固态存储器容量管理系统和方法技术方案

本发明专利技术有助于高效且有效的信息存储装置操作。在一个实施方式中，方法包括：接收与第一组逻辑存储地址块相关联的第一量的原始信息；将第一量的原始信息压缩成第一量的压缩信息，其中第一量的压缩信息的大小小于第一量的原始信息，并且差为第一节省容量；将第一量的压缩信息存储在第一组物理存储地址块中；跟踪第一节省容量；以及将第一节省容量的至少一部分用于存储活动，存储活动不同于用于第一量的原始信息的直接联系的地址协调空间。

Solid state memory capacity management system and method

The invention is helpful to efficient and effective operation of the information storage device. Including the method in one embodiment, receiving the original information and the first set of logical storage address block associated with the first volume of the original information; first volume compressed into compressed information of the first volume, the first volume of the size of the compressed information is smaller than the original information of the first volume, and the first will save capacity; the first volume of the compressed information stored in the first physical storage address block; tracking the first save capacity; and will save at least a portion of the first volume for storage, storage activities is different from the original information for the first volume of the direct link address space coordinate.

【技术实现步骤摘要】
固态存储器容量管理系统和方法
本专利技术涉及信息存储器容量调整管理的领域。
技术介绍
诸如数字计算机、计算器、音频装置、视频设备和电话系统的多种电子技术，有助于在大多数商业、科学、教育和娱乐领域内分析和传递数据及信息方面提高生产率并减少成本。这些活动经常涉及大量信息的传递和存储，并且执行这些活动的网络和系统的复杂度及成本可能是极大的。固态驱动器(SSD)常常用于在各种环境(例如，数据中心、服务器群、云中，等等)中提供固定存储空间(例如，类似于使用一些硬盘驱动器(HDD)的方式)。NAND闪存SSD通常有助于相对迅速地访问所存储的信息，但倾向于具有可能不利地影响整体性能的其他特性。例如，闪存装置信息更新通常涉及可能不利地影响装置的有效寿命并消耗带宽的写入放大。由于写入放大引起的不利影响的程度和数据写入操作的大小之间通常是对应的。当使用小的数据存储块大小时，在随机写入的应用中SSD写入放大常常不是重要的。然而，存在很多使用大的块大小的原因。许多系统仍使用传统大块顺序写入(例如，以符合形式上与HDD等相关联的每秒输入/输出(IOPS)需求)。而且，分布式文件系统经常合并输入/输出(I/O)以形成用来刷新存储器的大小很大的块。在减小写入大小的努力中，一些传统系统尝试压缩数据。然而，可能存在与数据压缩相关联的成本或不利影响，这会导致整体性能的减弱或劣化(例如，在被压缩部件消耗的芯片面积、信息吞吐量、功耗等的方面)。因此，常常在与数据压缩相关联的成本或不利影响和压缩关于消减写入放大而具有的益处之间存在折衷。因此，已在SSD中尝试了压缩，但考虑到了的压缩的较高成本和不利影响，仍未在SSD中广泛使用。
技术实现思路
本专利技术有助于高效且有效的信息存储装置操作。在一个实施方式中，额外(bonus)容量法包括：接收与第一组逻辑存储地址块相关联的第一量的原始信息；将第一量的原始信息压缩成第一量的压缩信息，其中，第一量的压缩信息的大小小于第一量的原始信息，并且差值为第一节省容量；将第一量的压缩信息存储在第一组物理存储地址块中；跟踪第一节省容量；以及将第一节省容量的至少一部分用于存储活动，存储活动不同于用于第一量的原始信息的直接联系的地址协调空间(directbondingaddresscoordinationspace)。除了直接联系地址协调空间之外的存储活动可包括各种活动(例如，将第一节省容量转换到新的额外驱动器(newbonusdrive)中、用于新的额外卷(newbonusvolume)、冗余容量(over-provisioning)等)。第一节省容量的跟踪和第一节省容量到新的额外驱动器或卷的转换对主机是透明的，并且主机继续将物理块地址视为分配给原始数据。在一个实施方式中，在逻辑块地址层和闪存转译层(flashtranslationlayer，闪存转换层)之间的中间转译层中执行额外映射关系(bonusmappingrelation)。可在实际的原位数据压缩期间执行调整新的额外驱动器。可在使用额外块(bonusblock)期间在线建立逻辑块地址和物理块地址之间的额外映射关系。当与压缩相关联的压缩增益低于阈值时，省略压缩。在一个实施方式中，可为附加信息重复步骤。在一个示例性实施方案中，方法进一步包括：接收与第二组逻辑存储地址块相关联的第二量的原始信息；将第二量的原始信息压缩成第二量的压缩信息，其中，第二量的压缩信息的大小小于第二量的原始信息，并且差值为第二节省容量；将第二量的压缩信息存储在第二组物理存储地址块中；跟踪第二节省容量；以及将第二节省容量的至少一部分用于存储活动，存储活动不同于用于第二量的原始信息的直接联系的地址协调空间。可以跨多个存储驱动器有效地全局管理数据压缩。在一个实施方式中，存储系统包括：主机接口、压缩部件、中间转译层部件和NAND闪存存储部件。主机接口被配置为从主机接收信息并将信息发送至主机，其中，信息包括根据逻辑块地址配置的原始信息。压缩部件被配置为将原始信息压缩成压缩信息。中间转译层部件被配置为根据中间转译层块地址布置压缩信息，并跟踪由原始信息和压缩信息之间的差引起的节省容量。NAND闪存存储部件根据物理块地址存储压缩信息并将反馈提供至中间转译层部件。在一个示例性实施方案中，中间转译层部件根据节省容量开始创建新的驱动器。中间转译层部件可在模块级上执行操作，允许来自物理层的递归反馈。节省容量用于创建新的额外驱动器，并且该创建对于主机是透明的。额外容量法可以包括：接收与第一量的物理块地址相关联的逻辑块寻址原始信息；将逻辑块寻址原始信息压缩成压缩信息，并将该压缩信息与第二量的物理块地址相关联；跟踪第一量的物理块地址和第二量的物理块地址之间的容量差；以及指定容量差用作额外存储器(bonusstorage)，其中容量差的压缩、跟踪和使用对于主机是透明的。额外存储器可用来在原始驱动器的逻辑块地址计数用完之后，创建额外驱动器。额外驱动器的容量可在一组写入操作之后更新，并且额外驱动器的逻辑块计数改变。可在逻辑块地址层和闪存转译层之间的中间转译层中执行跟踪和指定容量差。中间转译层确保与主机的兼容性。中间转译层处理更新以便基于容量差形成额外驱动器。中间转译层块地址计数和物理块地址计数是相同的，并在使用期间恒定。中间转译层操作可在主机和闪存转译层之间，创建自定义的唯一接口以实现额外驱动器的创建。附图说明包括联系在本说明书中并形成该说明书的一部分的附图用于例示本专利技术的原理，并且不旨在将本专利技术限于其中所示的特定实施方案。除非另外具体指示，否则附图不是按比例绘制的。图1是根据一个实施方式的示例性额外容量存储方法的框图。图2A是根据一个实施方式的示例性存储空间的框图。图2B是根据一个实施方式的示例性信息存储的框图。图3A是根据一个实施方式的示例性另外信息存储的框图。图3B是示例性传统信息存储的框图。图4A是传统SSD产品数据路径的框图。图4B是根据一个实施方式的SSD产品的框图。图5是根据一个实施方式的具有逻辑卷管理(LVM)的示例性存储组织的框图。图6是根据一个实施方式的在集群上同时运行多个服务的示例性分布式系统的框图。图7A是根据一个实施方式的额外存储方法的框图。图7B是根据一个实施方式的示例性数据压缩方法的框图。图8是根据一个实施方式的额外驱动器生成机制的框图。图9A是根据一个实施方式的额外驱动器的示例性应用的框图。图9B是根据一个实施方式的额外驱动器的示例性应用的另一框图。图10A是根据一个实施方式的额外驱动器生成机制的框图，其中一些原始数据未被压缩。图10B是根据一个实施方式的利用额外容量的示例性应用的框图。图11A是无中间转译层(MTL)的传统方法1110的框图。图11B是根据一个实施方式的示例性中间转译层(MTL)方法1120的框图。图12是根据一个实施方式的示例性格式转换层级结构的框图。图13是根据一个实施方式的在不同层的存储块格式的框图。图14是根据一个实施方式的示例性数据方案压缩方法的流程图。具体实施方式现在详细参考本专利技术的优选实施方式，在附图中示出本专利技术的实例。尽管将联系优选实施方式对本专利技术进行描述，但应理解它们不旨在将本专利技术限于这些实施方式。相反，本专利技术旨在覆盖可包括在如由所附权利要求限定的本专利技术的精本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：接收与第一组逻辑存储地址块相关联的第一量的原始信息；将所述第一量的原始信息压缩成第一量的压缩信息，其中，所述第一量的压缩信息的大小小于所述第一量的原始信息，并且差值为第一节省容量；将所述第一量的压缩信息存储在第一组物理存储地址块中；跟踪所述第一节省容量；以及将所述第一节省容量的至少一部分用于存储活动，所述存储活动不同于用于所述第一量的原始信息的直接联系的地址协调空间。

【技术特征摘要】
2016.08.05 US 15/230,1361.一种方法，包括：接收与第一组逻辑存储地址块相关联的第一量的原始信息；将所述第一量的原始信息压缩成第一量的压缩信息，其中，所述第一量的压缩信息的大小小于所述第一量的原始信息，并且差值为第一节省容量；将所述第一量的压缩信息存储在第一组物理存储地址块中；跟踪所述第一节省容量；以及将所述第一节省容量的至少一部分用于存储活动，所述存储活动不同于用于所述第一量的原始信息的直接联系的地址协调空间。2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：接收与第二组逻辑存储地址块相关联的第二量的原始信息；将所述第二量的原始信息压缩成第二量的压缩信息，其中，所述第二量的压缩信息的大小小于所述第二量的原始信息，并且差值为第二节省容量；将所述第二量的压缩信息存储在第一组逻辑存储地址块中；跟踪所述第二节省容量；以及将所述第二节省容量的至少一部分用于存储活动，所述存储活动不同于用于所述第二量的原始信息的直接联系的地址协调空间。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述存储活动包括将所述第一节省容量转换成新的额外驱动器。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一节省容量的跟踪和所述第一节省容量的至少一部分的使用对于主机是透明的，并且所述主机继续将所述物理存储地址块分配给所述原始数据。5.根据权利要求1所述的方法，其中，在逻辑块地址层和闪存转译层之间的中间转译层中执行额外映射关系。6.根据权利要求1所述的方法，其中，在实际原位数据压缩期间执行对所述第一节省容量的调整。7.根据权利要求1所述的方法，其中，不同于直接联系的地址协调空间的所述存储活动包括冗余容量。8.一种存储系统，其包括：主机接口，被配置为从主机接收信息并将信息发送至主机，其中，所述信息包括根据逻辑块地址配置的原始信息；压缩部件，被配置为将所述原始信息压缩成压缩信息；中间转译层部件，被...

【专利技术属性】
技术研发人员：李舒，
申请(专利权)人：阿里巴巴集团控股有限公司，
类型：发明
国别省市：开曼群岛,KY