[發明專利]一種全閃存儲系統的位圖管理方法

有效

• 申請號: 201910299664.5
• 申請日: 2019-04-15
• 公開（公告）號: CN109992527B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發明（設計）人: 劉志勇
• 申請（專利權）人: 蘇州浪潮智能科技有限公司
• 主分類號: G06F12/02
• 分類號: G06F12/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

本申請公開了一種全閃存儲系統的位圖管理方法，能響應于為存儲池創建位圖的指令確定存儲池中塊的數量，并據此計算出子位圖的數量，再為各個子位圖分配內存空間以確定子位圖的地址，最后將子位圖的地址記錄下來，以便于在后續過程中根據預先記錄的子位圖的地址查找子位圖?？梢?，該方法將存儲池的位圖拆分為多個子位圖，在分配內存時，由于會對各個子位圖的地址進行記錄，因此無需保證子位圖之間的內存為連續的，只需保證各個子位圖自身占用的內存為連續的即可，從而提升了位圖的靈活性，能夠滿足擴容需求且無需浪費內存。此外，本申請還提供了一種全閃存儲系統的位圖管理裝置、設備及計算機可讀存儲介質，其作用與上述方法相對應。

技術領域

本申請涉及計算機領域，特別涉及一種全閃存儲系統的位圖管理方法、裝置、設備及計算機可讀存儲介質。

背景技術

全閃存儲是存儲發展的一個重要方向，與傳統存儲相比，全閃存儲除在性能上具有絕對優勢外，數據組織方式的主要區別在于，傳統存儲的數據存放方式為覆蓋寫方式，即向同一個邏輯地址寫入數據時，每次都是寫在同一個地方，并覆蓋舊數據，而全閃存儲則采用追加寫方式，即向同一個邏輯地址寫入數據時，每次都寫在一個新地方，而舊數據不會被覆蓋，而是等待后續被作為垃圾進行回收。

全閃系統在進行空間管理時，通常會將全閃系統中的SSD先構建成一個存儲池，而后將存儲池劃分了若干個塊(Block)，而后使用這些塊進行數據的存儲。對于這些塊，系統會使用位圖的方法來記錄所有塊的狀態，在需要寫入數據時，通過查詢位圖從而獲得一個可用的塊來完成數據寫盤，當塊寫滿便更新位圖將其狀態設置為等待回收，后續便可通過垃圾回收來完成對該塊的空間回收工作。

通常位圖是從內存中申請出一塊連續的內存來表示的，簡便易用，但也存在以下弊端：如果位圖所表示的空間范圍不變，即塊數量不變，則可通過連續的位圖來記錄這些塊的狀態，但通常存儲池要求能夠支持擴容，而擴容后塊的數量也將隨著增多，此時需要的位圖數量也會增加，此時位圖的數量也需要相應增多，但由于位圖使用連續內存，難以在原內存空間基礎上拓展連續內存，因此導致位圖難以擴容，進而導致存儲池擴容功能難以實現；而如果預先按最大的塊數量申請位圖的內存空間，則當存儲池空間較小時，又會導致額外的內存浪費。

綜上，傳統的位圖管理方法都是為位圖分配連續的內存空間，該內存空間一旦分配即固定下來，靈活性較差，導致無法滿足擴容需求或浪費內存空間。

發明內容

本申請的目的是提供一種全閃存儲系統的位圖管理方法、裝置、設備及計算機可讀存儲介質，用以解決傳統的位圖管理方法只能為位圖分配連續固定的內存，靈活性較差，導致無法滿足擴容需求或浪費內存空間的問題。

為解決上述技術問題，本申請提供了一種全閃存儲系統的位圖管理方法，包括：

響應于為存儲池創建位圖的指令，確定所述存儲池中塊的數量；

根據所述塊的數量計算子位圖的數量，其中，所述子位圖用于記錄一個或多個塊的狀態，所述子位圖的數量的子位圖共同構成所述存儲池的位圖；

為各個所述子位圖分配內存空間，以確定各個所述子位圖的地址；

對所述子位圖的地址進行記錄，以便于在后續過程中根據預先記錄的子位圖的地址查找子位圖。

可選的，在所述對所述子位圖的地址進行記錄之后，還包括：

在所述存儲池擴容后，確定所述存儲池中新增塊的數量；

根據所述新增塊的數量計算新增子位圖的數量；

為各個所述新增子位圖分配內存空間，以確定各個所述新增子位圖的地址；

對所述新增子位圖的地址進行記錄。

可選的，所述對所述子位圖的地址進行記錄，具體包括：