[發明專利]一種固態硬盤中寫入數據的方法和存儲系統

有效

• 申請號: 201611265942.8
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106775492B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 劉強
• 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: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強

一種存儲系統，存儲系統包括主機、多流接口和固態硬盤。主機用于創建流，并為流分配全局唯一的標識ID；根據數據的更新特征將數據拆分并放入不同的流；將所述流發送給所述多流接口。多流接口用于根據所述流的ID將所述流中的數據寫入固態硬盤中的預定位置。主機根據數據的更新特征把數據拆分放入不同的流，并且把流中的數據寫入固態硬盤中的預定位置，使得相同更新特征的數據寫入固態硬盤中的相同位置，可以減少固態硬盤的擦除次數，提高固態硬盤的使用壽命。

技術領域

本申請涉及存儲技術領域，尤其涉及一種固態硬盤上存儲數據的方法和存儲系統。

背景技術

固態硬盤(solid-state drives，SSD)相對傳統的機械磁盤，具有低功耗，高性能等優點。近年來，隨著SSD容量的增加和成本的下降，已經被廣泛應用到了存儲系統中。但是由于SSD盤的flash介質不能直接支持覆蓋寫，必須以塊塊(block)為單位擦除后才能進行寫操作，擦除前需要把有效的數據搬移到其他可用flash的介質上。

而SSD盤中的flash的介質的可擦除次數是有限制的，當擦除達到一定數量的時候，flash的介質將不再可用。而塊中包含的數據隨著技術的發展還有增多的趨勢，因此SSD的使用壽命縮短，使用成本提高。

為了提高SSD的使用壽命，減少SSD中flash的介質的擦除次數，考慮對寫入SSD中的數據進行分類，目前有將數據根據訪問頻率分為熱數據和冷數據來分開存儲。但是此方法需要跟蹤數據的熱度的變化，需要增加時間戳，并且在某些特定場景(例如基于日志的文件系統，log-structured file system)下該方法并不能適用。

發明內容

本申請提供一種存儲系統和數據寫入方法，根據數據的更新特征將數據拆分放入不同的流中，并把不同流中的數據寫入固態硬盤的不同塊中，使得同一塊中數據的更新特征接近，更新頻率低的數據，相應的固態硬盤的塊的擦除次數大大減少，提高了固態硬盤的使用壽命。

第一方面，提供一種存儲系統，存儲系統包括主機、多流接口和固態硬盤。主機用于創建流，并為流分配全局唯一的標識ID；根據數據的更新特征將數據拆分并放入不同的流；將所述流發送給所述多流接口。多流接口用于根據所述流的ID將所述流中的數據寫入固態硬盤中的預定位置。

主機根據數據的更新特征把數據拆分放入不同的流，并且把流中的數據寫入固態硬盤中的預定位置，使得相同更新特征的數據寫入固態硬盤中的相同位置，可以減少固態硬盤的擦除次數，提高固態硬盤的使用壽命。

在一種可能的設計中，多流接口為所述固態硬盤的接口。多流接口確保相同更新特征的數據可以寫入固態硬盤中的相同位置。

在一種可能的設計中，主機用于根據數據的特征將數據拆分并放入不同的流具體為主機用于根據數據的特征將數據拆分為數據部份和元數據部份，將數據部份放入第一流中，將元數據部份放入第二流中；或者主機用于根據數據的特征將數據拆分為數據條帶數據和檢驗條帶數據，將數據條帶數據放入第一流中，將檢驗條帶數據放入第二流中。

對于數據中更新頻率相同的數據需要識別，而且在實際使用中，也不可能把數據拆分的太細影響系統的寫入性能，數據和元數據，數據條帶和檢驗條帶在識別和拆分上也容易實現。

在一種可能的實現中，主機用于創建流具體為主機用于與多流接口協商確定創建的流的數量，根據所述數量創建流。

同一流中的數據需要寫入固態硬盤中的同一塊(block)中，因此需要與多流接口協商確定創建的流的數量。

在一種可能的實現中，多流接口用于根據流的ID將流中的數據寫入固態硬盤中的預定位置具體為：多流接口用于根據流的ID將同一流中的數據寫入固態硬盤同一塊中。