有助于固态硬盘的磨损平衡的方法和装置制造方法及图纸

本公开的实施例涉及有助于固态硬盘的磨损平衡的方法和装置，该方法包括：获取固态硬盘SSD高速缓存中的多个SSD设备中的各个SSD设备的性能参数，其中各个SSD设备包括一个或多个SSD磁盘；基于各个SSD设备的性能参数，确定相应SSD设备的权重；以及根据各个SSD设备的权重，设置相应SSD设备的保留空间，其中保留空间是该SSD设备中不能被访问的存储空间。

【技术实现步骤摘要】
有助于固态硬盘的磨损平衡的方法和装置
本公开的实施例总体上涉及存储技术，更具体地涉及有助于固态硬盘的磨损平衡的方法和装置。
技术介绍
随着存储技术的发展，固态硬盘(SSD)得到了广泛应用，与传统的硬盘驱动器(HDD)相比，SSD具有速度快、功耗低等优点。通常，HDD存储系统使用数百GB或数TB的SSD作为其高速缓存空间，用来存储频繁访问的热数据，从而提高HDD存储系统的数据访问速度。与HDD不一样，SSD的生命周期受到写操作的影响。过多的写操作会使得SSD变得不可靠，因此，SSD闪存块能够执行的写操作的次数是有限的。不同类型的SSD能够执行的写操作的次数不同，例如，多层单元(MLC)的写操作的次数只有单层单元(SLC)的十分之一，而三层单元(TLC)的写操作的次数只有MLC的十分之一。此外，SSD的生命周期受到SSD磁盘温度和工作电流的影响，温度或工作电流越高，SSD的磨损程度将越大，从而导致更多的SSD数据块发生故障。在一些情况下，某些磁盘由于写操作次数过多而造成磨损变大，使得SSD高速缓存整体性能下降，从而导致SSD高速缓存变得不稳定或不可访问。现有的存储系统通常通过限制对SSD的访问的数目来减小SSD的磁盘磨损速度，然而，由于减少了对存储系统的访问的数目，存储系统的整体性能相应地也有所下降。因此，如何能够在不影响存储系统的整体性能的情况下、提高SSD高速缓存的稳定性，成为一个亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本公开的实施例提供一种有助于固态硬盘的磨损平衡的方法和装置。根据本公开的一个方面，公开了一种有助于固态硬盘的磨损平衡的方法，该方法包括：获取固态硬盘SSD高速缓存中的多个SSD设备中的各个SSD设备的性能参数，其中各个SSD设备包括一个或多个SSD磁盘；基于各个SSD设备的所述性能参数，确定相应SSD设备的权重；以及根据各个SSD设备的所述权重，设置相应SSD设备的保留空间，其中所述保留空间是该SSD设备中不能被访问的存储空间。根据本公开的另一个方面，公开了一种有助于固态硬盘的磨损平衡的装置，包括：获取装置，用于获取固态硬盘SSD高速缓存中的多个SSD设备中的各个SSD设备的性能参数，其中各个SSD设备包括一个或多个SSD磁盘；确定装置，用于基于各个SSD设备的所述性能参数，确定相应SSD设备的权重；以及设置装置，用于根据各个SSD设备的所述权重，设置相应SSD设备的保留空间，其中所述保留空间是该SSD设备中不能被访问的存储空间。根据本公开的又一个方面，公开了一种有助于固态硬盘的磨损平衡的装置，包括：存储器；处理器，所述处理器被配置为：获取固态硬盘SSD高速缓存中的多个SSD设备中的各个SSD设备的性能参数，其中各个SSD设备包括一个或多个SSD磁盘；基于各个SSD设备的所述性能参数，确定相应SSD设备的权重；以及根据各个SSD设备的所述权重，设置相应SSD设备的保留空间，其中所述保留空间是该SSD设备中不能被访问的存储空间。在本公开的示例性实施例中，SSD中的各个SSD磁盘的磨损能够达到平衡，从而能够增加SSD磁盘的生命周期，有效地提高了SDD高速缓存的稳定性。附图说明结合附图并参考以下详细说明，本公开的各实施例的特征、优点及其他方面将变得更加明显，在此以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施例。在附图中：图1图示了现有技术的SSD高速缓存100的结构图；图2图示了现有技术的SSD高速缓存100发生故障的示图；图3图示了根据本公开的实施例的有助于固态硬盘的磨损平衡的方法300的流程图；图4图示了根据本公开的一个实施例的SSD高速缓存400的结构图；图5图示了根据本公开的一个实施例的SSD高速缓存400动态设置保留空间的示图；图6图示了根据本公开的实施例的有助于固态硬盘的磨损平衡的装置600的流程图；以及图7图示了可以在其中实现根据本公开的实施例的有助于固态硬盘的磨损平衡的方法的计算机设备700的框图。具体实施方式以下参考附图详细描述本公开的各个示例性实施例。附图中的流程图和框图示出了根据本公开的各种实施例的方法和系统的可能实现的体系架构、功能和操作。应当注意，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，所述模块、程序段、或代码的一部分可以包括一个或多个用于实现各个实施例中所规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为备选的实现中，方框中所标注的功能也可以按照不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，或者它们有时也可以按照相反的顺序执行，这取决于所涉及的功能。同样应当注意的是，流程图和/或框图中的每个方框、以及流程图和/或框图中的方框的组合，可以使用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以使用专用硬件与计算机指令的组合来实现。本文所使用的术语“包括”、“包含”及类似术语应该被理解为是开放性的术语，即“包括/包含但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一个实施例”、“又一个实施例”表示“至少一个另外的实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。图1图示了现有技术的SSD高速缓存100的结构图。如图1所示，SSD高速缓存100包括4个SSD设备，分别为SSD设备101、SSD设备102、SSD设备103以及SSD设备104，其中每个设备由一对SSD磁盘组成，形成一组磁盘阵列RAID。通常，对SSD磁盘设置一定的保留空间以增加SSD磁盘的生命周期。然而，在SSD高速缓存的常规设计中，SSD磁盘保留空间的比例通常是固定的。例如，在每个SSD磁盘中，设置了一定比例的保留空间，其中保留空间是SSD磁盘中不能被访问的存储空间。如图1所示，对于每个磁盘SSD，其存储空间分为可用空间和保留空间，其中每个SSD设备的保留空间相同，均为50％。在某些情况下，发送到SSD设备102的访问操作可能是随机的写操作，而这些写操作会导致SSD设备102的温度和工作电流显著增加。如果这种写操作的次数过多，则会造成SSD设备102的磨损程度快于其他三个SSD设备。更加严重的是，由于SSD设备102的温度和工作电流快速增加，造成SSD设备102的故障块显著增加。然而，现有技术中各个SSD设备设置固定比例的保留空间，并且不考虑温度和工作电流对个体SSD的生命周期产生的影响。如图2所示，在某个时间点，SSD设备102的温度和/或工作电流过高，导致SSD设备102的磨损程度持续增加。当SSD设备102的磨损程度超过安全阈值时，SSD设备102将发生故障或者变得不可访问，从而造成整个SSD高速缓存100发生故障。如图2所示，仅仅由于SSD设备102的过快磨损，造成了整个SSD高速缓存100不可使用，而其他3个设备的磨损比例还很小。因此，现有的固定比例的保留空间的方案严重影响了存储系统的整体性能。图3图示了根据本公开的实施例的有助于固态硬盘的磨损平衡的方法300的流程图，方法300包括在步骤S302处，获取固态硬盘SSD高速缓存中的多个SSD设备中的各个SSD设备的性能参数，其中各个SSD设备包括一个或多个SSD磁盘。可选地，SSD设备的数目可以为大于等于2的任何值，诸如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有助于固态硬盘的磨损平衡的方法，包括：获取固态硬盘SSD高速缓存中的多个SSD设备中的各个SSD设备的性能参数，其中各个SSD设备包括一个或多个SSD磁盘；基于各个SSD设备的所述性能参数，确定相应SSD设备的权重；以及根据各个SSD设备的所述权重，设置相应SSD设备的保留空间，其中所述保留空间是该SSD设备中不能被访问的存储空间。

【技术特征摘要】
1.一种有助于固态硬盘的磨损平衡的方法，包括：获取固态硬盘SSD高速缓存中的多个SSD设备中的各个SSD设备的性能参数，其中各个SSD设备包括一个或多个SSD磁盘；基于各个SSD设备的所述性能参数，确定相应SSD设备的权重；以及根据各个SSD设备的所述权重，设置相应SSD设备的保留空间，其中所述保留空间是该SSD设备中不能被访问的存储空间。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述SSD高速缓存使用高速缓存页来存储硬盘驱动器HDD中被频繁访问的热数据。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述热数据是随机数据并且其大小小于64千字节。4.根据权利要求1所述的方法，其中获取SSD高速缓存中的所述多个SSD设备中的各个SSD设备的性能参数包括：周期性地获取所述SSD高速缓存中的所述多个SSD设备中的各个SSD设备的所述性能参数。5.根据权利要求4所述的方法，其中基于各个SSD设备的所述性能参数，确定相应SSD设备的权重包括：配置所述权重，使得所述权重随所述性能参数的增加而递增；和/或配置所述权重，使得所述权重随所述性能参数的降低而递减。6.根据权利要求5所述的方法，其中各个SSD设备的初始权重相等。7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中所述性能参数包括以下各项中的至少一项：温度、工作电流或磨损比例。8.根据权利要求1所述的方法，其中根据各个SSD设备的所述权重，设置相应SSD设备的保留空间包括：对于权重最大的SSD设备，设置最大比例的保留空间；和/或对于权重最小的SSD设备，设置最小比例的保留空间。9.根据权利要求8所述的方法，其中当特定SSD设备被设置最大比例的保留空间时，所述特定SSD设备被写入的次数最小；和/或当特定SSD设备被设置最小比例的保留空间时，所述特定SSD设备被写入的次数最大。10.一种有助于固态硬盘的磨损平衡的装置，包括：获取装置，用于获取固态硬盘SSD高速缓存中的多个SSD设备中的各个SSD设备的性能参数，其中各个SSD设备包括一个或多个SSD磁盘；确定装置，用于基于各个SSD设备的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐鑫磊，李雄成，高健，杨利锋，贾瑞勇，
申请(专利权)人：伊姆西公司，
类型：发明
国别省市：美国,US