一种存储系统备电方法、系统、装置和可读存储介质与流程

本发明涉及数据存储，特别涉及一种存储系统备电方法、系统、装置和可读存储介质。

背景技术：

数据存储行业对数据的可靠性要求较高，一般要确保对客户数据的保护万无一失，在任何情况下都不能丢失。例如在外部供电出现问题时，必须保证系统可以保证数据的安全。

目前大部分存储设备中都配置了bbu(batterybackupunit电池备份单元)，一般为锂电池包，在外部ac掉电时，bbu代替ac电源对整个系统进行供电。但是，bbu的备电方式有几个较大的缺点。首先，bbu不能免维护，需要定期补充电，一旦出现过放电，将会对bbu造成永久性的损坏。其次，锂电池通常情况下需要放电至30％以下才能空运，增加了额外的运送成本。最后，bbu危险性较高，有可能会发生爆炸的风险。

而另外一种备电设备超级电容实现对系统备电的难度较大。一般意义上，超级电容是法拉级以上的电容，存储备电采用的超级电容器的容值一般都在100f以上。由于超级电容的能量密度太低，要对功耗较高的整个系统备电，需要大量的超级电容，显然是不切实际的。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种维护成本低的、能够确保数据稳定的存储系统备电方法、系统、装置和可读存储介质。其具体方案如下：

一种存储系统备电方法，应用于外部ac电源掉电时，包括：

利用一组超级电容对所述存储系统供电；

关闭无关元件的电源，并对所述存储系统进行复位操作，同时保证所述复位操作期间内存中的目标数据不丢失；

将所述目标数据从所述内存中转移至预设的硬盘中；

其中，所述无关元件为所述存储系统中除预设的备电单元外的所有元件，所述备电单元包括所述内存，所述硬盘和预设芯片。

优选的，所述备电方法还包括：

当所述外部ac电源在备电时间段内没有恢复供电，则关闭所述备电单元的电源等待下次启动；其中，所述备电时间段为预设所述超级电容对所述存储系统供电的时间段。

优选的，所述备电方法还包括：

当所述存储系统重启或所述外部ac电源在所述备电时间段内恢复供电，将所述硬盘中的所述目标数据转移至所述内存。

优选的，所述关闭无关元件的电源，并对所述存储系统进行复位操作的过程包括：

在第一时刻关闭无关元件的电源；

在第二时刻对所述存储系统进行复位操作；

其中，所述第一时刻早于所述第二时刻的时间差为纳秒级别的时间差。

相应的，本发明公开了一种存储系统备电系统，应用于外部ac电源掉电时，包括：

供电模块，用于利用一组超级电容对所述存储系统供电；

控制模块，用于关闭无关元件的电源，并对所述存储系统进行复位操作，同时保证所述复位操作期间内存中的目标数据不丢失；

数据转移模块，用于将所述目标数据从所述内存中转移至预设的硬盘中；

其中，所述无关元件为所述存储系统中除预设的备电单元外的所有元件，所述备电单元包括所述内存，所述硬盘和预设芯片。

优选的，所述备电系统还包括：

计时模块，用于对所述供电模块的供电时间计时并将计时结果发送给所述控制模块；

相应的，所述控制模块还用于：

当所述外部ac电源在备电时间段内没有恢复供电，则关闭所述备电单元的电源等待下次启动，其中，所述备电时间段为预设所述超级电容对所述存储系统供电的时间段。

优选的，所述控制模块还用于：

当所述存储系统重启或所述外部ac电源在所述备电时间段内恢复供电，则通过所述数据转移模块将所述硬盘中的所述目标数据转移至所述内存。

相应的，本发明公开了一种存储系统备电装置，应用于外部ac电源掉电时，包括：

超级电容，用于对所述存储系统供电；

cpld，用于在第一时刻关闭无关元件的电源，在第二时刻对所述存储系统进行复位操作，并确保所述第一时刻早于所述第二时刻的时间差小于预设时间差；

bios，用于在第一时刻保证所述存储系统在所述复位操作期间内存中的目标数据不丢失，然后将所述目标数据从所述内存中转移至预设的硬盘中；

其中，所述无关元件为所述存储系统中除预设的备电单元外的所有元件，所述备电单元包括所述内存，所述硬盘和预设芯片。

优选的，所述cpld具体用于：

确保所述第一时刻早于所述第二时刻的时间差为纳秒级别的时间差。

相应的，本发明还公开了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述存储系统备电方法的步骤。

本发明公开的一种存储系统备电方法，应用于外部ac电源掉电时，包括：利用一组超级电容对所述存储系统供电；关闭无关元件的电源，并对所述存储系统进行复位操作，同时保证所述复位操作期间内存中的目标数据不丢失；将目标数据从内存中转移至预设的硬盘中；其中，所述无关元件为所述存储系统中除预设的备电单元外的所有元件，所述备电单元包括所述内存，所述硬盘和预设芯片。本发明利用超级电容作为备电电源，由于超级电容本身的特性，可以做到备电免维护，减少后期的维护投入，通过设定降功耗的备电策略，解决了超级电容能量密度低的缺点，从而保证超级电容为备电单元供电，达到转移和保护目标数据的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中一种存储系统备电方法的步骤流程图；

图2为本发明实施例中一种存储系统备电系统的结构分布图；

图3为本发明实施例中一种存储系统备电装纸的结构分布图。

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，所描述的实施例仅仅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。

本发明实施例公开了一种存储系统备电方法，应用于外部ac电源掉电时，参见图1所示，具体步骤包括：

s1：利用一组超级电容对所述存储系统供电；

s2：关闭无关元件的电源，并对所述存储系统进行复位操作，同时保证所述复位操作期间内存中的目标数据不丢失；

可以理解的是，该步骤具体可以包括：

在第一时刻关闭无关元件的电源，与复位操作配合，以实行本发明中的降功耗备电策略；

在第二时刻对所述存储系统进行复位操作，保证在所述复位操作期间内存中的目标数据不丢失。

其中，第一时刻先于第二时刻，尽可能使二者同步，在理论上第一时刻与第二时刻的时间差在微秒级别便可以满足本方法，实际技术中时间差可以达到纳秒级别。

可以理解的是，上述无关元件为所述存储系统中除预设的备电单元外的所有元件，所述备电单元包括内存，硬盘和预设芯片。

一般情况下，内存功耗10w以下，硬盘功耗4w左右，预设芯片包括一个cpu，功耗20w左右，还可以包括一些涉及程序的附加芯片，大概功耗2w左右，总功耗不超过36w。按照120s的备电时间，总共耗费的能量为4320w·s。在这种情况下，仅采用1并4串的400f超级电容，便足够完成对存储系统的一次备电。

进一步的，还可以采用2并4串，以支持对存储系统的二次备电。

s3：将目标数据从内存中转移至硬盘中。

本实施例公开的一种存储系统备电方法，应用于外部ac电源掉电时，包括：利用一组超级电容对所述存储系统供电；关闭无关元件的电源，并对所述存储系统进行复位操作，同时保证所述复位操作期间内存中的目标数据不丢失；将目标数据从内存中转移至预设的硬盘中；其中，所述无关元件为所述存储系统中除预设的备电单元外的所有元件，所述备电单元包括所述内存，所述硬盘和预设芯片。本实施例利用超级电容作为备电电源，由于超级电容本身的特性，可以做到备电免维护，减少后期的维护投入，通过设定降功耗的备电策略，解决了超级电容能量密度低的缺点，从而保证超级电容为备电单元供电，达到转移和保护目标数据的目的。

本发明实施例公开了一种具体的存储系统备电方法，相对于上一实施例，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。具体的：

备电方法还可以包括如下步骤：

s4：当所述外部ac电源在备电时间段内没有恢复供电，则关闭所述备电单元的电源等待下次启动；

其中，所述备电时间段为预设所述超级电容对所述存储系统供电的时间段。由于超级电容中的电量有限，只能支撑一定的备电时间，超出备电时间段后如果外部ac电源还未恢复供电，则只能关机等待下次启动后将硬盘中的目标数据转移至内存中。

备电方法还可以包括如下步骤：

s5：当所述存储系统重启或所述外部ac电源在所述备电时间段内恢复供电，将所述硬盘中的所述目标数据转移至所述内存。

在确保目标数据安全的基础上，本步骤及时恢复了内存上的目标数据，以便高效通过内存获取该目标数据。

相应的，本实施例公开了一种存储系统备电系统，应用于外部ac电源掉电时，参见图2所示，包括：

供电模块01，用于利用一组超级电容对所述存储系统供电；

控制模块02，用于关闭无关元件的电源，并对所述存储系统进行复位操作，同时保证所述复位操作期间内存中的目标数据不丢失；

数据转移模块03，用于将目标数据从内存中转移至预设的硬盘中；

其中，所述无关元件为所述存储系统中除预设的备电单元外的所有元件，所述备电单元包括所述内存，所述硬盘和预设芯片。

优选的，所述备电系统还可以包括：

计时模块04，用于对所述供电模块的供电时间计时并将计时结果发送给所述控制模块；

相应的，所述控制模块还用于：

当所述外部ac电源在备电时间段内没有恢复供电，则关闭所述备电单元的电源等待下次启动，其中，所述备电时间段为预设所述超级电容对所述存储系统供电的时间段。

可以理解的是，控制模块通过获取的计时结果判断是否在备电时间段内。

优选的，所述控制模块还用于：

当所述存储系统重启或所述外部ac电源在所述备电时间段内恢复供电，则通过所述数据转移模块将所述硬盘中的所述目标数据转移至所述内存。

相应的，本实施例还公布了一种存储系统备电装置，应用于外部ac电源掉电时，参见图3所示，包括：

超级电容11，用于对所述存储系统供电；

cpld(复杂可编程逻辑器件complexprogrammablelogicdevice)12，用于在第一时刻关闭无关元件的电源，在第二时刻对所述存储系统进行复位操作，并确保所述第一时刻早于所述第二时刻的时间差小于预设时间差；

bios(基本输入/输出系统basicinput/outputsystem)13，用于在第一时刻保证所述存储系统在所述复位操作期间内存中的目标数据不丢失，然后将所述目标数据从所述内存中转移至预设的硬盘中；

其中，所述无关元件为所述存储系统中除预设的备电单元外的所有元件，所述备电单元包括所述内存，所述硬盘和预设芯片。

相应的，所述cpld具体用于：

确保所述第一时刻早于所述第二时刻的时间差为纳秒级别的时间差。

相应的，本实施例还公开了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上文实施例所述存储系统备电方法的步骤。

最后，还需要说明的是，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。

以上对本发明所提供的一种存储系统备电方法、系统、装置和可读存储介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。