裸金属服务器与弹性块存储的通信装置、智能网卡和系统

技术领域

本公开涉及云计算领域，尤其涉及一种裸金属服务器与弹性块存储的通信装置、智能网卡和系统。

背景技术

裸金属服务器(Bare Metal Server，BMS)为租户提供专属的物理服务器，拥有卓越的计算性能，能够同时满足核心应用场景对高性能及稳定性的需求。裸金属服务器是一款兼具虚拟机弹性和物理机性能的计算类服务，为企业提供专属的云上物理服务器，为核心数据库、关键应用系统、高性能计算、大数据等业务提供卓越的计算性能以及数据安全。租户可灵活申请，按需使用。

虽然裸金属服务器有诸多的优势，但是在存储上却受到了一定的限制。由于裸金属服务器是将整个物理机都提供给用户使用，在裸金属服务器上无法部署弹性块存储(Elastic Block Storage，EBS)相关服务，因此裸金属服务器不支持EBS。基于此，裸金属服务器的存储上目前主要是直接提供机械硬盘、SSD或者非易失性内存主机控制器接口规范(Non-Volatile Memory express，NVMe)的物理盘，然而上述存储方式会导致裸金属服务器的存储存在可靠性无法加强、容量无法做到弹性、不支持快照和不支持快速迁移等问题。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种裸金属服务器与弹性块存储的通信装置、智能网卡和系统。

本公开提供了一种裸金属服务器与弹性块存储的通信装置，包括：

非易失性内存主机控制器接口规范引擎，用于模拟非易失性内存主机控制器接口规范盘，并为所述裸金属服务器提供非易失性内存主机控制器接口规范存储接口；

弹性块存储服务模块，用于将所述裸金属服务器对模拟的所述非易失性内存主机控制器接口规范盘的操作对接到弹性块存储系统，其中，所述弹性块存储系统包括至少一个弹性块存储；

处理器，安装有操作系统，用于运行所述弹性块存储服务模块。

可选的，所述非易失性内存主机控制器接口规范引擎用于：通过所述非易失性内存主机控制器接口规范存储接口与所述裸金属服务器的第一IO接口连接，并将非易失性内存主机控制器接口规范转换成通过远程直接数据存取通信的非易失性内存主机控制器接口规范，其中所述第一IO接口为针对非易失性内存主机控制器接口规范的IO接口。

可选的，所述弹性块存储服务模块包括：

存储性能开发工具包目标，与所述非易失性内存主机控制器接口规范引擎通信，用于与所述非易失性内存主机控制器接口规范引擎交互第一IO接口数据；

网关，分别与所述存储性能开发工具包目标以及所述弹性块存储系统通信，用于与所述存储性能开发工具包目标交互所述第一IO接口数据。

可选的，所述存储性能开发工具包目标包括：

非易失性内存主机控制器接口规范控制单元，通过远程直接数据存取与所述非易失性内存主机控制器接口规范引擎通信，用于与所述非易失性内存主机控制器接口规范引擎交互所述第一IO接口数据；

存储性能开发工具包管理单元，用于关联所述非易失性内存主机控制器接口规范控制单元与块设备；

所述块设备，作为所述弹性块存储的块设备，用于与所述非易失性内存主机控制器接口规范控制单元交互所述第一IO接口数据，并与所述网关通信。

可选的，所述块设备通过进程间通信与所述网关通信，所述网关通过传输层通信协议与所述弹性块存储系统通信。

可选的，所述非易失性内存主机控制器接口规范引擎还用于与所述裸金属服务器的第二IO接口连接，接收所述裸金属服务器的控制指令。

可选的，所述非易失性内存主机控制器接口规范引擎用于在接收到所述控制指令时，执行所述控制指令并返回执行结果给所述裸金属服务器。

可选的，所述第一IO接口数据包括对所述弹性块存储系统的读取数据和/或写入数据。

本公开提供了一种智能网卡，包括本公开提供的裸金属服务器与弹性块存储的通信装置。

本公开提供了一种裸金属服务系统，包括裸金属服务器、弹性块存储弹性块存储系统和本公开提供的智能网卡；

所述智能网卡经由非易失性内存主机控制器接口规范引擎的非易失性内存主机控制器接口规范存储接口连接于所述裸金属服务器上，所述智能网卡经由弹性块存储服务模块与所述弹性块存储系统通信。

本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本公开实施例提供的技术方案通过非易失性内存主机控制器接口规范引擎模拟非易失性内存主机控制器接口规范盘，并为裸金属服务器提供非易失性内存主机控制器接口规范存储接口，在经由非易失性内存主机控制器接口规范存储接口将通信装置连接到裸金属服务器上后，构成了裸金属服务器的非易失性内存主机控制器接口规范盘；同时，通过弹性块存储服务模块将裸金属服务器对非易失性内存主机控制器接口规范盘的操作对接到弹性块存储系统，即弹性块存储系统作为非易失性内存主机控制器接口规范盘提供给裸金属服务器使用，实现了裸金属服务器对弹性块存储系统的操作，使得裸金属服务器支持弹性块存储，从而使得裸金属服务器存储的可靠性加强，支持弹性扩容，根据客户的需要可以随时扩大云盘的容量，支持快照功能，可对数据进行备份、恢复及创建新数据盘的操作，提高数据可用性，且在物理机故障后可以实现快速迁移。

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，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例提供的裸金属服务器与弹性块存储的通信装置的结构示意图；

图2为本公开实施例提供的裸金属服务器与弹性块存储弹性块存储系统的通信原理图；

图3为本公开实施例提供的裸金属服务器与弹性块存储的通信装置的具体结构示意图；

图4为本公开实施例提供的裸金属服务系统的结构示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

图1为本公开实施例提供的裸金属服务器与弹性块存储的通信装置的结构示意图，图2为本公开实施例提供的裸金属服务器与弹性块存储弹性块存储系统的通信原理图。该通信装置可以采用软件和/或硬件实现，且可集成在智能网卡中。结合图1和图2，本实施例提供的裸金属服务器与弹性块存储的通信装置，包括：

非易失性内存主机控制器接口规范引擎10，用于模拟非易失性内存主机控制器接口规范盘，并为裸金属服务器1提供非易失性内存主机控制器接口规范存储接口；

弹性块存储服务模块20，用于将裸金属服务器1对模拟的非易失性内存主机控制器接口规范盘的操作对接到弹性块存储系统2，其中，弹性块存储系统2包括至少一个EBS；

处理器30，安装有操作系统，用于运行EBS服务模块20。

其中，非易失性内存主机控制器接口规范是通过高速串行计算机扩展总线标准(peripheral component interconnect express，PCIe)总线将存储连接到服务器的接口规范，可以提高通信速度。

在本公开一些实施例中，非易失性内存主机控制器接口规范引擎10为硬件，其具有非易失性内存主机控制器接口规范存储接口，通过非易失性内存主机控制器接口规范存储接口可以将通信装置配置到裸金属服务器1上，为裸金属服务器1提供外设的非易失性内存主机控制器接口规范盘。弹性块存储服务模块20可以为软件模块，通过处理器30上安装的操作系统来运行弹性块存储服务模块20，可以将裸金属服务器1对模拟的非易失性内存主机控制器接口规范盘的操作对接到弹性块存储系统2，实现了对弹性块存储相关软件服务的部署，使得裸金属服务器1通过外设的通信装置与弹性块存储系统2通信，进而使得裸金属服务器1支持弹性块存储系统2，解决了裸金属服务器1因全部交付给用户使用而无法部署弹性块存储相关软件服务的难题。其中，处理器30上安装的操作系统可以为CentOS7，以全面支持弹性块存储服务模块20，提高运行的稳定性。另外，弹性块存储系统2包括至少一个弹性块存储；可选的，弹性块存储系统2包括弹性块存储存储集群，以实现分布式存储，加强存储的可靠性。

本实施例提供的裸金属服务器1与弹性块存储的通信装置，通过非易失性内存主机控制器接口规范引擎10模拟非易失性内存主机控制器接口规范盘，并为裸金属服务器1提供非易失性内存主机控制器接口规范存储接口，在经由非易失性内存主机控制器接口规范存储接口将通信装置连接到裸金属服务器1上后，构成了裸金属服务器1的非易失性内存主机控制器接口规范盘；同时，通过弹性块存储服务模块20将裸金属服务器1对非易失性内存主机控制器接口规范盘的操作对接到弹性块存储系统2，即弹性块存储系统2作为非易失性内存主机控制器接口规范盘提供给裸金属服务器1使用，实现了裸金属服务器1对弹性块存储系统2的操作，使得裸金属服务器1支持弹性块存储，从而使得裸金属服务器1存储的可靠性加强，支持弹性扩容，根据客户的需要可以随时扩大云盘的容量，支持快照功能，可对数据进行备份、恢复及创建新数据盘的操作，提高数据可用性，且在物理机故障后可以实现快速迁移。

基于上述技术方案，在本公开一具体实施例中，非易失性内存主机控制器接口规范引擎10用于：通过非易失性内存主机控制器接口规范存储接口与裸金属服务器1的第一IO接口连接，并将非易失性内存主机控制器接口规范转换成通过远程直接数据存取通信的非易失性内存主机控制器接口规范，其中第一IO接口为针对非易失性内存主机控制器接口规范的IO接口。

本实施例中，可通过非易失性内存主机控制器接口规范引擎10上的非易失性内存主机控制器接口规范存储接口插接到裸金属服务器1第一IO接口，实现通信装置与裸金属服务器1的连接。同时，非易失性内存主机控制器接口规范引擎10将非易失性内存主机控制器接口规范转换成通过远程直接数据存取通信的非易失性内存主机控制器接口规范，使得裸金属服务器1通过PCIe识别到的非易失性内存主机控制器接口规范存储接口即为非易失性内存主机控制器接口规范接口，进而实现了非易失性内存主机控制器接口规范引擎10模拟非易失性内存主机控制器接口规范盘；同时用户通过裸金属服务器1看到的是本地存储，即非易失性内存主机控制器接口规范盘。继而弹性块存储服务模块20将裸金属服务器1对模拟的非易失性内存主机控制器接口规范盘的操作对接到弹性块存储系统2，使得用户对裸金属服务器1上的本地存储的操作实质是对弹性块存储系统2的操作。

另外，在本公开一些实施例中，如图3所示，弹性块存储服务模块20可以包括：

存储性能开发工具包目标21，与非易失性内存主机控制器接口规范引擎10通信，用于与非易失性内存主机控制器接口规范引擎10交互第一IO接口数据；

网关22，分别与存储性能开发工具包目标21以及弹性块存储系统2通信，用于与存储性能开发工具包目标21交互第一IO接口数据。

其中，存储性能开发工具包提供了一组工具和库，用于编写高性能，可伸缩的用户模式存储应用程序。由于随着网卡速度逐渐提高，内核软件层在网络传输中延迟占比逐渐提高。因此，本公开实施例通过设置存储性能开发工具包目标21来降低延迟。

在本公开一些实施例中，第一IO接口数据包括对弹性块存储系统2的读取数据和/或写入数据。即本公开实施例的技术方案通过设置上述通信装置，可实现裸金属服务器1从弹性块存储系统2中读取数据，和/或向弹性块存储系统2写入数据。

基于上述技术方案，在本公开一具体实施例中，继续参考图3，存储性能开发工具包目标21可以包括：

非易失性内存主机控制器接口规范控制单元211，通过远程直接数据存取与非易失性内存主机控制器接口规范引擎10通信，用于与非易失性内存主机控制器接口规范引擎10交互第一IO接口数据；

存储性能开发工具包管理单元212，用于关联非易失性内存主机控制器接口规范控制单元211与块设备213；

块设备213，作为弹性块存储的块设备，用于与非易失性内存主机控制器接口规范控制单元211交互第一IO接口数据，并与网关22通信。

由此，通过由非易失性内存主机控制器接口规范引擎10、非易失性内存主机控制器接口规范控制单元211、存储性能开发工具包管理单元212、块设备213至网关22的逐层通信，将裸金属服务器1第一IO接口交接给网关22，相当于裸金属服务器1第一IO接口直接与弹性块存储系统2连接，在实现裸金属服务器1与弹性块存储系统2通信的同时，提高了通信速度。

另外，在上述实施例中，块设备213通过进程间通信与网关22通信，网关22通过传输层通信协议与弹性块存储系统2通信。

在本公开一些实施例中，非易失性内存主机控制器接口规范引擎10还用于与裸金属服务器1的第二IO接口连接，接收裸金属服务器1的控制指令。

本方案中，非易失性内存主机控制器接口规范引擎10上除具有非易失性内存主机控制器接口规范存储接口，还具有指令通信接口，指令通信接口与裸金属服务器1上的第二IO接口连接，以此裸金属服务器1向非易失性内存主机控制器接口规范引擎10发送控制指令。其中，控制指令可以包括复位指令和取消存储指令等。例如，在通信装置无响应时，可以发送复位指令，以使通信装置复位，恢复正常通信。

可选的，非易失性内存主机控制器接口规范引擎10用于在接收到控制指令时，执行控制指令并返回执行结果给裸金属服务器1。例如，当收到裸金属服务器1的复位指令时，执行复位操作，当复位成功后返回成功标识，当复位失败后返回失败标识，以告知裸金属服务器1复位的情况。

本公开实施例还提供了一种智能网卡，包括本公开实施例提供的裸金属服务器与弹性块存储的通信装置。

本公开实施例所提供的智能网卡包括本公开实施例所提供的裸金属服务器与弹性块存储的通信装置，具备相应的功能和有益效果。

本公开实施例还提供了一种裸金属服务系统。图4为本公开实施例提供的裸金属服务系统的结构示意图。如图4所示，该裸金属服务系统包括裸金属服务器1、弹性块存储系统2和本公开实施例提供的智能网卡3；

智能网卡3经由非易失性内存主机控制器接口规范引擎10的非易失性内存主机控制器接口规范存储接口连接(如插接)于裸金属服务器1上，智能网卡3经由弹性块存储服务模块(包括存储性能开发工具包目标21和网关22)与弹性块存储系统2通信。

本公开实施例所提供的裸金属服务系统包括本公开实施例所提供的智能网卡，具备相应的功能和有益效果。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。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公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，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。