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一种高速存储设备及不间断扩容方法

阅读：44发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种高速存储设备及不间断扩容方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种高速存储设备及不间断扩容方法，所述高速存储设备包括第一高速端口、第二高速端口、数据处理单元和支持热插拔的存储单元；数据处理单元包括数据交换通道、数据存储通道、主控模块和存储接口；数据交换通道的第一端与第一高速端口连接，数据交换端口的第二端与第二高速端口连接；数据存储通道的第一端与第一高速端口连接，数据存储通道的第二端与存储接口连接，所述存储接口分别与存储单元和主控模块连接，所述主控模块还分别与数据存储通道和数据交换通道的控制输入端连接。本发明将两个或多个高速存储设备组成一个级联系统以实现不间断扩容，在其中一个高速存储设备中存储单元写满的情况下，能够直接将数据保存到下一个存储单元中，避免数据丢失。，下面是一种高速存储设备及不间断扩容方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种高速存储设备，其特征在于：包括第一高速端口、第二高速端口、数据处理单元和支持热插拔的存储单元；
所述数据处理单元包括数据交换通道、数据存储通道、主控模块和存储接口；所述数据交换通道的第一端与第一高速端口连接，数据交换端口的第二端与第二高速端口连接；所述数据存储通道的第一端与第一高速端口连接，数据存储通道的第二端与存储接口连接，所述存储接口分别与存储单元和主控模块连接，所述主控模块还分别与数据存储通道和数据交换通道的控制输入端连接；
所述主控模块，用于在进行数据存储时，控制数据存储通道开启，控制数据交换通道关闭，使得第一高速端口输入的数据经数据存储通道和存储接口保存到存储单元中，并在进行数据交换时，控制数据存储通道关闭，控制数据交换通道开启，使得第一高速端口输入的数据经数据交换通道传输到第二高速端口。
2.根据权利要求1所述的一种高速存储设备，其特征在于：所述第一高速端口和第二高速端口为相同类型的数据端口，采用光数据端口或电数据端口中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种高速存储设备，其特征在于：所述第一高速端口和第二高速端口同时作为数据端口和控制指令端口，负责数据的传输，并接收来自外部的控制指令，传输给主控模块。
4.根据权利要求1所述的一种高速存储设备，其特征在于：所述主控模块为FPGA器件、DSP器件、ASIC器件或CPU器件。
5.根据权利要求1所述的一种高速存储设备，其特征在于：所述存储单元为硬盘或SSD闪存。
6.根据权利要求1～5中任意一项所述的一种高速存储设备实现不间断扩容的方法，其特征在于：利用N个所述的高速存储设备进行不间断扩容，N为不小于2的整数，不间断扩容方法包括以下步骤：
S1.将第每一个高速存储设备的第一高速端口配置为输入端口，第二高速端口配置为输出端口；
S2.将第1个高速存储设备的输出端口连接到第2个高速存储设备的输入端口，以此类推，将第i个高速存储设备的输出端口连接到第i+1个高速存储设备的输出端口，i＝1,2,
3,…,N-1；使得N个高速存储设备组成一个级联系统；
S3.设置每个高速存储设备的初始状态为数据存储通道开启，数据交换通道关闭；
S4.将待存储的数据通过第1个高速存储设备的输入端口进行输入，并写入第1个存储通道的存储单元中，在第1个高速存储设备存储单元写满后，开始向第2个高速存储设备的存储单元写入数据；
S5.以此类推，在第i个高速存储设备的存储单元写满后，开始向第i+1个高速存储设备的存储单元写入数据，直至待存储的数据写入完毕，i＝1,2,3,…,N-1。
7.根据权利要求6所述的一种高速存储设备实现不间断扩容的方法，其特征在于：步骤S5中，向第i个高速存储设备的存储单元写入数据的过程如下：
第i个高速存储设备中，输入端口输入的数据经数据存储通道和存储接口保存到存储单元；主控模块实时监控存储单元的数据存储情况，在存储单元写满后，主控模块控制数据存储通道关闭，控制数据交换通道开启，将输入端口输入的数据经过数据交换通道和输出端口传输给第i+1个高速存储设备的输入端口。
8.根据权利要求6所述的一种高速存储设备实现不间断扩容的方法，其特征在于：所述高速存储设备N数量确定后，在对任一设备的存储单元进行数据写入时，通过更换其他N-1个设备的存储单元，进一步实现容量的扩充。

说明书全文

一种高速存储设备及不间断扩容方法

技术领域

[0001] 本发明涉及数据的高速存储，特别是涉及一种高速存储设备及不间断扩容方法。

背景技术

[0002] 随着现代社会信息化程度的快速提高，各种移动设备对存储单元的速度与容量的要求越来越高。例如高清监控、高清数码摄像、高速通信等设备都需要高速的数据存储设备来存放采集到的信息；

[0003] 但是存储单元的存储容量有限，在数据流高速存储过程中，可能出现存储单元写满的情况，这样就需要更换存储单元，但是在存储单元更换过程中，可能会出现数据丢失现象，这就对数据流的存储带来了诸多不便，尤其是在金融领域数据交互中心、电磁频谱监管部门等需要实时记录海量数据，更是不能丢失数据。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高速存储设备及不间断扩容方法，将两个或多个高速存储设备组成一个级联系统以实现不间断扩容，在其中一个高速存储设备中存储单元写满的情况下，能够直接将数据保存到下一个存储单元中，避免数据丢失。

[0005] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种高速存储设备，包括第一高速端口、第二高速端口、数据处理单元和支持热插拔的存储单元；

[0006] 所述数据处理单元包括数据交换通道、数据存储通道、主控模块和存储接口；所述数据交换通道的第一端与第一高速端口连接，数据交换端口的第二端与第二高速端口连接；所述数据存储通道的第一端与第一高速端口连接，数据存储通道的第二端与存储接口连接，所述存储接口分别与存储单元和主控模块连接，所述主控模块还分别与数据存储通道和数据交换通道的控制输入端连接；

[0007] 所述主控模块，用于在进行数据存储时，控制数据存储通道开启，控制数据交换通道关闭，使得第一高速端口输入的数据经数据存储通道和存储接口保存到存储单元中，并在进行数据交换时，控制数据存储通道关闭，控制数据交换通道开启，使得第一高速端口输入的数据经数据交换通道传输到第二高速端口。

[0008] 所述的一种高速存储设备实现不间断扩容的方法，利用N个所述的高速存储设备进行不间断扩容，N为不小于2的整数，不间断扩容方法包括以下步骤：

[0009] S1.将第每一个高速存储设备的第一高速端口配置为输入端口，第二高速端口配置为输出端口；

[0010] S2.将第1个高速存储设备的输出端口连接到第2个高速存储设备的输入端口，以此类推，将第i个高速存储设备的输出端口连接到第i+1个高速存储设备的输出端口，i＝1,2,3,…,N-1；使得N个高速存储设备组成一个级联系统；

[0011] S3.设置每个高速存储设备的初始状态为数据存储通道开启，数据交换通道关闭；

[0012] S4.将待存储的数据通过第1个高速存储设备的输入端口进行输入，并写入第1个存储通道的存储单元中，在第1个高速存储设备存储单元写满后，开始向第2个高速存储设备的存储单元写入数据；

[0013] S5.以此类推，在第i个高速存储设备的存储单元写满后，开始向第i+1个高速存储设备的存储单元写入数据，直至待存储的数据写入完毕，i＝1,2,3,…,N-1。

[0014] 步骤S5中，向第i个高速存储设备的存储单元写入数据的过程如下：

[0015] 第i个高速存储设备中，输入端口输入的数据经数据存储通道和存储接口保存到存储单元；主控模块实时监控存储单元的数据存储情况，在存储单元写满后，主控模块控制数据存储通道关闭，控制数据交换通道开启，将输入端口输入的数据经过数据交换通道和输出端口传输给第i+1个高速存储设备的输入端口。

[0016] 在所述高速存储设备N数量确定后，在对任一设备的存储单元进行数据写入时，通过更换其他N-1个设备的存储单元，进一步实现容量的扩充。

[0017] 本发明的有益效果是：本发明将两个或多个高速存储设备组成一个级联系统以实现不间断扩容，在其中一个高速存储设备中存储单元写满的情况下，能够直接将数据保存到下一个存储单元中，避免了数据丢失。附图说明

[0018] 图1为本发明的高速存储设备原理框图；

[0019] 图2为本发明的方法流程图；

[0020] 图3为本发明的实施例示意图。

具体实施方式

[0021] 下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

[0022] 如图1所示，一种高速存储设备，包括第一高速端口、第二高速端口、数据处理单元和支持热插拔的存储单元；

[0023] 所述数据处理单元包括数据交换通道、数据存储通道、主控模块和存储接口；所述数据交换通道的第一端与第一高速端口连接，数据交换端口的第二端与第二高速端口连接；所述数据存储通道的第一端与第一高速端口连接，数据存储通道的第二端与存储接口连接，所述存储接口分别与存储单元和主控模块连接，所述主控模块还分别与数据存储通道和数据交换通道的控制输入端连接；

[0024] 所述主控模块，用于在进行数据存储时，控制数据存储通道开启，控制数据交换通道关闭，使得第一高速端口输入的数据经数据存储通道和存储接口保存到存储单元中，并在进行数据交换时，控制数据存储通道关闭，控制数据交换通道开启，使得第一高速端口输入的数据经数据交换通道传输到第二高速端口。

[0025] 在本申请的实施例中，所述第一高速端口和第二高速端口为相同类型的数据端口，采用光数据端口或电数据端口中的一种。所述第一高速端口和第二高速端口同时作为数据端口和控制指令端口，负责数据的传输，并接收来自外部的控制指令，传输给主控模块；所述主控模块为FPGA器件、DSP器件、ASIC器件或CPU器件；所述存储单元为硬盘或SSD闪存。

[0026] 如图2所示，所述的一种高速存储设备实现不间断扩容的方法，利用N个所述的高速存储设备进行不间断扩容，N为不小于2的整数，不间断扩容方法包括以下步骤：

[0027] S1.将第每一个高速存储设备的第一高速端口配置为输入端口，第二高速端口配置为输出端口；

[0028] S2.将第1个高速存储设备的输出端口连接到第2个高速存储设备的输入端口，以此类推，将第i个高速存储设备的输出端口连接到第i+1个高速存储设备的输出端口，i＝1,2,3,…,N-1；最终使得N个高速存储设备组成一个级联系统；

[0029] S3.设置每个高速存储设备的初始状态为数据存储通道开启，数据交换通道关闭；

[0030] S4.将待存储的数据通过第1个高速存储设备的输入端口进行输入，并写入第1个存储通道的存储单元中，在第1个高速存储设备存储单元写满后，开始向第2个高速存储设备的存储单元写入数据；

[0031] S5.以此类推，在第i个高速存储设备的存储单元写满后，开始向第i+1个高速存储设备的存储单元写入数据，直至待存储的数据写入完毕，i＝1,2,3,…,N-1。

[0032] 进一步地，步骤S5中，向第i个高速存储设备的存储单元写入数据的过程如下：

[0033] 第i个高速存储设备中，输入端口输入的数据经数据存储通道和存储接口保存到存储单元；主控模块实时监控存储单元的数据存储情况，在存储单元写满后，主控模块控制数据存储通道关闭，控制数据交换通道开启，将输入端口输入的数据经过数据交换通道和输出端口传输给第i+1个高速存储设备的输入端口。

[0034] 在本申请的实施例中，在第i个高速存储设备的存储单元写满，将第i个高速存储设备输入端口输入的数据经过数据交换通道和输出端口传输给第i+1个高速存储设备的输入端口后，还可以直接对第i个高速存储设备的存储单元进行更换，这样既能够即使更换存储单元也不会造成数据丢失。

[0035] 进一步地，对于N个所述高速存储设备而言，在对任一设备的存储单元进行数据写入时，通过更换其他N-1个设备的存储单元，以实现容量的扩充：

[0036] 设备数量N确定后，初始容量确定为C＝N*B(C为总容量，N为数量，B为存储设备容量)。由于设备支持热插拔，还可以在写入当前设备存储单元的同时，更换其他N-1个设备的存储单元，来进一步提升容量；其中，每次可以更换1个设备的存储单元，那么更换K次后，增加的容量即为KB；每次也可以更换m个存储单元(m为不大于N-1的正整数)，那么替换K次后，容量可以增加K*m*B。

[0037] 如图3所示，在本申请的实施例中，若需要更多的存储空间对数据流进行保存，则在第N个高速存储设备后继续进行扩容，将第N个高速输出设备的输出端口连接到第N+1个高速存储设备的输入端口，以此类推，可以根据需要进行不间断的持续扩容。

[0038] 综上，本发明将多个高速存储设备组成一个级联系统以实现不间断扩容，在其中一个高速存储设备中存储单元写满的情况下，能够直接将数据保存到下一个存储单元中，避免数据丢失。

[0039] 以上所述是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应该看作是对其他实施例的排除，而可用于其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

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