CN111190844A

CN111190844A - 一种协议转化方法及电子设备

Info

Publication number: CN111190844A
Application number: CN201911412937.9A
Authority: CN
Inventors: 骆建军; 王付军; 陈贤香; 张廷锴; 刘海銮
Original assignee: Sage Microelectronics Corp
Current assignee: Sage Microelectronics Corp
Priority date: 2019-12-31
Filing date: 2019-12-31
Publication date: 2020-05-22

Abstract

本发明公开了一种协议转化方法及电子设备，实现SAS接口到PCIe接口的协议转化。该方法包括：通过所述第一协议处理模块接收所述第一设备发送的第一命令；通过所述协议转化模块将所述第一命令转化为第二命令；通过所述第二协议处理模块将所述第二命令发送至第二设备，以对所述第二设备进行控制；其中，第一设备是设置有SAS接口的计算机主机，第一命令是以SCSI为规范准则的命令，第二设备是设置有PCIe接口的存储设备，第二命令是以NVMe为规范准则的命令。

Description

一种协议转化方法及电子设备

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种协议转化方法及电子设备。

背景技术

信息时代数据的爆发式增长，使得存储需求也大幅增加，PCIe SSD便是在这种需求下催生的产品。基于高速外设部件互联(Peripheral Component InterconnectExpress，PCIe)的固态存储硬盘(Solid Storage Disk，SSD)(可以简称为PCIe SSD)的应用层遵循高速非易失性存储接口规范(Non-Volatile Memory express，NVMe)协议，因此又称为NVMe SSD，目前新兴企业或者互联网第一梯队企业中的、对性能有极致要求的业务已采用PCIe SSD搭建起满足需求的服务器。

并且，相同容量的SAS SSD比PCIe SSD成本高，以及随着非易失性闪存的成本的降低和NVMe SSD在个人电脑上的应用，PCIe SSD的价格下降趋势明显比SAS SSD更快，可见使用PCIe SSD已经是一种趋势。

但是，目前主流的服务器存储接口仍是串行连接SCSI(Serial Attached SCSI，SAS)接口，其应用层使用的是小型计算机系统接口标准(Small Computer SystemInterface，SCSI)协议。因此，不可避免地会出现使用SSA接口的设备对PCIe SSD进行读写的需求。

基于此，有必要提出一种SAS接口到PCIe接口的协议转化方案，以满足使用SAS接口的设备对使用PCIe接口的设备的读写需求。

发明内容

本发明实施例提供一种协议转化方法及电子设备，实现SAS接口到PCIe接口的协议转化。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括第一协议处理模块、协议转化模块和第二协议处理模块，所述协议转化模块分别与所述第一协议处理模块和所述第二协议处理模块连接，其中：

所述第一协议处理模块，用于接收第一设备发送的第一命令，所述第一设备是设置有SAS接口的计算机主机，所述第一命令是以基于小型计算机系统接口标准SCSI为规范准则的命令；

所述协议转化模块，用于将所述第一命令转化为第二命令，所述第二命令是以高速非易失性存储接口规范NVMe为规范准则的命令；

所述第二协议处理模块，用于将所述第二命令发送至第二设备，以对所述第二设备进行控制，所述第二设备是设置有基于高速外设部件互联PCIe接口的存储设备。

第二方面，本发明实施例提供了一种协议转化方法，应用于电子设备，所述电子设备包括第一协议处理模块、协议转化模块和第二协议处理模块，所述协议转化模块分别与所述第一协议处理模块和所述第二协议处理模块连接，包括：

通过所述第一协议处理模块接收所述第一设备发送的第一命令，其中，所述第一设备是设置有SAS接口的计算机主机，所述第一命令是以基于小型计算机系统接口标准SCSI为规范准则的命令；

通过所述协议转化模块将所述第一命令转化为第二命令，其中，所述第二命令是以高速非易失性存储接口规范NVMe为规范准则的命令；

通过所述第二协议处理模块将所述第二命令发送至第二设备，以对所述第二设备进行控制，其中，所述第二设备是设置有基于高速外设部件互联PCIe接口的存储设备。

本发明实施例提供的电子设备，能够接收设置有SAS接口的计算机主机发出的以SCSI为规范准则的第一命令；然后，够将以SCSI为规范准则的第一命令转化为以NVMe为规范准则的第二命令；最后，将转化得到的以NVMe为规范准则的第二命令发送至设置有PCIe接口的第二设备，实现了使用SAS接口的第一设备对使用PCIe接口的第二设备的快速读写。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的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为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种电子设备的详细结构示意图；

图3为本发明实施例提供的协议转化方法的实现流程示意图；

图4为本发明实施例提供的协议转化方法应用在一种实际场景中的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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。

以下结合附图，详细说明本发明各实施例提供的技术方案。

为了实现SAS接口到PCIe接的口协议转化，本发明提供一种协议转化方法及电子设备。

该电子设备包括第一协议处理模块、协议转化模块和第二协议处理模块，且协议转化模块分别与第一协议处理模块和第二协议处理模块连接；其中，第一协议处理模块，用于接收第一设备发送的第一命令；协议转化模块，用于将第一命令转化为第二命令；第二协议处理模块，用于将第二命令发送至第二设备。

其中，第一设备是支持第一协议的计算机主机，第一命令是以所述第一协议为规范准则的命令，第二设备是支持第二协议的存储设备，第二命令是以第二协议为规范准则的命令。

在实际应用中，上述电子设备连接在第一设备和第二设备之间，这样一来，可以通过该电子设备将第一设备发送至第二设备的命令，由以第一协议为规范准则的命令转化成以第二协议为规范准则的命令，从而使得接口协议不一致的第一设备能够对第二设备进行快速的读写。

进一步的，为了实现SAS接口到PCIe接口的协议转化，第一协议可以是小型计算机系统接口标准(Small Computer System Interface，SCSI)，第一设备可以是设置有SAS接口的计算机主机，第一命令可以是以所述SCSI为规范准则的命令；第二协议可以是高速非易失性存储接口规范(Non-Volatile Memory express，NVMe)，第二设备可以是基于高速外设部件互联(Peripheral Component Interconnect Express，PCIe)接口的存储设备，第二命令可以是以NVMe为规范准则的命令。

可选地，当第一协议处理模块接收到第一设备发出的多条第一命令时，协议转化模块具体可用于：先将命令地址连续的多条第一命令合并为一条第一命令；然后再将第一命令转化为第二命令。可以理解，将多条第一命令合并成一条再转化，因需要传输的命令数量减少，所以可以进一步地提升第一设备对第二设备的读写速度，从而进一步提高第一设备与第二设备之间的数据传输速度。

可选地，该电子设备还可以包括：数据加密模块，用于对第二命令所要操作的数据进行加解密操作。因此，该电子设备还可以保证存储在第二设备中的数据的安全性。

下面结合附图1，对本发明提供的一种电子设备进行详细说明。

如图1所示，本发明实施例提供的一种电子设备100可以包括第一协议处理模块101、协议转化模块102和第二协议处理模块103，协议转化模块102分别与第一协议处理模块101和第二协议处理模块103连接，其中：

第一协议处理模块101，用于接收第一设备发送的第一命令，第一设备是计算机主机，第一命令是以SCSI为规范准则的命令。

协议转化模块102，用于将第一命令转化为第二命令，所述第二命令是以NVMe为规范准则的命令。

第二协议处理模块103，用于将第二命令发送至第二设备，以对第二设备进行控制，第二设备是设置有PCIe接口的存储设备。

本发明实施例提供的电子设备，第一协议处理模块接收设置有SAS接口的计算机主机发出的以SCSI为规范准则的第一命令；然后，协议转化模块将以SCSI为规范准则的第一命令转化为以NVMe为规范准则的第二命令；最后，第二协议处理模块将转化得到的以NVMe为规范准则的第二命令发送至设置有PCIe接口的第二设备，实现了使用SAS接口的第一设备对使用PCIe接口的第二设备的快速读写。

可选地，如图2所示，在通常情况下，第一设备201中的应用程序无法对存储在第二设备202中的数据直接进行操作，为了使得第一设备201中的应用程序能够对从第二设备202读取的数据，或者存储到第二设备202的数据进行具体操作，本发明实施例提供的电子设备100中的第一协议处理模块101，还可用于将第一数据转化为第一设备201的应用程序能够操作的数据，第一数据是第一设备201从所述第二设备读取的数据，或者所述第一数据是所述第一设备存储到第二设备202的数据。

可选地，为了使得第一设备201能在与第二设备连接时，能够获取到第二设备202的设备类型为存储设备，从而能够与第二设备202进行数据交换，本发明实施例提供的电子设备100中的第二协议处理模块103，还可用于获取第二设备201的设备信息，设备信息包括设备类型、存储容量和数据传输速度中的至少一种，这些设备信息可用于确定第一设备201与第二设备202之间的数据传输参数，如数据传输速度。

可选地，为了能够提高处理命令的速度，可先将多条第一命令合并，然后再将第一命令转化成第二命令。也就是说，协议转化模块102，具体可用于当接收到多条第一命令时，对多条第一命令进行合并，将合并得到的一条第一命令转化为一条第二命令。其中，第一命令与其转化后的第二命令相对应。

具体地，协议转化模块102，用于将所述多条第一命令中命令地址连续的命令合并成一条。

可选地，为了保证第二设备202中数据的安全性，本发明实施例提供的电子设备100还可以包括数据加密模块104，该数据加密模块104分别与协议转化模块102和第二协议处理模块103连接。

该数据加密模块104，可用于加密第一设备201写入第二设备202的数据，和/或，解密第一设备201读取的第二设备202中存储的数据。

该可选地实施例，可以保证第一设备201和第二设备202之间传输的数据的安全性。

除了上述电子设备，为了实现SAS接口到PCIe接口协议转化，本发明实施例还提供一种协议转化方法，该方法的执行主体，可以但不限于本发明实施例提供的电子设备。

为便于描述，下文以该方法的执行主体为本发明提供的电子设备为例，对该方法的实施方式进行介绍。可以理解，该方法的执行主体为本发明提供的电子设备只是一种示例性的说明，并不应理解为对该方法的限定。

具体地，本发明提供的协议转化方法包括：通过第一协议处理模块接收第一设备发送的第一命令，其中，第一设备是设置有SAS接口的计算机主机，第一命令是以SCSI为规范准则的命令；通过协议转化模块将第一命令转化为第二命令，其中，第二命令是以NVMe为规范准则的命令；通过第二协议处理模块将第二命令发送至第二设备，以对第二设备进行控制，其中，第二设备是设置有PCIe接口的存储设备。

采用本发明实施例提供的协议转化方法，能够接收设置有SAS接口的计算机主机发出的以SCSI为规范准则的第一命令；然后，将以SCSI为规范准则的第一命令转化为以NVMe为规范准则的第二命令；最后，将转化得到的以NVMe为规范准则的第二命令发送至设置有PCIe接口的第二设备，实现了使用SAS接口的第一设备对使用PCIe接口的第二设备的快速读写。

下面结合图3所示的协议转化方法的实现流程示意图，对该方法的实施过程进行详细介绍，包括：

步骤301，通过第一协议处理模块接收第一设备发送的第一命令。

在本发明实施例中，第一设备可以是设置有SAS接口的计算机主机，第一命令可以是以SCSI为规范准则的命令。

可选地，第一协议处理模块和第二协议处理模块能够实现协议的物理层、链路层、传输层和协议层的基本功能。一方面，由于第二设备中的数据是以块数据的形式存储的，而第一设备中的应用程序只能对文件或记录形式的数据进行访问和操作。

因此，为了使得第一设备中的应用程序能够对从第二设备读取的数据，或者存储到第二设备的数据进行具体操作，本发明实施例提供的方法还包括：

通过第一协议处理模块将第一数据转化为第一设备的应用程序能够操作的数据，其中，第一数据是第一设备从所述第二设备读取的数据，或者所述第一数据是所述第一设备存储到第二设备的数据。

另一方面，由于可与第一设备连接的外接设备类型较多，第一设备在与外接设备进行数据交换之前，需要先对外接设备的设备信息有所了解，这样才能够对不同类型的外接设备做出如读取、存储等具有针对性的操作。

因此，为了使得第一设备能够获取第二设备的设备信息，本发明实施例提供的方法还包括：

通过第二协议处理模块获取第二设备的设备信息，其中，设备信息包括设备类型、存储容量和数据传输速度中的至少一种，设备信息可用于确定第一设备与第二设备之间的数据传输参数，如数据传输速度等。

具体地，当检测到第一设备通过本发明实施例提供的电子设备、与第二设备连接时，第二协议处理模块可先获取第二设备的设备类型为存储设备、存储容量为xxGB或xxTB、数据传输速度为xxGBbps/s等设备信息，然后，第二协议处理模块可将第二设备的这些设备信息发送至第一设备，以便于第一设备，根据这些设备信息确定与第二设备之间传输数据的速度、以及第二设备中的可用存储容量等。

具体地，当第一设备需要获取第二设备中存储的数据，或需要在第二设备中存储数据时，第一设备可向第二设备发送命令，以对第二设备进行控制。当第一设备向第二设备发送第一命令时，第一协议处理模块可以接收第一设备发送的第一命令，并将该第一命令发送至协议转化模块，以待进行协议转化。

步骤302，通过协议转化模块将第一命令转化为第二命令。

在本发明实施例中，第二命令可以是以NVMe为规范准则的命令。

可选地，在通常情况下，第一设备发出的第一命令不止一条，且多条第一命令可能同时或在一段较短时间内被发出，因此，本发明实施例提供一种合并多条第一命令的方法，以减少命令的执行次数，从而提高命令的执行速度。

鉴于此，在本发明实施例中，通过协议转化模块，将第一命令转化为第二命令，可以包括：

当接收到多条第一命令时，通过协议转化模块对多条第一命令进行合并，并将合并得到的一条第一命令转化为一条第二命令。

具体地，通过所述协议转化模块对多条第一命令进行合并，可以包括：

通过协议转化模块将多条第一命令中命令地址连续的命令合并成一条。

应理解，协议转化模块能够对正在该模块中进行协议转化操作的多条第一命令进行搜索，以搜索出命令地址连续的多条第一命令。例如，对于两条相同类型的第一命令而言，若第一条第一命令的命令起始地址为1，其数据长度为10，第二条第一命令的命令起始地址为11＝1+10，则称这两条第一命令的命令地址连续。其中，对于上述第一条第一命令而言，其数据所占地址为1至10这10个地址，因此，若第二条第一命令的命令起始地址为11，则这两条第一命令的命令地址连续。

应理解，在本发明实施例中，第一设备是设置有SAS接口的计算机主机，其发出的第一命令是以SCSI为规范准则的命令，而第二设备是设置有PCIe接口的存储设备，其接口以NVMe为规范准则。

可选地，为了使得第一设备发出的命令的规范准则与第二设备的相匹配，协议转化模块可将以SCSI为规范准则的第一命令、转化为以NVMe为规范准则的第二命令，以实现使用SAS接口的第一设备对使用PCIe接口的第二设备的快速读写。

应理解，协议转化模块既可先进行合并操作，后进行协议转化操作；也可先进行协议转化操作，后进行合并操作，合并操作和协议转化操作的先后顺序不会影响命令的执行。

可选地，第二设备中可存储有各种类型的数据，如游戏服务器的运行数据等，部分类型的数据可能涉及用户隐私或者商业机密，这就对第二设备的保密程度有所要求。具体地，为了保证第二设备中数据的安全性，本发明实施例提供的电子设备还包括数据加密模块，所述数据加密模块分别与所述协议转化模块和所述第二协议处理模块连接，本发明实施例提供的方法还包括：

通过所述数据加密模块加密第一设备写入所述第二设备的数据；

和/或，

通过数据加密模块解密第一设备读取的第二设备中存储的数据。

步骤303，通过第二协议处理模块将第二命令发送至第二设备，以对第二设备进行控制。

应理解，本发明实施例中的第二设备可以是设置有PCIe接口的存储设备；对第二设备可进行的控制包括读和写。

具体地，若第二命令是写命令，那么，第二设备执行该第二命令时，可将第二命令中加密后的数据写入第二设备的对应位置处；若第二命令是读命令，那么，第二设备执行该第二命令时，可读取存储在第二设备对应位置处的数据，并将读取到的数据通过第二协议处理模块，发送至数据加密模块，以解密该数据。

然后，再通过数据加密模块和协议转化模块将解密后的数据发送至第一协议处理模块，并将解密后的数据转化为应用程序可操作的数据。

最后，将转化后的数据发送至第一设备，以使得第一设备中的应用程序能够对该数据进行操作。

下面结合本发明实施例的流程图，对本发明实施例进行详细描述。

如图4所示，为本发明实施例提供的协议转化方法应用在一种实际场景中的流程示意图，具体包括：

步骤401，通过第一协议处理模块，接收到第一设备发送的第一命令，并将该第一命令发送至协议转化模块，以使得协议转化模块能够对该第一命令进行处理。

步骤402，通过协议转化模块对第一命令进行搜索，以获取第一命令的命令类型，即写命令或读命令、以及第一命令的命令地址。

步骤403，检测同一类型的第一命令中，是否存在多条命令地址连续的第一命令。

步骤404，若检测到，则将命令地址连续的多条第一命令合并成一条第一命令。

步骤405，若未检测到，或已进行过合并操作，则通过协议转化模块将第一命令转化为第二命令，并将第二命令发送至第二协议处理模块。

步骤406，通过第二协议处理模块将第二命令发送至第二设备，以使得第二设备执行第二命令，即根据第二命令的命令内容，对第二设备进行读操作或写操作。

本发明实施例提供的协议转化方法，能够接收第一设备发出的多条第一命令，并通过协议转化模块将命令地址连续的多条第一命令合并为一条第一命令；然后，协议转化模块还能够将第一命令转化为第二命令；最后，可通过第二协议处理模块将第二命令发送至第二设备，以执行该第二命令。这样可以使得接口协议不一致的第一设备能够对第二设备进行快速的读写，并大大提高第一设备与第二设备之间的数据传输速度。

还需要说明的是，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、商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、商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、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

Claims

1.一种电子设备，其特征在于，包括第一协议处理模块、协议转化模块和第二协议处理模块，所述协议转化模块分别与所述第一协议处理模块和所述第二协议处理模块连接，其中：

2.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，

所述第一协议处理模块，还用于将第一数据转化为所述第一设备的应用程序能够操作的数据，所述第一数据是所述第一设备从所述第二设备读取的数据，或者所述第一数据是所述第一设备或存储到所述第二设备的数据；

所述第二协议处理模块，还用于获取所述第二设备的设备信息，所述设备信息包括设备类型、存储容量和数据传输速度中的至少一种，所述设备信息用于确定所述第一设备与所述第二设备之间的数据传输参数。

3.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，

所述协议转化模块，用于当接收到多条第一命令时，对所述多条第一命令进行合并，将合并得到的一条第一命令转化为一条第二命令。

4.如权利要求3所述的电子设备，其特征在于，

所述协议转化模块，具体用于将所述多条第一命令中命令地址连续的命令合并成一条。

5.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，还包括数据加密模块，

所述数据加密模块分别与所述协议转化模块和所述第二协议处理模块连接；

所述数据加密模块，用于加密所述第一设备写入所述第二设备的数据，和/或，解密所述第一设备读取的所述第二设备中存储的数据。

6.一种协议转化方法，其特征在于，应用于电子设备，所述电子设备包括第一协议处理模块、协议转化模块和第二协议处理模块，所述协议转化模块分别与所述第一协议处理模块和所述第二协议处理模块连接，所述方法包括：

通过所述第二协议处理模块，将所述第二命令发送至第二设备，以对所述第二设备进行控制，其中，所述第二设备是设置有基于高速外设部件互联PCIe接口的存储设备。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过所述第一协议处理模块将第一数据转化为所述第一设备的应用程序能够操作的数据，其中，所述第一数据是所述第一设备从所述第二设备读取的数据，或者所述第一数据是所述第一设备存储到所述第二设备的数据；

通过所述第二协议处理模块获取所述第二设备的设备信息，其中，所述设备信息包括设备类型、存储容量和数据传输速度中的至少一种，所述设备信息用于确定所述第一设备与所述第二设备之间的数据传输参数。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述通过所述协议转化模块，将所述第一命令转化为第二命令，包括：

当接收到多条第一命令时，通过所述协议转化模块对所述多条第一命令进行合并，并将合并得到的一条第一命令转化为一条第二命令。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述通过所述协议转化模块对所述多条第一命令进行合并，包括：

通过所述协议转化模块将所述多条第一命令中命令地址连续的命令合并成一条。

10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述电子设备还包括数据加密模块，所述数据加密模块分别与所述协议转化模块和所述第二协议处理模块连接，所述方法还包括：

通过所述数据加密模块加密所述第一设备写入所述第二设备的数据；

和/或，

通过所述数据加密模块解密所述第一设备读取的所述第二设备中存储的数据。