一种存储系统中块的垃圾数据回收方法、装置以及介质制造方法及图纸

技术编号:37144591 阅读:22 留言:0更新日期:2023-04-06 21:54
本发明专利技术公开了一种存储系统中块的垃圾数据回收方法、装置以及介质,应用于存储系统技术领域。本方法先根据存储系统的块的状态确定待回收的块并获取存储系统的系统性能参数,然后根据系统性能参数设定各批次回收的回收强度参数。最后根据回收强度参数按批次回收块。系统性能参数包括待回收的块的数量、用户的写速度以及负载要求。回收强度参数包括各批次回收的块的数量、各批次回收之间的时间间隔。本发明专利技术通过分批次对块进行垃圾回收,并设定了各批次回收的回收强度参数,从而提高了块的垃圾回收效率,降低了块在垃圾回收池中等待时间过长而发生错误的可能性。可见,本发明专利技术提供的方案避免了纠错失败的情况以及提高了盘的数据可靠性。可靠性。可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种存储系统中块的垃圾数据回收方法、装置以及介质


[0001]本专利技术涉及存储系统
,特别是涉及一种存储系统中块的垃圾数据回收方法、装置以及介质。

技术介绍

[0002]在日常生活中,无时无刻不在产生大量数据,这些数据的存储对存储系统的性能提出了越来越高的要求。固态硬盘(Solid State Disk,SSD)因其读写速度快、体积小、功耗低而被广泛采用。Nand闪存存储的机理是通过量子隧道效应,电子跃迁到浮栅层并保留在其中,从而实现数据存储。将电子吸出,即实现了数据擦除。在计算机闪存设备NAND的使用中存在两种现象,一是随着数据保存期(Data Retention)的增长,电子有一定概率离开浮栅层;二是随着读干扰(Read Disturb)的增长,电子会进入到浮栅层。上述两种现象都会导致比特翻转,若此时仍然用正常电压读取NAND则会出错,在数据保存期和读干扰到达一定值后甚至会出现纠错失败的情况。当前的解决方案是对盘进行强制垃圾回收(Force Garbage Collection,Force GC),当一个块(block)的数据保存期和读干扰即将到达阈值后会触发强制垃圾回收流程,将这些块加入到强制垃圾回收池(Force GC pool)中等待进行垃圾回收。
[0003]但是,如上的处理方式容易产生一个问题,若同一时间需要回收的块的数量过大,则会导致系统处理工作强度大,严重的情况下会导致系统停机,从而无法对块进行高效率的垃圾回收。而块在强制垃圾回收池中等待时间过长可能会发生比特翻转,甚至导致纠错失败的情况,极大降低了盘的数据可靠性。
[0004]由此可见,如何避免纠错失败的情况以及提高盘的数据可靠性,是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种存储系统中块的垃圾数据回收方法、装置以及介质,以避免纠错失败的情况以及提高盘的数据可靠性。
[0006]为解决上述技术问题,本专利技术提供一种存储系统中块的垃圾数据回收方法,包括:根据所述存储系统的所述块的状态确定待回收的所述块;获取所述存储系统的系统性能参数;其中,所述系统性能参数包括以下至少之一:待回收的所述块的数量、用户的写速度以及负载要求;根据所述系统性能参数设定各批次回收的回收强度参数;其中,所述回收强度参数包括以下至少之一:各批次回收的所述块的数量、各批次回收之间的时间间隔;根据所述回收强度参数按批次回收所述块。
[0007]优选地,所述根据所述回收强度参数按批次回收所述块之前,还包括:读各待回收的所述块的页以获取待回收的所述块的比特错误率,并记录各待回收的所述块的所述比特错误率;
所述根据所述回收强度参数按批次回收所述块包括:根据记录的所述比特错误率按从高到低的顺序回收所述块。
[0008]优选地,所述记录各待回收的所述块的所述比特错误率包括:将各待回收的所述块的所述比特错误率按顺序建立链表。
[0009]优选地,所述记录各待回收的所述块的所述比特错误率包括:将各待回收的所述块的所述比特错误率按从高到低的顺序建立所述链表。
[0010]优选地,所述记录各待回收的所述块的所述比特错误率包括:根据各待回收的所述块的块号建立所述链表;其中,所述链表的表头为所述比特错误率最高的所述块的块号,所述链表的表尾为所述比特错误率最低的所述块的块号。
[0011]优选地,所述记录各待回收的所述块的所述比特错误率之后,还包括:在垃圾数据回收过程中若出现新的待回收的所述块,则按照插入排序算法将新的待回收的所述块的块号插入到所述链表中对应的位置。
[0012]优选地,所述根据所述回收强度参数按批次回收所述块包括:在回收完当前批次的所述块之后,判断待回收的所述块是否完全回收;若待回收的所述块未完全回收,则进行下一批次的所述块的回收;若待回收的所述块已完全回收,则结束。
[0013]优选地,所述读各待回收的所述块的页以获取待回收的所述块的比特错误率包括:读各待回收的所述块的最弱页以获取待回收的所述块的所述比特错误率。
[0014]优选地,所述读各待回收的所述块的页以获取待回收的所述块的比特错误率包括:读各待回收的所述块的所述最弱页的ECC chunk的最高比特错误率以作为待回收的所述块的所述比特错误率。
[0015]优选地,所述记录各待回收的所述块的所述比特错误率包括:将各待回收的所述块的所述比特错误率按从低到高的顺序建立所述链表。
[0016]优选地,所述记录各待回收的所述块的所述比特错误率包括:根据各待回收的所述块的块号建立所述链表;其中,所述链表的表头为所述比特错误率最低的所述块的块号,所述链表的表尾为所述比特错误率最高的所述块的块号。
[0017]优选地,所述存储系统的所述块的状态包括:所述块的数据保存期。
[0018]优选地,所述根据所述存储系统的所述块的状态确定待回收的所述块包括:若所述块的所述数据保存期达到第一阈值,则确定对应的所述块为待回收的所述块。
[0019]优选地,所述存储系统的所述块的状态包括:所述块的读干扰。
[0020]优选地,所述根据所述存储系统的所述块的状态确定待回收的所述块包括:若所述块的所述读干扰达到第二阈值,则确定对应的所述块为待回收的所述块。
[0021]优选地,所述根据所述存储系统的所述块的状态确定待回收的所述块之后,还包括:若待回收的所述块的数量超过回收数量阈值,则暂停所述存储系统中低优先级的业务。
[0022]优选地,所述若待回收的所述块的数量超过回收数量阈值,则暂停所述存储系统中低优先级的业务之后,还包括:若待回收的所述块的数量恢复正常,则继续所述存储系统中暂停的业务。
[0023]为解决上述技术问题,本专利技术还提供一种存储系统中块的垃圾数据回收装置,包括:确定模块,用于根据所述存储系统的所述块的状态确定待回收的所述块;获取模块,用于获取所述存储系统的系统性能参数;其中,所述系统性能参数包括以下至少之一:待回收的所述块的数量、用户的写速度以及负载要求;设定模块,用于根据所述系统性能参数设定各批次回收的回收强度参数;其中,所述回收强度参数包括以下至少之一:各批次回收的所述块的数量、各批次回收之间的时间间隔;回收模块,用于根据所述回收强度参数按批次回收所述块。
[0024]优选地,存储系统中块的垃圾数据回收装置还包括:读取模块,用于在所述根据所述回收强度参数按批次回收所述块之前,读各待回收的所述块的页以获取待回收的所述块的比特错误率,并记录各待回收的所述块的所述比特错误率;所述根据所述回收强度参数按批次回收所述块包括:根据记录的所述比特错误率按从高到低的顺序回收所述块。
[0025]优选地,存储系统中块的垃圾数据回收装置还包括:插入模块,用于在所述记录各待回收的所述块的所述比特错误率之后,在垃圾数据回收过程中若出现新的待回收的所述块,则按照插入排序算法将新的待回收的所述块的块号插入到所述链表中对应的位置。
[0026]优选地,存储系统中块的本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种存储系统中块的垃圾数据回收方法,其特征在于,包括:根据所述存储系统的所述块的状态确定待回收的所述块;获取所述存储系统的系统性能参数;其中,所述系统性能参数包括以下至少之一:待回收的所述块的数量、用户的写速度以及负载要求;根据所述系统性能参数设定各批次回收的回收强度参数;其中,所述回收强度参数包括以下至少之一:各批次回收的所述块的数量、各批次回收之间的时间间隔;根据所述回收强度参数按批次回收所述块。2.根据权利要求1所述的存储系统中块的垃圾数据回收方法,其特征在于,所述根据所述回收强度参数按批次回收所述块之前,还包括:读各待回收的所述块的页以获取待回收的所述块的比特错误率,并记录各待回收的所述块的所述比特错误率;所述根据所述回收强度参数按批次回收所述块包括:根据记录的所述比特错误率按从高到低的顺序回收所述块。3.根据权利要求2所述的存储系统中块的垃圾数据回收方法,其特征在于,所述记录各待回收的所述块的所述比特错误率包括:将各待回收的所述块的所述比特错误率按顺序建立链表。4.根据权利要求3所述的存储系统中块的垃圾数据回收方法,其特征在于,所述记录各待回收的所述块的所述比特错误率包括:将各待回收的所述块的所述比特错误率按从高到低的顺序建立所述链表。5.根据权利要求4所述的存储系统中块的垃圾数据回收方法,其特征在于,所述记录各待回收的所述块的所述比特错误率包括:根据各待回收的所述块的块号建立所述链表;其中,所述链表的表头为所述比特错误率最高的所述块的块号,所述链表的表尾为所述比特错误率最低的所述块的块号。6.根据权利要求5所述的存储系统中块的垃圾数据回收方法,其特征在于,所述记录各待回收的所述块的所述比特错误率之后,还包括:在垃圾数据回收过程中若出现新的待回收的所述块,则按照插入排序算法将新的待回收的所述块的块号插入到所述链表中对应的位置。7.根据权利要求1所述的存储系统中块的垃圾数据回收方法,其特征在于,所述根据所述回收强度参数按批次回收所述块包括:在回收完当前批次的所述块之后,判断待回收的所述块是否完全回收;若待回收的所述块未完全回收,则进行下一批次的所述块的回收;若待回收的所述块已完全回收,则结束。8.根据权利要求2所述的存储系统中块的垃圾数据回收方法,其特征在于,所述读各待回收的所述块的页以获取待回收的所述块的比特错误率包括:读各待回收的所述块的最弱页以获取待回收的所述块的所述比特错误率。9.根据权利要求8所述的存储系统中块的垃圾数据回收方法,其特征在于,所述读各待回收的所述块的页以获取待回收的所述块的比特错误率包括:读各待回收的所述块的所述最弱页的错误检查和纠正块的最高比特错误率以作为待回收的所述块的所述比特错误率。
10.根据权利要求3所述的存储系统中块的垃圾数据回...

【专利技术属性】
技术研发人员:方超钟戟秦文政
申请(专利权)人:浪潮电子信息产业股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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