[发明专利]高速缓存驱动器、主机总线适配器及其使用的方法

说明书

技术领域

本发明涉及数据存储，更具体地，涉及一种高速缓存驱动器、主机总线适配器及其使用的方法。

背景技术

固态硬盘（SSD）由于访问速度非常快，现已经被广泛用于标准硬盘（HDD）的高速缓存（Cache）。主机缓存软件动态地管理固态硬盘与标准硬盘驱动器的使用，从而为用户提供跨硬盘的全部容量的SSD级别的性能。

目前，主机缓存软件是作为操作系统的驱动程序，称为高速缓存驱动器（Cache Driver），来实现的。在对热数据的读写等很多I/O操作中，需要对HDD和SSD都执行I/O操作，在操作中，高速缓存驱动器捕获主机操作系统发送给HDD的输入/输出（I/O）数据发送给HDD（第一次I/O操作），同时计算数据的热度，即访问的频率。如果数据是“热”数据，即访问频率较高的数据，需要更新到固态硬盘的高速缓存中，则高速缓存驱动程序就会复制数据，并且传输到固态硬盘中（第二次I/O操作），因此，对于高速缓存驱动程序来说，对HDD和SSD都执行I/O操作，需要两次I/O操作。并且，高速缓存驱动程序访问HDD和SSD时，在高速缓存驱动器内采用的缓冲区是不同的存储空间，这样也要占据较多的存储空间。

高速缓存驱动器通过主机总线适配器（Host Bus Adapter，HBA)访问HDD和SSD。HBA是一个在服务器和存储装置间提供输入/输出(I/O)处理和物理连接的电路板和/或集成电路适配器。最常用的服务器内部I/O通道是PCI，它们是连接服务器CPU和外围设备的通讯协议。存储系统的I/O通道有光纤、SAS和SATA。而HBA的作用就是实现内部通道协议PCI和FC、SAS、SATA协议之间的转换。主机总线适配卡内部有一个小的中央处理器，一些内存作为数据缓冲区以及连接SAS、SATA总线的连接器件等。这个小的中央处理器负责PCI和SAS、SATA通道两种协议的转换以及其它功能要求。HBA减轻了主处理器在数据存储和检索任务的负担，它能够提高服务器的性能。

由于高速缓存驱动器访问HDD和SSD需要两次I/O操作，即高速缓存驱动器和HBA因为访问HDD和SSD之间的交互也要两次I/O操作。另外，HBA访问HDD和SSD时，在HBA内采用的缓冲区是不同的存储空间，这样也要占据较多的存储空间。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种高速缓存驱动器使用的方法，包括：接收访问数据的第一I/O请求；以及响应所述第一I/O请求访问的数据是热数据并且所述第一I/O请求需要访问标准硬盘HDD，向主机总线适配器HBA发送第二I/O请求，该第二I/O请求要求所述HBA向所述HDD和固态硬盘SSD发送访问数据的第三I/O请求。

根据本发明的第二个方面，提供了一种主机总线适配器HBA使用的方法，包括：从高速缓存驱动器接收第二I/O请求，该第二I/O请求要求该HBA向标准硬盘HDD和固态硬盘SSD发送访问数据的第三I/O请求；以及发送所述第三I/O请求。

根据本发明的又一个方面，提供了一种高速缓存驱动器，包括：第一接收装置，被配置为接收访问数据的第一I/O请求；以及发送装置，被配置为响应所述第一I/O请求访问的数据是热数据并且所述第一I/O请求需要访问标准硬盘HDD，向主机总线适配器HBA发送第二I/O请求，该第二I/O请求要求所述HBA向所述HDD和固态硬盘SSD发送访问数据的第三I/O请求。

根据本发明的再一个方面，提供了一种主机总线适配器HBA，包括：接收装置，被配置为从高速缓存驱动器接收第二I/O请求，该第二I/O请求要求该HBA向标准硬盘HDD和固态硬盘SSD发送访问数据的第三I/O请求；以及

发送装置，被配置为发送所述第三I/O请求。

本发明提出的方法和设备，能够减少访问HDD和SSD时高速缓存驱动程序和HBA之间的I/O操作，减少高速缓存驱动器以及HBA使用的存储空间。

附图说明

通过结合附图对本公开示例性实施方式进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性计算机系统/服务器12的框图；

图2示出了现有技术中，对于热数据的读缺失的I/O操作涉及到的流程；

图3示出了根据本发明一种实施方式的一种高速缓存驱动器使用方法的流程；

图4示意性示出的主机总线适配器HBA使用的方法的流程图；