[发明专利]对很少读取的数据的低成本存储

权利要求书

1.一种存储设备，包括：

服务器；

多个硬盘驱动器，每个硬盘驱动器具有活动状态和非活动状态，在活动状态中硬盘驱动器的盘片旋转，而在非活动状态中盘片不旋转；

连接所述硬盘驱动器与所述服务器的互连结构；

被提供来提供不足以在活动状态同时操作全部所述硬盘驱动器的功率的供电系统；

被提供来提供不足以在活动状态同时操作全部所述硬盘驱动器的冷却的冷却系统；以及

被安排成根据由所述服务器接收到的任何IO请求来动态地控制所述多个硬盘驱动器中哪些硬盘驱动器处于活动状态的控制机制，其中所述多个硬盘驱动器被逻辑地安排成不相交的组并且任何两个组被安排成要么不相交要么完全冲突，每个组包括能够同时处于活动状态的多个硬盘驱动器。

2.如权利要求1所述的存储设备，其特征在于，每个硬盘驱动器在所述活动状态中具有最大带宽，且所述互连结构被安排成仅对所述硬盘驱动器的一子集提供等于所述最大带宽的带宽。

3.如前述权利要求中任一项所述的存储设备，其特征在于，所述互连结构包括以下中的任一个：

多个SATA控制器和PCIe交换机，其中每个硬盘驱动器经安排成树结构的一SATA控制器和一个或多个PCIe交换机连接到所述服务器，并且其中所述PCIe交换机物理上分布在所述存储设备内，

或者

安排成树结构的多个SATA多路复用器。

4.如权利要求1所述的存储设备，其特征在于，所述服务器包括被安排成存储与所述多个硬盘驱动器中每个硬盘驱动器相关联的“禁止访问”标志的数据存储，并且一“禁止访问”标志在被置位时造成一硬盘驱动器上的所有IO请求失败。

5.如权利要求1所述的存储设备，其特征在于，所述服务器包括调度器，所述调度器被安排成：

接收被划分成部分的要被写到所述存储设备的数据突发段；

向每一部分添加纠错数据；以及

将每一部分写到来自单个组的硬盘驱动器。

6.如权利要求5所述的存储设备，其特征在于，所述调度器进一步被安排成将每个部分划分成多个条，以及将每个条划分成多个块，并且其中所述调度器被安排成通过向每个条添加包括冗余信息的一个或多个块来向每一部分添加纠错，以及

其中所述调度器被安排成通过对于每个条，将来自该每个条的一个块写到来自单个组的硬盘驱动器中的不同的一个硬盘驱动器来将每一部分写到来自所述单个组的硬盘驱动器。

7.如权利要求5-6中任一项所述的存储设备，其特征在于，所述服务器包括调度器，所述调度器被安排成：

将多个操作重新排序成在同一组硬盘驱动器上操作的操作的集合，所述操作包括读取操作、写入操作以及删除操作中的一个或多个；以及

以最大化所述存储设备的吞吐量的顺序来调度操作的集合。

8.如权利要求1所述的存储设备，其特征在于，所述服务器包括调度器，所述调度器被安排成：

接收被划分成部分的要被写到所述存储设备的数据突发段；

将每一部分划分成多个分段；

添加一个或多个纠错分段；以及

将每一分段写到来自单个组的一不同硬盘驱动器。

9.一种操作存储设备的方法，所述存储设备包括多个硬盘驱动器以及对于全部硬盘驱动器使它们的盘片同时旋转来说不足的冷却和功率基础设施，其中所述多个硬盘驱动器被逻辑地安排成不相交的组使得任何两个组被安排成要么不相交要么完全冲突，每个组包括能够同时旋转它们的盘片的多个硬盘驱动器，所述方法包括：

将多个操作重新排序成在同一组硬盘驱动器上操作的操作的集合；以及

以最大化所述存储设备的吞吐量的顺序来调度操作的集合。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，进一步包括根据由经互连结构连接到所述硬盘驱动器的服务器接收到的任何IO请求来动态地控制所述多个硬盘驱动器中哪些硬盘驱动器处于活动状态。