[發(fā)明專利]固態(tài)硬盤中實現(xiàn)獨立磁盤冗余陣列的方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210570635.6
• 申請日: 2012-12-25
• 公開（公告）號: CN103034458A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發(fā)明（設計）人: 張頗;賀志強;周猛;陳友光
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產(chǎn)權代理有限公司 11205
• 代理人: 劉芳

技術領域

本發(fā)明涉及存儲技術，尤其涉及一種固態(tài)硬盤中實現(xiàn)獨立磁盤冗余陣列的方法及裝置。

背景技術

固態(tài)硬盤（Solid-State?Drive，SSD）相對于傳統(tǒng)硬盤（Hard?disk?drive，HDD）具備低耗電、穩(wěn)定性高及耐低溫等優(yōu)點。閃存（Nand?Flash）顆粒作為SSD的存儲介質(zhì)，其價格/成本直接反映了SSD的價格/成本。各大廠家在工藝制程上進行激烈的競賽以提高單顆粒的存儲容量，當前制程已步入1×nm時代。但是，容量顯著提高的同時，單顆粒的可靠性卻在逐漸下降。

一個SSD由多個閃存顆粒構成，一個閃存顆粒由多個數(shù)據(jù)塊（Block）構成，一個數(shù)據(jù)塊由多個頁面（page）構成。獨立磁盤冗余陣列（RedundantArray?of?Independent?Disks，RAID）技術，是一種把多塊獨立的物理硬盤按某種方式組合起來形成一個硬盤組，即邏輯硬盤，從而提供比單個硬盤更高存儲性能和數(shù)據(jù)冗余可靠性的技術。

現(xiàn)有技術中，SSD內(nèi)部一般以頁面為單位進行讀寫，以數(shù)據(jù)塊為單位進行擦除，在不同數(shù)據(jù)塊之間構建RAID，即將不同閃存顆粒中相同數(shù)據(jù)塊號的數(shù)據(jù)塊進行綁定，形成一個數(shù)據(jù)塊組（Block?Group）。在一個數(shù)據(jù)塊組內(nèi)，以頁面為單位將數(shù)據(jù)塊組切割成一個個條帶（strip），每個條帶跨越各數(shù)據(jù)塊，并在SSD盤片內(nèi)設置一個數(shù)據(jù)緩沖區(qū)（buffer），用于緩沖一個條帶的數(shù)據(jù)。具有自動計算校驗數(shù)據(jù)功能的閃存控制器（Nand?FlashControl，NFC）根據(jù)緩沖的數(shù)據(jù)計算校驗數(shù)據(jù)并直接寫入到校驗頁面上。當該條帶中某一個頁面出現(xiàn)數(shù)據(jù)失效時，通過讀取該條帶中其他頁面的數(shù)據(jù)來恢復該失效頁面的數(shù)據(jù)。然而，現(xiàn)有的實現(xiàn)RAID的方法恢復失效數(shù)據(jù)僅能用一個條帶中其他各頁面的正常數(shù)據(jù)來恢復一個數(shù)據(jù)失效頁面，該實現(xiàn)RAID的方式和適用場景比較單一，并不能根據(jù)各種應用場景的需求進行靈活的調(diào)整。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種固態(tài)硬盤中實現(xiàn)獨立磁盤冗余陣列的方法及裝置，以解決現(xiàn)有的RAID的方法恢復失效數(shù)據(jù)的方式比較單一，且不能根據(jù)各種應用場景的需求進行靈活的調(diào)整的問題。

第一個方面，本發(fā)明實施例提供一種固態(tài)硬盤中實現(xiàn)獨立磁盤冗余陣列的方法，包括：

將每個數(shù)據(jù)塊中的至少兩個連續(xù)頁面綁定為豎向校驗條帶；

向所述豎向校驗條帶的各頁面中順序寫入數(shù)據(jù)，并將所述豎向校驗條帶中的最后一個頁面作為所述豎向校驗條帶的校驗頁面。

在第一個方面的第一種可能的實現(xiàn)方式中，該方法還包括：

將所述每個數(shù)據(jù)塊相同位置的頁面綁定為橫向校驗條帶，并將所述橫向校驗條帶中的任意一個頁面作為所述橫向校驗條帶的校驗頁面。

結合第一個方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，在第二種可能的實現(xiàn)方式中，該方法還包括：

當識別到所述橫向校驗條帶中的至少兩個頁面失效時，分別根據(jù)各失效頁面所在的所述豎向校驗條帶中其它頁面的數(shù)據(jù)對失效頁面進行數(shù)據(jù)恢復；

當識別到所述豎向校驗條帶中的至少兩個頁面失效時，分別根據(jù)各失效頁面所在的所述橫向校驗條帶中其它頁面的數(shù)據(jù)對失效頁面進行數(shù)據(jù)恢復。

在第一個方面的第三種可能的實現(xiàn)方式中，將每個數(shù)據(jù)塊中的至少兩個連續(xù)頁面綁定為豎向校驗條帶包括：

將每個數(shù)據(jù)塊中的所有頁面綁定為一個豎向校驗條帶；或者，

將每個數(shù)據(jù)塊中的所有頁面均分為至少兩個條帶，將所述至少兩個條帶中的每個條帶的各頁面綁定為一個豎向校驗條帶。

結合第一個方面的第二種可能的實現(xiàn)方式，在第四種可能的實現(xiàn)方式中，所述將所述每個數(shù)據(jù)塊相同位置的頁面綁定為橫向校驗條帶包括：

將所述每個數(shù)據(jù)塊相同位置的非損壞頁面綁定為橫向校驗條帶。

第二個方面，本發(fā)明實施例提供一種固態(tài)硬盤中實現(xiàn)獨立磁盤冗余陣列的裝置，包括：

第一綁定模塊，用于將每個數(shù)據(jù)塊中的至少兩個連續(xù)頁面綁定為豎向校驗條帶；

寫入模塊，用于向所述豎向校驗條帶的各頁面中順序寫入數(shù)據(jù)，并將所述豎向校驗條帶中的最后一個頁面作為所述豎向校驗條帶的校驗頁面。

在第二個方面的第一種可能的實現(xiàn)方式中，該裝置還包括：

第二綁定模塊，用于將所述每個數(shù)據(jù)塊相同位置的頁面綁定為橫向校驗條帶，并將所述橫向校驗條帶中的任意一個頁面作為所述橫向校驗條帶的校驗頁面。

結合第二個方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，在第二種可能的實現(xiàn)方式中，該裝置還包括：