云架構(gòu)大容量高帶寬硬盤設(shè)計.pdf

1、存儲器作為一種信息存儲部件，是所有電子計算機系統(tǒng)的重要組成部分，其性能直接影響整個電子計算機系統(tǒng)性能。一直以來存儲容量和訪問帶寬都是評價存儲器性能好壞的兩個重要指標，存儲容量擴大、訪問帶寬提升是如今存儲器發(fā)展的趨勢。單個硬盤、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提升性能，多片芯片既可以用于擴展內(nèi)存的地址位，又可以用于擴展數(shù)據(jù)位，當(dāng)用于擴展地址位時可以實現(xiàn)存儲容量的成倍擴大，當(dāng)用于擴展數(shù)據(jù)位

2、時可以在實現(xiàn)容量擴大的同時實現(xiàn)訪問帶寬的提升。而目前硬盤大多采用獨占總線帶寬的點對點連接方式，這種連接方式非常不適合堆疊連接，使得硬盤容量的擴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)引入硬盤的設(shè)計，以實現(xiàn)硬盤結(jié)點的并行處理，從而完成對硬盤容量的擴大與帶寬的提升。首先構(gòu)建了一種可堆疊連接的SATA硬盤，用作存儲的虛擬化資源結(jié)點，有效地解決了硬盤堆疊連接困難的問題;然后從以太網(wǎng)特征抽象出只寫總線

3、BoW和統(tǒng)一結(jié)點接口UNI，任何設(shè)備或端口必須通過UNI連接到只寫總線BoW，由UNI負責(zé)設(shè)備或端口之間無差錯地傳輸消息，從而建立了一種存儲的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu);m個SATA硬盤結(jié)點通過UNI掛接到BoW總線上形成單路堆疊連接SATA硬盤，單路堆疊連接SATA硬盤可實現(xiàn)m倍的存儲容量擴大，一個由n路堆疊連接SATA硬盤構(gòu)成的大容量高帶寬硬盤在實現(xiàn)m×n倍容量擴大的同時，可以實現(xiàn)n倍帶寬提升。
　　系統(tǒng)以SATA硬盤為存儲介質(zhì)結(jié)點，用1片Xi