一种基于固态盘的进化存储系统及其工作方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于固态盘的进化存储系统，包括三个部分：工作区，第一SSD池和第二SSD池。工作区用于为用户提供存储服务，并在运行过程中，预测SSD剩余寿命并与预先设定的阈值进行比较。第一SSD池在工作区的SSD失效或是预测需要进行更换时，为其提供新的SSD。第二SSD池是那些在工作区退出的与失效的SSD。当系统中的SSD工作在健康状态时，系统正常工作并提供高性能，当出现被标示为不健康时，选择第一SSD池的新SSD，将原始SSD中的数据逐渐转移到新的SSD。完成数据传输后，原来的SSD完全被新的SSD所替代。与RAID‑5系统相比，在正常模式下，具有相同的性能，在异常模式下，超越了RAID‑5系统并具有很好的寿命预测精度。

An evolutionary storage system based on solid state disk and its working method

The invention discloses an evolutionary storage system based on solid disk, which includes three parts: the working area, the first SSD pool and the second SSD pool. The workspace is used to provide storage services for users and to predict SSD residual life during operation and compare with pre set thresholds. The first SSD pool provides a new SSD for the SSD failure in the workspace or when the prediction needs to be replaced. The second SSD pool is the invalid SSD that exits in the workspace. When the SSD in the system works in a healthy state, the system works normally and provides high performance. When it appears to be unhealthy, choose the new SSD of the first SSD pool, and transfer the data in the original SSD to the new SSD gradually. After the data transmission is completed, the original SSD is completely replaced by the new SSD. Compared with the RAID 5 system in normal mode, has the same performance in the abnormal mode, beyond the RAID 5 system and has very good life prediction accuracy.

【技术实现步骤摘要】
一种基于固态盘的进化存储系统及其工作方法
本专利技术属于计算机存储领域，更具体地，涉及一种基于固态盘的进化存储系统及其工作方法。
技术介绍
如今，固态盘(Solidstatedisk，简称SSD)由于能够提供相对于机械硬盘来说更高的I/O性能而被广泛采用。然而，SSD在一些方面也存在着严重的局限性，其中一个方面是当前采用RAID-5架构的SSD中,当一个SSD出现故障后，同一SSD阵列中的另一个SSD由于与其具有相近的使用寿命，也很可能出现故障，从而会造成整个SSD阵列的数据无法被恢复；另一方面，在采用RAID-5或RAID-6的SSD中，当一个SSD出现故障后，同一SSD阵列中的其余SSD必须使用冗余信息将数据重构到一个新的SSD中，这个过程大大降低了SSD系统的性能。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种基于固态盘的进化存储系统，其目的在于，通过分析SSD中NAND闪存的属性，合理预测SSD的使用寿命，从而解决现有RAID-5架构的SSD中存在的一个SSD出现故障时，另一个SSD也出现故障所导致的整个SSD阵列的数据无法被恢复的技术问题，以及采用RAI本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于固态盘的进化存储系统，包括工作区、第一SSD池和第二SSD池，其中工作区包括多个SSD阵列，第一SSD池包括多个新SSD，第二SSD池包括多个到达使用寿命的旧SSD，其特征在于，工作区用于为用户提供存储服务，在存储过程中，预测其内部各SSD的剩余寿命，并将其与预先设定的寿命阈值进行比较，并在SSD的剩余寿命大于或等于预先设定的寿命阈值时使该SSD继续工作；第一SSD用于在工作区判断SSD的剩余寿命小于预先设定的寿命阈值时，确定该SSD为失效或是需要进行更换的SSD，并为工作区提供新的SSD；工作区还用于读取该失效或是需要进行更换的SSD中的数据，并将数据写入到新的SSD中；第二SSD池...

【技术特征摘要】
1.一种基于固态盘的进化存储系统，包括工作区、第一SSD池和第二SSD池，其中工作区包括多个SSD阵列，第一SSD池包括多个新SSD，第二SSD池包括多个到达使用寿命的旧SSD，其特征在于，工作区用于为用户提供存储服务，在存储过程中，预测其内部各SSD的剩余寿命，并将其与预先设定的寿命阈值进行比较，并在SSD的剩余寿命大于或等于预先设定的寿命阈值时使该SSD继续工作；第一SSD用于在工作区判断SSD的剩余寿命小于预先设定的寿命阈值时，确定该SSD为失效或是需要进行更换的SSD，并为工作区提供新的SSD；工作区还用于读取该失效或是需要进行更换的SSD中的数据，并将数据写入到新的SSD中；第二SSD池用于将失效或是需要进行更换的SSD从工作区中取出并放入其自身中。2.根据权利要求1所述的进化存储系统，其特征在于，工作区还用于通过判断其对其内部SSD的读、写、或擦除操作是否失败来确定发生物理损坏的SSD，并在确定了发生物理损坏的SSD后，启动RAID-5或RAID-6的降级模式将发生物理损坏的SSD中的数据恢复出来，从第一SSD池中获取一个新的SSD，将恢复出来的数据写入该新的SSD中，并将发生物理损坏的该SSD放入第二SSD池中。3.根据权利要求2所述的进化存储系统，其特征在于，工作区将发生物理损坏的SSD中的数据恢复出来这一过程具体为，工作区从该SSD所在的SSD阵列中取出剩余SSD中的数据，对这些数据进行异或操作，以得到恢复后的数据。4.根据权利要求1所述的进化存储系统，其特征在于，SSD阵列是RAID-5阵列或RA...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴非，谢长生，熊钦，朱玥，乔一凡，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42