[发明专利]一种软件定义的数据存储系统

说明书

本发明涉及一种软件定义的数据存储系统，属于计算机网络领域。本发明采用所述软件定义的数据存储系统，通过片上互连结构中控制逻辑层与硬件数据传输层的解耦设计和协同工作，解决多重应用时的硬件重复设计和重复替换问题；通过软件定义的多模固态存储控制器模块，适配多种协议下数据共享存储需求，解决不同的数据存储应用场景下高速通信接口适配问题；通过高效的路由、调度和交通状况等相关的片上信息管理，实现片上互连架构的应用效能提升。

技术领域

本发明属于计算机网络领域，具体涉及一种软件定义的数据存储系统。

背景技术

随着雷达系统装备的多样化发展，其硬件平台往往根据不同应用场景和特定功能采用定制化的设计思路，当大量雷达图像数据需要实现共享存储或数据导出时，只有提高存储系统硬件平台的兼容性和通用性，才能使嵌入式存储设备具有超高处理性能和快速交互能力。实现这一需求的关键技术是采用软件化的设计思路，通过软件定义的方式重构设备的功能模块，实现一定程度上计算与存储融合，满足不同的应用需求。

在采用软件定义实现将硬件进行标准化设计的嵌入式存储系统中，现在大都采用配置存储的组织结构进行硬件可重构设计。配置存储的组织结构具体的实现方法是，通过单次配置即可满足规模较小计算阵列对应的计算任务，上述配置方式无法通过对配置信息进行分类与抽象，难以对不同类型和不同逻辑层次的配置信息建立索引信息，需要存储大量的配置信息，因此无法将大部分甚至全部的配置信息都存储在片上存储器上，限制其配置效率，不能达到高效能业务的要求。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何提供一种软件定义的数据存储系统，以解决多重应用时的硬件重复设计和重复替换问题，解决不同的数据存储应用场景下高速通信接口适配问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提出一种软件定义的数据存储系统，该系统包括软件定义的多模接口模块、归一化解析控制模块、User logic模块、MRAM、高能效处理器、DDR控制器以及软件定义的互联网络，软件定义的互联网络；

该系统前端通过软件定义的多模接口模块将接口定义为SRIO/PCIe/NVMe，以适配不同的应用场景；通过软件定义的互联网络进行全异步高速数据处理，后端配置多路PCIe3.0x4接口挂载多个硬盘，以完成大容量数据的快速存储；

挂载在AXI总线上的高能效处理器是整个数据存储系统的功能控制核心，在数据存储系统运行时，通过高能效处理器定义前端接口类型，并结合后端的Raid控制机制，将后端的存储空间容量、地址进行统一管理映射，完成数据读写；

MRAM负责进行重要数据的缓存；

DDR控制器用于大数据量的缓冲，采用高性能的DRAM缓冲；

软件定义的多模接口模块将数据存储系统的接口定义为SRIO/PCIe/NVMe；软件定义的多模接口用于处理外部的接口协议，对于SRIO、PCIe、NVMe功能接口实现无缝自适应；

经过多模接口模块接收的数据被送入归一化解析控制模块进行处理，对于SRIO、PCIe、NVMe不同功能接口下的读或写操作，解析转变成统一的地址读写操作，向User logic模块提供统一的操作界面；

User logic模块是后端存储对前端提供的统一操作界面，User logic模块完成数据缓存并提供给后端软件定义的互联网络；

软件定义的互联网络用于接收User logic模块缓存的数据信息，完成数据的高速传输、配置参数及命令的传输；通过将片上互联网络控制引擎、业务模块控制器、NVMe-Host、Raid控制器及PCIe 3.0x4接口用片上互联网络组成互联的路由网络，实现不同的节点之间数据的交换。