[发明专利]将存储请求转换为附加数据存储命令的装置、系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是下述申请的部分继续申请并要求其优先权：David Flynn等人于2008年4月6日提交的题为“Apparatus，System，and Method for Converting a Storage Request into an Append Data Storage Command”美国专利申请号12/098,433，其通过援引并入本文。

技术领域

本发明涉及数据的存储，并且更具体地，涉及将对数据存储设备的存储请求转换为附加数据存储命令。

背景技术

传统的数据存储设备(例如磁盘驱动器、光盘驱动器等)通常作为随机存取设备运行以存储数据。随机存取通常能够在同一时间内存取序列中的任意元素。这不同于顺序存取，在顺序存取中，数据被顺序地存储且被顺序地访问，从而基于数据的位置，存取时间显著不同。例如，用于存储数据的磁带就是一种顺序存取设备。存取一个数据元素可能耗费不同的时间，这是由于一个数据元素的位置可能离读取头的位置近，而且必须使磁带前进或后退才能到达第二个数据元素，因此，存取另一个数据元素可能消耗更多的时间。由于在随机存取设备中存取每个数据元素的时间需要大约一致，因此，随机存取设备(如存储芯片、磁盘驱动器或固态存储器)作为随机存取设备运行。由于数据存取的可预测性和效率，随机存取是可取的。一些设备(如存储芯片)既支持随机读取又支持随机写入，随机写入通常支持用更新的数据覆盖数据的功能。一些设备(如闪存)支持随机读取，但在数据能够被写入区域之前需要擦除存储器的整个区域(例如：擦除模块或擦除区域)。

通常，文件系统利用初级命令与随机存取存储设备通信。文件系统管理数据的位置。初级命令通常包括命令中的物理地址和数据长度以存储或访问数据。随机存取存储设备中的数据通常可以读-修改-写操作中的更新，其中在特定地址的数据被读取、修改，然后被写入与其存储位置相同的位置。

虽然随机存取设备的概念是可取的，但随机存取可能在某些类型的数据存储中产生问题。例如，随机存取可能造成存储设备中的某些位置比其他位置使用得更多。就这方面而言，随机存取可能在闪存中是有害的，这是因为闪存中的每个存储单元通常仅能使用一定的次数，然后必须对其进行修复，或者存储单元变得不可靠。

发明内容

从上述讨论可知，显然存在对于将存储请求转换为附加数据存储命令的装置、系统和方法的需要。有利地是，这种装置、系统和方法会提供顺序存储的益处，例如甚至是数据的分布性、减少写入时间等等，而同时仿真随机存取。所述装置、系统和方法也允许存储设备仿真随机存取设备，随机存取设备由于其为磁盘驱动器，因而允许文件系统与存储设备相互作用，而不必得知存储设备运行为流模式、顺序的写入存储设备。

响应于现有技术的现状，具体地，响应于现有技术中未被当前可用的数据存储方法所完全解决的问题和需要，本发明被开发出来。因此，本发明被开发以提供一种将存储请求转换为附加数据存储命令的装置、系统和方法，其克服了现有技术中的上述全部或大部分缺点。

将存储请求转换为附加数据存储命令的装置具有配置为功能性的执行下述必要步骤的多个模块：接收存储数据段的存储请求、将存储请求翻译为一条或多条附加数据存储命令和将数据段的存储参数映射到存储创建自数据段的数据的一个或多个位置。在所描述的实施方式中，这些模块包括存储请求接收器模块，用于从请求设备接收存储请求。存储请求用于将文件或对象的数据段存储在数据存储设备上。该存储请求包括一个或多个用于数据段的源参数。源参数包括虚拟地址，其中，虚拟地址不限于逻辑块地址。

该装置包括翻译模块，用于将存储请求翻译成一条或多条存储命令。至少一条存储命令包括附加数据存储命令。每条附加数据存储命令指令数据存储设备将数据段的数据和一个或多个源参数存储在一个或多个附加点上。将一个或多个源参数与数据一起存储，至少一个源参数是虚拟地址。该装置包括映射模块，用于将数据段的一个或多个源参数映射到数据存储设备中的一个或多个位置，数据存储设备在所述一个或多个位置上附加数据段的数据和源参数。

在一种实施方式中，将一个或多个源参数与数据一起存储包括：同时地存储数据和源参数。在另一种实施方式中，将一个或多个源参数与数据一起存储包括：除存储虚拟地址以外，存储一个或多个源参数。在再一种实施方式中，数据被存储为数据包，并且将一个或多个源参数与数据一起存储包括：将源参数存储在数据包包头中。数据包包头与数据包的数据一起存储。