一种数据处理方法、装置及闪存设备制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种数据处理方法、装置及闪存设备，其中方法包括：接收主机发送的操作指令，根据操作指令对闪存设备中存储的数据进行操作，并确定操作后的闪存设备中用户存储的数据量；根据操作后的闪存设备中用户存储的数据量以及每个冗余等级对应的用户存储空间容量的区间，确定目标冗余等级；根据目标冗余等级以及每个冗余等级与调整参数之间的对应关系，确定目标调整参数；按照目标调整参数调整闪存设备的冗余空间容量的大小。本发明专利技术实施例能够动态调整冗余比，提高闪存设备的可靠性和性能稳定性，从而延长闪存设备的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种数据处理方法、装置及闪存设备
本专利技术涉及闪存设备
，具体涉及一种数据处理方法、装置及闪存设备。
技术介绍
固态硬盘(SolidStateDrives，SSD)，简称固盘，为用固态电子存储芯片阵列制成的硬盘。SSD被广泛应用于军事、车载、工控、视频监控、网络监控、网络终端、电力、医疗、航空、导航设备等领域。市面上，常见的SSD的容量一般有60/64GB、120/128GB、240/256GB、480/512GB、960G/1024G，斜线左边的数值为用户可用空间容量，右边的数值为SSD的物理空间容量，两者之间的差值为冗余空间(OverProvisioning，OP)，通常这部分空间用户不可操作，容量大小一般由主控决定。OP一般被用来做优化操作，包括磨损平衡，垃圾回收和坏块映射等。冗余比即为冗余空间容量与用户可用空间容量之间的比值，业界典型的冗余比为7％和28％：以1024GB物理空间容量为例，当用户可用空间容量为960GB时，对应的冗余比为7％，即(1024-960)/960；当用户可用空间容量为800GB时，对应的冗余比为28％，即(1024-800)/800。冗余比越大随机写入性能越高，性能波动越小，使用寿命越长，但是冗余比越大意味着成本越高。由于SSD中的闪存必须先擦除才能再写入，读写是以页为单位而擦除是以块为单位，导致实际写入的数据量比主机写入的数据量大很多。写入放大(WriteAmplification，WA)，即实际写入数据量与主机写入数据量的比值。WA越大，冗余比越小，使用寿命越短，随机写入性能越低。目前，SSD厂商对一定容量的SSD提供多种冗余比，用户根据自己的需求选择一种固定的冗余比。一旦冗余比固定，该SSD的各项参数也就随之固定，同时该SSD的性能、使用寿命也就随之固定，该SSD只能以该固定冗余比运行，导致SSD的性能、使用寿命难以进一步优化。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种数据处理方法、装置及闪存设备，能够动态调整冗余比，提高闪存设备的可靠性和性能稳定性，从而延长闪存设备的使用寿命。本专利技术实施例第一方面提供一种数据处理方法，所述方法应用于存储系统中，所述存储系统包括主机和闪存设备，所述闪存设备的物理存储空间根据多个不同的冗余比配置多个冗余等级，每个冗余等级对应一段用户存储空间容量的区间，每个用户存储空间容量的区间对应不同的调整参数，所述冗余比为冗余空间容量与所述用户存储空间容量的比值，所述冗余空间容量为所述物理存储空间的容量与所述用户存储空间容量的差值，所述方法由所述闪存设备执行包括：接收所述主机发送的操作指令，根据所述操作指令对所述闪存设备中存储的数据进行操作，并确定操作后的所述闪存设备中用户存储的数据量；根据所述操作后的所述闪存设备中用户存储的数据量以及所述每个冗余等级对应的用户存储空间容量的区间，确定目标冗余等级；根据所述目标冗余等级以及所述每个冗余等级与调整参数之间的对应关系，确定目标调整参数；按照所述目标调整参数调整所述闪存设备的冗余空间容量的大小。在本专利技术实施例第一方面的第一种可能的实现方式中，所述接收所述主机发送的操作指令，根据所述操作指令对所述闪存设备中存储的数据进行操作，并确定操作后的所述闪存设备中用户存储的数据量，包括：接收所述主机发送的写入指令，根据所述写入指令确定待添加数据；将所述待添加数据添加至所述闪存设备中，并将所述待添加数据添加至所述闪存设备后的用户存储的数据量确定为操作后的所述闪存设备中用户存储的数据量。在本专利技术实施例第一方面的第二种可能的实现方式中，所述接收所述主机发送的操作指令，根据所述操作指令对所述闪存设备中存储的数据进行操作，并确定操作后的所述闪存设备中用户存储的数据量，包括：接收所述主机发送的删除指令，根据所述删除指令确定待删除数据；将所述待删除数据从所述闪存设备中删除，并将所述待删除数据被删除后的用户存储的数据量确定为操作后的所述闪存设备中用户存储的数据量。结合本专利技术实施例第一方面的第一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例第三种可能的实现方式中，所述将所述待添加数据添加至所述闪存设备中之前，还包括：对所述待添加数据进行压缩，所述待添加数据是压缩后的数据。结合本专利技术实施例第一方面的第一种至第三种可能的实现方式中，在本专利技术实施例第四种可能的实现方式中，在所述按照所述目标调整参数调整所述闪存设备的冗余空间容量的大小的步骤之后，还包括：根据所述目标调整参数中的目标垃圾回收调整参数对所述闪存设备存储的数据进行垃圾回收处理。结合本专利技术实施例第一方面的第一种至第三种可能的实现方式中，在本专利技术实施例第五种可能的实现方式中，在所述按照所述目标调整参数调整所述闪存设备的冗余空间容量的大小的步骤之后，还包括：根据所述目标调整参数中的目标磨损平衡调整参数对所述闪存设备存储的数据进行磨损平衡处理。本专利技术实施例第二方面提供一种数据处理装置，所述数据处理装置应用于存储系统中的闪存设备中，所述存储系统还包括主机，所述闪存设备的物理存储空间根据多个不同的冗余比配置多个冗余等级，每个冗余等级对应一段用户存储空间容量的区间，每个用户存储空间容量的区间对应不同的调整参数，所述冗余比为冗余空间容量与所述用户存储空间容量的比值，所述冗余空间容量为所述物理存储空间的容量与所述用户存储空间容量的差值，所述数据处理装置包括：接收单元，用于接收所述主机发送的操作指令，根据所述操作指令对所述闪存设备中存储的数据进行操作，并确定操作后的所述闪存设备中用户存储的数据量；确定单元，用于根据所述操作后的所述闪存设备中用户存储的数据量以及所述每个冗余等级对应的用户存储空间容量的区间，确定目标冗余等级；所述确定单元还用于根据所述目标冗余等级以及所述每个冗余等级与调整参数之间的对应关系，确定目标调整参数；调整单元，用于按照所述目标调整参数调整所述闪存设备的冗余空间容量的大小。在本专利技术实施例第二方面的第一种可能的实现方式中，所述接收单元具体用于接收所述主机发送的写入指令，根据所述写入指令确定待添加数据，将所述待添加数据添加至所述闪存设备中，并将所述待添加数据添加至所述闪存设备后的用户存储的数据量确定为操作后的所述闪存设备中用户存储的数据量。在本专利技术实施例第二方面的第二种可能的实现方式中，所述接收单元具体用于接收所述主机发送的删除指令，根据所述删除指令确定待删除数据，将所述待删除数据从所述闪存设备中删除，并将所述待删除数据被删除后的用户存储的数据量确定为操作后的所述闪存设备中用户存储的数据量。结合本专利技术实施例第二方面的第一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例第三种可能的实现方式中，所述接收单元还用于对所述待添加数据进行压缩，所述待添加数据是压缩后的数据。结合本专利技术实施例第二方面的第一种至第三种可能的实现方式中，在本专利技术实施例第四种可能的实现方式中，还包括：处理单元，用于根据所述目标调整参数中的目标垃圾回收调整参数对所述闪存设备存储的数据进行垃圾回收处理。结合本专利技术实施例第二方面的第一种至第三种可能的实现方式中，在本专利技术实施例第五种可能的实现方式中，所述处理单元还用于根据所述目标调整参数中的目标磨损平衡调整参数对所述闪存设备存储的数据进行磨损平衡处理。本专利技术实施例第三方面提供一种闪存设备，包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数据处理方法，其特征在于，所述方法应用于存储系统中，所述存储系统包括主机和闪存设备，所述闪存设备的物理存储空间包括用户存储空间和冗余空间，所述方法由所述闪存设备执行，包括：接收所述主机发送的写入指令，所述写入指令包括待添加数据；将所述待添加数据写入所述闪存设备中；确定所述待添加数据写入之后的所述闪存设备中用户存储的数据量；根据所述待添加数据写入之后的所述闪存设备中用户存储的数据量确定目标调整参数；根据所述目标调整参数调整所述闪存设备的冗余空间容量，所述冗余空间容量为所述闪存设备的物理存储空间的容量与所述用户存储空间容量的差值。

【技术特征摘要】
1.一种数据处理方法，其特征在于，所述方法应用于存储系统中，所述存储系统包括主机和闪存设备，所述闪存设备的物理存储空间包括用户存储空间和冗余空间，所述方法由所述闪存设备执行，包括：接收所述主机发送的写入指令，所述写入指令包括待添加数据；将所述待添加数据写入所述闪存设备中；确定所述待添加数据写入之后的所述闪存设备中用户存储的数据量；根据所述待添加数据写入之后的所述闪存设备中用户存储的数据量确定目标调整参数；根据所述目标调整参数调整所述闪存设备的冗余空间容量，所述冗余空间容量为所述闪存设备的物理存储空间的容量与所述用户存储空间容量的差值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户存储空间容量等于所述操作后的所述闪存设备中用户存储的数据量。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述冗余空间为所述闪存设备的物理存储空间排除所述操作后的所述闪存设备中用户存储的数据量所占用的实际空间。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述闪存设备的物理存储空间根据多个不同的冗余比配置多个冗余等级，每个冗余等级对应一段用户存储空间容量的区间，每个冗余等级对应不同的调整参数，所述冗余比为冗余空间容量与所述用户存储空间容量的比值；所述根据所述待添加数据写入之后的所述闪存设备中用户存储的数据量确定目标调整参数包括：根据所述待添加数据写入之后的所述闪存设备中用户存储的数据量确定目标调整参数的所述闪存设备中用户存储的数据量以及所述每个冗余等级对应的用户存储空间容量的区间，确定目标冗余等级；根据所述目标冗余等级以及所述每个冗余等级与调整参数之间的对应关系，确定所述目标调整参数。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标调整参数包括冗余空间调整参数，所述根据所述目标调整参数调整所述闪存设备的冗余空间容量的大小包括：根据所述冗余空间调整参数调整所述闪存设备的冗余空间容量的大小。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述目标调整参数还包括垃圾回收调整参数，所述方法还包括：根据所述垃圾回收调整参数对所述闪存设备存储的数据进行垃圾回收处理。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述目标调整参数还包括磨损平衡调整参数，所述方法还包括：根据所述磨损平衡调整参数对所述闪存设备存储的数据进行磨损平衡处理。8.一种数据处理装置，其特征在于，所述数据处理装置应用于存储系统的闪存设备中，所述存储系统还包括主机，所述闪存设备的物理存储空间包括用户存储空间和冗余空间，所述装置包括：接收单元，用于接收所述主机发送的写入指令，所述写入指令包括待添加数据；确定单元，用于将所述待添加数据写入所述闪存设备中；确定所述待添加数据写入之后的所述闪存设备中用户存储的数据量；调整单元，用于根据所述目标调整参数调整所述闪存设备的冗余空间容量，所述冗余空间容量为所述闪存设备的物理存储空间的容量与所述用户存储空间容量的差值。9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述用户存储空间容量等于所述操作后的所述闪存设备中用户存储的数据量。10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述冗余空间为所述闪存设备的物理存储空间排除所述操作后的所述闪存设备中用户存储的数据量所占用的实际空间。11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述闪存设备的物理存储空间根据多个不同的冗余比配置多个冗余等级，每个冗余等级对应一段用户存储空间容量的区间，每个冗余等级对应不同的调整参数，所述冗余比为冗余空间容量与所述用户存储空间容量的比值；所述确定单元，具体用于根据所述操作后的所述闪存设备中用户存储的数据量以及所述每个冗余等级对应的用户存储空间容量的区间，确定目标冗余等级；根据所述目标冗余等级以及所述每个冗余等级与调整参数之间的对应关系，确定所述目标调整参数。12.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述目标调整参数包括冗余空间调整参数；所述调整单元具体用于根据所述冗余空间调整参数调整所述闪存设备的冗余空间容量的大小。13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述目标调整参数还包括垃圾回收调整参数，所述装置还包括处理单元，用于根据所述目标调整参数中的目标垃圾回收调整参数对所述闪存设备存储的数据进行垃圾回收处理。14.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述目标调整参数还包括磨损平衡调整参数，所述装置还包括处理单元，用于根据所述磨损平衡调整参数对所述闪存设备存储的数据进行磨损平衡处理。15.一种闪存设备，其特征在于，包括主控制器和非易失性随机访问存储介质，所述非易失性随机访问存储介质包括用户存储空间和冗余空间，所述主控制器，用于接收所述主机发送的写入指令，所述写入指令包括待添加数据；将所述待添加数据写入所述闪存设备中；确定所述待添加数据写入之后的所述闪存设备中用户存储的数据量；根据所述待添加数据写入之后的所述闪存设备中用户存储的数据量确定目标调整参数；根据所述目标调整参数调整所述闪存设备的冗余空间容量，所述冗余空间容量为所述闪存设备的物理存储空间的容量与所述用户存储空间容量的差值。16.根据权利要求15所述的闪存设备，其特征在于，所述用户存储空间容量等于所述操作后的所述闪存设备中用户存储的数据量。17.根据权利要求15或16所述的闪存设备，其特征在于，所述冗余空间为所述闪存设备的物理存储空间排除所述操作后的所述闪存设备中用户存储的数据量所占用的实际空间。18.根据权利要求15所述的闪存设备，其特征在于，所述非易失性随机访问存储介质对应的物理空间根据多个不同的冗余比配置多个冗余等级，每个冗余等级对应一段用户存储空间容量的区间，每个冗余等级对应不同的调整参数，所述冗余比为冗余空间容量与所述用户存储空间容量的比值；所述主控制器具体用于，根据所述待添加数据写入之后的所述闪存设备中用户存储的数据量确定目标调整参数的所述闪存设备中用户存储的数据量以及所述每个冗余等级对应的用户存储空间容量的区间，确定目标冗余等级；根据所述目标冗余等级以及所述每个冗余等级与调整参数之间的对应关系，确定所述目标调整参数。19.根据权利要求15所述的闪存设备，其特征在于，所述目标调整参数包括冗余空间调整参数，所述主控制器具体用于根据所述冗余空间调整参数调整所述闪存设备的冗余空间容量的大小。20.根据权利要求19所述的闪存设备，其特征在于，所述目标调整参数还包括垃圾回收调整参数，所述主控制器还用于根据所述垃圾回收调整参数对所述闪存设备存储的数据进行垃圾回收处理。21.根据权利要求19所述的闪存设备，其特征在于，所述目标调整参数还包括磨损平衡调整参数，所述主控制器还用于根据所述磨损平衡调整参数对所述闪存设备存储的数据进行磨损平衡处理。22.一种数据处理方法，其特征在于，所述方法应用于存储系统中，所述存储系统包括主机和闪存设备，所述闪存设备的物理存储空间包括用户存储空间和冗余空间，所述方法由所述闪存设备执行，包括：接收所述主机发送的操作指令，根据所述操作指令对所述闪存设备进行操作，并确定操作后的所述闪存设备中用户存储的数据量；根据所述操作后的所述闪存设备中用户存储的数据量确定目标调整参数；根据所述目标调整参数调整所述闪存设备的冗余空间容量，所述冗余空间容量为所述闪存设备的物理存储空间的容量与所述用户存储空间容量的差值。23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述用户存储空间容量等于所述操作后的所述闪存设备中用户存储的数据量。24.根据权利要求22或23所述的方法，其特征在于，所述冗余空间为所述闪存设备的物理存储空间排除所述操作后的所述闪存设备中用户存储的数据量所占用的实际空间。25.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述闪存设备的物理存储...

【专利技术属性】
技术研发人员：周建华，张颇，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44