口必須通過(guò)UNI連接到只寫(xiě)總線BoW，由UNI負(fù)責(zé)設(shè)備或端口之間無(wú)差錯(cuò)地傳輸消息，從而建立了一種存儲(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu);m個(gè)SATA硬盤(pán)結(jié)點(diǎn)通過(guò)UNI掛接到BoW總線上形成單路堆疊連接SATA硬盤(pán)，單路堆疊連接SATA硬盤(pán)可實(shí)現(xiàn)m倍的存儲(chǔ)容量擴(kuò)大，一個(gè)由n路堆疊連接SATA硬盤(pán)構(gòu)成的大容量高帶寬硬盤(pán)在實(shí)現(xiàn)m×n倍容量擴(kuò)大的同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)n倍帶寬提升。
　　系統(tǒng)以SATA硬盤(pán)為存儲(chǔ)介質(zhì)結(jié)點(diǎn)，用1片Xi