一种数据存储保护方法及装置与流程

    专利2022-07-08  116


    本发明属于服务器大数据存储技术领域,具体涉及一种数据存储保护方法及装置。



    背景技术:

    fio是一个i/o工具用来对硬件进行压力测试和验证,支持13种不同的i/o引擎。

    ovp,是overcurrentprotect是简称,过流保护。

    ssd,是solidstatedisk或solidstatedrive的简称,固态驱动器,俗称固态硬盘。

    lun,logicalunitnumber的简称,也就是逻辑单元号。

    在云计算时代,海量数据存储传输需要大容量的存储载体平台,然而通常这种大容量的存储载体,不同系统服务器搭载的存储载体有着不同的要求,随着数据运算存储效率的提高,ssd在存储服务系统得到了广泛的应用,并经受住了大量的考验,一方面在容量上不断得到升级扩充,另一方面在性能得到不断的提升。然而在技术不断革新变化的同时,在存储研发过程中,ssd的容量升级对硬件设计领域可靠性要求更高,低容量时的软件版本在高容量时兼容性与稳定性出现偶发性的问题,ssd执行fio高压读写操作过程中,偶发数据存储乱码,对于存储服务器系统数据存储业务,工作在高量数据存储状态下存在数据存储风险。

    而出现数据存储风险的原因是,触发硬件电源保护机制,ocp保护上限阈值设置存在高存储容量下覆盖不足的问题。执行fio测试时,主要的电压功耗集中在p2v5_nand_vcc上,硬件设计之初根据评估以≤4a(imax)的负载电流作为设计,ocp通过外接电阻rl按1.3ximax(6a)设定,传统软件数据存储策略,运行fio测试时采用数据并发方式,多个lun同步向所有的nandflash发送数据,低容量ssd的nandflash较少,数据量发送传输时,负载电流需求低,不会触发电源的的ocp,但当ssd的nandflash颗粒数量增多,容量上升至8t以上时,运行fio测试,采用数据同步并发的方式,大概率出现主控复位异常,数据丢失的情况。

    首先,高容量ssd硬件设计阈值余量不足:fio测试,数据存储高并发时,底单对p2v5_nand_vcc的电流需求超过ocp保护阈值(>6a),就会触发powerocp保护,导致主控复位,出现存在数据丢失的风险;其次,fio测试,现有存储策略的多个lun同步并发,一旦并发lun数量过多,就会导致负载电流超出阈值。

    此为现有技术的不足,因此,针对现有技术中的上述缺陷,提供一种数据存储保护方法及装置,是非常有必要的。



    技术实现要素:

    针对现有技术的上述现有存储容量升级后,并发存储出现过流保护,导致存储数据丢失的缺陷,本发明提供一种数据存储保护方法及装置,以解决上述技术问题。

    第一方面,本发明提供一种数据存储保护方法,包括如下步骤:

    s1.为存储系统中向ssd的flash并行发送数据的lun数量设置上限阈值;

    s2.将存储系统的过流保护模块设置为可调;

    s3.通过fio压力工具,并根据lun并发数量上限阈值,对存储系统进行读写压力测试,验证ssd的flash中存储数据是否有效,并在存储数据无效时,通过调整过流保护模块提升保护电流上限。

    进一步地,步骤s1具体步骤如下:

    s11.获取存储系统的保护电流上限;

    s12.获取存储系统中lun总数量及每个lun向flash发送数据的通道电流值;

    s13.根据保护电流上限、每个lun向flash发送数据的通道电流值设置lun并发数量上限阈值。

    进一步地,步骤s2具体步骤如下:

    s21.将存储系统电源芯片的输出电感设置为可调;

    s22.将存储系统电源芯片的过流保护电阻设置为可调;

    s23.设置逻辑调整模块接收存储系统反馈后,调整过流保护电阻及输出电感。

    进一步地,步骤s3具体步骤如下:

    s31.运行fio压力测试工具;

    s32.根据所需数据业务量与lun并发数量上限阈值的关系设置并发最大数据量;

    s33.fio压力测试工具根据并发最大数据量对存储系统进行压力测试;

    s34.判断ssd的flash中存储数据是否有效;

    若是,进入步骤s36;

    若否,进入步骤s35;

    s35.逻辑调整模块调整过流保护电阻的阻值,并调整输出电感值及饱和电流值,返回步骤s11;

    s36.锁定过流保护电阻的阻值及输出电感值和饱和电流值。

    进一步地,步骤s32具体步骤如下:

    s321.获取所需数据业务量;

    s322.判断所需数据业务量是否大于lun并发数量上限阈值的最大业务量;

    若是,进入步骤s323;

    若否,进入步骤s324;

    s323.以lun并发数量上限阈值的最大业务量为并发最大数据量,进入步骤s33;

    s324.以所需数据业务量为并发最大数据量,进入步骤s33。

    进一步地,步骤s33具体步骤如下:

    s331.当最大数据量为以lun并发数量上限阈值的最大业务量时,fio压力测试工具根据所需数据业务量计算并发次数,通过并发最大数据量及并发次数完成对存储系统的压力测试;

    s332.当最大数据量为所需数据业务量,fio压力测试工具通过并发最大数据量一次完成对存储系统的压力测试。

    第二方面,本发明提供一种数据存储保护装置,包括:

    并发lun数量阈值设置单元,用于为存储系统中向ssd的flash并行发送数据的lun数量设置上限阈值;

    过流保护可调设置单元,用于将存储系统的过流保护模块设置为可调;

    存储性能提升单元,用于通过fio压力工具,并根据lun并发数量上限阈值,对存储系统进行读写压力测试,验证ssd的flash中存储数据是否有效,并在存储数据无效时,通过调整过流保护模块提升保护电流上限。

    进一步地,并发lun数量阈值设置单元包括:

    过流保护上限获取子单元,用于获取存储系统的保护电流上限;

    单位lun电流获取子单元,用于获取存储系统中lun总数量及每个lun向flash发送数据的通道电流值;

    lun并发上限设置子单元,用于根据保护电流上限、每个lun向flash发送数据的通道电流值设置lun并发数量上限阈值。

    进一步地,过流保护可调设置单元包括:

    电感可调设置子单元,用于将存储系统电源芯片的输出电感设置为可调;

    过流保护电阻可调设置子单元,用于将存储系统电源芯片的过流保护电阻设置为可调;

    逻辑调整模块设置子单元,用于设置逻辑调整模块接收存储系统反馈后,调整过流保护电阻及输出电感。

    进一步地,存储性能提升单元包括:

    测试工具运行子单元,用于运行fio压力测试工具;

    并发最大数据量设置子单元,用于根据所需数据业务量与lun并发数量上限阈值的关系设置并发最大数据量;

    压力测试子单元,用于通过fio压力测试工具根据并发最大数据量对存储系统进行压力测试;

    存储数据有效判断子单元,用于判断ssd的flash中存储数据是否有效;

    过流保护调整子单元,用于存储数据无效时,设置逻辑调整模块调整过流保护电阻的阻值,并调整输出电感值及饱和电流值;

    调整锁定子单元,用于锁定过流保护电阻的阻值及输出电感值和饱和电流值。

    本发明的有益效果在于,

    本发明提供的数据存储保护装置,通过设置并行发送数据的lun数量上限阈值实现传送策略的重构,降低了数据并发时负载峰值电流,同时,通过微调过流保护电阻及输出电感值提高过流保护阈值上限,保证过流保护余量充足,防止存储系统过流保护误动作导致的线路不稳定,有效保护存储数据,提高存储产品稳定性。

    此外,本发明设计原理可靠,结构简单,具有非常广泛的应用前景。

    由此可见,本发明与现有技术相比,具有突出的实质性特点和显著的进步,其实施的有益效果也是显而易见的。

    附图说明

    为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

    图1是本发明的方法流程示意图一;

    图2是本发明的方法流程示意图二;

    图3是本发明的系统示意图;

    图4是本发明的存储系统的电源原理示意图;

    图中,1-并发lun数量阈值设置单元;1.1-过流保护上限获取子单元;1.2-单位lun电流获取子单元;1.3-lun并发上限设置子单元;2-过流保护可调设置单元;2.1-电感可调设置子单元;2.2-过流保护电阻可调设置子单元;2.3-逻辑调整模块设置子单元;3-存储性能提升单元;3.1-测试工具运行子单元;3.2-并发最大数据量设置子单元;3.3-压力测试子单元;3.4-存储数据有效判定子单元;3.5-过流保护调整子单元;3.6-调整锁定子单元。

    具体实施方式

    为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。

    实施例1:

    如图1所示,本发明提供一种数据存储保护方法,包括如下步骤:

    s1.为存储系统中向ssd的flash并行发送数据的lun数量设置上限阈值;

    s2.将存储系统的过流保护模块设置为可调;

    s3.通过fio压力工具,并根据lun并发数量上限阈值,对存储系统进行读写压力测试,验证ssd的flash中存储数据是否有效,并在存储数据无效时,通过调整过流保护模块提升保护电流上限。

    实施例2:

    如图2所示,本发明提供一种数据存储保护方法,包括如下步骤:

    s1.为存储系统中向ssd的flash并行发送数据的lun数量设置上限阈值;具体步骤如下:

    s11.获取存储系统的保护电流上限;

    s12.获取存储系统中lun总数量及每个lun向flash发送数据的通道电流值;

    s13.根据保护电流上限、每个lun向flash发送数据的通道电流值设置lun并发数量上限阈值;

    s2.将存储系统的过流保护模块设置为可调;具体步骤如下:

    s21.将存储系统电源芯片的输出电感设置为可调;

    s22.将存储系统电源芯片的过流保护电阻设置为可调;

    s23.设置逻辑调整模块接收存储系统反馈后,调整过流保护电阻及输出电感;

    s3.通过fio压力工具,并根据lun并发数量上限阈值,对存储系统进行读写压力测试,验证ssd的flash中存储数据是否有效,并在存储数据无效时,通过调整过流保护模块提升保护电流上限;具体步骤如下:

    s31.运行fio压力测试工具;

    s32.根据所需数据业务量与lun并发数量上限阈值的关系设置并发最大数据量;

    s33.fio压力测试工具根据并发最大数据量对存储系统进行压力测试;

    s34.判断ssd的flash中存储数据是否有效;

    若是,进入步骤s36;

    若否,进入步骤s35;

    s35.逻辑调整模块调整过流保护电阻的阻值,并调整输出电感值及饱和电流值,返回步骤s11;

    s36.锁定过流保护电阻的阻值及输出电感值和饱和电流值。

    在上述实施例中,步骤s2中,将存储系统的过流保护模块设置为可调后,电源的电路原理图如图4所示,将存储系统电源芯片的输出电感值设置为l=1.5~2.2uh,饱和电流设置为isat>12a;将存储芯片的过流保护电阻设置为r=110k~130k,1%;通过试验可得,过流保护的电流可上调至9~11a,通过软件及硬件联调验证实测累积电流峰值为5.52a,有效实现数据存储的保护。

    在某些实施例中,步骤s32具体步骤如下:

    s321.获取所需数据业务量;

    s322.判断所需数据业务量是否大于lun并发数量上限阈值的最大业务量;

    若是,进入步骤s323;

    若否,进入步骤s324;

    s323.以lun并发数量上限阈值的最大业务量为并发最大数据量,进入步骤s33;

    s324.以所需数据业务量为并发最大数据量,进入步骤s33;

    步骤s33具体步骤如下:

    s331.当最大数据量为以lun并发数量上限阈值的最大业务量时,fio压力测试工具根据所需数据业务量计算并发次数,通过并发最大数据量及并发次数完成对存储系统的压力测试;

    s332.当最大数据量为所需数据业务量,fio压力测试工具通过并发最大数据量一次完成对存储系统的压力测试。

    实施例3:

    如图3所示,本发明提供一种数据存储保护装置,包括:

    并发lun数量阈值设置单元1,用于为存储系统中向ssd的flash并行发送数据的lun数量设置上限阈值;并发lun数量阈值设置单元1包括:

    过流保护上限获取子单元1.1,用于获取存储系统的保护电流上限;

    单位lun电流获取子单元1.2,用于获取存储系统中lun总数量及每个lun向flash发送数据的通道电流值;

    lun并发上限设置子单元1.3,用于根据保护电流上限、每个lun向flash发送数据的通道电流值设置lun并发数量上限阈值;

    过流保护可调设置单元2,用于将存储系统的过流保护模块设置为可调;过流保护可调设置单元2包括:

    电感可调设置子单元2.1,用于将存储系统电源芯片的输出电感设置为可调;

    过流保护电阻可调设置子单元2.2,用于将存储系统电源芯片的过流保护电阻设置为可调;

    逻辑调整模块设置子单元2.3,用于设置逻辑调整模块接收存储系统反馈后,调整过流保护电阻及输出电感;

    存储性能提升单元3,用于通过fio压力工具,并根据lun并发数量上限阈值,对存储系统进行读写压力测试,验证ssd的flash中存储数据是否有效,并在存储数据无效时,通过调整过流保护模块提升保护电流上限;存储性能提升单元3包括:

    测试工具运行子单元3.1,用于运行fio压力测试工具;

    并发最大数据量设置子单元3.2,用于根据所需数据业务量与lun并发数量上限阈值的关系设置并发最大数据量;

    压力测试子单元3.3,用于通过fio压力测试工具根据并发最大数据量对存储系统进行压力测试;

    存储数据有效判定子单元3.4,用于判断ssd的flash中存储数据是否有效;

    过流保护调整子单元3.5,用于存储数据无效时,设置逻辑调整模块调整过流保护电阻的阻值,并调整输出电感值及饱和电流值;

    调整锁定子单元3.6,用于锁定过流保护电阻的阻值及输出电感值和饱和电流值。

    尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述,但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下,本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换,而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。


    技术特征:

    1.一种数据存储保护方法,其特征在于,包括如下步骤:

    s1.为存储系统中向ssd的flash并行发送数据的lun数量设置上限阈值;

    s2.将存储系统的过流保护模块设置为可调;

    s3.通过fio压力工具,并根据lun并发数量上限阈值,对存储系统进行读写压力测试,验证ssd的flash中存储数据是否有效,并在存储数据无效时,通过调整过流保护模块提升保护电流上限。

    2.如权利要求1所述的数据存储保护方法,其特征在于,步骤s1具体步骤如下:

    s11.获取存储系统的保护电流上限;

    s12.获取存储系统中lun总数量及每个lun向flash发送数据的通道电流值;

    s13.根据保护电流上限、每个lun向flash发送数据的通道电流值设置lun并发数量上限阈值。

    3.如权利要求2所述的数据存储保护方法,其特征在于,步骤s2具体步骤如下:

    s21.将存储系统电源芯片的输出电感设置为可调;

    s22.将存储系统电源芯片的过流保护电阻设置为可调;

    s23.设置逻辑调整模块接收存储系统反馈后,调整过流保护电阻及输出电感。

    4.如权利要求3所述的数据存储保护方法,其特征在于,步骤s3具体步骤如下:

    s31.运行fio压力测试工具;

    s32.根据所需数据业务量与lun并发数量上限阈值的关系设置并发最大数据量;

    s33.fio压力测试工具根据并发最大数据量对存储系统进行压力测试;

    s34.判断ssd的flash中存储数据是否有效;

    若是,进入步骤s36;

    若否,进入步骤s35;

    s35.逻辑调整模块调整过流保护电阻的阻值,并调整输出电感值及饱和电流值,返回步骤s11;

    s36.锁定过流保护电阻的阻值及输出电感值和饱和电流值。

    5.如权利要求4所述的数据存储保护方法,其特征在于,步骤s32具体步骤如下:

    s321.获取所需数据业务量;

    s322.判断所需数据业务量是否大于lun并发数量上限阈值的最大业务量;

    若是,进入步骤s323;

    若否,进入步骤s324;

    s323.以lun并发数量上限阈值的最大业务量为并发最大数据量,进入步骤s33;

    s324.以所需数据业务量为并发最大数据量,进入步骤s33。

    6.如权利要求5所述的数据存储保护方法,其特征在于,步骤s33具体步骤如下:

    s331.当最大数据量为以lun并发数量上限阈值的最大业务量时,fio压力测试工具根据所需数据业务量计算并发次数,通过并发最大数据量及并发次数完成对存储系统的压力测试;

    s332.当最大数据量为所需数据业务量,fio压力测试工具通过并发最大数据量一次完成对存储系统的压力测试。

    7.一种数据存储保护装置,其特征在于,包括:

    并发lun数量阈值设置单元(1),用于为存储系统中向ssd的flash并行发送数据的lun数量设置上限阈值;

    过流保护可调设置单元(2),用于将存储系统的过流保护模块设置为可调;

    存储性能提升单元(3),用于通过fio压力工具,并根据lun并发数量上限阈值,对存储系统进行读写压力测试,验证ssd的flash中存储数据是否有效,并在存储数据无效时,通过调整过流保护模块提升保护电流上限。

    8.如权利要求7所述的数据存储保护装置,其特征在于,并发lun数量阈值设置单元(1)包括:

    过流保护上限获取子单元(1.1),用于获取存储系统的保护电流上限;

    单位lun电流获取子单元(1.2),用于获取存储系统中lun总数量及每个lun向flash发送数据的通道电流值;

    lun并发上限设置子单元(1.3),用于根据保护电流上限、每个lun向flash发送数据的通道电流值设置lun并发数量上限阈值。

    9.如权利要求8所述的数据存储保护装置,其特征在于,过流保护可调设置单元(2)包括:

    电感可调设置子单元(2.1),用于将存储系统电源芯片的输出电感设置为可调;

    过流保护电阻可调设置子单元(2.2),用于将存储系统电源芯片的过流保护电阻设置为可调;

    逻辑调整模块设置子单元(2.3),用于设置逻辑调整模块接收存储系统反馈后,调整过流保护电阻及输出电感。

    10.如权利要求9所述的数据存储保护装置,其特征在于,存储性能提升单元(3)包括:

    测试工具运行子单元(3.1),用于运行fio压力测试工具;

    并发最大数据量设置子单元(3.2),用于根据所需数据业务量与lun并发数量上限阈值的关系设置并发最大数据量;

    压力测试子单元(3.3),用于通过fio压力测试工具根据并发最大数据量对存储系统进行压力测试;

    存储数据有效判断子单元(3.4),用于判断ssd的flash中存储数据是否有效;

    过流保护调整子单元(3.5),用于存储数据无效时,设置逻辑调整模块调整过流保护电阻的阻值,并调整输出电感值及饱和电流值;

    调整锁定子单元(3.6),用于锁定过流保护电阻的阻值及输出电感值和饱和电流值。

    技术总结
    本发明提供一种数据存储保护方法及装置,所述方法包括如下步骤:S1.为存储系统中向SSD的FLASH并行发送数据的lun数量设置上限阈值;S2.将存储系统的过流保护模块设置为可调;S3.通过FIO压力工具,并根据lun并发数量上限阈值,对存储系统进行读写压力测试,验证SSD的FLASH中存储数据是否有效,并在存储数据无效时,通过调整过流保护模块提升保护电流上限。本发明通过设置并行发送数据的lun数量上限阈值,降低了数据并发时负载峰值电流;通过微调过流保护电阻及输出电感值提高过流保护阈值上限,保证过流保护余量充足,防止存储系统过流保护误动作导致的线路不稳定,有效保护存储数据,提高存储产品稳定性。

    技术研发人员:张兆峰;华要宇;孔维凯
    受保护的技术使用者:苏州浪潮智能科技有限公司
    技术研发日:2020.11.06
    技术公布日:2021.03.12

    转载请注明原文地址:https://wp.8miu.com/read-23625.html

    最新回复(0)