專利名稱：存儲(chǔ)裝置的控制器及資源優(yōu)化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及存儲(chǔ)裝置的資源優(yōu)化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種存儲(chǔ)裝置的控制器及資源優(yōu)化方法。
背景技術(shù)：
存儲(chǔ)系統(tǒng)的應(yīng)用性能和所收到 的IO強(qiáng)度、數(shù)量、大小息息相關(guān)。在高強(qiáng)度IO訪問的情況下，隨著時(shí)間的推移，存儲(chǔ)系統(tǒng)就會(huì)產(chǎn)生資源碎片。此時(shí)，存儲(chǔ)系統(tǒng)就會(huì)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的碎片整理，以優(yōu)化資源。保證應(yīng)用性能。例如，SSD(solid state disk,固態(tài)硬盤)磁盤的性能優(yōu)勢(shì)是其在企業(yè)和個(gè)人存儲(chǔ)市場(chǎng)上越來(lái)越得到廣泛應(yīng)用的最主要的原因。然而，F(xiàn)lash存儲(chǔ)芯片的獨(dú)特的擦除后寫的訪問方式也造成了隨著時(shí)間的推移，可用的已擦除的塊越來(lái)越少，碎片越來(lái)越多，造成訪問性能的下降。針對(duì)這種情況，很多SSD控制器都包含垃圾回收的算法來(lái)保證性能的穩(wěn)定。但現(xiàn)有的存儲(chǔ)系統(tǒng)在做資源回收整理優(yōu)化的時(shí)候必須要考慮到應(yīng)用對(duì)存儲(chǔ)時(shí)時(shí)刻刻的訪問，以及對(duì)性能產(chǎn)生的可能影響。因此，在不知道應(yīng)用會(huì)如何訪問存儲(chǔ)的情況下，存儲(chǔ)系統(tǒng)會(huì)限制使用最優(yōu)化的資源回收算法的，保證能在突然有高強(qiáng)度應(yīng)用訪問時(shí)的響應(yīng)性能。綜上可知，現(xiàn)有的存儲(chǔ)裝置的資源優(yōu)化技術(shù)，在實(shí)際使用上顯然存在不便與缺陷，所以有必要加以改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種存儲(chǔ)裝置的控制器及資源優(yōu)化方法，可以使存儲(chǔ)裝置資源達(dá)到更優(yōu)化的配置，有效提升存儲(chǔ)裝置的讀寫性能。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種存儲(chǔ)裝置的資源優(yōu)化方法，所述方法包括接收主機(jī)應(yīng)用發(fā)送的IO暫停命令，所述IO暫停命令攜帶業(yè)務(wù)時(shí)間間歇參數(shù)和資源回收強(qiáng)度參數(shù)；根據(jù)所述業(yè)務(wù)時(shí)間間歇參數(shù)和資源回收強(qiáng)度參數(shù)執(zhí)行對(duì)應(yīng)的資源回收算法。根據(jù)本發(fā)明的存儲(chǔ)裝置的資源優(yōu)化方法，所述根據(jù)所述時(shí)間間歇參數(shù)和資源回收強(qiáng)度參數(shù)執(zhí)行對(duì)應(yīng)的資源回收算法的步驟包括在所述IO暫停的時(shí)間內(nèi)執(zhí)行對(duì)應(yīng)的所述資源回收算法。根據(jù)本發(fā)明的存儲(chǔ)裝置的資源優(yōu)化方法，所述方法還包括記錄所述業(yè)務(wù)時(shí)間間歇參數(shù)，若當(dāng)前接收的業(yè)務(wù)間歇時(shí)間大于所述已記錄的業(yè)務(wù)間歇時(shí)間，則增加所述業(yè)務(wù)時(shí)間間歇參數(shù)；若當(dāng)前接收的業(yè)務(wù)間歇時(shí)間小于所述已記錄的業(yè)務(wù)間歇時(shí)間，則減小所述業(yè)務(wù)時(shí)間間歇參數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的存儲(chǔ)裝置的資源優(yōu)化方法，所述存儲(chǔ)裝置為固態(tài)硬盤。根據(jù)本發(fā)明的存儲(chǔ)裝置的資源優(yōu)化方法，所述資源回收強(qiáng)度參數(shù)為垃圾回收強(qiáng)度參數(shù)。
本發(fā)明還相應(yīng)的提供一種存儲(chǔ)裝置的控制器，包括接收模塊，用于接收主機(jī)應(yīng)用發(fā)送的IO暫停命令，所述IO暫停命令攜帶業(yè)務(wù)時(shí)間間歇參數(shù)和資源回收強(qiáng)度參數(shù)；算法執(zhí)行模塊，根據(jù)所述業(yè)務(wù)時(shí)間間歇參數(shù)和資源回收強(qiáng)度參數(shù)執(zhí)行對(duì)應(yīng)的資源回收算法。根據(jù)本發(fā)明的存儲(chǔ)裝置的 控制器，所述算法執(zhí)行模塊在所述IO暫停的時(shí)間內(nèi)執(zhí)行對(duì)應(yīng)的所述資源回收算法。根據(jù)本發(fā)明的存儲(chǔ)裝置的控制器，所述控制器還包括記錄模塊，用于記錄所述業(yè)務(wù)時(shí)間間歇參數(shù)；調(diào)整模塊，用于當(dāng)前接收的業(yè)務(wù)間歇時(shí)間大于所述已記錄的業(yè)務(wù)間歇時(shí)間時(shí)，增加所述業(yè)務(wù)時(shí)間間歇參數(shù)；和/或當(dāng)前接收的業(yè)務(wù)間歇時(shí)間小于所述已記錄的業(yè)務(wù)間歇時(shí)間時(shí)，減小所述業(yè)務(wù)時(shí)間間歇參數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的存儲(chǔ)裝置的控制器，所述存儲(chǔ)裝置的控制器為固態(tài)硬盤的控制器。根據(jù)本發(fā)明的存儲(chǔ)裝置的控制器，所述資源回收強(qiáng)度參數(shù)為垃圾回收強(qiáng)度參數(shù)。本發(fā)明通過(guò)主機(jī)在運(yùn)行非連續(xù)性業(yè)務(wù)時(shí)，在其間歇時(shí)間通過(guò)該業(yè)務(wù)應(yīng)用層直接下發(fā)IO暫停命令，使存儲(chǔ)裝置暫停IO訪問操作。更好的是，主機(jī)下發(fā)的IO暫停命令包括業(yè)務(wù)時(shí)間間歇參數(shù)和資源回收強(qiáng)度參數(shù)，存儲(chǔ)裝置可根據(jù)這些參數(shù)在IO暫停的時(shí)間里選擇更優(yōu)化的資源回收算法執(zhí)行資源回收，借此使存儲(chǔ)裝置具有更優(yōu)化的配置，有效提升存儲(chǔ)裝置的讀寫性能。


圖I是本發(fā)明一實(shí)施例的存儲(chǔ)裝置的控制器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明一實(shí)施例的存儲(chǔ)裝置的資源優(yōu)化方法流程圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。參見圖I所示的實(shí)施例，本發(fā)明提供了一種存儲(chǔ)裝置的控制器，本實(shí)施例以存儲(chǔ)裝置為固態(tài)硬盤為例加以說(shuō)明。控制器100為固態(tài)硬盤控制器，其與主機(jī)200連接，該控制器100包括接收模塊10及算法執(zhí)行模塊20。具體應(yīng)用中，主機(jī)200在運(yùn)行某些特定的業(yè)務(wù)應(yīng)用，所述特定的應(yīng)用業(yè)務(wù)訪問IO具有一定的時(shí)間周期規(guī)律，在該應(yīng)用的IO訪問間歇時(shí)，主機(jī)200向控制器100下發(fā)應(yīng)用的IO暫停命令，控制器100通過(guò)接收模塊10接收該IO暫停命令，需要說(shuō)明的是，上述IO暫停命令中攜帶了業(yè)務(wù)時(shí)間間歇參數(shù)和資源回收強(qiáng)度參數(shù)。控制器100接收到該命令后，算法執(zhí)行模塊20根據(jù)接收到的業(yè)務(wù)時(shí)間間歇參數(shù)和資源回收強(qiáng)度參數(shù)執(zhí)行對(duì)應(yīng)的資源回收算法。更好的，控制器100可以根據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)間間歇參數(shù)獲知業(yè)務(wù)應(yīng)用何時(shí)會(huì)再發(fā)送10，借此能夠采用最適合的算法來(lái)回收資源，當(dāng)應(yīng)用恢復(fù)發(fā)送IO時(shí)，控制器100就會(huì)更好的響應(yīng)應(yīng)用。需要說(shuō)明的，算法執(zhí)行模塊20在IO暫停的時(shí)間內(nèi)執(zhí)行最優(yōu)化的資源回收算法，當(dāng)應(yīng)用恢復(fù)IO訪問時(shí)，算法執(zhí)行模塊20則執(zhí)行在應(yīng)用訪問IO時(shí)的資源回收算法，借此使本發(fā)明的控制器100充分利用特定業(yè)務(wù)的時(shí)間間歇，選擇最優(yōu)的資源回收算法，使資源得到更優(yōu)化的配置，提高存儲(chǔ)裝置的讀寫性能。優(yōu)選的是，控制器100還包括記錄模塊30和調(diào)整模塊40。當(dāng)主機(jī)200第一次發(fā)送IO暫停命令時(shí)，記錄模塊30記錄其攜帶的業(yè)務(wù)時(shí)間間歇參數(shù)。當(dāng)控制器100再次接收到相關(guān)應(yīng)用的業(yè)務(wù)的IO暫停命令時(shí)，若當(dāng)前接收的業(yè)務(wù)間歇時(shí)間大于已記錄的業(yè)務(wù)間歇時(shí)間，調(diào)整模塊40增大業(yè)務(wù)時(shí)間間歇參數(shù)，若當(dāng)前接收的業(yè)務(wù)間歇時(shí)間小于所述已記錄的業(yè)務(wù)間歇時(shí)間，則調(diào)整模塊40減小業(yè) 務(wù)時(shí)間間歇參數(shù)，借此保證IO的暫停時(shí)間與最優(yōu)化算法執(zhí)行的時(shí)間一致。以垃圾回收為例，現(xiàn)有的固態(tài)硬盤控制器一般是采用動(dòng)態(tài)的垃圾回收算法來(lái)回收壞塊。其算法一般是在有持續(xù)IO請(qǐng)求的情況下保證基本的訪問性能，而且具有一定的判別標(biāo)準(zhǔn)，何時(shí)采用何種方式對(duì)哪些塊進(jìn)行垃圾回收，當(dāng)系統(tǒng)空白頁(yè)達(dá)到一定數(shù)值后就不再回收無(wú)效頁(yè)。在本發(fā)明的垃圾回收應(yīng)用中，通過(guò)在IO訪問的時(shí)間間歇，由主機(jī)200直接下發(fā)垃圾回收整理命令，并帶上時(shí)間間歇和回收強(qiáng)度的參數(shù)，控制器100根據(jù)這些參數(shù)來(lái)啟動(dòng)相應(yīng)的垃圾回收算法。借此使存儲(chǔ)裝置在業(yè)務(wù)間歇加大垃圾回收力度，保證業(yè)務(wù)恢復(fù)運(yùn)行后的讀與性能。參見圖2，本發(fā)明提供了一種存儲(chǔ)裝置的資源優(yōu)化方法，其可以通過(guò)如圖I所示的存儲(chǔ)裝置的控制器實(shí)現(xiàn)，且存儲(chǔ)裝置優(yōu)選為固態(tài)硬盤，所述方法包括步驟S201，接收模塊10接收主機(jī)200應(yīng)用發(fā)送的IO暫停命令，所述的IO暫停命令攜帶業(yè)務(wù)時(shí)間間歇參數(shù)和資源回收強(qiáng)度參數(shù)。具體的，業(yè)務(wù)時(shí)間間歇參數(shù)包括了 IO訪問的暫停時(shí)間及恢復(fù)時(shí)間等，資源回收具體可以是對(duì)存儲(chǔ)裝置的垃圾回收，其強(qiáng)度參數(shù)包括需要回收的垃圾塊或頁(yè)的數(shù)目。步驟S202，算法執(zhí)行模塊20根據(jù)所述業(yè)務(wù)時(shí)間間歇參數(shù)和資源回收強(qiáng)度參數(shù)執(zhí)行對(duì)應(yīng)的資源回收算法。具體應(yīng)用中，控制器100在主機(jī)200的業(yè)務(wù)應(yīng)用待續(xù)訪問IO時(shí)保持一資源回收算法，當(dāng)其接收到IO暫停命令時(shí)，則根據(jù)其攜帶的時(shí)間間歇參數(shù)和資源回收強(qiáng)度參數(shù)另外選擇執(zhí)行更優(yōu)化的資源回收算法，借此大大優(yōu)化儲(chǔ)存裝置的資源配置。具體應(yīng)用中，主機(jī)200第一次發(fā)送IO暫停命令時(shí)，控制器100記錄模塊30記錄其攜帶的業(yè)務(wù)時(shí)間間歇參數(shù)。當(dāng)控制器100再次接收到相關(guān)應(yīng)用的業(yè)務(wù)的IO暫停命令時(shí)，若當(dāng)前接收的業(yè)務(wù)間歇時(shí)間大于已記錄的業(yè)務(wù)間歇時(shí)間，控制器通過(guò)調(diào)整模塊40增大業(yè)務(wù)時(shí)間間歇參數(shù)，若當(dāng)前接收的業(yè)務(wù)間歇時(shí)間小于所述已記錄的業(yè)務(wù)間歇時(shí)間，則調(diào)整模塊40減小業(yè)務(wù)時(shí)間間歇參數(shù)，借此保證IO的暫停時(shí)間與最優(yōu)化算法執(zhí)行的時(shí)間一致。綜上所述，本發(fā)明通過(guò)主機(jī)在運(yùn)行非連續(xù)性業(yè)務(wù)時(shí)，在其間歇時(shí)間通過(guò)該業(yè)務(wù)應(yīng)用層直接下發(fā)IO暫停命令，使存儲(chǔ)裝置暫停IO訪問操作。更好的是，主機(jī)下發(fā)的IO暫停命令包括業(yè)務(wù)時(shí)間間歇參數(shù)和資源回收強(qiáng)度參數(shù)，存儲(chǔ)裝置可根據(jù)這些參數(shù)在IO暫停的時(shí)間里選擇更優(yōu)化的資源回收算法執(zhí)行資源回收，借此使存儲(chǔ)裝置具有更優(yōu)化的配置，有效提升存儲(chǔ)裝置的讀寫性能。當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種存儲(chǔ)裝置的資源優(yōu)化方法，其特征在于，所述方法包括 接收主機(jī)應(yīng)用發(fā)送的IO暫停命令，所述IO暫停命令攜帶業(yè)務(wù)時(shí)間間歇參數(shù)和資源回收強(qiáng)度參數(shù)； 根據(jù)所述業(yè)務(wù)時(shí)間間歇參數(shù)和資源回收強(qiáng)度參數(shù)執(zhí)行對(duì)應(yīng)的資源回收算法。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的存儲(chǔ)裝置的資源優(yōu)化方法，其特征在于，所述根據(jù)所述時(shí)間間歇參數(shù)和資源回收強(qiáng)度參數(shù)執(zhí)行對(duì)應(yīng)的資源回收算法的步驟包括在所述IO暫停的時(shí)間內(nèi)執(zhí)行對(duì)應(yīng)的所述資源回收算法。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的存儲(chǔ)裝置的資源優(yōu)化方法，其特征在于，所述方法還包括 記錄所述業(yè)務(wù)時(shí)間間歇參數(shù)，若當(dāng)前接收的業(yè)務(wù)間歇時(shí)間大于所述已記錄的業(yè)務(wù)間歇時(shí)間，則增加所述業(yè)務(wù)時(shí)間間歇參數(shù)； 若當(dāng)前接收的業(yè)務(wù)間歇時(shí)間小于所述已記錄的業(yè)務(wù)間歇時(shí)間，則減小所述業(yè)務(wù)時(shí)間間歇參數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的存儲(chǔ)裝置的資源優(yōu)化方法，其特征在于，所述存儲(chǔ)裝置為固態(tài)硬盤。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的存儲(chǔ)裝置的資源優(yōu)化方法，其特征在于，所述資源回收強(qiáng)度參數(shù)為垃圾回收強(qiáng)度參數(shù)。
6.一種存儲(chǔ)裝置的控制器，其特征在于，包括 接收模塊，用于接收主機(jī)應(yīng)用發(fā)送的IO暫停命令，所述IO暫停命令攜帶業(yè)務(wù)時(shí)間間歇參數(shù)和資源回收強(qiáng)度參數(shù)； 算法執(zhí)行模塊，根據(jù)所述業(yè)務(wù)時(shí)間間歇參數(shù)和資源回收強(qiáng)度參數(shù)執(zhí)行對(duì)應(yīng)的資源回收算法。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的存儲(chǔ)裝置的控制器，其特征在于，所述算法執(zhí)行模塊在所述IO暫停的時(shí)間內(nèi)執(zhí)行對(duì)應(yīng)的所述資源回收算法。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的存儲(chǔ)裝置的控制器，其特征在于，所述控制器還包括 記錄模塊，用于記錄所述業(yè)務(wù)時(shí)間間歇參數(shù)； 調(diào)整模塊，用于當(dāng)前接收的業(yè)務(wù)間歇時(shí)間大于所述已記錄的業(yè)務(wù)間歇時(shí)間時(shí)，增加所述業(yè)務(wù)時(shí)間間歇參數(shù)；和/或當(dāng)前接收的業(yè)務(wù)間歇時(shí)間小于所述已記錄的業(yè)務(wù)間歇時(shí)間時(shí)，減小所述業(yè)務(wù)時(shí)間間歇參數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的存儲(chǔ)裝置的控制器，其特征在于，所述存儲(chǔ)裝置的控制器為固態(tài)硬盤的控制器。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的存儲(chǔ)裝置的控制器，其特征在于，所述資源回收強(qiáng)度參數(shù)為垃圾回收強(qiáng)度參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明適用于存儲(chǔ)裝置的資源優(yōu)化技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種存儲(chǔ)裝置的資源優(yōu)化方法，所述方法包括接收主機(jī)應(yīng)用發(fā)送的IO暫停命令，所述IO暫停命令攜帶業(yè)務(wù)時(shí)間間歇參數(shù)和資源回收強(qiáng)度參數(shù)；根據(jù)所述業(yè)務(wù)時(shí)間間歇參數(shù)和資源回收強(qiáng)度參數(shù)執(zhí)行對(duì)應(yīng)的資源回收算法。本發(fā)明還相應(yīng)的提供一種實(shí)現(xiàn)上述方法的存儲(chǔ)裝置的控制器。借此，本發(fā)明通過(guò)在非連續(xù)性業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)停頓的間歇由上層應(yīng)用直接下發(fā)IO暫停命令給存儲(chǔ)設(shè)備，存儲(chǔ)設(shè)備可以根據(jù)命令信息啟動(dòng)資源優(yōu)化進(jìn)程，以便在IO暫停結(jié)束后，業(yè)務(wù)重新開始時(shí)，存儲(chǔ)系統(tǒng)資源達(dá)到更優(yōu)化的配置，有效提升存儲(chǔ)裝置的讀寫性能。
文檔編號(hào)G06F12/08GK102855198SQ201210280000
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月8日
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