专利名称：支持储存局域网络的网络储存设备的制作方法
技术领域：
本发明关于一储存设备，特别关于一支持储存局域网络的网络储存设备。
背景技术：
此虚拟储存设备称为储存局域网络(Storage Area Network，SAN)，主要由发起端 110 anitiator)及目标端120 (target)构成，请参考图1所示。发起端110传送存取请求与 目标端120建立通话联机(Session)。目标端120可视为网络的可用储存装置资源的管理/ 分配者。在目标端120—方连接有多组储存设备130，储存设备130的种类可以不限定同一 种。换句话说，目标端120可以同时连接冗余磁盘阵列(Redundant Array of Independent Disks，简称RAID)与单颗硬盘。以下以因特网小型计算机系统接口(internet Small Computer Systems hterface，简称iSCSI)作为储存局域网络运作的说明。iSCSI通过TCP/TP通讯协议连接 网络的多台计算机主机，以串联多个分散于因特网的储存设备130成为虚拟的网络储存设 备。使用者存取此网络储存设备，就如同存取本机硬盘装置。相较于传统小型计算机系统 接口(Small Computer Systems hterface，简称 SCSI)及 RAID 技术，iSCSI 技术兼具 SCSI 的高速传输能力，却又不受限于储存设备130的扩充/备分能力，可无限制扩充虚拟储存设 备的容量。目标端120在接收到发起端110的存取要求后，将封包内容逐层的转换成传输控 制协议(transformer control protocol，简称TCP)的封包，将封包映像至网络卡中的韧体 层。最后，由网络卡的韧体层将封包通过发送单元(egress packet generator)发送至储 存设备130。在习知的情况下，虽然目标端120可以同时连接多种不同种类的储存设备130，但 是无法将储存空间分散至不同的储存设备130中。因此，目标端120在进行数据的存取时， 还需跨储存设备130来进行存取。这样一来，就会降低目标端120的存取效率。
发明内容
鉴于以上的问题，本发明的主要目的在于提供一种支持储存局域网络的网络储存 设备，供发起端向目标端进行存取操作。本发明所公开的支持储存局域网络的网络储存设备包括线性存储空间管理模块 与虚拟磁盘管理模块。线性存储空间管理模块用以将目标端所连接的多个实体储存设备进 行地址映像，使得实体储存设备可以被整合成一个具有连续地址的映像储存装置；虚拟磁 盘管理模块用以提供给发起端使用的虚拟磁盘的空间。本发明所提供线性存储空间管理模块使得虚拟磁盘在因特网小型计算机系统接 口中的存储地址不用局限于特定的冗余磁盘阵列上。因此本发明可以动态分配用户使用的 磁盘空间，藉以减少了空间的浪费。有关本发明的特征与实作，兹配合图示作最佳实施例详细说明如下。
图1为公知技术的架构示意图；图2为本发明的架构示意图；图3为地址映像单元结构示意图；图4为本发明的运作流程示意图；图5A为本发明的整体架构的运作示意图；图5B为本发明的地址映像单元的运作示意图。其中，附图标记巨标端 发起端 巨标端地址映像单元 页面全域目录 页面表 314 页面偏移量110发起端120130储存设备210221线性存储空间管理模块220222虚拟磁盘管理模块223230实体储存设备311312页面目录31具体实施例方式为能解决公知技术的网络存储设备的磁盘空间分配问题，因此本发明提供了一种 支持储存局域网络的网络储存设备。请参考图2所示，其为本发明的架构示意图。在本发 明中包括发起端210、目标端220与多个实体储存设备230。发起端210向目标端220发 出一存取操作要求(未标号)，目标端220会在实体储存设备230中建立相应的虚拟磁盘或 对虚拟磁盘进行数据的存取。在本发明的目标端220中包括线性存储空间管理模块221、虚拟磁盘管理模块 222与地址映像单元223。线性存储空间管理模块221用以将目标端220所连接的多个实体 储存设备230进行地址映像，使得实体储存设备230可以被整合成一个具有连续地址的映 像储存装置。换言之，目标端220会将所有的实体储存设备230视为单一个储存设备。为 能正确的对应虚拟磁盘与实体储存设备230的地址，因此系将存取操作要求经由地址映像 单元223将映像储存装置的地址转换为相应的实体储存设备230的地址。请参考图3所示，其为地址映像单元结构示意图。地址映像单元223根据页面全 域目录311、页面目录312、页面表313与页面偏移量314用以转换存取操作要求中所记载 的存取地址。在本发明中地址映像单元223的每一笔地址记录长度并无一定限制，其根据 实体储存设备230的总容量进行相应的设定。地址映像单元223可以藉由软件方式或硬 件方式所实现。若以软件来实现，则可以在线性存储空间管理模块221中以地址映像程序 来达成。若以硬件方式实现，则可以利用可抹写式只读存储器(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory, EEPR0M)将相应的地址映像程序写入。虚拟磁盘管理模块222用以管理给发起端210所使用的虚拟磁盘。对于不同的发 起端210而言，目标端220会提供不同数量与容量的虚拟磁盘。而且不同发起端210的虚拟 磁盘并不会相互重迭，藉以确保每一个虚拟磁盘的数据是独立的。举例来说，当发起端210欲建立一个2 gigabytes的虚拟磁盘时，虚拟磁盘管理模块222会通过线性存储空间管理 模块从映像储存装置中划分出一个2 gigabytes的虚拟磁盘。对于发起端210而言，发起 端210不需要知道虚拟磁盘是由哪些实体储存设备230的哪些区段所构成的。为能清楚解说本发明的整体运作过程，还请参考图4所示，其系为本发明的运作 流程示意图。本发明的运作流程包括以下步骤步骤S410 发起端向目标端发出一存取操作要求；步骤S420 线性存储空间管理模块根据存取操作要求查找地址映像单元，用以将 存取操作要求转换为于实体储存设备的地址；以及步骤S430 目标端完成对实体储存设备进行数据的存取，并返回一完成信息至发 起端。首先，由发起端210对虚拟磁盘发出一存取操作要求。当目标端220接收到此一 存取操作要求时，线性存储空间管理模块利用地址映像单元223找出虚拟磁盘相应于实体 储存设备230的存取地址(对应步骤S410 步骤S420)。在此试以下述例子作为解释，其 中所引用的数量并非本发明的限制。假设地址映像单元223中地址记录为64位长度的结构，其中页面全域目录的长度 为11位、页面目录的长度为16位、页面表的长度为16位且页面偏移量的长度系为21位。若将映像储存装置划分为多个为1 gigabyte的页面(page)。而每64K个页面可 以以一个页面表来定义其地址。每64K个页面表由一个页面目录来管理其地址。每I个 页面目录由一个页面全域目录所管理。在此以下述实施态样对地址映像单元223进行操作的解说。请配合图5A与图5B 所示，其为本发明的地址映像单元223的运作示意图。首先，发起端2 10发送存取操作要 求给目标端220。目标端220会解析存取操作要求对应在实体储存设备230中的地址。首 先从存取操作要求取出页面全域目录311的偏移地址，并利用此一偏移地址查找页面目录 312的偏移地址。接着，将偏移地址所查找出页面目录的偏移地址再查找页面表313中所记 载的页面的偏移地址。最后，再根据页面偏移量314与前述所找出的页面偏移地址找出欲 查找的数据在映像到实体储存设备230中的实体地址，并进行相应的读写动作。因此，当实体储存设备230的容量不足时，管理者只需要直接扩充新的实体储存 设备230，并通过线性存储空间管理模块221来扩增整体的容量。管理者不需要在将旧有的 实体储存设备230的数据进行移转后才能扩增容量。本发明所提供线性存储空间管理模块221使得虚拟磁盘在因特网小型计算机系 统接口中的存储地址不用局限于特定的冗余磁盘阵列上。因此本发明可以动态分配用户使 用的磁盘空间，藉以减少了空间的浪费。
权利要求
1.一种支持储存局域网络的网络储存设备，供一发起端向一目标端发出一存取操作要 求，其特征在于，该网络储存设备包括一线性存储空间管理模块，将该目标端所连接的多个实体储存设备通过地址映像，将 该些实体储存设备整合为一连续地址的映像储存装置；以及一虚拟磁盘管理模块，提供给该发起端使用的一虚拟磁盘的空间，并向该线性存储空 间管理模块提出该虚拟磁盘的存储地址的要求。
2.如权利要求1所述的支持储存局域网络的网络储存设备，其特征在于，该线性存储 空间管理模块通过一地址映像单元将该存取操作要求对于该虚拟磁盘的读写地址转换为 该实体储存设备的实际地址。
3.如权利要求2所述的支持储存局域网络的网络储存设备，其特征在于，该地址映像 单元根据该存取操作要求中的一页面全域目录、一页面目录、一页面表与一页面偏移量用 以存取该实体储存设备上的读取地址。
4.如权利要求1所述的支持储存局域网络的网络储存设备，其特征在于，该存取操作 要求为64位长度，该页面全域目录为11位长度、该页面目录为16位长度、该页面表为16 位长度且该页面偏移量为21位长度。
全文摘要
本发明公开了一种支持储存局域网络的网络储存设备，适用在各种类型的储存局域网络，使得目标端(target)可以提供给发起端(initiator)连续的储存空间。网络储存设备包括线性存储空间管理模块与虚拟磁盘管理模块。线性存储空间管理模块用以将目标端所连接的多个实体储存设备进行地址映像，使得实体储存设备可以被整合成一个具有连续地址的映像储存装置；虚拟磁盘管理模块用以管理给发起端使用的虚拟磁盘的空间。
文档编号H04L29/08GK102045376SQ20091020588
公开日2011年5月4日 申请日期2009年10月21日 优先权日2009年10月21日
发明者张旭明, 陈玄同 申请人:英业达股份有限公司, 英业达集团(天津)电子技术有限公司