[发明专利]分布式KV存储系统的更新与查询

说明书

本申请公开了一种分布式KV存储系统、以及使用分布式KV存储系统的更新与查询命令的方法，涉及存储设备技术领域。本申请的分布式KV存储系统包括服务器与多个存储设备，服务器与存储设备通过网络耦合；存储设备包括K‑D表，用于记录存储系统的存储设备能够响应的一个或多个关键字。

技术领域

本申请涉及分布式KV存储系统，具体地，涉及分布式KV存储系统中实施更新与查询的方法与装置。

背景技术

图1A展示了存储设备的框图。存储设备102同主机相耦合，用于为主机提供存储能力。主机同存储设备102之间可通过多种方式相耦合，耦合方式包括但不限于通过例如SATA(Serial Advanced Technology Attachment，串行高级技术附件)、SCSI(Small ComputerSystem Interface，小型计算机系统接口)、SAS(Serial Attached SCSI，串行连接SCSI)、IDE(Integrated Drive Electronics，集成驱动器电子)、USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)、PCIE(Peripheral Component Interconnect Express,PCIe，高速外围组件互联)、NVMe(NVM Express，高速非易失存储)、以太网、光纤通道、无线通信网络等连接主机与存储设备102。主机可以是能够通过上述方式同存储设备相通信的信息处理设备，例如，个人计算机、平板电脑、服务器、便携式计算机、网络交换机、路由器、蜂窝电话、个人数字助理等。存储设备102包括接口103、控制部件104、一个或多个NVM芯片105以及DRAM(DynamicRandom Access Memory，动态随机访问存储器)110。

NAND闪存、相变存储器、FeRAM(Ferroelectric RAM，铁电存储器)、MRAM(MagneticRandom Access Memory，磁阻存储器)、RRAM(Resistive Random Access Memory，阻变存储器)等是常见的NVM。

接口103可适配于通过例如SATA、IDE、USB、PCIE、NVMe、SAS、以太网、光纤通道等方式与主机交换数据。

控制部件104用于控制在接口103、NVM芯片105以及DRAM 110之间的数据传输，还用于存储管理、主机逻辑地址到闪存物理地址映射、擦除均衡、坏块管理等。控制部件104可通过软件、硬件、固件或其组合的多种方式实现，例如，控制部件104可以是FPGA(Field-programmable gate array，现场可编程门阵列)、ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit，应用专用集成电路)或者其组合的形式。控制部件104也可以包括处理器或者控制器，在处理器或控制器中执行软件来操纵控制部件104的硬件来处理IO(Input/Output)命令。控制部件104还可以耦合到DRAM 110，并可访问DRAM 110的数据。在DRAM可存储FTL表和/或缓存的IO命令的数据。

控制部件104包括闪存接口控制器(或称为介质接口控制器、闪存通道控制器)，闪存接口控制器耦合到NVM芯片105，并以遵循NVM芯片105的接口协议的方式向NVM芯片105发出命令，以操作NVM芯片105，并接收从NVM芯片105输出的命令执行结果。已知的NVM芯片接口协议包括“Toggle”、“ONFI”等。

支持Key-Value(关键字-值，也简称为“KV”)存储模型的存储设备，提供基于键(关键字)的读操作(Get(Key))与写操作(Put(Key,Value))。写操作也被称为更新操作。为执行写操作，主机向存储设备提供关键字(Key)与值(Value)，以将值写入存储设备，并将关键字作为所写入的数据的索引。为执行读操作，主机向存储设备提供关键字，存储设备根据关键字找到对应的值，并将值提供给主机。因而在KV存储系统中，关键字是用来访问数据的索引，而值(Value)是被访问的数据。关键字(Key)与值(V)一一对应。