[發(fā)明專利]一種元數(shù)據(jù)卷位圖數(shù)據(jù)沖突處理方法及相關(guān)組件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010954686.3
• 申請(qǐng)日: 2020-09-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112114750B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-01-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李燕紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州浪潮智能科技有限公司
• 主分類號(hào): G06F3/06
• 分類號(hào): G06F3/06;G06F12/02;G06F16/22
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 張春輝

本申請(qǐng)公開(kāi)了一種元數(shù)據(jù)卷位圖數(shù)據(jù)沖突處理方法，在元數(shù)據(jù)卷的空間分配碰到0改1和1改0的沖突時(shí)，將沖突位設(shè)置成1，可以避免GC垃圾回收會(huì)定期做空間回收處理當(dāng)在一端檢測(cè)到I位為0時(shí)，會(huì)回收到該bit對(duì)應(yīng)的空間造成的數(shù)據(jù)覆蓋寫入時(shí)的數(shù)據(jù)丟失，當(dāng)沖突時(shí)都設(shè)置成1可以防止該沖突位再被分配出去，防止空間被重復(fù)分配和重復(fù)寫入，而避免數(shù)據(jù)覆蓋造成數(shù)據(jù)丟失，在之后GC回收了它后，還可以繼續(xù)分配，實(shí)現(xiàn)沖突位的重復(fù)利用。本申請(qǐng)還提供了一種元數(shù)據(jù)卷位圖數(shù)據(jù)沖突處理裝置、設(shè)備及一種可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，具有上述有益效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及存儲(chǔ)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種元數(shù)據(jù)卷位圖數(shù)據(jù)沖突處理方法、裝置、設(shè)備及一種可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

隨著SSD盤的廣泛使用，存儲(chǔ)系統(tǒng)為了跟SSD適配以發(fā)揮更好的性能，目前已經(jīng)產(chǎn)生一些適配SSD的方案?，F(xiàn)有的研究機(jī)構(gòu)、存儲(chǔ)廠商均致力于研究如何適配SSD，提出適配方案，存儲(chǔ)系統(tǒng)與SSD的適配方案中包括對(duì)于位圖數(shù)據(jù) (bitmap)管理方式。bitmap用一個(gè)bit位來(lái)標(biāo)記某個(gè)元素對(duì)應(yīng)的Value，目前適配SSD的存儲(chǔ)系統(tǒng)中bitmap管理方式包含數(shù)據(jù)卷bitmap、元數(shù)據(jù)卷bitmap兩種bitmap的管理。數(shù)據(jù)卷bitmap用來(lái)標(biāo)記數(shù)據(jù)LSA卷中block的狀態(tài)，元數(shù)據(jù) bitmap用來(lái)標(biāo)記元數(shù)據(jù)LSA卷中每個(gè)grain的狀態(tài)。

bitmap分為多個(gè)大小為32KB的bitmap unit，在對(duì)元數(shù)據(jù)卷的操作過(guò)程中需要對(duì)Bitmap中bit做修改操作，修改分為兩部分置0和置1，node更改bitmap unit中的值的時(shí)候，需要做到兩邊node同步，同步的時(shí)候按一個(gè)bitmap_sector 中的free bit組幀進(jìn)行向partner node進(jìn)行發(fā)送，在發(fā)送數(shù)據(jù)幀的同時(shí)，用異步的方式在本node及Partner Node進(jìn)行bit置位，并完成刷寫后，通過(guò)回調(diào)函數(shù)得到刷寫結(jié)果，并將該結(jié)果同步給partner node，如果置位或落盤失敗需要繼續(xù)同步。

同時(shí)，元數(shù)據(jù)模塊的垃圾回收模塊會(huì)不定期釋放一些Block，反映到LSA 元數(shù)據(jù)卷這邊，是需要LSA元數(shù)據(jù)卷將Block對(duì)應(yīng)的bitmap中的bit值從1變?yōu)?。 node節(jié)點(diǎn)中設(shè)置一Set_Free_Block_List鏈表，當(dāng)垃圾回收模塊在該node釋放 Block時(shí)，將Block插入該鏈表，發(fā)送線程中檢測(cè)該鏈表的長(zhǎng)度，如果長(zhǎng)度達(dá)到定值，則將該鏈表中free_bit取出打成數(shù)據(jù)幀，發(fā)送給partner node。node發(fā)送給partner node后二者根據(jù)free bit異步進(jìn)行修改，Partner Node修改完成后，需要將修改結(jié)果同步給本node。

元數(shù)據(jù)卷bitmap進(jìn)行某bit置位和釋放的時(shí)候，由于二者進(jìn)行的是異步操作，所以有可能不能按照預(yù)期的時(shí)序進(jìn)行操作，此時(shí)置位和釋放可能同時(shí)操作一個(gè)bit位，容易出現(xiàn)一種情況：當(dāng)節(jié)點(diǎn)A對(duì)一個(gè)bit I做釋放操作的時(shí)候，對(duì)bit操作流程需要partner node先操作，待partner node操作完成后本端node再進(jìn)行操作。如此當(dāng)B接收到A發(fā)來(lái)的釋放操作，B操作完成，但還未回復(fù)A，此時(shí)B中檢測(cè)到I bit，并對(duì)其做置位操作，此時(shí)有可能會(huì)引起數(shù)據(jù)不一致，對(duì)于后續(xù)系統(tǒng)處理產(chǎn)生負(fù)面影響，而目前沒(méi)有針對(duì)該問(wèn)題的明確解決方案。

因此，如何避免元數(shù)據(jù)卷bitmap操作中容易出現(xiàn)的數(shù)據(jù)不一致的情況對(duì)于系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的影響，是本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)的目的是提供一種元數(shù)據(jù)卷位圖數(shù)據(jù)沖突處理方法，該方法可以避免元數(shù)據(jù)卷bitmap操作中容易出現(xiàn)的數(shù)據(jù)不一致的情況對(duì)于系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的影響；本申請(qǐng)的另一目的是提供一種元數(shù)據(jù)卷位圖數(shù)據(jù)沖突處理裝置、設(shè)備及一種可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N元數(shù)據(jù)卷位圖數(shù)據(jù)沖突處理方法，包括：

元數(shù)據(jù)卷bitmap中node向partner node發(fā)送對(duì)于bit I的異步修改指令；