本申请公开了一种ZNS闪存固态盘的操作方法及装置，属于存储技术领域。所述方法包括：根据ZNS闪存固态盘内部各闪存芯片包括的闪存块，组建存储池，其中，所述存储池中每个所述闪存块对应标记有磨损值；响应于针对所述ZNS闪存固态盘指定原始分区的写入操作触发的存储分区重构，基于所述存储池中闪存块的操作并行性和所述磨损值，选择目标闪存块，其中，所述操作并行性根据所述闪存块所属闪存芯片的异同确定；基于所述目标闪存块，组建与所述指定原始分区对应的重构分区；基于所述重构分区执行所述写入操作。本方法可以均衡ZNS闪存固态盘内部的磨损，有助于延长ZNS闪存固态盘的使用寿命。寿命。寿命。
【技术实现步骤摘要】
ZNS闪存固态盘的操作方法、装置、电子设备
[0001]本申请涉及存储
，特别是涉及ZNS闪存固态盘的操作方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。
技术介绍
[0002]ZNS(Zoned Namespace)协议是NVMe标准推出的，重新定义了固态存储接口(ZNS接口)。ZNS接口简化了传统块设备接口结合闪存转换层(FTL)的设计模式，为上层应用提供更加透明的访问途径，避免设备内部的垃圾回收，削减存储设备成本，提高存储设备性能。同时，一些硬件厂商同步研制出基于ZNS接口的闪存固态盘(ZNS
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SSD)，旨在提升存储系统的性能与利用率。然而，由于ZNS接口的特有性质，新型ZNS
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SSD硬件在助力数据中心发挥极致性能的同时仍面临诸多挑战。其中，ZNS
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SSD的使用寿命是影响数据中心成本、可靠性的重要因素。具体的，ZNS接口将逻辑地址空间划分为固定大小的分区(Zone)，ZNS
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SSD以分区映射的方式进行数据擦除，以回收空间，导致分区内部的磨损不均衡，严重缩短ZNS
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SSD的使用寿命。
[0003]可见，现有技术中ZNS闪存固态盘的操作方法还需要改进。
技术实现思路
[0004]本申请实施例提供一种ZNS闪存固态盘的操作方法及装置，可以解决ZNS闪存固态盘内部磨损不均衡，严重缩短ZNS闪存固态盘使用寿命的问题。
[0005]第一方面，本申请实施例公开了一种ZNS闪存固态盘的操作方法，包括：
[0006]根据ZNS闪存固态盘内部各闪存芯片包括的闪存块，组建存储池，其中，所述存储池中每个所述闪存块对应标记有磨损值；
[0007]响应于针对所述ZNS闪存固态盘指定原始分区的写入操作触发的存储分区重构，基于所述存储池中闪存块的操作并行性和所述磨损值，选择目标闪存块，其中，所述操作并行性根据所述闪存块所属闪存芯片的异同确定；
[0008]基于所述目标闪存块，组建与所述指定原始分区对应的重构分区；
[0009]基于所述重构分区执行所述写入操作。
[0010]可选的，所述基于所述目标闪存块，组建与所述指定原始分区对应的重构分区之后，还包括：
[0011]建立所述重构分区与所述重构分区中包括的各所述闪存块之间的分区映射关系；
[0012]所述基于所述重构分区执行所述写入操作之后，还包括：
[0013]响应于针对所述指定原始分区的擦除操作，根据所述分区映射关系，获取所述指定原始分区对应的所述重构分区中包括的闪存块；
[0014]基于获取的所述闪存块，执行闪存块擦除操作；
[0015]对所述执行闪存块擦除操作所擦除的闪存块的所述磨损值，进行更新，以及，删除获取的所述闪存块与对应重构分区之间的所述分区映射关系。
[0016]可选的，所述基于获取的所述闪存块，执行闪存块擦除操作，包括：
[0017]对获取的所述闪存块中存储有数据的闪存块，执行闪存块擦除操作。
[0018]可选的，所述基于所述存储池中闪存块的操作并行性和所述磨损值，选择目标闪存块，包括：
[0019]以选择的闪存块的所述操作并行性为优选条件，从所述存储池中选择所述磨损值满足磨损值均衡条件的闪存块，作为目标闪存块。
[0020]可选的，以选择的闪存块的所述操作并行性为优选条件，从所述存储池中选择所述磨损值满足磨损值均衡条件的闪存块，作为目标闪存块，包括：
[0021]根据所述写入操作针对的所述指定原始分区匹配的数据操作热度，确定所述写入操作匹配的数据热度类型；
[0022]根据所述指定原始分区的容量，确定所述指定原始分区对应的重构分区包含所述闪存块的数量；
[0023]以选择的闪存块的所述操作并行性为优选条件，从所述存储池中选择所述磨损值匹配所述数据热度类型，且所述磨损值之间的差值小于预设差值阈值的所述数量的空闪存块，作为目标闪存块。
[0024]可选的，操作并行性条件由高到低依次包括：闪存块全部并行操作，闪存块部分并行操作，以及，闪存块串行操作，所述以选择的闪存块的所述操作并行性为优选条件，从所述存储池中选择所述磨损值匹配所述数据热度类型，且所述磨损值之间的差值小于预设差值阈值的所述数量的空闪存块，作为目标闪存块，包括：
[0025]初始化当前操作并行性条件为：闪存块全部并行操作；
[0026]从所述存储池中选择所述数量的匹配所述当前操作并行性条件，且所述磨损值匹配所述数据热度类型，以及，所述磨损值之间的差值小于预设差值阈值的空闪存块；
[0027]响应于选择成功，确定选择的所述空闪存块作为目标闪存块；
[0028]响应于选择失败，降低所述当前操作并行性条件，跳转至执行所述从所述存储池中选择所述数量的匹配所述当前操作并行性条件，且所述磨损值匹配所述数据热度类型，以及，所述磨损值之间的差值小于预设差值阈值的空闪存块，直至所述当前操作并行性条件非闪存块串行操作。
[0029]可选的，所述数据热度类型包括：冷数据、热数据，以及，未知热度，所述磨损值匹配所述数据热度类型，包括以下任意一种情况：
[0030]在所述数据热度类型匹配热数据的情况下，所述磨损值低于第一磨损值阈值；
[0031]在所述数据热度类型匹配冷数据的情况下，所述磨损值高于第二磨损值阈值；
[0032]在所述数据热度类型匹配未知热度的情况下，所述磨损值匹配芯片内平均磨损值；
[0033]其中，所述第一磨损值阈值小于所述第二磨损值阈值。
[0034]第二方面，本申请实施例公开了一种ZNS闪存固态盘的操作装置，包括：
[0035]存储池组建模块，用于根据ZNS闪存固态盘内部各闪存芯片包括的闪存块，组建存储池，其中，所述存储池中每个所述闪存块对应标记有磨损值；
[0036]目标闪存块选择模块，用于响应于针对所述ZNS闪存固态盘指定原始分区的写入操作触发的存储分区重构，基于所述存储池中闪存块的操作并行性和所述磨损值，选择目
标闪存块，其中，所述操作并行性根据所述闪存块所属闪存芯片的异同确定；
[0037]分区重构模块，用于基于所述目标闪存块，组建与所述指定原始分区对应的重构分区；
[0038]第一闪存固态盘操作模块，用于基于所述重构分区执行所述写入操作。
[0039]可选的，所述基于所述目标闪存块，组建与所述指定原始分区对应的重构分区之后，所述装置还包括：
[0040]分区映射关系建立模块，用于建立所述重构分区与所述重构分区中包括的各所述闪存块之间的分区映射关系；
[0041]可选的，所述基于所述重构分区执行所述写入操作之后，还包括：
[0042]候选擦除闪存块获取模块，用于响应于针对所述指定原始分区的擦除操作，根据所述分区映射关系，获取所述指定原始分区对应的所述重构分区中包括的闪存块；
[0043]第二闪存固态盘操作模本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种ZNS闪存固态盘的操作方法，其特征在于，包括：根据ZNS闪存固态盘内部各闪存芯片包括的闪存块，组建存储池，其中，所述存储池中每个所述闪存块对应标记有磨损值；响应于针对所述ZNS闪存固态盘指定原始分区的写入操作触发的存储分区重构，基于所述存储池中闪存块的操作并行性和所述磨损值，选择目标闪存块，其中，所述操作并行性根据所述闪存块所属闪存芯片的异同确定；基于所述目标闪存块，组建与所述指定原始分区对应的重构分区；基于所述重构分区执行所述写入操作。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标闪存块，组建与所述指定原始分区对应的重构分区之后，还包括：建立所述重构分区与所述重构分区中包括的各所述闪存块之间的分区映射关系；所述基于所述重构分区执行所述写入操作之后，还包括：响应于针对所述指定原始分区的擦除操作，根据所述分区映射关系，获取所述指定原始分区对应的所述重构分区中包括的闪存块；基于获取的所述闪存块，执行闪存块擦除操作；对所述执行闪存块擦除操作所擦除的闪存块的所述磨损值，进行更新，以及，删除获取的所述闪存块与对应重构分区之间的所述分区映射关系。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于获取的所述闪存块，执行闪存块擦除操作，包括：对获取的所述闪存块中存储有数据的闪存块，执行闪存块擦除操作。4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述基于所述存储池中闪存块的操作并行性和所述磨损值，选择目标闪存块，包括：以选择的闪存块的所述操作并行性为优选条件，从所述存储池中选择所述磨损值满足磨损值均衡条件的闪存块，作为目标闪存块。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，以选择的闪存块的所述操作并行性为优选条件，从所述存储池中选择所述磨损值满足磨损值均衡条件的闪存块，作为目标闪存块，包括：根据所述写入操作针对的所述指定原始分区匹配的数据操作热度，确定所述写入操作匹配的数据热度类型；根据所述指定原始分区的容量，确定所述指定原始分区对应的重构分区包含所述闪存块的数量；以选择的闪存块的所述操作并行性为优选条件，从所述存储池中选择所述磨损值匹配所述数据热度类型，且所述磨损值之间的差值小于预设差值阈值的所述数量的空闪存块，作为目标闪存块。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，操作并行性条件由高到低依次包括：闪存块全部并行操作，闪存块部分并行操作，以及，闪存...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖凯西，张明，王悦，梁天健，何周阳，
申请(专利权)人：中国电信股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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