一种基于闪存的存储服务器在线修复系统的制作方法

1.本发明涉及一种存储服务器，尤其涉及一种能够在线修复损坏存储器的系统。

背景技术：

2.随着闪存的价格越来越低，存储容量越来越大，其性价比逐渐超过传统硬盘、磁带等存储器用于组成存储服务器，而存储服务器一般都是集中进行部署，由于散热、功耗等原因部署地点比较特殊，比如谷歌的部分存储服务器部署在浅海底，苹果中国、腾讯、阿里巴巴则在中国贵州的大山山洞中，其现场维护人员较少，存储阵列空间比较狭窄，人工维护需要首先将数据迁移再卸开设备进行更换，效率低且容易出错的概率较大，维护成本也较高。因此亟需一种能够在线进行芯片维修的存储系统以解决现场维护不方便，直接丢弃替换成本高的问题。此外本发明还根据功能测试中错误数据数量调整其测试电压、时钟等因存储器老化原因可能影响存储器性能参数以使得存储器工作在最佳的工作状态。

技术实现要素：

3.本发明提供了一种基于闪存的存储服务器在线修复系统，所述存储服务器在线修复系统包括处理单元、数据过滤单元、决策修复单元、存储单元，物理地址存储器；所述处理单元，包括cpu阵列、缓存阵列，所述cpu阵列用于处理数据计算、数据流控制；所述缓存阵列用于存储临时处理数据；所述存储单元包括多个闪存单元；所述数据过滤单元，仅用于过滤从存储单元中读出的数据是否有数据异常，如有异常则追溯所述异常数据在存储单元中的物理地址；并将所述物理地址存储到物理地址存储器；所述处理单元定期从所述物理地址存储器中读取异常数据物理地址，判断所述物理地址是否集中来自一个或多个闪存单元，如果是则将所述一个或多个闪存单元编号及对应的异常数据物理地址数量发送给所述决策修复单元，所述决策修复单元将所述闪存单元信息及异常数据物理地址数量显示给管理员，供管理员决策是否修复。如果修复则检查所述一个或多个闪存单元的备份数据是否为最新版本，如果是则向所述一个或多个闪存发送测试信号；所述数据异常包括数据乱码、数据串行、格式错误等；进一步的通常存储服务器都有数据备份单元，如果存在异常数据的闪存单元内的数据最近已经进行过备份，则可以直接对所述存在异常数据的闪存单元进行测试修复；待修复后再从备份数据中进行数据恢复；进一步的所述管理员能够根据测试经验不断完善测试策略和测试控制逻辑文件，并所述测试策略和测试控制逻辑文件更新到所述闪存单元的微型非易失性存储器中；所述存储单元包括多个闪存单元，所述闪存单元包括存储控制器、逻辑控制单元、冗余阵列、非易失性存储器、多个缓存、多个存储块、命令转换单元、地址转换单元、模式触发单元、接口；进一步的，当所述冗余阵列的冗余单元使用完时或者修复失败时，则存储控制器向存储服务器发送修复失败以及失败原因信息到所述决策修复单元供管理员参考；管理员
可以选择人工进行更换。
4.有益效果：本发明中通过在基于闪存的存储服务器中引入了在线修复系统，能够对偏远地区特别是条件比较苛刻、恶劣的环境中能实现在线修复，解决了存储阵列空间狭窄，人工维护不方便，效率低且容易出错，维护成本高的技术问题。
附图说明
5.图1为存储服务器原理图图2为闪存单元原理图图3为闪存单元存储控制器原理图
具体实施方式
6.本发明提供了一种基于闪存的存储服务器在线修复系统，如图1所示，所述存储服务器在线修复系统包括处理单元、数据过滤单元、决策修复单元、存储单元，物理地址存储器；所述处理单元，包括cpu阵列、缓存阵列，所述cpu阵列用于处理数据计算、数据流控制；所述缓存阵列用于存储临时处理数据；所述物理地址存储器可以是单独的存储器也可以是从所述存储单元中开辟出来的专门用于存储异常数据物理地址的闪存单元；所述存储单元包括多个闪存单元，所述数据过滤单元，仅用于过滤从存储单元中读出的数据是否有数据异常，如有异常则追溯所述异常数据在存储单元中的物理地址；并将所述物理地址存储到物理地址存储器；所述处理单元定期从所述物理地址存储器中读取异常数据物理地址，判断所述物理地址是否集中来自一个或多个闪存单元，如果是则将所述一个或多个闪存单元编号及对应的异常数据物理地址数量发送给所述决策修复单元，所述决策修复单元将所述闪存单元信息及异常数据物理地址数量显示给管理员，供管理员决策是否修复。如果修复则检查所述一个或多个闪存单元的备份数据是否为最新版本，如果是则向所述一个或多个闪存发送测试信号；所述数据异常包括数据乱码、数据串行、格式错误等；通常存储服务器都有数据备份单元，如果存在异常数据的闪存单元内的数据最近已经进行过备份，则可以直接对所述存在异常数据的闪存单元进行测试修复；待修复后再从备份数据中进行数据恢复。
7.进一步的所述管理员能够根据测试经验不断完善测试策略和测试控制逻辑文件，并所述测试策略和测试控制逻辑文件更新到所述闪存单元的微型非易失性存储器中；所述存储单元包括多个闪存单元，所述闪存单元包括存储控制器、逻辑控制单元、冗余阵列、非易失性存储器、多个缓存、多个存储块、命令转换单元、地址转换单元、模式触发单元、接口；如图2所示，为本发明的闪存单元原理图；所述存储控制器包括测试控制单元、图形生成单元、电压调节单元、时钟变换单元、开关单元、比较单元、微缓存、微非易失性存储器；如图3所示为本发明的闪存单元的存储控制器原理图；
所述存储控制器用于控制存储器的正常数据访问以及在通过接口接收到存储服务器发送的测试信号时，启动测试模式，当启动测试模式时，禁能闪存单元的读写访问功能；所述逻辑控制单元用于数据通道建立、控制数据的走向；所述命令转换单元用于接收存储控制器的控制命令，将所述命令转换为可执行的逻辑，发送给逻辑控制单元；所述地址转换单元，用于分析地址结构将地址转换为访问不同存储单元的地址；所述模式触发单元，根据存储控制器发送的测试内容，生成相应的禁能、使能信号控制逻辑发送给控制逻辑单元，控制相应模块的禁能、使能；所述缓存，用于闪存单元正常工作模式时存储修复地址信息，闪存单元测试模式时，通过逻辑单元的控制可以屏蔽所述缓存直接建立起存储控制器与存储块的通路；所述非易失性存储器用于存储修复地址信息；所述冗余阵列，可以是冗余行阵列或冗余列阵列，又或者是两者组合；用户根据修复地址信息替换存储块中的损坏行或列；所述冗余阵列可以设置为不同的冗余区，每个冗余区对应修复相应的存储块；所述接口用于存储控制器与主机之间的数据交互；所述测试控制单元用于控制整个测试过程；所述图形生成单元，接收所述测试控制单元的图形生成信号生成测试图形，通过逻辑控制单元发送到相应存储块；所述电压调节单元用于生成不同的供电电压以用于测试和闪存单元工作电压；所述开关单元，用于在测试模式时，将存储块的供电电压切换到电压调节单元；所述比较单元，用于将读取的数据与图形生成单元生成的图形数据进行比较以判断损坏单元；所述微型非易失性存储器用于存储测试策略或测试控制逻辑；所述存储测试策略或测试控制逻辑是可以在线更新的；进一步的存储服务器可以在测试开始前将优化过的测试策略和测试控制逻辑文件存储到所述微型非易失性存储器中以更新测试文件；所述微缓存用于缓存存储控制器的测试过程数据或闪存单元正常工作期间的中间数据；闪存单元正常工作时，存储服务器通过接口连接存储控制器，访问相应的存储块；存储控制器接收到主机发送的测试命令后，禁能接口的读写访问请求；启动闪存单元的测试模式；测试控制单元生成测试模式命令以及测试模式信号；所述测试模式命令包括功能测试命令，性能测试命令；所述测试模式信号包括功能测试模式信号，性能测试模式信号；所述命令转换单元根据测试模式命令生成相应的控制逻辑，比如如果是功能测试命令，则生成控制逻辑发给逻辑控制单元，逻辑控制单元建立起图形生成单元到存储块之间的数据通路；如果是性能测试命令，则建立起存储模块时钟信号、电压调节单元与存储块之间的通路；所述模式触发单元根据测试模式信号生成相应的禁能、使能信号的控制逻辑发送给控制逻辑单元，逻辑控制单元控制相应模块的禁能、使能；比如如果是功能测试模式信
元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实 现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项 来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
[0010] 以上所述，仅为本发明的具体实施方式或对具体实施方式的说明，本发明的保护 范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易 想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：

1.一种基于闪存的存储服务器在线修复系统，其特征在于：所述存储服务器在线修复系统包括处理单元、数据过滤单元、决策修复单元、存储单元，物理地址存储器；所述处理单元，包括cpu阵列、缓存阵列，所述cpu阵列用于处理数据计算、数据流控制；所述缓存阵列用于存储临时处理数据；所述存储单元包括多个闪存单元。2.如权利要求1所述的存储服务器在线修复系统，所述数据过滤单元，仅用于过滤从存储单元中读出的数据是否有数据异常，如有异常则追溯所述异常数据在存储单元中的物理地址；并将所述物理地址存储到物理地址存储器；所述处理单元定期从所述物理地址存储器中读取异常数据物理地址，判断所述物理地址是否集中来自一个或多个闪存单元，如果是则将所述一个或多个闪存单元编号及对应的异常数据物理地址数量发送给所述决策修复单元；所述决策修复单元将所述闪存单元信息及异常数据物理地址数量显示给管理员，供管理员决策是否修复；如果修复则检查所述一个或多个闪存单元的备份数据是否为最新版本，如果是则向所述一个或多个闪存发送测试信号；所述数据异常包括数据乱码、数据串行、格式错误等；所述管理员能够根据测试经验不断完善测试策略和测试控制逻辑文件，并所述测试策略和测试控制逻辑文件更新到所述闪存单元的微型非易失性存储器中；所述存储单元包括多个闪存单元，所述闪存单元包括存储控制器、逻辑控制单元、冗余阵列、非易失性存储器、多个缓存、多个存储块、命令转换单元、地址转换单元、模式触发单元、接口；当所述冗余阵列的冗余单元使用完时或者修复失败时，则存储控制器向存储服务器发送修复失败以及失败原因信息到所述决策修复单元供管理员参考；管理员可以选择人工进行更换。

技术总结

本发明公开了一种基于闪存的存储服务器在线修复系统，通过在基于闪存的存储服务器中引入了在线修复系统，能够对偏远地区特别是条件比较苛刻、恶劣的环境中能实现在线修复，解决了存储阵列空间狭窄，人工维护不方便，效率低且容易出错，维护成本高的技术问题。维护成本高的技术问题。维护成本高的技术问题。

技术研发人员：

杨孟林

受保护的技术使用者：

杨孟林

技术研发日：

2021.12.17

技术公布日：

2022/3/11