存储系统及其操作方法和操作数据处理系统的方法技术方案

提供了一种执行数据去重的存储系统、操作存储系统的方法和操作数据处理系统的方法。存储系统包括：存储装置，其构造为存储从主机接收的数据；和控制器，其构造为从主机接收数据和索引，索引与从主机接收的数据关联。控制器包括：存储器，其构造为存储映射信息和参考计数，映射信息将从主机接收的索引与存储系统的物理地址关联，参考计数与从主机接收的索引关联。控制器构造为通过从存储器读取映射信息和参考计数来确定从主机接收的数据是否对应于先前存储在存储装置中的数据的副本，所述读取操作基于从主机接收到的索引。控制器构造为通过在从主机接收的数据对应于先前存储在存储装置中的数据的副本的情况下更新参考计数来执行去重处理。

【技术实现步骤摘要】
存储系统及其操作方法和操作数据处理系统的方法相关申请的交叉引用本申请要求于2016年11月23日在USPTO提交的美国临时申请No.62/425,686以及于2017年3月14日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2017-0031808的优先权，它们各自的公开通过引用方式全文并入本文中。
本专利技术构思涉及一种存储系统，更具体地说，涉及一种执行数据去重的存储系统、操作存储系统的方法和操作数据处理系统的方法。
技术介绍
数据去重技术确定将被存储在存储系统中的数据是否已经存储在存储系统中了。当数据去重技术确定所述数据已经存储时，不将数据重复地存储在存储系统中，并且仅管理指向已经存储的数据的链接，因此，可有效地利用存储空间。由于去重技术可提高存储系统的使用效率，因此用于大量数据的存储系统需要去重技术。然而，为了使用去重技术，需要管理诸如数据(或哈希索引)和与其对应的数据存储位置(例如，逻辑/物理地址)的各种信息，因此，会出现用于管理用于去重的信息的资源增加的问题。
技术实现思路
本专利技术构思提供了一种用于减轻管理涉及去重的信息的负担的存储系统。本专利技术构思提供了一种操作存储系统的方法。本专利技术构思还提供了一种操作数据处理系统的方法。根据本专利技术构思的示例实施例，提供了一种存储系统，包括：存储装置，其构造为存储从主机接收到的数据；以及控制器，其构造为从主机接收数据和索引，所述索引与从主机接收到的数据关联。所述控制器包括：存储器，其构造为存储映射信息和参考计数，所述映射信息将从主机接收到的索引与存储系统的物理地址关联，所述参考计数与从主机接收到的索引关联。控制器构造为通过从存储器读取映射信息和参考计数来确定从主机接收到的数据是否对应于先前存储在存储装置中的数据的副本，所述读取操作基于从主机接收到的索引。所述控制器构造为通过在从主机接收到的数据对应于先前存储在存储装置中的数据的副本的情况下更新参考计数来执行去重处理。根据本专利技术构思的示例实施例，提供了一种操作存储系统的方法，所述方法包括步骤：从主机接收第一数据和第一索引，第一索引与第一数据关联；确定所述第一索引是否与对应于先前存储在存储系统中的数据的索引相同；响应于确定所述第一索引与对应于先前存储在存储系统中的数据的索引相同，通过更新参考计数而不写所述第一数据执行数据去重，参考计数先前存储在存储系统中；以及将更新的参考计数提供至主机。根据本专利技术构思的示例实施例，提供了一种操作包括存储系统的数据处理系统的方法，所述方法包括步骤：将映射信息存储在存储系统中，映射信息包括利用来自外部系统的数据产生的索引与指示数据的存储位置的物理地址之间的映射；在存储系统中接收包括额外数据和对应于所述额外数据的索引的写请求；在存储系统中确定所述额外数据是否对应于已经存储在存储系统中的数据的副本；以及在所述额外数据对应于已经存储在存储系统中的数据的副本的情况下，通过更新存储在存储系统中的参考计数执行去重处理。附图说明通过以下结合附图的详细描述将更清楚地理解本专利技术构思的实施例，其中：图1是根据本专利技术构思的实施例的数据处理系统的框图；图2和图3是示出数据处理系统的具体实施的框图；图4是示出通过根据本专利技术构思的实施例的数据处理系统的主机执行的功能的框图；图5是根据本专利技术构思的实施例的存储系统的框图；图6是示出存储在图5的工作存储器中的各种模块的示例的框图；图7A和图7B是示出根据本专利技术构思的实施例的在主机和存储系统中管理的信息的示例的示图；图8是示出根据本专利技术构思的实施例的数据处理系统的数据读写操作的示例的框图；图9是示出根据本专利技术构思的实施例的操作主机的方法的流程图；图10是示出根据本专利技术构思的实施例的操作存储系统的方法的流程图；图11至图18是示出根据本专利技术构思的实施例的数据处理系统中的主机与存储系统之间的通信的示例的示图；以及图19是包括根据本专利技术构思的实施例的服务器系统的网络系统的框图。具体实施方式下文中，将参照附图详细描述本专利技术构思的实施例。图1是根据本专利技术构思的实施例的数据处理系统10的框图。参照图1，数据处理系统10可包括主机100和存储系统200。存储系统200可包括控制器210和存储装置220。根据本专利技术构思的实施例，主机100可包括索引产生器110，并且存储系统200的控制器210可包括索引表211。在图1的示例中，索引表211示为提供在控制器210中。然而，本专利技术构思的实施例不限于此。例如，索引表211可存储在存储系统200中的控制器210以外的存储器中。数据处理系统10可包括存储介质，其用于基于外部系统(例如，计算节点)的请求存储数据。作为示例，存储系统200可包括一个或多个固态盘(SSD)。当存储系统200包括SSD时，存储系统200可包括基于非易失性方案存储数据的多个闪速存储器芯片(例如，NAND存储器芯片)。存储系统200可包括一个闪速存储器装置。存储系统200可包括具有一个或多个闪速存储器芯片的存储卡。当存储系统200包括闪速存储器时，闪速存储器可包括二维(2D)NAND存储器阵列或三维(3D)或竖直NAND存储器阵列。3D存储器阵列按照单片方式形成在在硅衬底上或中形成的电路的至少一个物理层级中，作为涉及包括具有布置在硅衬底上的有源区的存储器单元的阵列的操作的电路，或者作为涉及存储器单元的操作的电路。术语“按照单片方式”意指所述阵列的各个层级的层直接堆叠在所述阵列的各个下一层级的层上。在根据本专利技术构思的示例实施例中，3D存储器阵列包括在竖直方向上排列的竖直NAND串，以使得至少一个存储器单元位于另一存储器单元上方。所述至少一个存储器单元可包括电荷俘获层。美国专利No.7,679,133、No.8,553,466、No.8,654,587和No.8,559,235以及美国专利申请公开No.2011/0233648公开了包括多个层级和在所述层级之间共享的字线和/或位线的3D存储器阵列，并且它们通过在本说明书中引用全文被包含于此。作为另一示例，存储系统200可包括其它各种类型的存储器。例如，存储系统200可包括非易失性存储器，诸如磁性RAM(MRAM)、自旋转移矩MRAM、导电桥RAM(CBRAM)、铁电RAM(FeRAM)、相位RAM(PRAM)、电阻式RAM、纳米管RAM、聚合物RAM(PoRAM)、纳米浮栅存储器(NFGM)、全息存储器、分子电子存储器和/或绝缘体电阻改变存储器。主机100可在数据处理系统10中执行数据的管理操作。作为示例，主机100可向存储系统200提供数据写请求或数据读请求。另外，响应于来自主机100的数据擦除请求，存储系统200可对主机100指示的区域的数据执行擦除操作。主机100可通过各种接口与存储系统200通信。主机100可包括能够针对存储系统200执行数据访问的各种类型的装置。例如，主机100可为或者可包括与基于闪速存储器的存储系统200通信的应用处理器(AP)。根据示例实施例，主机100可经各种接口与存储系统200通信，诸如通用串行总线(USB)、多媒体卡(MMC)、快速PCI(PCI-E)、AT附件(ATA)、串行AT附件(SATA)、并行AT附件(PATA)、小型计算机系统接口(SCSI)、串行连接SCSI(SAS)、增本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种存储系统，包括：存储装置，其构造为存储从主机接收到的数据；以及控制器，其构造为从所述主机接收数据和索引，所述索引与从主机接收到的数据关联，所述控制器包括存储器，该存储器构造为存储映射信息和参考计数，所述映射信息将从所述主机接收到的索引与所述存储系统的物理地址关联，所述参考计数与从所述主机接收到的索引关联，所述控制器构造为通过从所述存储器读取所述映射信息和所述参考计数中的至少一个来确定从所述主机接收到的数据是否对应于先前存储在所述存储装置中的数据的副本，所述读取操作基于从所述主机接收到的索引，并且所述控制器构造为通过在从所述主机接收到的数据对应于先前存储在所述存储装置中的数据的副本的情况下更新所述参考计数来执行去重处理，其中，所述存储装置是键‑值存储装置，其构造为将从所述主机接收到的数据作为值来存储，并且构造为将从所述主机接收到的索引作为与所述值关联的键来存储，并且从所述主机接收到的索引是通过数据的哈希函数产生的哈希值。

【技术特征摘要】
2017.03.14 KR 10-2017-0031808;2016.11.23 US 62/4251.一种存储系统，包括：存储装置，其构造为存储从主机接收到的数据；以及控制器，其构造为从所述主机接收数据和索引，所述索引与从主机接收到的数据关联，所述控制器包括存储器，该存储器构造为存储映射信息和参考计数，所述映射信息将从所述主机接收到的索引与所述存储系统的物理地址关联，所述参考计数与从所述主机接收到的索引关联，所述控制器构造为通过从所述存储器读取所述映射信息和所述参考计数中的至少一个来确定从所述主机接收到的数据是否对应于先前存储在所述存储装置中的数据的副本，所述读取操作基于从所述主机接收到的索引，并且所述控制器构造为通过在从所述主机接收到的数据对应于先前存储在所述存储装置中的数据的副本的情况下更新所述参考计数来执行去重处理，其中，所述存储装置是键-值存储装置，其构造为将从所述主机接收到的数据作为值来存储，并且构造为将从所述主机接收到的索引作为与所述值关联的键来存储，并且从所述主机接收到的索引是通过数据的哈希函数产生的哈希值。2.根据权利要求1所述的存储系统，其中，如果与先前存储在所述存储装置中的数据关联的索引与从所述主机接收到的索引相同，则所述控制器构造为确定从所述主机接收到的数据对应于先前存储在所述存储装置中的数据的副本。3.根据权利要求2所述的存储系统，其中，所述存储器构造为存储对应于第一索引至第N索引的第一参考计数至第N参考计数，其中N是等于或大于2的整数，并且所述控制器构造为：响应于从所述主机接收到的索引与所述第一索引相同，通过增大对应于所述第一索引的所述第一参考计数来执行所述去重处理。4.根据权利要求1所述的存储系统，其中，所述控制器构造为将更新的参考计数提供至所述主机。5.根据权利要求1所述的存储系统，其中，所述控制器构造为向所述主机提供第一信息，其指示从所述主机接收到的数据是先前存储在所述存储装置中的数据的副本，并且构造为从所述主机接收参考计数更新请求并且响应于所述参考计数更新请求对所述参考计数执行更新。6.根据权利要求1所述的存储系统，其中，所述控制器包括压缩器，其构造为压缩从所述主机接收到的数据并且将压缩的数据提供至所述存储装置。7.根据权利要求1所述的存储系统，其中，所述控制器包括哈希引擎，其构造为对从所述主机接收到的数据和从所述主机接收到的索引中的至少一个执行所述哈希函数。8.根据权利要求1所述的存储系统，其中，所述控制器包括：处理器，其构造为执行机器可读指令，以及工作存储器，其构造为存储去重控制模块，其用于确定从所述主机接收到的数据是否是先前存储在所述存储装置中的数据的副本并且用于控制所述参考计数的更新操作，其中，所述去重控制模块是所述处理器可执行的程序。9.一种操作存储系统的方法，所述方法包括步骤：从主机接收第一数据和第一索引，所述第一索引与所述第一数据关联；确定所述第一索引是否与对应于先前存储在所述存储系统中的数据的索引相同；响应于确定所述第一索引与对应于先前存储在所述存储系统中的数据的索引相同，通过更新参考计数而不写所述第一数据来执行数据去重，所述参考计数先前存储在所述存储系统中；以及将更新的参考计数提供至所述主机，其中，所述存储系统包括键-值存储装置，其构造为将从所述主机接收到的数据作为值来存储，并且构造为将从所述主机接收到的索引作为与所述值关联的键来存储。10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述存储系统构造为存储第二索引至第N索引以及与所述第二索引至所述第N索引对应的第二参考计数至第N参考计数，其中N是等于或大于3的整数，并且所述方法还包括步骤：响应于所述第一索引与所述第二索引相同，增大对应于所述第二索引的所述第二参考计数。11.根据权利要求10所述的方法，其中，提供更新的参考计数的步骤包括为所述主机提供所述第二参考计数。12.根据权利要求9所述的方法，还包括步骤：响应于确定所述第一索引与对应于先前存储在所述存储系统中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵成国，安秉英，尹恩振，奇亮奭，张实完，李硕灿，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR