[發明專利]可動態調整條帶深度的RAID 0的實現方法及系統

有效

• 申請號: 201210302346.8
• 申請日: 2012-08-24
• 公開（公告）號: CN102819408A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 夏君揚
• 申請（專利權）人: 記憶科技(深圳)有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 廣東廣和律師事務所 44298
• 代理人: 劉敏

技術領域

本發明涉及信息存儲領域，尤其涉及一種可動態調整條帶深度的RAID?0的實現方法及系統。

背景技術

RAID是英文Redundant?Array?of?Independent?Disks的縮寫，翻譯成中文即為獨立磁盤冗余陣列，或簡稱磁盤陣列。簡單的說，RAID?是一種把多塊獨立的硬盤（物理硬盤）按不同方式組合起來形成一個硬盤組（邏輯硬盤），從而提供比單個硬盤更高的存儲性能和提供數據冗余的技術。RAID通過對硬盤上的數據進行條帶化，可以讓很多磁盤驅動器同時傳輸數據，而這些磁盤驅動器在邏輯上又是一個磁盤驅動器，所以使用RAID可以達到單個磁盤驅動器幾倍的性能。

RAID?0是其中的一種，其特點是條帶在RAID創建時同時被創建，且同一個RAID中，每個條帶的深度都是一致的。一般的我們盡量的將Stripe?Size?設置為等于上層應用I/O塊大小，這樣一個I/O的讀寫??盡可能分布到RAID?0中所有的磁盤上，同時進行，從而獲得最佳的并行效果。

?但是，上層應用I/O的塊大小可能是變化的，或者需要在RAID?0上同時運行多種應用，不同應用所需的最優Stripe?Size又是不一樣的。例如，對于視頻應用，也許1MB的Stripe?Size是最佳的，但是對于數據庫可能16KB的Stripe?Size是最佳的。因此固定的條帶深度在實際應用中并不能在各種應用場合都能獲得最佳的并行效果。

固態硬盤（Solid?State?Disk,?SSD）是一種建立在標準NAND?Flash等非揮發存儲介質基礎上的新一代存儲設備，完全半導體化，無機械結構，具有低功耗、無噪音、抗震動、低熱量等特點，不存在磁盤尋道時間，數據存取速度快，數據吞吐量能和IOPS能達到傳統硬盤的數千倍。隨著NAND?Flash制程技術不斷提高及成本的降低，有效地降低了SSD的成本，推進SSD的應用普及。?

NAND?Flash存儲器的特點是由Block?(塊)?構成，block的基本單元是Page?(頁)，每個Page的存儲區又包含Data?area(數據存儲區)和Spare?area(備用區域)。不同廠商，不同規格的Nand?Flash的Page，Block及Spare?area的大小可能會有區別。以美光的一款Nand?Flash為例，一個Page的大小為8KB，Spare?area的大小為448B，一個Block包含256個Page。但不管是哪個廠商的都包含Spare?area?區域，實際上用戶可見的存儲空間都是指Data?area區，而每個Page中Spare?area區處理較多的用于存儲ECC數據外，剩余部分區域都是空閑的，浪費了，而過去的RAID?0信息都需要額外占用用戶的存儲空間。

因此，現有的固定條帶深度的RAID?0存在不能在不同應用I/O塊大小的場景下?都獲得最佳的并發處理,且RAID?0的條帶信息還需額外消耗系統存儲空間的缺陷。

發明內容

針對以上缺陷，本發明目的在于提出了一種可動態調整條帶深度的RAID?0?的實現方法及系統，以解決在不同的應用I/O塊大小的場景中都可獲得最佳的并發效果，整體上提高存儲器的訪問速度且不額外占用用戶的存儲空間。

為了實現上述目的，本發明提供了一種可動態調整條帶深度的RAID?0的實現方法及系統，所述方法包括：?

步驟1.1，接收到應用訪問RAID?0的I/O命令，在條帶地址映射表中查找I/O命令要讀寫的數據是否覆蓋已存在的條帶，如果存在則直接根據檢索到的條帶的條帶表項信息跳到步驟1.4?開始執行，否則繼續執行步驟1.2；

步驟1.2，動態創建RAID?0的條帶，其中條帶深度StripeDepth根據I/O命令要讀寫數據的大小動態計算，保證?StripeDepth為StripeDepth_min?的整數倍,其中StripeDepth_min為最小條帶深度,等于區塊的大小；并創建該條帶的條帶表項信息;?其中條帶表項信息包括開始條帶的邏輯區塊地址StripeStartLBA，結束邏輯區塊地址StripeEndLBA和條帶深度StripeDepth信息;

步驟1.3，將步驟1.2創建的條帶表項信息添加到條帶地址映射表中,條帶表項信息的集合構成條帶地址映射表；

步驟1.4，根據步驟1.1檢索到的或步驟1.2新創建的條帶的條帶表項信息計算出各個FLASH盤中的數據的物理區塊地址PBA；