CN110647292A - 一种服务器***中扩充存储容量的方法及*** - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种服务器***中扩充存储容量的方法及***，该方法包括：将待存储数据存放至第一NVMe硬盘中，获取第一NVMe硬盘当前暂存的数据容量；判断数据容量是否≥设定的存储容量阈值；如果是，开启与第一NVMe硬盘相匹配的PCIe Switch和第二NVMe硬盘的电源；将第一NVMe硬盘中暂存的数据传输至第二NVMe硬盘中；返回第一步。该***包括：多个第一NVMe硬盘、多个PCIe Switch、第一NVMe硬盘数据容量获取模块、判断模块、电源开启模块、数据传输模块以及多个第二NVMe硬盘。一个PCIe Switch通过PCIe link连接有一个第一NVMe硬盘。第一NVMe硬盘还通过PCIe link与CPU连接。通过本申请，在扩充服务器存储容量的同时，能够大大降低服务器***的功耗，有利于节能。

Description

一种服务器***中扩充存储容量的方法及***

技术领域

本申请涉及服务器存储技术领域，特别是涉及一种服务器***中扩充存储容量的方法及***。

背景技术

在服务器存储技术领域中，目前主要存储装置为NVMe(Non-Volatile Memoryexpress，非易失性内存主机控制器接口规范)硬盘。NVMe硬盘通常通过PCIe(peripheralcomponent interconnect express，一种高速串行计算机扩展总线标准)link与服务器***中的CPU连接。然而，服务器***中的的CPU PCIe端口是有限的，如何在有限的CPU PCIe端口中尽可能地增加***内部的NVMe硬盘，从而扩充整个服务器的存储容量，是个重要问题。

目前扩充服务器存储容量的装置的结构示意图可以参见图1，图1中PCIe SW即为PCIe Switch。由图1可知，该装置主要是利用PCIe Switch(PCIe开关)来扩充PCIe端口，CPU连接多个PCIE Switch，每个PCIE Switch又可连接多个NVMe硬盘，从而能够扩充整个服务器的存储容量。

然而，目前扩充服务器存储容量的装置中，由于PCIe Switch属于高功耗器件，多个PCIe Switch的应用会大大增加整个***的功耗。而且通过多个PCIe Switch扩展出更多的PCIe端口，PCIe端口所连接的NVMe硬盘数量也更多，从而进一步增加整个***的功耗。因此，目前扩充服务器存储容量的方法，使得整个服务器***的功耗大大增加，不利于节能。

发明内容

本申请提供了一种服务器***中扩充存储容量的方法及***，以解决现有技术中扩充服务器存储容量的方法使得服务器***功耗太高，不利于节能的问题。

为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：

一种服务器***中扩充存储容量的方法，所述方法包括：

S1：将待存储数据存放至第一NVMe硬盘中，所述第一NVMe硬盘用于暂存所述待存储数据，且一个PCIe Switch连接有一个第一NVMe硬盘，所述第一NVMe硬盘通过PCIe link分别与CPU以及一个所述PCIe Switch连接；

S2：获取所述第一NVMe硬盘当前暂存的数据容量；

S3：判断所述数据容量是否≥设定的存储容量阈值；

S4：如果是，开启与所述第一NVMe硬盘相匹配的PCIe Switch和第二NVMe硬盘的电源，所述第二NVMe硬盘为挂载于所述第一NVMe硬盘相匹配的PCIe Switch下的NVMe硬盘，用于永久存储所述待存储数据；

S5：将所述第一NVMe硬盘中暂存的数据传输至所述第二NVMe硬盘中；

S6：返回步骤S1。

可选地，开启与所述第一NVMe硬盘相匹配的PCIe Switch和第二NVMe硬盘的电源的方法，具体为：

利用CPLD，开启与所述第一NVMe硬盘相匹配的PCIe Switch和第二NVMe硬盘的电源。

可选地，一个PCIe Switch所挂载的所述第二NVMe硬盘的数量为2-20个。

可选地，所述存储容量阈值为：第一NVMe硬盘的存储容量*60％。

一种服务器***中扩充存储容量的***，所述***包括：多个第一NVMe硬盘、多个PCIe Switch、第一NVMe硬盘数据容量获取模块、判断模块、电源开启模块、数据传输模块以及多个第二NVMe硬盘，一个所述PCIe Switch通过PCIe l ink连接有一个所述第一NVMe硬盘，任一所述第一NVMe硬盘还通过PCIe link与CPU连接，所述电源开启模块分别与任一所述PCIe Switch连接，任一所述PCIe Switch挂载有多个第二NVMe硬盘，所述第一NVMe硬盘用于暂存待存储数据，所述第二NVMe硬盘用于永久存储所述待存储数据；

所述第一NVMe硬盘数据容量获取模块，用于获取所述第一NVMe硬盘当前暂存的数据容量；

所述判断模块，用于判断所述数据容量是否≥设定的存储容量阈值；

所述电源开启模块，用于当所述数据容量≥设定的存储容量阈值时，开启与所述第一NVMe硬盘相匹配的PCIe Switch和第二NVMe硬盘的电源；

所述数据传输模块，用于将所述第一NVMe硬盘中暂存的数据传输至所述第二NVMe硬盘中。

可选地，所述电源开启模块为一CPLD(Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件)，所述CPLD分别与任一所述PCIe Switch连接。

可选地，一个PCIe Switch所挂载的所述第二NVMe硬盘的数量为2-20个。

可选地，所述存储容量阈值为：第一NVMe硬盘的存储容量*60％。

本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请提供一种服务器***中扩充存储容量的方法，该方法首先将待存储数据存放至第一NVMe硬盘中，实现对待存储数据的暂存；其次对第一NVMe硬盘的数据容量进行实时监控，获取第一NVMe硬盘当前暂存的数据容量；然后判断该数据容量是否≥设定的存储容量阈值；如果是，则开启与第一NVMe硬盘相匹配的PCIe Switch和以及该PCIe Switch下所挂载的第二NVMe硬盘的电源，从而使得操作***可以识别出该PCIe Switch以及该PCIeSwitch下所挂载的第二NVMe硬盘。识别出PCIe Switch以及该PCIe Switch下所挂载的第二NVMe硬盘后，将第一NVMe硬盘中暂存的数据传输至第二NVMe硬盘中，实现待存储数据的永久存储，此时第一NVMe硬盘被清空；然后返回第一步继续将后续待存储数据存放至第一NVMe硬盘中，以此循环。本实施例通过对待存储数据进行暂存，并及时监控第一NVMe硬盘的数据存储容量，直到第一NVMe硬盘的数据存储容量达到设定的存储容量阈值时，才启动相应的永久存储。CPU处理后的待存储数据能够及时存放在第一NVMe硬盘，用于暂存待存储数据，由于此时与第一NVMe硬盘相匹配的PCIe Switch和以及该PCIe Switch下所挂载的第二NVMe硬盘的电源并未被开启，直到第一NVMe硬盘中暂存的数据容量达到设定的存储容量阈值时才被开启，所以，多个PCIe Switch以及每个PCIe Switch下所挂载的第二NVMe硬盘在没有被启用时，其电源都处于关闭状态，本实施例中的方法在扩充服务器***存储容量的同时，能够大大降低服务器***的功耗，有利于节能。

另外，本实施例中存储容量阈值为第一NVMe硬盘的存储容量*60％，该存储容量阈值既能够确保存储足够多的数据，便于后续的永久存储，又能够为***写入新的数据预留足够的空间，从而避免用于数据暂存的第一NVMe硬盘的空间不足而导致***不稳定，有利于提高数据存储的稳定性和灵活性。

本申请还提供一种服务器***中扩充存储容量的***，该***主要包括：多个第一NVMe硬盘、多个PCIe Switch、第一NVMe硬盘数据容量获取模块、判断模块、电源开启模块、数据传输模块以及多个第二NVMe硬盘。一个PCIe Switch通过PCIe link连接有一个第一NVMe硬盘。第一NVMe硬盘还通过PCIe link与CPU连接，使得待存储数据经由CPU处理后，先暂存至第一NVMe硬盘，多个PCIe Switch以及任一PCIe Switch下所挂载的多个第二NVMe硬盘并不工作，直到第一NVMe硬盘中存储的数据容量达到设定的存储容量阈值时，与第一NVMe硬盘中当前暂存的数据相匹配的PCIe Switch以及该PCIe Switch下所挂载的多个第二NVMe硬盘的电源才被开启。因此，这种结构使得尚未使用的PCIe Switch以及该PCIeSwitch下所挂载的多个第二NVMe硬盘不必开启，能够大大降低***功耗，有利于节能。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

为了更清楚地说明本申请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为背景技术中扩充服务器存储容量的装置的结构示意图；

图2为本申请实施例所提供的一种服务器***中扩充存储容量的方法的流程示意图；

图3为本申请实施例所提供的一种服务器***中扩充存储容量的***的结构示意图；

图4为本申请实施例采用2个PCIe Switch时服务器***中扩充存储容量的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

为了更好地理解本申请，下面结合附图来详细解释本申请的实施方式。

实施例一

参见图2，图为本申请实施例所提供的一种服务器***中扩充存储容量的方法的流程示意图。由图2可知，本实施例服务器***中扩充存储容量的方法，主要包括如下步骤：

S1：将待存储数据存放至第一NVMe硬盘中。

其中，第一NVMe硬盘用于暂存待存储数据，且一个PCIe Switch连接有一个第一NVMe硬盘，第一NVMe硬盘通过PCIe link分别与CPU以及一个PCIe Switch连接。

相比于现有技术，待存储数据经CPU处理后，本实施例增加了对待存储数据进行暂存的步骤，即首先通过第一NVMe硬盘对待存储数据进行暂存。该第一NVMe硬盘的存储容量通常为：4TB，使其能够存储多个用于永久存储的硬盘的容量。由于先利用第一NVMe硬盘对待存储数据进行暂存，只需开启第一NVMe硬盘的电源即可，此时并不需要开启PCIe Switch以及PCIe Switch所挂载的第二NVMe硬盘的电源，因此，能够大大节省服务器***的功耗。

S2：获取第一NVMe硬盘当前暂存的数据容量。

本实施例可以通过操作***获取第一NVMe硬盘当前暂存的数据容量。本实施例中通过操作***获取第一NVMe硬盘当前暂存的数据容量的方法，可以采用现有技术中的方法，在此不再赘述。

S3：判断数据容量是否≥设定的存储容量阈值。

本实施例中设定的存储容量阈值优选：第一NVMe硬盘的存储容量*60％。也就是当第一NVMe硬盘中的数据容量达到第一NVMe硬盘的存储容量*60％时，即启动后续步骤S4；否则，当数据容量＜设定的存储容量阈值时，返回执行步骤S2，继续获取当前时刻第一NVMe硬盘中暂存的数据容量，从而实现对第一NVMe硬盘中暂存的数据容量的监控。该存储容量阈值的设置，既能够确保当前存储容量满足需求，以便于后续及时将暂存的数据传输至第二NVMe硬盘进行永久存储，又能够为***写入新的数据预留第一NVMe硬盘的存储容量*40％的存储空间，因此，这种存储容量阈值设置有利于提高数据存储的稳定性和灵活性。

继续参见图2可知，如果数据容量≥设定的存储容量阈值，执行步骤S4：开启与第一NVMe硬盘相匹配的PCIe Switch和第二NVMe硬盘的电源。

其中，第二NVMe硬盘为挂载于第一NVMe硬盘相匹配的PCIe Switch下的NVMe硬盘，用于永久存储待存储数据。一个PCIe Switch匹配一个第一NVMe硬盘和多个第二NVMe硬盘。

由步骤S4可知，当第一NVMe硬盘当前暂存的数据容量达到设定的存储容量阈值时，仅启动与第一NVMe硬盘相匹配的PCIe Switch以及该PCIe Switch下所挂载的第二NVMe硬盘的电源，而不必开启所有的PCIe Switch和所有的第二NVMe硬盘，也不必提前开启与第一NVMe硬盘相匹配的PCIe Switch以及该PCIe Switch下所挂载的第二NVMe硬盘的电源。因此，本实施例中的方法能够大大降低服务器***的功耗，从而实现节能。另外，由于启动相应的电源后，操作***才可以识别到该PCIe Switch以及该PCIe Switch下所挂载的第二NVMe硬盘，以便于后续进行数据传输，因此，这种方式还能够避免数据传输错误，有助于提高数据传输的准确性。

具体地，步骤S4中可以利用CPLD开启与第一NVMe硬盘相匹配的PCIe Switch和第二NVMe硬盘的电源。当第一NVMe硬盘中数据容量≥设定的存储容量阈值时，操作***通知CPLD，通过CPLD进行PCIe Switch以及相应第二NVMe硬盘电源的开启。

相应PCIe Switch以及该PCIe Switch下所挂载的第二NVMe硬盘的电源启动后，执行步骤S5：将第一NVMe硬盘中暂存的数据传输至第二NVMe硬盘中。也就是将第一NVMe硬盘中暂存的待存储数据迁移至相应的第二NVMe硬盘中。

只要第一NVMe硬盘中所存储的数据容量达到设定的存储容量阈值，即可向第二NVMe硬盘迁移数据，当一个第二NVMe硬盘的容量满了，第一NVMe硬盘再向另外一个第二NVMe硬盘迁移数据，直到第一NVMe硬盘中的数据全部迁移完毕。

当数据容量＜设定的存储容量阈值时，返回执行步骤S2，继续获取当前时刻第一NVMe硬盘中暂存的数据容量。

通过以上步骤S1-S5，即完成一个周期的数据存储，第一NVMe硬盘中的数据传输至第二NVMe硬盘中后，实现待存储数据的永久存储，此时第一NVMe硬盘被清空，即可执行步骤S6：返回步骤S1，再进入下一个周期，以此循环。

通过该方法，在确保扩充服务器***的存储容量的同时，使不需要工作的PCIeSwitch以及PCIe Switch下所挂载的第二NVMe硬盘的电源处于关闭状态，能够大大降低服务器***的功耗，有利于节能。

需要注意的是，本实施例中一个PCIe Switch所挂载的第二NVMe硬盘的数量为2-20个。即：实际使用中，可以根据用户需求以及不同的PCIe Switch型号，可以挂接2-20个第二NVMe硬盘。

实施例二

在图2所示实施例的基础之上参见图3，图3为为本申请实施例所提供的一种服务器***中扩充存储容量的***的结构示意图。图3中虚线框内为服务器***中扩充存储容量的***，该***与CPU连接。由图3可知，本实施例服务器***中扩充存储容量的***主要包括：多个第一NVMe硬盘、多个PCIe Switch、第一NVMe硬盘数据容量获取模块、判断模块、电源开启模块、数据传输模块以及多个第二NVMe硬盘。

其中，一个PCIe Switch通过PCIe l ink连接有一个第一NVMe硬盘，任一第一NVMe硬盘还通过PCIe link与CPU连接。也就是，任一第一NVMe硬盘通过PCIe link分别与CPU以及一个PCIe Switch连接，使得CPU以及PCIe Switch均可存取第一NVMe硬盘中的数据。电源开启模块分别与任一PCIe Switch连接，任一PCIe Switch挂载有多个第二NVMe硬盘，第一NVMe硬盘用于暂存待存储数据，第二NVMe硬盘用于永久存储待存储数据。第一NVMe硬盘数据容量获取模块，用于获取第一NVMe硬盘当前暂存的数据容量；判断模块与第一NVMe硬盘数据容量获取模块连接，用于根据第一NVMe硬盘数据容量获取模块所获取的数据容量，判断该数据容量是否≥设定的存储容量阈值。电源开启模块，用于当数据容量≥设定的存储容量阈值时，开启与第一NVMe硬盘相匹配的PCIe Switch和第二NVMe硬盘的电源。数据传输模块，用于将第一NVMe硬盘中暂存的数据传输至第二NVMe硬盘中。

进一步地，本实施例中电源开启模块采用一CPLD，该CPLD分别与多个PCIe Switch连接，利用CPLD控制与第一NVMe硬盘相匹配的PCIe Switch和第二NVMe硬盘的电源的开启，使得操作***能够识别出该PCIe Switch和以及该PCIe Switch下所挂载的第二NVMe硬盘，然后通过数据传输模块将第一NVMe硬盘中暂存的数据经由PCIe Switch传输至第二NVMe硬盘中。

本实施例中存储容量阈值为第一NVMe硬盘的存储容量*60％。

以服务器***中扩充存储容量的***中设置有两个PCIe Switch为例，本申请实施例中***的结构示意图如图4所示。由图4可知，共两个第一NVMe硬盘，第一NVMe硬盘A和第一NVMe硬盘B。第一NVMe硬盘A通过PICe link经由PCIe_CPU_Port_0端口与CPU连接，第一NVMe硬盘B通过PICe link经由PCIe_CPU_Port_N端口与CPU连接，两个第一NVMe硬盘均用于获取CPU处理后的待存储数据。第一NVMe硬盘A还通过设置于PCIe Switch上的PCIe_SW_Port_0端口与一个PCIe Switch连接，第一NVMe硬盘B还通过设置于PCIe Switch上的PCIe_SW_Port_N端口与另一个PCIe Switch连接。两个PCIe Switch分别通过PCIe_CPU_Port_1端口和PCIe_CPU_Port_N-1端口与CPU连接。一个PCIe Switch分别通过设置于PCIe Switch上的PCIe_SW_Port_1-PCIe_SW_Port_N共N个端口，连接N个第二NVMe硬盘；另一个PCIeSwitch分别通过设置于PCIe Switch上的PCIe_SW_Port_0-PCIe_SW_Port_N-1端口共N个端口，连接N个第二NVMe硬盘。CPLD分别与两个PCIe Switch连接，用于控制PCIe Switch以及PCIe Switch所挂载的第二NVMe硬盘的电源开关状态。

综上所述，本实施例通过设置多个第一NVMe硬盘，并将任一第一NVMe硬盘通过PCIe link分别与CPU以及一个PCIe Switch连接，使得待存储数据经由CPU处理后，先暂存至第一NVMe硬盘，此时多个PCIe Switch以及任一PCIe Switch下所挂载的多个第二NVMe硬盘并不启动电源，直到第一NVMe硬盘中存储的数据容量达到设定的存储容量阈值时，与第一NVMe硬盘中当前暂存的数据相匹配的PCIe Switch以及该PCIe Switch下所挂载的多个第二NVMe硬盘的电源才被开启。且仅开启相应的第二NVMe硬盘的电源，因此，这种***结构能够大大降低***功耗，有利于节能。

该实施例未详细描述的部分可以参照图2所示的实施例，两个实施例之间可以互相参照，在此不再赘述。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种服务器***中扩充存储容量的方法，其特征在于，所述方法包括：

S1：将待存储数据存放至第一NVMe硬盘中，所述第一NVMe硬盘用于暂存所述待存储数据，且一个PCIe Switch连接有一个第一NVMe硬盘，所述第一NVMe硬盘通过PCIe link分别与CPU以及一个所述PCIe Switch连接；

S2：获取所述第一NVMe硬盘当前暂存的数据容量；

S3：判断所述数据容量是否≥设定的存储容量阈值；

S4：如果是，开启与所述第一NVMe硬盘相匹配的PCIe Switch和第二NVMe硬盘的电源，所述第二NVMe硬盘为挂载于所述第一NVMe硬盘相匹配的PCIe Switch下的NVMe硬盘，用于永久存储所述待存储数据；

S5：将所述第一NVMe硬盘中暂存的数据传输至所述第二NVMe硬盘中；

S6：返回步骤S1。

2.根据权利要求1所述的一种服务器***中扩充存储容量的方法，其特征在于，开启与所述第一NVMe硬盘相匹配的PCIe Switch和第二NVMe硬盘的电源的方法，具体为：

利用CPLD，开启与所述第一NVMe硬盘相匹配的PCIe Switch和第二NVMe硬盘的电源。

3.根据权利要求1所述的一种服务器***中扩充存储容量的方法，其特征在于，一个PCIe Switch所挂载的所述第二NVMe硬盘的数量为2-20个。

4.根据权利要求1-3中任一所述的一种服务器***中扩充存储容量的方法，其特征在于，所述存储容量阈值为：第一NVMe硬盘的存储容量*60％。

5.一种服务器***中扩充存储容量的***，其特征在于，所述***包括：多个第一NVMe硬盘、多个PCIe Switch、第一NVMe硬盘数据容量获取模块、判断模块、电源开启模块、数据传输模块以及多个第二NVMe硬盘，一个所述PCIe Switch通过PCIe link连接有一个所述第一NVMe硬盘，任一所述第一NVMe硬盘还通过PCIe link与CPU连接，所述电源开启模块分别与任一所述PCIe Switch连接，任一所述PCIe Switch挂载有多个第二NVMe硬盘，所述第一NVMe硬盘用于暂存待存储数据，所述第二NVMe硬盘用于永久存储所述待存储数据；

所述第一NVMe硬盘数据容量获取模块，用于获取所述第一NVMe硬盘当前暂存的数据容量；

所述判断模块，用于判断所述数据容量是否≥设定的存储容量阈值；

所述电源开启模块，用于当所述数据容量≥设定的存储容量阈值时，开启与所述第一NVMe硬盘相匹配的PCIe Switch和第二NVMe硬盘的电源；

所述数据传输模块，用于将所述第一NVMe硬盘中暂存的数据传输至所述第二NVMe硬盘中。

6.根据权利要求5所述的一种服务器***中扩充存储容量的***，其特征在于，所述电源开启模块为一CPLD，所述CPLD分别与任一所述PCIe Switch连接。

7.根据权利要求5所述的一种服务器***中扩充存储容量的***，其特征在于，一个PCIe Switch所挂载的所述第二NVMe硬盘的数量为2-20个。

8.根据权利要求5-7中任一所述的一种服务器***中扩充存储容量的***，其特征在于，所述存储容量阈值为：第一NVMe硬盘的存储容量*60％。

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