一种存储设备的扩容及快照方法和存储设备技术

本发明专利技术提供一种存储设备的扩容及快照方法和存储设备，涉及存储领域，能够解决快照标记的物理页不能写入新数据的问题，并且扩大了容量。其方法为：通过为第一存储设备外接第二存储设备，在给第一存储设备创建快照时，可以根据第一映射表将第一存储设备中的有效数据页备份至第二存储设备，并创建记录逻辑地址到第二存储设备的物理地址映射关系的第二映射表，当第一存储设备中的有效数据页备份至第二存储设备后，第一存储设备中的有效数据页可以被擦除。本发明专利技术实施例用于为存储设备创建及恢复快照。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种存储设备的扩容及快照方法和存储设备，涉及存储领域，能够解决快照标记的物理页不能写入新数据的问题，并且扩大了容量。其方法为：通过为第一存储设备外接第二存储设备，在给第一存储设备创建快照时，可以根据第一映射表将第一存储设备中的有效数据页备份至第二存储设备，并创建记录逻辑地址到第二存储设备的物理地址映射关系的第二映射表，当第一存储设备中的有效数据页备份至第二存储设备后，第一存储设备中的有效数据页可以被擦除。本专利技术实施例用于为存储设备创建及恢复快照。【专利说明】一种存储设备的扩容及快照方法和存储设备
本专利技术涉及存储领域，尤其涉及一种存储设备的扩容及快照方法和存储设备。
技术介绍
固态硬盘(Solid State Disk，SSD)是用固态电子存储芯片阵列制成的硬盘，由控制单元和存储单元组成。其中，控制单元部分包括主机控制逻辑(Host ControlLogic, HCI )、闪存转换层(Flash Translat1n Layer, FTL)、非线性闪存控制(NAND FlashControl,NFC),存储单元可以是闪存(Flash)芯片或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory, DRAM)。SSD的物理空间大小由存储单元提供的空间来决定，而提供给操作系统(Operat1n System, OS)的逻辑空间大小由FTL决定，由于需要设置预留空间供算法运行和坏块备份，所以SS提供的逻辑空间小于实际物理空间。由于SSD特有的读写特性，导致OS对SSD进行读写时，需要对这些读写操作做特殊的处理，从而引入了垃圾回收(Garbage Collect1n，GC)、磨损平衡(Wear Leveling，WL)、写放大系数(WriteAmplifier, WA)的概念，其中GC、WL是由FTL来负责的。除此之外FTL还有一个重要的功能:在OS读写SSD时将逻辑地址转换成SSD的闪存的物理地址，因此FTL还维护着从逻辑地址到物理地址的转换映射关系，可以简称为映射表(Mapping Table, MT)。 快照(Snapshot)是指指定数据集合的某个时间点的一个完全可用拷贝，该拷贝包括相应数据在某个时间点(拷贝开始的时间点)的映像。快照可以是其所表示的数据的一个副本，也可以是数据的一个复制品。现有技术中，在移动硬盘中分为数据区域和快照区域，在创建快照时，需要把数据区域的数据搬移至快照区域，在恢复快照时，需要将快照区域的数据搬移回数据区域，在删除快照时，需要将快照区域的数据删除。在上述过程中，快照需要占用额外的空间，对于目前主流的SSD而言，硬盘容量较小，快照占用的额外空间对用户的影响很大，而且上述过程会涉及数据的大量读写操作，会导致SSD的WA放大，减少SSD的使用寿命。 为了解决上述问题，在一种现有技术中，在创建快照时，将当前的逻辑地址到物理地址的映射表保存至快照空间，但是对数据并不进行搬移，而是将映射表中所对应的物理页地址标记为有效，当需要删除快照时，删除上述保存的逻辑地址到物理地址的映射表，并将该映射表表对应的有效页改为无效即可，这样在快照建立删除的过程中就避免了数据的大量读写操作。 在实现上述的过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题:虽然上述方法能够在快照创建或者删除过程中避免数据的大量读写操作，但是在快照创建后，由于映射表中所对应的物理页地址标记为有效，当有新数据写入时，不能写入这些物理页，只能在没有标记的物理页写入，只有在这些物理页被改为无效后才能写入新数据。所以，在快照创建后被标记的物理页实际上是被占用的，不能写入新数据，在当前主流SSD容量较小的情况下依然对用户有较大的影响。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种存储设备的扩容及快照方法和存储设备，解决了快照标记的物理页不能写入新数据的问题，并且扩大了容量。 为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案: 第一方面，提供一种存储设备的扩容及快照方法，所述方法包括: 第一存储设备与第二存储设备连接后，所述第一存储设备接收操作系统发送的快照创建指令； 所述第一存储设备生成第二映射表，并根据第一映射表将有效数据页拷贝至所述第二存储设备；所述第二映射表为将所述有效数据页拷贝至所述第二存储设备后逻辑地址到所述第二存储设备的物理地址的映射关系表，所述第一映射表为逻辑地址到所述第一存储设备的物理地址的映射关系表； 第一存储设备将所述第二映射表保存至所述第二存储设备。 第二方面，提供一种存储设备的扩容及快照方法，所述方法包括: 第一存储设备与第二存储设备连接后，所述第一存储设备检测所述第二存储设备中的映射表； 所述第一存储设备将检测到的第二映射表加载至内存，以便操作系统根据所述第二映射表读取所述第二存储设备中的数据；所述第二映射表为逻辑地址到所述第二存储设备的物理地址的映射关系表。 第三方面，提供一种存储设备，所述存储设备包括: 扩展接口，用于与第二存储设备连接； 接收单元，用于与第二存储设备连接后，接收操作系统发送的快照创建指令； 快照单元，用于生成第二映射表，并根据第一映射表将有效数据页拷贝至所述第二存储设备；所述第二映射表为将所述有效数据页拷贝至所述第二存储设备后逻辑地址到所述第二存储设备的物理地址的映射关系表，所述第一映射表为逻辑地址到所述存储设备的物理地址的映射关系表； 备份单元，用于将所述第二映射表保存至所述第二存储设备。 第四方面，提供一种存储设备，所述存储设备包括: 扩展接口，用于与第二存储设备连接； 检测单元，用于与所述第二存储设备连接后，检测所述第二存储设备中的映射表; 快照加载单元，用于将检测到的第二映射表加载至内存，以便操作系统根据所述第二映射表读取所述第二存储设备中的数据；所述第二映射表为逻辑地址到所述第二存储设备的物理地址的映射关系。 本专利技术提供一种存储设备的扩容及快照方法和存储设备，通过为第一存储设备外接第二存储设备，在给第一存储设备创建快照时，可以根据第一映射表将第一存储设备中的有效数据页备份至第二存储设备，并创建记录第二存储设备的逻辑地址到物理地址映射关系的第二映射表，当第一存储设备中的有效数据页备份至第二存储设备后，第一存储设备中的有效数据页可以被擦除，故解决了快照标记的物理页不能写入新数据的问题，并且扩大了容量。 【专利附图】【附图说明】 为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 图1为本专利技术提供一种存储设备的扩容及快照方法的流程示意图； 图2为本专利技术提供一种存储设备的扩容及快照方法的流程示意图； 图3为本专利技术提供一种存储设备的扩容及快照方法的流程示意图； 图4为本专利技术提供一种快照方法的示意图； 图5为本专利技术提供一种存储设备的扩容及快照方法的流程示意图； 图6为本专利技术提供一种存储设备的扩容及快照方法的流程示意图； 图7为本专利技术提供一种存储设备的扩容及快本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种存储设备的扩容及快照方法，其特征在于，所述方法包括：第一存储设备与第二存储设备连接后，所述第一存储设备接收操作系统发送的快照创建指令；所述第一存储设备生成第二映射表，并根据第一映射表将有效数据页拷贝至所述第二存储设备；所述第二映射表为将所述有效数据页拷贝至所述第二存储设备后逻辑地址到所述第二存储设备的物理地址的映射关系表，所述第一映射表为逻辑地址到所述第一存储设备的物理地址的映射关系表；第一存储设备将所述第二映射表保存至所述第二存储设备。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陆见微，孙清涛，
申请(专利权)人：联想北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11