专利名称：固态硬盘及存储系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及存储与通信技术领域，特别涉及一种固态硬盘及存储系统。
背景技术：
随着数据业务的高速增长，服务器性能的不断提升，服务器的IOPS (Input/Output Per Second,每秒输入/输出次数)也持续增长，而传统的 存储设备由于基于机械硬盘的特性限制了IOPS,也即限制了数据读取和 写入的速度，因此传统的基于机械硬盘的存储设备已不能适用于IOPS日 益增长的服务器。于是基于固态电子存储芯片的SSD ( Solid State Disk, 固态硬盘)应运而生。
SSD由控制单元和存储单元组成，存储单元采用固态电子存储芯片， 例如Flash芯片。由于固态电子存储芯片内部没有机械结构，因而SSD 具有读写性能高，抗震能力强，电源开销小等优势，可广泛应用于军事、 车载、工控、视频监控、网络监控、网络终端、电力、医疗、航空和导 航设备等领域。
现有的SSD的接口大部分是SATA (Serial Advanced Technology Attachment,串行高级技术附加装置)接口或者SAS ( Serial Attached Small Computer System Interface,串行附接小型计算机系统接口 )。当然，现 有技术中也有IDE (Integrated Drive Electronics,集成驱动电子)/SCSI (Small Computer System Interface,小型计算才几系统才矣口 ) /FC (Fibre Channel,光纤通道)接口的SSD。
如图l所示，为现有技术提供的一种SATA/SAS接口的SSD的示意图。 SSD由磁盘控制器和FLASH存储芯片组成，提供SATA或者SAS接口 。 SATA或者SAS接口是SSD与主机的连接模块，包括电源接口和数据传输接口 ，用于在SSD和主机之间传输数据。磁盘控制器主要负责SSD数据读 写指令和数据传输等工作，主要包括地址选择、数据传输、DMA (Direct Memory Access,直接存储器访问)请求和中断请求等功能。磁盘控制器 通过FLASH存储通道访问FLASH存储芯片，完成数据的读写功能。
如图2所示，为现有技术提供的一种典型的SAS存储系统的示意图， 一个典型的SAS存储系统包括SAS控制器或主机、SAS Expander ( SAS扩 展)设备和SAS设备(SAS固态硬盘或SATA固态硬盘)。SAS控制器和 SAS设备之间通过SAS Expanderi殳备连接。SAS控制器通过SAS Expander 设备实现对SAS设备的访问。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题 现有固态硬盘的接口包括IDE/SATA/SAS/SCSI/FC接口 ，主机要访问固态 硬盘，必须通过IDE/SATA/SAS/SCSI/FC协议访问固态硬盘；或者由磁盘 控制器通过IDE/SATA/SAS/SCSI/FC协议访问固态硬盘，主机通过访问磁 盘控制器来访问固态硬盘。现有技术中，主机不能直接通过以太网访问 固态硬盘。
发明内容
本发明提供一种固态硬盘及存储系统，以实现存储主机直接通过以 太网访问固态硬盘。
再一方面，本发明还提供一种固态硬盘，所述固态硬盘具有以太网 接口，所述固态硬盘包括
非易失性存储介质，用于存储数据；
以太网控制器，与所述以太网接口连接，用于通过所述以太网接口 接收TCP/IP数据包；
磁盘控制器，与所述以太网控制器连接，用于解析所述以太网控制 器接收的TCP/IP数据包获得iSCSI数据包，解析所述iSCSI数据包获得 可执行的内容，在所述非易失性存储介质中执行所述可执行的内容，获 得执行结果，将所述执行结果转化为iSCSI响应结果，对所述iSCSI响应
5结果进行TCP/IP封装，发送封装后的TCP/IP数据包。 优选地，所述磁盘控制器包括
TCP/IP处理单元，用于对所述TCP/IP数据包进行解封装，获得iSCSI 数据包；
iSCSI处理单元，与所述TCP/IP处理单元连接，用于利用iSCSI协 议对所述TCP/IP处理单元获得的iSCSI数据包进行解封装，获得SCSI 协议命令或数据；
SCSI处理单元，与所述iSCSI处理单元连4妄，用于利用SCSI协议将 所述iSCSI处理单元获得的SCSI协议命令或数据解析为可执行的内容；
》兹盘驱动器，与所述SCSI处理单元连接，用于在所述非易失性存储 介质中执行所述SCSI处理单元获得的可执行的内容，并获得执行结果。
优选地，所述SCSI处理单元，还用于利用SCSI协议将所述-兹盘驱 动器获得的执行结果封装为SCSI协议响应结果；
所述iSCSI处理单元，还用于利用iSCSI协议对所述SCSI处理单元 封装的SCSI协议响应结果进行封装，获得iSCSI响应结果；
所述TCP/IP处理单元，还用于对所述iSCSI处理单元获得的iSCSI 响应结果进行TCP/IP封装，发送封装后的TCP/IP数据包。
优选地，所述固态硬盘还包括受电端设备PD控制器，与所述以太 网接口、所述以太网控制器、所述磁盘控制器和所述非易失性存储介质 连接，用于通过所述以太网接口接受以太网供电，并向所述以太网接口、 所述以太网控制器、所述磁盘控制器和所述非易失性存储介质供电。
优选地，所述固态石更盘具有一个以太网接口时，所述固态硬盘包括 一个以太网控制器，所述磁盘控制器包括一个SCSI处理单元、 一个磁盘 驱动器、 一个iSCSI处理单元和一个TCP/IP处理单元；
所述固态硬盘具有多个以太网接口时，所述固态硬盘包括多个以太 网控制器，所述一个以太网控制器对应一个以太网"^妻口，所述^t盘控制 器包括一个SCSI处理单元、 一个磁盘驱动器、 一个或多个iSCSI处理单 元，以及一个或多个TCP/IP处理单元，所述一个iSCSI处理单元对应一个TCP/IP处理单元。
再一方面，本发明还提供一种存储系统，包括存储主机、以太网交 换机和以太网接口石更盘，
所述存储主机，通过所述以太网交换机与所述以太网接口硬盘连接， 用于将需要在所述以太网接口硬盘中执行的内容封装为iSCSI数据包，对
所述iSCSI数据包进行TCP/IP封装获得TCP/IP数据包并向所述以太网接 口硬盘发送；接收所述以太网接口硬盘发送的TCP/IP数据包，解封装所 述TCP/IP数据包获得iSCSI响应结果；解析所述iSCSI响应结果获得所 述iSCSI数据包在所述以太网接口硬盘中的执行结果；
所述以太网接口硬盘，用于通过所述以太网接口接收所述存储主机 通过所述以太网交换机发送的TCP/ IP数据包，解析所述TCP/IP数据包 获得iSCSI数据包，解析所述iSCSI数据包获得所述以太网接口硬盘的磁 盘控制器可执行的内容，在所述以太网接口硬盘中执行所述可执行的内 容，获得执行结果，将所述执行结果转化为iSCSI响应结果，对所述iSCSI 响应结果进行TCP/IP封装，并通过所述以太网交换机将封装后的TCP/IP 数据包发送至所述存储主机。
与现有技术相比，本发明具有以下优点本发明提供一种以太网接 口硬盘，固态硬盘通过以太网接口接收TCP/IP数据包，解析该TCP/IP 数据包获得iSCSI数据包，解析该iSCSI数据包获得固态硬盘的磁盘控制 器可执行的内容，并根据该可执行的内容对固态硬盘中的数据进行处理， 实现了存储主机直接通过以太网访问固态硬盘，构建了全以太网的存储 系统。
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需 要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为现有技术提供的一种SATA/SAS接口的SSD的示意图； 图2为现有^a术提供的一种典型的SAS存储系统的示意图； 图3为本发明提供的一种固态硬盘中的数据处理方法的流程图； 图4为本发明中iSCSI协议栈的结构图5为本发明中根据接收到的TCP/IP数据包对固态硬盘中的数据进 行处理的流程示意图6为本发明提供的一种固态硬盘中的数据处理方法流程图7为本发明提供的一种固态硬盘的结构图8为本发明提供的另一种固态硬盘的结构图9为本发明提供的具有两个以太网接口硬盘的结构示意图10为本发明提供的具有两个以太网接口硬盘实现一个iSCSI Target时，磁盘控制器的结构示意图11为本发明提供的具有两个以太网接口硬盘实现两个iSCSI Target时，磁盘控制器的结构示意图12为本发明才是供的一种网络设备的结构图13为本发明提供的一种存储系统的结构图。
具体实施例方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明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的一部分实施例，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，都属于本发明保护的 范围。
本发明的核心思想在于，提供一种以太网接口硬盘，该固态硬盘通 过以太网接口接收TCP/IP数据包，解析该TCP/IP数据包获得iSCSI数据包， 解析该iSCSI数据包获得固态硬盘的磁盘控制器可执行的内容，并在固态 硬盘中执行该可执行的内容，实现了存储主机直接通过以太网访问固态 硬盘。如图3所示，为本发明提供的一种固态硬盘中的数据处理方法的流 程图，该固态硬盘中的数据处理方法用于在以太网接口硬盘中进行数据
处理，包括
步骤301,通过以太网4妄口接收TCP ( Transmission Control Protocol, 传输控制协议)/IP (InternetProtocol,因特网协i义)数据包。
步骤302，解析TCP/IP数据包获得iSCSI (Internet Small Computer Systems Interface,因特网小型计算机系统接口 )数据包，解析该iSCSI 数据包获得固态硬盘的磁盘控制器可执行的内容。
步骤303,在固态硬盘中执行上述可执行的内容，获得执行结果，将 该执行结果转化为iSCSI响应结果，对该iSCSI响应结果进行TCP/IP封 装，发送封装后的TCP/IP数据包。
本实施例，固态硬盘通过以太网接口接收TCP/IP数据包，解析该 TCP/IP数据包获得iSCSI数据包，解析该iSCSI数据包获得固态硬盘的 磁盘控制器可执行的内容，并根据该可执行的内容对固态硬盘中的数据 进行处理，实现了存储主机直接通过以太网访问固态硬盘，扩展了固态 硬盘的应用范围。
具体地，本发明通过iSCSI协议实现数据传输，iSCSI协议栈的结构如 图4所示，iSCSI协议是SCSI传输层协议的一种，通过TCP/IP协议来封装 SCSI协议命令或数据块，在IP网络上传输。其中，提出请求的源端设备 称作Initiator,请求的目标设备称作Target。 Initiator端的TCP端口号随机选 取，Target的TCP端口号默认是3260。
本发明中，根据接收到的TCP/IP数据包对固态硬盘中的数据进行处 理的流程如图5所示，包括
步骤501，对接收到的TCP/IP数据包解封装，获得iSCSI数据包。具体 可以为去掉TCP/IP数据包的TCP/IP头，得到iSCSI数据包。
步骤502,利用iSCSI协议对该iSCSI数据包进行解封装，获得SCSI协 议命令或数据。具体地，解封装的方法可以为去掉iSCSI数据包的iSCSI 头，获得SCSI协议命令或数据。步骤503,利用SCSI协议将该SCSI协议命令或数据解析为固态硬 盘的磁盘控制器可执行的命令或数据，并将该可执行的命令或数据向磁 盘控制器发送。
步骤504,磁盘控制器在固态硬盘的非易失性存储介质中执行接收到 的命令或数据，获得执行结果。该执行结果可以为特定的数据、或非易 失性存储介质中存储单元的状态、或命令执行得成功或失败的结果等。 该非易失性存储介质可以为固态电子存储芯片，例如Flash芯片。 步骤505,利用SCSI协议将执行结果封装为SCSI协议响应结果。 步骤506，利用iSCSI协议对SCSI协议响应结果进行封装，获得iSCSI 响应结果。具体可以为在SCSI协议响应结果前封装iSCSI头，获得iSCSI 响应结果。
步骤507，将iSCSI响应结果进行TCP/IP封装，发送封装后的TCP/IP
凄t据包。TCP/IP封装的方法具体可以为在iSCSI响应结果前封装TCP/IP
头，获得TCP/IP数据包。
下面以固态硬盘根据接收到的TCP/IP数据包进行读操作为例，对固
态硬盘中的数据处理流程进行具体说明
(1)对接收到的TCP/IP数据包解封装，获得iSCSI数据包。
(2 )利用iSCSI协议对该iSCSI数据包进行解封装，获得SCSI协议
命令。该SCSI协议命令为SCSI协议读命令。
(3 )利用SCSI协议将该SCSI协议读命令解析为固态硬盘的》兹盘控
制器可执行的读命令，并将该可执行的读命令向磁盘控制器发送。
(4) 磁盘控制器在非易失性存储介质中执行接收到的读命令，根据 读命令中携带的需要读取的目的地址，从非易失性存储介质读取该目的 地址中的数据，并根据读取结果返回执行结果，该执行结果中包括读取 的数据。如果读取的地址非法，或者从非易失性存储介质读取数据失败， 返回执行命令失败。
(5) 利用SCSI协议将执行结果封装为SCSI协议响应结果。
(6) 利用iSCSI协议对SCSI协议响应结果进行封装，获得iSCSI响应结果。
(7 )对iSCSI响应结果进行TCP/IP封装，发送封装后的TCP/IP数据包。
通过上述流程，固态硬盘可以根据接收到的TCP/IP数据包中的iSCSI 数据包进行相应的读操作并返回读取的数据，以及非易失性存储介质中 读取的目的地址的状态。
再以固态硬盘根据TCP/IP数据包进行写操作为例，对固态硬盘中的 数据处理流程进行具体说明
(1 )对接收到的TCP/IP数据包解封装，获得iSCSI数据包。 (2 )利用iSCSI协议对获得的iSCSI数据包进行解封装，获得SCSI 协议命令,该SCSI协议命令为SCSI协议写命令。同时获得待写入的SCSI 协议数据。
(3 )利用SCSI协议将该SCSI协议写命令和待写入的SCSI协议数 据解析为磁盘控制器可执行的写命令和数据，并将该可执行的写命令和 数据向磁盘控制器发送。
(4) 磁盘控制器在非易失性存储介质中执行接收到的写命令，根据 写命令的内容获知在接收到写命令之后接收到的特定长度的数据为待写 入的数据，并可根据写命令的内容获知待写入的数据的目的地址。磁盘 控制器根据待写入的数据的目的地址将接收到的待写入的数据写入非易 失性存储介质，并根据写入结果返回执行结果。该执行结果中包括写命 令执行得成功或失败的结果。
(5) 利用SCSI协议将执行结果封装为SCSI协议响应结果。
(6) 利用iSCSI协议对SCSI协议响应结果进行封装，获得iSCSI 响应结果。
(7 )将iSCSI响应结果进行TCP/IP封装，发送封装后的TCP/IP数据包。
通过上述流程，固态硬盘可以根据接收到的TCP/IP数据包中的iSCSI 数据包进行相应的写操作，将待写入的数据写入固态硬盘的非易失性存储介质，并返回写命令执行得成功或失败的结果。
对于其他数据操作，固态硬盘的执行过程与上述数据读操作和写操 作的执行过程类似，在此不再赘述。
本发明还提供一种固态硬盘中的数据处理方法，应用于对固态硬盘
中的数据进行处理的网络设备中，如图6所示，包括
步骤601,将需要在固态硬盘中执行的内容封装为iSCSI数据包。 具体地，首先将需要在固态硬盘中执行的内容转化为SCSI协议命令
或数据，然后利用iSCSI协议将该SCSI协议命令或数据封装为iSCSI数
据包。封装的方法具体可以为在SCSI协议命令或数据前封装iSCSI头。 步骤602，对该iSCSI数据包进行TCP/IP封装获得TCP/IP数据包并
向固态硬盘发送。进行TCP/IP封装的方法具体可以为在iSCSI数据包
前封装TCP/IP头。
步骤603,接收固态硬盘发送的TCP/IP数据包，解封装该TCP/IP数
据包获得iSCSI响应结果。该解封装的方法具体可以为去掉TCP/IP数
据包的TCP/IP头，获得iSCSI响应结果。
步骤604,解析该iSCSI响应结果获得iSCSI数据包在固态硬盘中的
执行结果。
具体地，网络设备先解析该iSCSI响应结果获得SCSI协议响应结果， 然后解析SCSI协议响应结果获得SCSI协i义命令或数据在固态硬盘中的 执行结果。该执行结果可以为特定的数据、或固态硬盘的非易失性存储 介质中存储单元的状态、或命令执行得成功或失败的结果等。该非易失 性存储介质可以为固态电子存储芯片，例如Flash芯片。
如图7所示，为本发明提供的一种固态硬盘的结构图，图7所示的 固态硬盘具有一个以太网接口 70，该固态硬盘包括
非易失性存储介质71,用于存储数据；
以太网控制器72,与以太网接口 70连4妄，用于通过以太网4妄口 70 ^^收TCP/IP凄史据包， 一个以太网控制器72对应一个以太网4妄口 70; 磁盘控制器73，与以太网控制器72连接，用于解析以太网控制器72接收的TCP/IP数据包获得iSCSI数据包，解析该iSCSI数据包获得可 执行的内容，在非易失性存储介质71中执行上述可执行的内容，获得执 行结果，将该执行结果转化为iSCSI响应结果，对该iSCSI响应结果进行 TCP/IP封装，发送封装后的TCP/IP数据包。
具体地，如图8所示，磁盘控制器73可以包括
TCP/IP处理单元731,用于对TCP/IP数据包进行解封装，获得iSCSI 数据包；
iSCSI处理单元732，与TCP/IP处理单元731连接，用于利用iSCSI 协议对TCP/IP处理单元731获得的iSCSI数据包进行解封装，获得SCSI 协议命令或数据；
SCSI处理单元733，与iSCSI处理单元732连接，用于利用SCSI协 议将iSCSI处理单元732获得的SCSI协议命令或数据解析为可执行的内
容；
磁盘驱动器734,与SCSI处理单元733连接，用于在非易失性存储 介质71中执行SCSI处理单元733获得的可执行的内容，并获得执行结 果。
上述SCSI处理单元733，还用于利用SCSI协议将-兹盘驱动器734 获得的执行结果封装为SCSI协议响应结果；
iSCSI处理单元732,还用于利用iSCSI协议对SCSI处理单元733 封装的SCSI协议响应结果进行封装，获得iSCSI响应结果；
TCP/IP处理单元731,还用于对所述iSCSI处理单元获得的iSCSI 响应结果进行TCP/IP封装。
该固态硬盘还可以包括
PD ( Power Device ，受电端设备)控制器74 ，与以太网接口 70 、以 太网控制器72、 ^兹盘控制器73和非易失性存储介质71连接，用于通过 以太网接口 704妄受以太网供电，并向以太网接口 70、以太网控制器72、 磁盘控制器73和非易失性存储介质71供电。
具体地，固态硬盘根据接收到的TCP/IP数据包进行读操作的过程具体可以为磁盘控制器73的TCP/IP处理单元731对接收到的TCP/IP数 据包解封装，获得iSCSI数据包。iSCSI处理单元732利用iSCSI协议对 TCP/IP处理单元731获得的iSCSI数据包进行解封装，获得SCSI协议命 令。该SCSI协议命令为SCSI协议读命令。SCSI处理单元733利用SCSI 协议将iSCSI处理单元732获得的SCSI协议读命令解析为固态硬盘的磁 盘控制器73可执行的读命令，并将该可执行的读命令向磁盘控制器73 发送。
磁盘驱动器734在非易失性存储介质中执行接收到的读命令，根据 读命令中携带的需要读取的目的地址，从非易失性存储介质71读取该目 的地址中的数据，并根据读取结果返回执行结果，该执行结果中包括读 取的数据。如果读取的地址非法，或者从非易失性存储介质71读取数据 失败，^兹盘驱动器734返回执行命令失败。
这时，SCSI处理单元733利用SCSI协议将磁盘驱动器734返回的 执行结果封装为SCSI协议响应结果。再由iSCSI处理单元732利用iSCSI 协议对SCSI处理单元733封装的SCSI协议响应结果进行封装，获得 iSCSI响应结果。最后，TCP/IP处理单元731对iSCSI处理单元732获得 的iSCSI响应结果进行TCP/IP封装，发送封装后的TCP/IP数据包。
具体地，固态硬盘根据接收到的TCP/IP数据包进行写操作的过程具
体可以为TCP/IP处理单元731对接收到的TCP/IP数据包解封装，获得
iSCSI数据包。iSCSI处理单元732利用iSCSI协议对获得的iSCSI数据
包进行解封装，获得SCSI协议命令，该SCSI协议命令为SCSI协议写命
令。同时iSCSI处理单元732获得待写入的SCSI协议数据。SCSI处理单
元733利用SCSI协议将该SCSI协议写命令和待写入的SCSI协议数据解
析为磁盘控制器73可执行的写命令和数据，并将该可执行的写命令和数
据向磁盘控制器73发送。
磁盘驱动器734在非易失性存储介质71中执行接收到的写命令，根 据写命令的内容获知在接收到写命令之后接收到的特定长度的数据为待
写入的数据，并可根据写命令的内容获知待写入的数据的目的地址。磁盘驱动器734根据待写入的数据的目的地址将接收到的待写入的数据写 入非易失性存储介质71,并根据写入结果返回执行结果。该执行结果中 包括写命令执行得成功或失败的结果。
这时，SCSI处理单元733利用SCSI协议将磁盘驱动器734返回的 执行结果封装为SCSI协议响应结果。再由iSCSI处理单元732利用iSCSI 协议对SCSI协议响应结果进行封装，获得iSCSI响应结果。最后，TCP/IP 处理单元731将iSCSI处理单元732获得的iSCSI响应结果进行TCP/IP 封装，发送封装后的TCP/IP数据包。
对于其他数据操作如删除、重命名等，固态硬盘的执行过程与上述 读操作和写操作的执行过程类似，在此不再赘述。
图7和图8示出了具有一个以太网接口硬盘的结构示意图，但本发 明并不局限于此，本发明中的固态硬盘可以具有多个以太网接口 70,相 应地，该固态硬盘具有多个以太网控制器72, —个以太网控制器72与一 个以太网4妄口 70对应。
下面以固态硬盘具有两个以太网接口为例进行说明。 如图9所示，为本发明提供的具有两个以太网接口硬盘的结构示意 图，该固态硬盘包括两个以太网接口 70、两个以太网控制器72、 一个磁 盘控制器73和一个PD控制器74,各功能模块的功能同上，在此不再赘 述。具有两个以太网接口硬盘可以为存储系统提供冗余，并且可以提高 数据访问的带宽。
具有两个以太网4妄口石更盘可以只实现一个iSCSI Target,两个以太网 接口配置不同的IP地址。不同的存储主机可以通过不同的IP地址访问固 态硬盘。当具有两个以太网接口硬盘只实现一个iSCSI Target时，如图10 所示，该固态爿f更盘的,兹盘控制器73包括一个TCP/IP处理单元731、 一个 iSCSI处理单元732、 一个SCSI处理单元733和一个》兹盘驱动器734。
iSCSI的多路径方式允许一个iSCSI Initiator通过多个会话连接同一 个iSCSI Target,因此一个存储主机访问固态硬盘时，可以使用iSCSI的 多路径方式对不同的IP地址建立不同的会话，将数据包通过不同的会话发送至iSCSI target。 iSCSI target能够同时处理不同的会话接收的数据包， iSCSI target可以实现多个进程，每个进程处理一个会话，每个进程中 TCP/IP处理单元731和iSCSI处理单元732对数据包的处理过程与前面 描述的过程类似。/人而一个存储主4几可以通过iSCSI的多^各径方式同时访 问不同的IP地址，达到同时使用两个以太网接口访问固态硬盘的目的。
具有两个以太网接口硬盘还可以实现两个iSCSI Target,分别对应两 个以太网4妄口和不同的IP i也址。不同的存4诸主才几可以通过不同的iSCSI Target访问固态硬盘。当 一个存储主机访问固态硬盘时，可以同时连接两 个iSCSI Target,达到同时使用两个以太网接口访问固态硬盘的目的。
上述两个iSCSI Target完全独立，独立处理接收到的数据。 一个存储 主机可以通过两个iSCSI Target同时访问固态硬盘。
当具有两个以太网接口硬盘实现两个iSCSI Target时，如图11所示， 该固态硬盘的磁盘控制器73包括两个TCP/IP处理单元731、两个iSCSI 处理单元732、 一个SCSI处理单元733和一个磁盘驱动器734。
如前所述，本发明中的固态^哽盘可以具有多个以太网"f矣口，相应地， 该固态硬盘具有多个以太网控制器， 一个以太网控制器与一个以太网接 口对应。这时该固态硬盘可以实现一个iSCSI Target,也可以实现多个 iSCSITarget。当具有多个以太网接口硬盘实现多个iSCSI Target时，该固 态硬盘的磁盘控制器包括一个SCSI处理单元和一个磁盘驱动器，以及多 个TCP/IP处理单元和多个iSCSI处理单元，其中， 一个TCP/IP处理单元 对应一个iSCSI处理单元。
本发明中，固态硬盘的磁盘控制器包括TCP/IP处理单元，具有TCP/IP 协议栈，因此可以通过SNMP ( Simple Network Management Protocol,简 单网络管理协议)，实现固态硬盘的网络管理功能，从而使得网络管理主 机可以不通过存储主机，直接对固态硬盘进行网络管理。
如图12所示，为本发明提供的一种网络设备的结构图，包括数据处 理单元121和数据接口单元122,
数据处理单元121,用于将需要在固态硬盘中执行的内容封装为iSCSI数据包，对该iSCSI数据包进行TCP/IP封装获得TCP/IP数据包； 并解析数据接口单元122接收的TCP/IP数据包，解封装该TCP/IP数据 包获得iSCSI响应结果，解析该iSCSI响应结果获得iSCSI数据包在上述 固态硬盘中的执行结果；
数据接口单元122，用于将数据处理单元121封装后的TCP/IP数据 包向固态硬盘发送，并接收固态硬盘发送的TCP/IP数据包。
其中，该网络设备具体可以为存储主机。
具体地，数据处理单元121将需要在固态硬盘中执行的内容转化为 SCSI协议命令或数据，然后数据处理单元121利用iSCSI协议将该SCSI 协议命令或数据封装为iSCSI数据包，对该iSCSI数据包进行TCP/IP封 装获得TCP/IP数据包。数据接口单元122将数据处理单元121封装后的 TCP/IP数据包向固态硬盘发送，并接收固态硬盘发送的TCP/IP数据包。
数据处理单元121解封装数据接口单元122接收的TCP/IP数据包获 得iSCSI响应结果，解析该iSCSI响应结果获得SCSI协议响应结果，然 后解析SCSI协议响应结果获得SCSI协议命令或数据在固态硬盘中的执 行结果。该执行结果可以为特定的数据、或固态硬盘的非易失性存储介 质中存储单元的状态、或命令执行得成功或失败的结果等。该非易失性
存储介质可以为固态电子存储芯片，例如Flash芯片。
如图13所示，为本发明提供的一种存储系统的结构图，包括存储主 才几131、以太网交换机132和以太网接口硬盘133，
存储主机131,通过以太网交换机132与以太网接口硬盘133连接， 用于将需要在以太网接口硬盘133中执行的内容封装为iSCSI数据包，对 该iSCSI数据包进行TCP/IP封装获得TCP/IP数据包并向以太网接口硬盘 133发送；接收以太网接口硬盘133发送的TCP/IP数据包，解封装该 TCP/IP数据包获得iSCSI响应结果；解析该iSCSI响应结果获得iSCSI 数据包在以太网接口硬盘133中的执行结果；
以太网接口硬盘133，用于通过以太网接口接收存储主机131通过以 太网交换机132发送的TCP/ IP数据包，解析该TCP/IP数据包获得iSCSI
17数据包，解析该iSCSI数据包获得以太网接口硬盘133的磁盘控制器可执 行的内容，在以太网接口硬盘133中执行上述可执行的内容，获得执行 结果，将该执行结果转化为iSCSI响应结果，对该iSCSI响应结果进行 TCP/IP封装，并通过以太网交换机132将封装后的TCP/IP数据包发送至 存储主机131;
以太网交换机132,与存储主机131和以太网接口硬盘133连接，具 有PoE ( Power Over Ethernet,以太网供电)功能，用于通过以太网线缆 向以太网接口硬盘133供电，并在存储主机131和以太网接口硬盘133 之间进行数据交换。
现有技术中，如图2所示的SAS存储系统， 一个SAS控制器只有8 对串行差分信号线，最多只能对8个硬盘进行管理，要实现对更多磁盘 的管理，需要采用扩展技术。扩展技术主要通过SAS Expander设备来实 现， 一个SAS存储系统中最多可支持128个SAS Expander设备，每个 SAS Expander设备最多支持128个SAS设备。
而本发明提出的存储系统中，以太网接口硬盘133可以实现多个 iSCSI Target,存储主机131可以通过以太网交换机132,同时访问多个以 太网接口硬盘和同 一以太网接口硬盘中的多个iSCSI Target。本发明提出 的存储系统只需要通过以太网交换机，而不须采用专用的扩展技术即可 实现多个存储主机131同时访问以太网接口硬盘133。
上述模块可以分布于一个装置，也可以分布于多个装置。上述模块 可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。本领域技术人 员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并 不一定是实施本发明所必须的。本领域技术人员可以理解实施例中的装 置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进 行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模 块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限 于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
权利要求
1、一种固态硬盘，其特征在于，所述固态硬盘具有以太网接口，所述固态硬盘包括非易失性存储介质，用于存储数据；以太网控制器，与所述以太网接口连接，用于通过所述以太网接口接收TCP/IP数据包；磁盘控制器，与所述以太网控制器连接，用于解析所述以太网控制器接收的TCP/IP数据包获得iSCSI数据包，解析所述iSCSI数据包获得可执行的内容，在所述非易失性存储介质中执行所述可执行的内容，获得执行结果，将所述执行结果转化为iSCSI响应结果，对所述iSCSI响应结果进行TCP/IP封装，发送封装后的TCP/IP数据包。
2、 如权利要求1所述固态硬盘，其特征在于，所述磁盘控制器包括 TCP/IP处理单元，用于对所述TCP/IP数据包进行解封装，获得iSCSI数据包；iSCSI处理单元，与所述TCP/IP处理单元连接，用于利用iSCSI协议对 所述TCP/IP处理单元获得的iSCSI数据包进行解封装，获得SCSI协议命令 或数据；SCSI处理单元，与所述iSCSI处理单元连接，用于利用SCSI协议将所述 iSCSI处理单元获得的SCSI协议命令或数据解析为可执行的内容；磁盘驱动器，与所述SCSI处理单元连接，用于在所述非易失性存储介质 中执行所述SCSI处理单元获得的可执行的内容，并获得执行结果。
3、 如权利要求2所述固态硬盘，其特征在于，所述SCSI处理单元，还用于利用SCSI协议将所述磁盘驱动器获得的执 行结果封装为SCSI协议响应结果；所述iSCSI处理单元，还用于利用iSCSI协议对所述SCSI处理单元封装 的SCSI协议响应结果进行封装，获得iSCSI响应结果；所述TCP/IP处理单元，还用于对所述iSCSI处理单元获得的iSCSI响应 结果进行TCP/IP封装，发送封装后的TCP/IP数据包。
4、 如权利要求1所述固态硬盘，其特征在于，还包括 受电端设备PD控制器，与所述以太网接口、所述以太网控制器、所述磁盘控制器和所述非易失性存储介质连接，用于通过所述以太网接口接受以太 网供电，并向所述以太网接口、所述以太网控制器、所述^f兹盘控制器和所述 非易失性存储介质供电。
5、 如权利要求l-4任意一项所述固态硬盘，其特征在于，所述固态硬盘 具有一个以太网接口时，所述固态硬盘包括一个以太网控制器，所述磁盘控 制器包括一个SCSI处理单元、 一个,兹盘驱动器、 一个iSCSI处理单元和一个 TCP/IP处理单元；所述固态硬盘具有多个以太网接口时，所述固态硬盘包括多个以太网控 制器，所述一个以太网控制器对应一个以太网接口，所述磁盘控制器包括一 个SCSI处理单元、 一个i兹盘驱动器、 一个或多个iSCSI处理单元，以及一个 或多个TCP/IP处理单元，所述一个iSCSI处理单元对应一个TCP/IP处理单元。
6、 一种存储系统，其特征在于，包括存储主机、以太网交换机和以太网 接口硬盘，所述存储主机，通过所述以太网交换机与所述以太网接口硬盘连接，用 于将需要在所述以太网接口硬盘中执行的内容封装为iSCSI数据包，对所述 iSCSI数据包进行TCP/IP封装获得TCP/IP数据包并向所述以太网接口硬盘发 送；接收所述以太网接口硬盘发送的TCP/IP数据包，解封装所述TCP/IP数 据包获得iSCSI响应结果；解析所述iSCSI响应结果获得所述iSCSI数据包在 所述以太网接口硬盘中的执行结果；所述以太网接口硬盘，用于通过所述以太网接口接收所述存储主机通过 所述以太网交换机发送的TCP/ IP数据包，解析所述TCP/IP数据包获得iSCSI 数据包，解析所述iSCSI数据包获得所述以太网接口硬盘的磁盘控制器可执行 的内容，在所述以太网接口硬盘中执行所述可执行的内容，获得执行结果， 将所述执行结果转化为iSCSI响应结果，对所述iSCSI响应结果进行TCP/IP 封装，并通过所述以太网交换机将封装后的TCP/IP数据包发送至所述存储主 机。
全文摘要
本发明公开了一种固态硬盘，固态硬盘具有以太网接口，固态硬盘包括非易失性存储介质，用于存储数据；以太网控制器，用于通过以太网接口接收TCP/IP数据包；磁盘控制器，用于解析以太网控制器接收的TCP/IP数据包获得iSCSI数据包，解析iSCSI数据包获得可执行的内容，在非易失性存储介质中执行可执行的内容，获得执行结果，将执行结果转化为iSCSI响应结果，对iSCSI响应结果进行TCP/IP封装，发送封装后的TCP/IP数据包。本发明实现了存储主机直接通过以太网访问固态硬盘，构建了全以太网的存储系统。
文档编号G11C11/34GK101546601SQ20091014072
公开日2009年9月30日 申请日期2009年5月13日 优先权日2009年5月13日
发明者磊 徐 申请人:杭州华三通信技术有限公司