一种基于数据引用率的闪存/SCM混合阵列方法、装置和设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于数据引用率的闪存/SCM混合阵列方法，涉及计算机存储领域。构建以Flash闪存存储数据和新型存储介质SCM存储校验信息的RAID4架构，包括：(1)初始化：主控模块首先初始化闪存和SCM，然后初始化元数据；(2)读写请求处理：经由第一步初始化后，接收到读写请求后，进入读写请求处理模块，该模块处理用户发起的读写请求；(3)数据恢复：经由第一步初始化后，接收到数据恢复请求后，进入数据恢复模块，该模块完成数据的恢复工作；(4)基于条带的垃圾回收；利用SCM比Flash介质具有更好的耐久性和读写性能的特征，提高存储系统的整体性能。使用基于条带的垃圾回收策略，将引用次数高的数据块存储在同一条带，减少写放大。减少写放大。减少写放大。

【技术实现步骤摘要】
一种基于数据引用率的闪存/SCM混合阵列方法、装置和设备


[0001]本专利技术涉及存储领域，特别是指一种基于数据引用率的闪存/SCM混合阵列方法、装置和设备。

技术介绍

[0002]近年来，固态盘由于其读写性能高、能耗低、防震性好以及日渐低廉的价格等优点，逐渐成为磁盘的有力替代品。但随着固态盘技术的发展，单个固态盘难以满足企业应用对容量、性能和可靠性的需求，因此有必要将RAID技术应用于闪存存储系统。由于闪存价格的原因，通常采用校验冗余保护机制(RAID4/5/6)构建全闪存阵列，并利用重删技术提高存储效率，降低成本。
[0003]但基于奇偶校验的全闪存阵列存在一些问题：校验更新产生写放大问题，影响闪存存储系统的性能和可靠性，一次写入请求会产生数据块和校验数据块的更新，即逻辑上的写放大，而且校验数据块是热数据块，更新同一条带中的任一数据块更新都要更新校验块，显著降低闪存的使用寿命。随着TLC和QLC芯片的应用，闪存的擦除寿命更短，因此如何解决校验更新产生的写放大问题，提高性能和可靠性成为了迫切需要解决的问题。/>[0004]现有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于数据引用率的闪存/SCM混合阵列方法，其特征在于，所述方法采用Flash闪存存储数据和SCM存储校验信息构建RAID4架构，以及基于条带的垃圾回收策略；具体包括：(1)初始化：主控模块首先初始化闪存和SCM，然后初始化元数据；(2)读写请求处理：经由第一步初始化后，接收到读写请求后，进入读写请求处理模块，该模块处理用户发起的读写请求；(3)数据恢复：经由第一步初始化后，接收到数据恢复请求后，进入数据恢复模块，该模块完成数据的恢复工作；(4)基于条带的垃圾回收：经由第一步初始化后，当固态盘剩余空间不足时，进入基于条带的垃圾回收模块，该模块完成垃圾回收工作。2.根据权利要求1所述的一种基于数据引用率的闪存/SCM混合阵列方法，其特征在于，所述初始化步骤，具体为：(1.1)闪存和SCM初始化：对闪存介质和SCM介质做擦除操作，保证条带的数据一致性；转过程(1.2)；(1.2)元数据初始化：初始化所有数据条带的Ref.Count值为0，表示该条带没有写过数据，在数据恢复时对于Ref.Count＝0的条带不做恢复。3.根据权利要求1所述的一种基于数据引用率的闪存/SCM混合阵列方法，其特征在于，所述读写请求处理步骤，具体为：(2.1)判断到达的请求类型是否是读请求，是则转过程(2.2)，否则转过程(2.3)；(2.2)直接进行地址转换，并将请求分割后发到对应的闪存设备读取数据，完成读请求的处理；(2.3)首先进行地址转换，然后根据阵列分块大小判断是否小写请求，是则转过程(2.4)，否则转过程(2.5)；(2.4)读取旧数据和旧校验信息，转过程(2.5)；(2.5)计算新校验信息，将新数据和新校验信息写入闪存设备中，完成写请求的处理。4.根据权利要求1所述的一种基于数据引用率的闪存/SCM混合阵列方法，其特征在于，所述数据恢复步骤，具体为：(3.1)依次选取阵列的数据条带，判断是否到达闪存阵列的条带尾部，是则转过程(3.5)，否则转过程(3.2)；(...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴素贞，王圣哲，毛波，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：