用于提高写地址非连续的数据存储效率的方法和存储设备技术

本发明专利技术公开了一种用于提高写地址非连续的数据存储效率的方法。在本发明专利技术中，ＲＡＩＤ中的控制器和物理磁盘之间具有缓存，控制器先将写地址对应不同存储区域的待存储数据、即写地址非连续的数据写入至缓存，然后将缓存中写地址对应不同存储区域的待存储数据分次刷新至对应的存储区域，且每次仅刷新写地址对应相同存储区域的待存储数据、即写地址连续的数据，从而能够大大减少物理磁盘的寻道时间，以提高数据存储效率。本发明专利技术还公开了一种用于提高写地址非连续的数据存储效率的存储设备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数据存储技术，特别涉及一种用于提高写地址非连续的数据存储效率的方法、以及一种用于提高写地址非连续的数据存储效率的存储设备。
技术介绍
独立冗余磁盘阵列(RAID)中包括控制器和多个物理磁盘，该控制器将待存储数据按一定规则分段后，分别存储于RAID中的多个物理磁盘，以利用多个物理磁盘的并行存取、并行传输来匹配带宽来提高数据存储的效率。另外，RAID中的各物理磁盘还存储有用于数据恢复的冗余数据，例如镜像数据或冗余校验信息，从而提高数据存储的可靠性。其中，RAID目前分为7个等级：第0等级RAID(RAID0)～第6等级RAID(RAID6)。图1为现有第5等级RAID(RAID5)中的数据分布示意图。如图1所示，以包括4个物理磁盘的第5等级RAID(RAID5)为例，该RAID整体上可看作一逻辑磁盘，逻辑磁盘中的数据被分为15个段并分别存储于4个物理磁盘，即图1中的物理磁盘0～物理磁盘3，每一段称为一个条块(Strip)，即图1中的D0～D14；各物理磁盘中处于如图1所示的同一行的条块组合为条带(Stripe)，即图1中的条带0～条带4，条带中的条块容量称之为条带深度；而且，每个条带中还包括冗余数据，即图1中的P0～P4。虽然RAID可整体上看作一逻辑磁盘，但其最终的存储载体是各物理磁盘中的盘片。在将待存储数据存储至物理磁盘的盘片之前，控制器首先需要根据待存储数据的写地址确定盘片中对应的磁道，并向物理磁盘发出指令。-->物理磁盘根据控制器的指令控制磁头从当前所在磁道移动至控制器所确定的对应磁道，物理磁盘移动磁头的过程称为寻道。对于写地址连续的待存储数据，磁头在存储过程中移动的距离较短，使得所耗费的寻道时间较短；而对于写地址非连续的待存储数据，磁头在存储过程中移动的距离则相对较长，使得耗费的寻道时间较长，从而降低存储效率。以包括RAID的存储设备应用于视频监控为例，多个摄像头拍摄到的视频数据包作为待存储数据，同时连续不断地输入至同一台存储设备。对于存储设备来说，从每个摄像头连续接收到的视频数据包的写地址是连续的，即来自同一摄像头的视频数据包的写地址对应RAID中的同一存储区域、而来自不同摄像头的视频数据包的写地址分别对应RAID中的不同存储区域。其中，本文所述的每个存储区域中的物理地址均是连续的，即连续的至少两个写地址对应同一存储区域。这里所述的连续可以是绝对的连续，也可以是相对的连续。例如，写地址1、2对应存储区域1，即绝对连续的写地址对应同一存储区域。再例如，写地址5、7对应存储区域2，写地址11、13对应存储区域3，即相比于存储区域3所对应的各写地址11和13，存储区域2中的写地址5和7为相对连续。由于多个摄像头同时将拍摄到的视频数据包输入至存储设备，因而存储设备从多个摄像头连续接收到的视频数据包的写地址是非连续的。这样，RAID中的控制器，在将写地址对应不同存储区域的视频数据包写入至物理磁盘的过程中，不得不控制RAID中对应物理磁盘的反复寻道，从而耗费了较多的寻道时间。可见，现有写地址非连续的数据存储效率较低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种用于提高写地址非连续的数据存储效率的方法、以及一种用于提高写地址非连续的数据存储效率的存储设备，能够提-->高对写地址非连续的数据的存储效率。本专利技术提供的一种用于提高写地址非连续的数据存储效率的方法，该方法应用于独立磁盘冗余阵列RAID中，所述RAID包括控制器和物理磁盘，所述控制器和物理磁盘之间具有缓存、且所述物理磁盘包含至少两个存储区域，该方法包括：控制器将接收到的待存储数据写入至所述缓存，并记录待存储数据的写地址所对应的存储区域；控制器将缓存中写地址对应不同存储区域的待存储数据分次刷新至对应的存储区域，且每次仅刷新写地址对应相同存储区域的待存储数据。所述缓存中包括多个缓存块，所述将接收到的待存储数据写入至所述缓存包括：将接收到的待存储数据直接写入至所述缓存中空闲的各缓存块；所述记录待存储数据的写地址所对应的存储区域包括：记录待存储数据的写地址、待存储数据的写地址所对应的存储区域、以及该待存储数据所在缓存块之间的对应关系；所述将缓存中写地址对应相同存储区域的待存储数据刷新至该存储区域包括：根据所述对应关系，将对应相同存储区域的所有非空闲缓存块中的待存储数据，按照对应的写地址刷新至该存储区域。所述缓存块的大小为：所述待存储数据大小与所述RAID中条块大小的最大公约数。每一存储区域分别对应一预设的编号；所述将缓存中写地址对应不同存储区域的待存储数据分别刷新至对应的存储区域包括：按照各存储区域对应的编号排列顺序，循环地将缓存中写地址对应不同存储区域的待存储数据分别刷新至对应的存储区域。所述接收到的待存储数据包括：来自不同摄像头的视频数据包，其中，来自同一摄像头的视频数据包的写地址，对应该摄像头的编号所对应的存储区域。本专利技术提供的一种用于提高写地址非连续的数据存储效率的存储设备，-->该存储设备中具有独立磁盘冗余阵列RAID，所述RAID包括：控制器、以及包含多个存储区域的物理磁盘，所述RAID在所述控制器和所述物理磁盘之间还包括缓存；所述控制器将接收到的待存储数据写入至所述缓存，并记录待存储数据的写地址所对应的存储区域；将缓存中写地址对应不同存储区域的待存储数据分次刷新至对应的存储区域，且每次仅刷新写地址对应相同存储区域的待存储数据。所述缓存中包括多个缓存块；所述控制器将接收到的待存储数据直接写入至所述缓存中空闲的各缓存块，并记录待存储数据的写地址、待存储数据的写地址所对应的存储区域、以及该待存储数据所在缓存块之间的对应关系；根据所述对应关系，将对应相同存储区域的所有非空闲缓存块中的待存储数据，按照对应的写地址刷新至该存储区域。所述缓存块的大小为：所述待存储数据大小与所述RAID中条块大小的最大公约数。每一存储区域分别对应一预设的编号；所述控制器按照各存储区域对应的编号排列顺序，循环地将缓存中写地址对应不同存储区域的待存储数据分别刷新至对应的存储区域。所接收到的待存储数据包括：来自不同摄像头的视频数据包，其中，来自同一摄像头的视频数据包的写地址，对应该摄像头的编号所对应的存储区域。本专利技术又提供了一种在网络存储设备上执行的数据存储控制方法，其中所述网络存储设备在应用时，位于物理磁盘以及需要存储服务的一个或多个节点之间，该方法包括以下步骤：a.接收至少两个节点向物理磁盘写入数据的请求，连续来自同一节点的数据的写地址通常可以是连续的；b.将待写入物理磁盘的数据存入缓存中；-->c.记录每个节点数据在缓存中存放的地址信息；d.在控制缓存向物理磁盘刷新数据时，根据已经记录的地址信息，以节点为单位，依次将各个节点的数据向物理磁盘刷新，也就是说，可以每次仅刷新写地址连续的数据。所述节点为摄像头，步骤c具体实现方式可以为：从摄像头的写入请求中获得摄像头唯一标识，建立各个摄像头标识与数据在缓存中存放地址之间的对应关系。步骤d每次向物理磁盘刷新数据的程度可以是全部刷新。本专利技术还提供了一种在网络存储设备上执行的数据存储控制方法，其中所述网络存储设备在应用时，位于物理磁盘以及需要存储服务的节点之间，该方法包括以下步骤：a.将需要写入物理磁盘的数据存入缓存中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于提高写地址非连续的数据存储效率的方法，该方法应用于独立磁盘冗余阵列ＲＡＩＤ中，所述ＲＡＩＤ包括控制器和物理磁盘，所述控制器和物理磁盘之间具有缓存、且所述物理磁盘包含至少两个存储区域，其特征在于，该方法包括：　　　　控制器将接收到的待存储数据写入至所述缓存，并记录待存储数据的写地址所对应的存储区域；　　　　控制器将缓存中写地址对应不同存储区域的待存储数据分次刷新至对应的存储区域，且每次仅刷新写地址对应相同存储区域的待存储数据。

【技术特征摘要】
1、一种用于提高写地址非连续的数据存储效率的方法，该方法应用于独立磁盘冗余阵列RAID中，所述RAID包括控制器和物理磁盘，所述控制器和物理磁盘之间具有缓存、且所述物理磁盘包含至少两个存储区域，其特征在于，该方法包括：控制器将接收到的待存储数据写入至所述缓存，并记录待存储数据的写地址所对应的存储区域；控制器将缓存中写地址对应不同存储区域的待存储数据分次刷新至对应的存储区域，且每次仅刷新写地址对应相同存储区域的待存储数据。2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述缓存中包括多个缓存块，所述将接收到的待存储数据写入至所述缓存包括：将接收到的待存储数据直接写入至所述缓存中空闲的各缓存块；所述记录待存储数据的写地址所对应的存储区域包括：记录待存储数据的写地址、待存储数据的写地址所对应的存储区域、以及该待存储数据所在缓存块之间的对应关系；所述每次仅刷新写地址对应相同存储区域的待存储数据包括：根据所述对应关系，每次仅将对应相同存储区域的所有非空闲缓存块中的待存储数据，按照对应的写地址刷新至该存储区域。3、如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述缓存块的大小为：所述待存储数据大小与所述RAID中条块大小的最大公约数。4、如权利要求1所述的方法，其特征在于，每一存储区域分别对应一预设的编号；所述将缓存中写地址对应不同存储区域的待存储数据分别刷新至对应的存储区域包括：按照各存储区域对应的编号排列顺序，循环地将缓存中写地址对应不同存储区域的待存储数据分别刷新至对应的存储区域。5、如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述接收到的待存储数据包括：来自不同摄像头的视频数据包，其中，来自同一摄像头的视频数据包的写地址，对应该摄像头的编号所对应的存储区域。6、一种用于提高写地址非连续的数据存储效率的存储设备，该存储设备中具有独立磁盘冗余阵列RAID，所述RAID包括：控制器、以及包含多个存储区域的物理磁盘，其特征在于，所述RAID在所述控制器和所述物理磁盘之间还包括缓存；所述控制器将接收到的待存储数据写入至所述缓存，并记录待存储数据的写地址所对应的存储区域；将缓存中写地址对应不同存储区域的待存储数据分次刷新至对应的存储区域，且每次仅刷新写地址对应相同存储区域的待存储数据。7、如权利要求6所述的存储设备...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯敏，蔡斌，
申请(专利权)人：杭州华三通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]