多路径数据存取方法及加速卡、存储系统、可读存储介质与流程

本技术涉及数据处理，特别是涉及一种多路径数据存取方法、加速卡、存储系统和可读存储介质。

背景技术：

1、目前主流的存储方式已由hdd（机械硬盘）转向ssd（固态硬盘），与hdd相比，ssd具有以下优点：读写速度更快、功耗更低、抗震防摔性能强、无噪声、外观小巧携带安装方便等优点。随着ssd技术飞速发展，ssd的性能飙升，底层闪存带宽越来越宽，介质访问延时越来越低。

2、然而，现在ssd的存储系统，采用单路径存储方式。因此，导致ssd的性能差以及ssd的访问效率低。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种多路径数据存取方法、加速卡、存储系统和可读存储介质，能够为固态硬盘提供本地数据存取以及一路或多路远程数据存取，从而可扩增对固态硬盘的访问的主机数，提高固态硬盘的访问性能。

2、一种多路径数据存取方法，应用于加速卡，加速卡配置软核处理器、片上内存、pcie通信ip核以及远程数据存取单元，远程数据存取单元包括物理层ip核、以太网协议卸载ip核以及nvmeof协议处理的ip核；一种多路径数据存取方法包括：软核处理器下发对nvmeof协议的固态硬盘的本地数据处理指令时，将第一命令数据写入片上内存并通过pcie通信ip核发送门铃通知固态硬盘，固态硬盘接收到门铃通知时从片上内存读取并处理第一命令数据；物理层ip核接收到服务端发送的远端数据处理指令时，接收服务端发送的第二命令数据，将第二命令数据发送到以太网协议卸载ip核，以太网协议卸载ip核将第二命令数据中的协议头删除后再转发到片上内存，若第二命令数据为第二管理命令数据，以太网协议卸载ip核以中断方式通知软核处理器，以使得软核处理器从片上内存读取第二管理命令数据并进行处理，若第二命令数据为第二读/写命令数据，以太网协议卸载ip核发送门铃通知到nvmeof协议处理ip核，nvmeof协议处理ip核从片上内存读取并存储第二读/写命令数据并通过pcie通信ip核发送门铃通知固态硬盘，固态硬盘接收到门铃通知时从nvmeof协议处理ip核读取并处理第二读/写命令数据。

3、在其中一个实施例中，固态硬盘处理第一命令数据，包括：当第一命令数据为第一管理命令数据时，固态硬盘解析第一管理命令数据并得到第一管理信息，基于第一管理信息对固态硬盘进行管理；当第一命令数据为第一写命令数据时，固态硬盘解析第一写命令数据并得到第一写指示信息，基于第一写指示信息通过pcie通信ip核从片上内存读取待写入的第一目标数据并写入固态硬盘；当第一命令数据为第一读命令数据时，固态硬盘解析第一读命令数据并得到第一读指示信息，基于第一读指示信息从固态硬盘中读取第二目标数据并通过pcie通信ip核写入片上内存，以使得软核处理器从片上内存中读取到第二目标数据。

4、在其中一个实施例中，软核处理器处理第二管理命令数据，包括：软核处理器识别第二管理命令数据对应的相应固态硬盘，并解析第二管理命令数据的第二管理信息并基于第二管理信息执行相应固态硬盘的管理。

5、在其中一个实施例中，一种多路径数据存取方法还包括：若第二管理命令数据为需数据返回的数据类型，则nvmeof协议处理ip核接收软核处理器返回的交互数据，并将交互数据发送到片上内存；以太网协议卸载ip核从片上内存读取交互数据并将交互数据通过物理层ip发送给服务端；nvmeof协议处理ip核接收软核处理器发送的读写完成信号并将读写完成信号发送到以太网协议卸载ip核，以太网协议卸载ip核将读写完成信号通过物理层ip发送给服务端；若第二管理命令数据为无需数据返回的数据类型，nvmeof协议处理ip核接收软核处理器发送的读写完成信号并将读写完成信号发送到以太网协议卸载ip核，以太网协议卸载ip核将读写完成信号通过物理层ip发送给服务端。

6、在其中一个实施例中，远程数据存取单元还包括缓存区，nvmeof协议处理ip核从片上内存读取并存储第二读/写命令数据并通过pcie通信ip核发送门铃通知固态硬盘，包括：若第二读/写命令数据为第二写命令数据，nvmeof协议处理ip核从片上内存读取删除协议头的第二写命令数据并将删除协议头的第二写命令数据转换为第三读数据命令后发送到缓存区；缓存区接收到第三读数据命令后向以太网协议卸载ip核发送第三读数据命令并发送门铃信号，以太网协议卸载ip核在收到门铃信号后从缓存区中读取第三读数据命令后向服务端发送读请求；以太网协议卸载ip核在接收到服务端反馈的读请求的响应包以及第三目标数据之后，将读请求的响应包转换为写请求的响应包后发送到nvmeof协议处理的ip核以及将第三目标数据存储到nvmeof协议处理的ip核；nvmeof协议处理的ip核通过pcie通信ip核发送门铃通知固态硬盘，以使得固态硬盘从nvmeof协议处理的ip核读取并写入第三目标数据。

7、在其中一个实施例中，nvmeof协议处理ip核从片上内存读取并存储第二读/写命令数据并通过pcie通信ip核发送门铃通知固态硬盘，还包括：若第二读/写命令数据为第二读命令数据，nvmeof协议处理ip核从片上内存读取删除协议头的第二读命令数据并将删除协议头的第二读命令数据转换为第三写数据命令后发送到缓存区；nvmeof协议处理ip核向固态硬盘发送门铃通知并从片上内存读取删除协议头的第二读命令数据给固态硬盘，以使得固态硬盘将固态硬盘中的第四目标数据发送到nvmeof协议处理ip核；缓存区发送门铃通知到以太网协议卸载ip核，以太网协议卸载ip核从缓存区中读取第三写数据命令并基于第三写数据命令从nvmeof协议处理ip核读取第四目标数据，并通过物理层ip向服务端发送第四目标数据。

8、在其中一个实施例中，远程数据存取单元中还配置过滤器和直接内存访问的控制器；物理层ip核接收到服务端发送的远端数据处理指令的步骤之前，还包括：物理层ip核接收服务端发送的ping数据包并将ping数据包发送到过滤器；过滤器通过直接内存访问的控制器将ping数据包发送到片上内存；直接内存访问的控制器产生中断上报到软核处理器后，软核处理器从片上内存读取ping数据包，将ping数据包中的源地址和目的地址进行互换后封装，得到封装后的数据包，并通过直接内存访问的控制器和物理层ip将封装后的数据包发送到服务端。

9、一种加速卡，加速卡配置软核处理器、片上内存、pcie通信ip核以及远程数据存取单元，远程数据存取单元包括物理层ip核、以太网协议卸载ip核以及nvmeof协议处理的ip核；软核处理器下发对nvmeof协议的固态硬盘的本地数据处理指令时，将第一命令数据写入片上内存并通过pcie通信ip核发送门铃通知固态硬盘，固态硬盘接收到门铃通知时从片上内存读取并处理第一命令数据；物理层ip核接收到服务端发送的远端数据处理指令时，接收服务端发送的第二命令数据，将第二命令数据发送到以太网协议卸载ip核，以太网协议卸载ip核将第二命令数据中的协议头删除后再转发到片上内存，若第二命令数据为第二管理命令数据，以太网协议卸载ip核以中断方式通知软核处理器，以使得软核处理器从片上内存读取第二管理命令数据并进行处理，若第二命令数据为第二读/写命令数据，以太网协议卸载ip核发送门铃通知到nvmeof协议处理ip核，nvmeof协议处理ip核从片上内存读取并存储第二读/写命令数据并通过pcie通信ip核发送门铃通知固态硬盘，固态硬盘接收到门铃通知时从nvmeof协议处理ip核读取并处理第二读/写命令数据。

10、一种存储系统，存储系统包括上述任一实施例的加速卡，还包括一个或多个固态硬盘。

11、一种可读存储介质，其上存储有嵌入式程序，嵌入式程序被处理器执行时实现上述实施例中任一项方法的步骤。

12、上述一种多路径数据存取方法、加速卡、存储系统和可读存储介质，应用于加速卡，加速卡配置软核处理器、片上内存、pcie通信ip核以及远程数据存取单元，远程数据存取单元包括物理层ip核、以太网协议卸载ip核以及nvmeof协议处理的ip核； 软核处理器下发对nvmeof协议的固态硬盘的本地数据处理指令时，将第一命令数据写入片上内存并通过pcie通信ip核发送门铃通知固态硬盘，固态硬盘接收到门铃通知时从片上内存读取并处理第一命令数据；物理层ip核接收到服务端发送的远端数据处理指令时，接收服务端发送的第二命令数据，将第二命令数据发送到以太网协议卸载ip核，以太网协议卸载ip核将第二命令数据中的协议头删除后再转发到片上内存，若第二命令数据为第二管理命令数据，以太网协议卸载ip核以中断方式通知软核处理器，以使得软核处理器从片上内存读取第二管理命令数据并进行处理，若第二命令数据为第二读/写命令数据，以太网协议卸载ip核发送门铃通知到nvmeof协议处理ip核，nvmeof协议处理ip核从片上内存读取并存储第二读/写命令数据并通过pcie通信ip核发送门铃通知固态硬盘，固态硬盘接收到门铃通知时从nvmeof协议处理ip核读取并处理第二读/写命令数据。因此，能够为固态硬盘提供本地数据存取以及一路或多路远程数据存取，从而可扩增对固态硬盘的访问的主机数，提高固态硬盘的访问性能。此外，采用一路或多路远程数据存取，当系统中任何一条存储路径发生故障时，不至于导致整个存储系统陷入瘫痪，极大的提高了整个存储系统的安全性、稳定性。