[發(fā)明專利]一種存儲空間的回收方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810346658.6
• 申請日: 2018-04-18
• 公開（公告）號: CN110399310B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 扈海龍
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州宏杉科技股份有限公司
• 主分類號: G06F12/02
• 分類號: G06F12/02;G06F12/10;G06F3/06
• 代理公司: 北京博思佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11415
• 代理人: 林祥

本申請?zhí)峁┮环N存儲空間的回收方法及裝置，應(yīng)用于存儲設(shè)備，所述方法包括：將候選遷移數(shù)據(jù)塊集中的數(shù)據(jù)塊遷移至連續(xù)的空閑空間，并記錄第一物理地址和第二物理地址的映射關(guān)系；其中，所述第一物理地址為所述數(shù)據(jù)塊遷移前的物理地址，所述第二物理地址為所述數(shù)據(jù)塊遷移后的物理地址；查找所述存儲設(shè)備的邏輯地址映射表中與所述第一物理地址對應(yīng)的邏輯地址映射表項，并將所述邏輯地址映射表項中的所述第一物理地址替換為所述第二物理地址；回收無引用空間；其中，所述無引用空間為已寫入數(shù)據(jù)塊，且物理地址在所述邏輯地址映射表中無對應(yīng)邏輯地址的存儲空間。本申請在回收存儲空間后，得到連續(xù)的空閑空間，減少了后續(xù)寫入數(shù)據(jù)時產(chǎn)生的寫入放大。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及存儲領(lǐng)域，特別涉及一種存儲空間的回收方法及裝置。

背景技術(shù)

互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的業(yè)務(wù)發(fā)展壯大，其擁有的數(shù)據(jù)會急劇膨脹。若企業(yè)僅僅通過購置新的存儲設(shè)備來滿足存儲數(shù)據(jù)的需求，并不能有效地利用存儲容量，也會產(chǎn)生巨大的硬件成本。在這種情況下，縮減數(shù)據(jù)占用的空間和簡化存儲管理變得非常重要，隨之出現(xiàn)了一系列為最大程度利用已有的存儲資源的技術(shù)。常見的有重刪技術(shù)和存儲空間回收技術(shù)等。

存儲設(shè)備通常會利用RAID(Redundant Arrays of Independent Disks，磁盤陣列)技術(shù)對磁盤空間進行組織，使得磁盤空間對數(shù)據(jù)具有一定的冗余保護能力。在這種情況下，存儲設(shè)備在向磁盤空間寫入數(shù)據(jù)時，順序?qū)懞碗S機寫而產(chǎn)生的寫入放大(WriteAmplification，WA)是不同的。其中，寫入放大包括寫入數(shù)據(jù)的過程中更新校驗數(shù)據(jù)。

參見圖1，為本申請示出的一種基于RAID5的磁盤空間的存儲示意圖，該圖表示隨機寫的磁盤空間使用情況；參見圖2，為本申請示出的另一種基于RAID5的磁盤空間的存儲示意圖，該圖表示順序?qū)懙拇疟P空間使用情況。

如圖1和圖2所示，標記數(shù)字的條塊表示已寫入數(shù)據(jù)，標記字母P的條塊表示寫入了該條塊所在條帶的校驗數(shù)據(jù)。從圖中可見，寫入數(shù)據(jù)量一致時，隨機寫的方式會產(chǎn)生更多的寫入放大。

如果存儲設(shè)備采用隨機寫的方式寫入數(shù)據(jù)，現(xiàn)有存儲空間回收技術(shù)所回收的存儲空間是隨機零散的。在這種情況下，存儲設(shè)備后續(xù)仍隨機寫入數(shù)據(jù)。比如，以圖1為例，當標記數(shù)字1和數(shù)字2的條塊被回收，后續(xù)要寫入兩個條塊大小的數(shù)據(jù)時，可能會分別寫在標記數(shù)字1和數(shù)字2的條塊中。而隨機寫入數(shù)據(jù)，會產(chǎn)生更多的寫入放大，使得存儲設(shè)備不能充分利用存儲空間；此外，對于SSD(Solid State Drives，固態(tài)硬盤)或閃存(Flash Memory)介質(zhì)的存儲空間而言，過多的寫入放大會縮短使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本申請?zhí)峁┮环N存儲空間的回收方法及裝置，用以在回收存儲空間的同時整理出連續(xù)的可用空間，使得后續(xù)以順序?qū)懙姆绞綄懭霐?shù)據(jù)，減少了寫入放大。

具體地，本申請是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種存儲空間的回收方法，應(yīng)用于存儲設(shè)備，包括：

將候選遷移數(shù)據(jù)塊集中的數(shù)據(jù)塊遷移至連續(xù)的空閑空間，并記錄第一物理地址和第二物理地址的映射關(guān)系；其中，所述第一物理地址為所述數(shù)據(jù)塊遷移前的物理地址，所述第二物理地址為所述數(shù)據(jù)塊遷移后的物理地址；

查找所述存儲設(shè)備的邏輯地址映射表中與所述第一物理地址對應(yīng)的邏輯地址映射表項，并將所述邏輯地址映射表項中的所述第一物理地址替換為所述第二物理地址；

回收無引用空間；其中，所述無引用空間為已寫入數(shù)據(jù)塊，且物理地址在所述邏輯地址映射表中無對應(yīng)邏輯地址的存儲空間。

一種存儲空間的回收裝置，應(yīng)用于存儲設(shè)備，包括：

遷移單元，用于將候選遷移數(shù)據(jù)塊集中的數(shù)據(jù)塊遷移至連續(xù)的空閑空間，并記錄第一物理地址和第二物理地址的映射關(guān)系；其中，所述第一物理地址為所述數(shù)據(jù)塊遷移前的物理地址，所述第二物理地址為所述數(shù)據(jù)塊遷移后的物理地址；