本發(fā)明涉及存儲(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀寫方法及裝置。

背景技術(shù)：

近年來，超融合技術(shù)迅速崛起。超融合的核心在于集群存儲(chǔ)，即多臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備中的存儲(chǔ)空間聚合成一個(gè)存儲(chǔ)資源池，再向虛擬化管理軟件提供存儲(chǔ)服務(wù)。

目前，超融合在硬件配置上通常采用“SSD+HDD”的混合磁盤，數(shù)據(jù)均勻的分布在多臺(tái)X86服務(wù)器的HDD(Hard Disk Drive，硬盤驅(qū)動(dòng)器)或SSD(Solid State Drive，固態(tài)硬盤)上，軟件上采用緩存、分層等優(yōu)化手段，能夠以較低的價(jià)格提供較高性能和較大容量，性價(jià)比較高。然而由于硬件的技術(shù)特征限制，SSD的使用壽命是有限且較短的，比如只能全盤擦除1000次，5000次等，當(dāng)達(dá)到擦除次數(shù)，SSD里面的閃存顆粒將不能再寫入，此時(shí)需要更換新的SSD，由于X86服務(wù)器的機(jī)箱空間緊張，往往所有的硬盤盤位都已被使用，無法再拔掉舊的SSD之前插入新的SSD，因此為防止數(shù)據(jù)丟失，需要將SSD中的數(shù)據(jù)寫入至HDD中進(jìn)行存儲(chǔ)，然后再拔掉舊的SSD并插入新的SSD進(jìn)行更換。

但是，SSD上存儲(chǔ)的是熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)對應(yīng)于HDD上的存儲(chǔ)位置是零散的，把數(shù)據(jù)刷入到HDD中都是隨機(jī)讀寫操作，速度很慢，導(dǎo)致更換SSD時(shí)間過長，影響了用戶體驗(yàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提出一種存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀寫方法及裝置，旨在實(shí)現(xiàn)更換SDD硬盤過程中數(shù)據(jù)的快速讀寫，從而提升SDD硬盤的更換速度，提升用戶體驗(yàn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀寫方法，所述方法包括如下步驟：

獲取待更換的固態(tài)硬盤的容量大小，根據(jù)所述容量大小將所述待更換的固態(tài)硬盤中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)劃分為N等份；

為預(yù)設(shè)的N個(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器分別劃分一塊連續(xù)的存儲(chǔ)空間；

從所述待更換的固態(tài)硬盤中讀取劃分好的N等份數(shù)據(jù)，將讀取到的所述N等份數(shù)據(jù)分別對應(yīng)地寫入所述N個(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器的連續(xù)存儲(chǔ)空間中。

可選地，所述從所述待更換的固態(tài)硬盤中讀取劃分好的N等份數(shù)據(jù)，將讀取到的所述N等份數(shù)據(jù)分別對應(yīng)地寫入所述N個(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器的連續(xù)存儲(chǔ)空間中的步驟之后，還包括：

檢測是否存在新的固態(tài)硬盤插入；

若是，則從所述N個(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器中讀取寫入的所述N等份數(shù)據(jù)，將讀取到的所述N等份數(shù)據(jù)寫入所述新的固態(tài)硬盤中。

可選地，所述檢測是否存在新的固態(tài)硬盤插入的步驟之前，還包括：

建立地址轉(zhuǎn)換關(guān)系映射表；

當(dāng)所述待更換的固態(tài)硬盤中的數(shù)據(jù)被訪問時(shí)，根據(jù)所述地址轉(zhuǎn)換關(guān)系映射表從對應(yīng)的硬盤驅(qū)動(dòng)器中讀取所述被訪問的數(shù)據(jù)。

可選地，所述建立地址轉(zhuǎn)換關(guān)系映射表的步驟包括：

將存儲(chǔ)在所述待更換的固態(tài)硬盤中的數(shù)據(jù)地址作為原地址，將所述原地址中的數(shù)據(jù)寫入至對應(yīng)的硬盤驅(qū)動(dòng)器中的地址作為新地址；

根據(jù)所述原地址和所述新地址的對應(yīng)關(guān)系建立地址轉(zhuǎn)換關(guān)系映射表。

可選地，所述獲取待更換的固態(tài)硬盤的容量大小，根據(jù)所述容量大小將所述待更換的固態(tài)硬盤中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)劃分為N等份的步驟之前，還包括：

當(dāng)偵測到上層應(yīng)用的數(shù)據(jù)寫入指令對，控制所述上層應(yīng)用的待寫入數(shù)據(jù)寫入至非所述待更換的固態(tài)硬盤中。

此外，為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀寫裝置，所述裝置包括：

第一劃分模塊，用于獲取待更換的固態(tài)硬盤的容量大小，根據(jù)所述容量大小將所述待更換的固態(tài)硬盤中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)劃分為N等份；

第二劃分模塊，用于為預(yù)設(shè)的N個(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器分別劃分一塊連續(xù)的存儲(chǔ)空間；

第一讀寫模塊，用于從所述待更換的固態(tài)硬盤中讀取劃分好的N等份數(shù)據(jù)，將讀取到的所述N等份數(shù)據(jù)分別對應(yīng)地寫入所述N個(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器的連續(xù)存儲(chǔ)空間中。

可選地，所述裝置還包括：

檢測模塊，用于檢測是否存在新的固態(tài)硬盤插入；

第二讀寫模塊，用于若存在新的固態(tài)硬盤插入，則從所述N個(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器中讀取寫入的所述N等份數(shù)據(jù)，將讀取到的所述N等份數(shù)據(jù)寫入所述新的固態(tài)硬盤中。

可選地，所述裝置還包括：

建立模塊，用于建立地址轉(zhuǎn)換關(guān)系映射表；

讀取模塊，用于當(dāng)所述待更換的固態(tài)硬盤中的數(shù)據(jù)被訪問時(shí)，根據(jù)所述地址轉(zhuǎn)換關(guān)系映射表從對應(yīng)的硬盤驅(qū)動(dòng)器中讀取所述被訪問的數(shù)據(jù)。

可選地，所述建立模塊還用于：

將存儲(chǔ)在所述待更換的固態(tài)硬盤中的數(shù)據(jù)地址作為原地址，將所述原地址中的數(shù)據(jù)寫入至對應(yīng)的硬盤驅(qū)動(dòng)器中的地址作為新地址；

根據(jù)所述原地址和所述新地址的對應(yīng)關(guān)系建立地址轉(zhuǎn)換關(guān)系映射表。

可選地，所述裝置還包括：

控制模塊，用于當(dāng)偵測到上層應(yīng)用的數(shù)據(jù)寫入指令對，控制所述上層應(yīng)用的待寫入數(shù)據(jù)寫入至非所述待更換的固態(tài)硬盤中。

本發(fā)明獲取待更換的固態(tài)硬盤的容量大小，根據(jù)所述容量大小將所述待更換的固態(tài)硬盤中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)劃分為N等份；為預(yù)設(shè)的N個(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器分別劃分一塊連續(xù)的存儲(chǔ)空間；從所述待更換的固態(tài)硬盤中讀取劃分好的N等份數(shù)據(jù)，將讀取到的所述N等份數(shù)據(jù)分別對應(yīng)地寫入所述N個(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器的連續(xù)存儲(chǔ)空間中。本發(fā)明考慮了固態(tài)硬盤和硬盤驅(qū)動(dòng)器的讀寫特性，啟動(dòng)N個(gè)任務(wù)，通過這N個(gè)任務(wù)將待更換的固態(tài)硬盤中的數(shù)據(jù)定向地寫入硬盤驅(qū)動(dòng)器的連續(xù)存儲(chǔ)空間中，從而能夠?qū)崿F(xiàn)更換SDD硬盤過程中數(shù)據(jù)的快速讀寫，提升SDD硬盤的更換速度，提升用戶體驗(yàn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀寫方法第一實(shí)施例的流程示意圖；

圖2為存儲(chǔ)數(shù)據(jù)從SSD對應(yīng)寫入HDD的應(yīng)用場景示意圖；

圖3為本發(fā)明存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀寫方法第二實(shí)施例的流程示意圖；

圖4為本發(fā)明存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀寫方法第三實(shí)施例的流程示意圖；

圖5為本發(fā)明存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀寫方法第四實(shí)施例的流程示意圖；

圖6為本發(fā)明存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀寫裝置第一實(shí)施例的功能模塊示意圖；

圖7為本發(fā)明存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀寫裝置第二實(shí)施例的功能模塊示意圖；

圖8為本發(fā)明存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀寫裝置第三實(shí)施例的功能模塊示意圖；

圖9為本發(fā)明存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀寫裝置第四實(shí)施例的功能模塊示意圖。

本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。

具體實(shí)施方式

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。

本發(fā)明提供一種存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀寫方法。

參照圖1，圖1為本發(fā)明存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀寫方法第一實(shí)施例的流程示意圖。所述方法包括如下步驟：

步驟S10，獲取待更換的固態(tài)硬盤的容量大小，根據(jù)所述容量大小將所述待更換的固態(tài)硬盤中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)劃分為N等份。

在本實(shí)施例中，固態(tài)硬盤即SSD(Solid State Drive)，SSD是利用半導(dǎo)體器件flash作為存儲(chǔ)介質(zhì)的一種硬盤，相對于傳統(tǒng)硬盤而言，SSD擁有更快的讀寫速度、更小更輕薄，并且具有省電、低功耗和抗震等特性，但是由于其價(jià)格較高且擦寫次數(shù)有限，因此在超融合系統(tǒng)中一般采用“SSD+HDD”的混合磁盤，以獲取較高的性價(jià)比。其中，HDD(Hard Disk Drive)即硬盤驅(qū)動(dòng)器，也即常說的電腦硬盤。

具體地，超融合是采用標(biāo)準(zhǔn)X86架構(gòu)的服務(wù)器，每臺(tái)X86服務(wù)器都可以插若干塊磁盤，例如2U的機(jī)架式服務(wù)器就可以插8塊或者12塊3.5寸的磁盤，超融合系統(tǒng)通過分布式存儲(chǔ)把集群內(nèi)所有服務(wù)器上的磁盤整合起來，虛擬成存儲(chǔ)資源池，再向虛擬化管理軟件提供存儲(chǔ)服務(wù)。超融合產(chǎn)品由于通常采用機(jī)架式服務(wù)器，磁盤盤位都很有限，很多時(shí)候所有的盤位都已經(jīng)插上了磁盤，而一般SSD中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)為熱數(shù)據(jù)，HDD中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)為冷數(shù)據(jù)，在更換SSD的過程中，為防止SSD中存儲(chǔ)的熱數(shù)據(jù)丟失，必須將舊SSD上的數(shù)據(jù)遷走并撥掉舊SSD，才能插入新的SSD。

在本實(shí)施例中，用戶可以在服務(wù)器的顯示頁面上選中本批次要更換的SSD，執(zhí)行更換命令。為了保證更換SSD期間服務(wù)器不中斷業(yè)務(wù)，IO性能不會(huì)下降太多，整個(gè)集群中的SSD可以分成若干批(>＝3批)進(jìn)行更換。

在確定待更換的SSD后，服務(wù)器獲取待更換的固態(tài)硬盤SSD的容量大小，不同類型的SSD容量大小不同，如64G，128G，256G等等，根據(jù)不同SSD的容量大小將SSD中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)劃分為N等份，以容量為128G的SSD為例，若將其數(shù)據(jù)劃分為4等份，則每塊數(shù)據(jù)的大小為32G。

步驟S20，為預(yù)設(shè)的N個(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器分別劃分一塊連續(xù)的存儲(chǔ)空間。

服務(wù)器劃分好SSD中的數(shù)據(jù)之后，再為預(yù)設(shè)的N個(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器分別劃分一塊連續(xù)的存儲(chǔ)空間，為保證連續(xù)的存儲(chǔ)空間足夠容納待寫入的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，其中，每個(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器中連續(xù)的存儲(chǔ)空間的大小應(yīng)大于或等于待更換SSD容量大小的1/N。相對于分散的存儲(chǔ)空間，數(shù)據(jù)寫入連續(xù)存儲(chǔ)空間的寫入速度更快，能夠更好地發(fā)揮HDD的寫入性能。

步驟S30，從所述待更換的固態(tài)硬盤中讀取劃分好的N等份數(shù)據(jù)，將讀取到的所述N等份數(shù)據(jù)分別對應(yīng)地寫入所述N個(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器的連續(xù)存儲(chǔ)空間中。

在劃分好SSD中的數(shù)據(jù)和HDD中的存儲(chǔ)空間后，服務(wù)器再將數(shù)據(jù)從SSD拷貝到HDD，其過程為：從所述待更換的固態(tài)硬盤中讀取劃分好的N等份數(shù)據(jù)，將讀取到的所述N等份數(shù)據(jù)分別對應(yīng)地寫入所述N個(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器的連續(xù)存儲(chǔ)空間中。

對整個(gè)超融合系統(tǒng)而言，為提高數(shù)據(jù)從SSD拷貝到HDD的速度，可以只將SSD的數(shù)據(jù)拷貝到本節(jié)點(diǎn)的HDD里面，而不跨節(jié)點(diǎn)拷貝。通常超融合SSD的HDD的配置，一塊SSD會(huì)對應(yīng)若干塊HDD，例如：2U 8盤位的節(jié)點(diǎn)通常采用2塊SSD+6塊HDD的配置，1塊SSD對應(yīng)3塊HDD。

參照圖2，圖2為存儲(chǔ)數(shù)據(jù)從SSD對應(yīng)寫入HDD的應(yīng)用場景示意圖。假定1塊SSD對應(yīng)N塊HDD，為了保證拷貝速度達(dá)到最大，服務(wù)器可以并發(fā)地啟動(dòng)N個(gè)任務(wù)，這N個(gè)任務(wù)分別從SSD里面讀取第1，2，…N塊數(shù)據(jù)，再將讀取出來的數(shù)據(jù)寫入到對應(yīng)的HDD的連續(xù)存儲(chǔ)空間中，由于SSD的性能更高，一塊SSD的順序IO性能相當(dāng)于若干塊HDD的順序IO性能，以SATA(串行ATA)接口和400GB的SSD為例，讀取速度可以達(dá)到500MB/s，如果1塊SSD對應(yīng)3塊HDD，10000轉(zhuǎn)的HDD可以達(dá)到150MB/s的寫入速度，3個(gè)任務(wù)并發(fā)進(jìn)行，可以達(dá)到450MB/s的寫入速度，這樣只需15分鐘左右就可以把SSD中的數(shù)據(jù)拷貝到HDD中去。當(dāng)然，N個(gè)拷貝任務(wù)也可以不同時(shí)進(jìn)行，比如，先執(zhí)行N/2個(gè)任務(wù)，再執(zhí)行剩余的N/2個(gè)任務(wù)，具體實(shí)施中可以進(jìn)行靈活設(shè)置。

在本實(shí)施例中，服務(wù)器獲取待更換的固態(tài)硬盤的容量大小，根據(jù)所述容量大小將所述待更換的固態(tài)硬盤中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)劃分為N等份；為預(yù)設(shè)的N個(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器分別劃分一塊連續(xù)的存儲(chǔ)空間；從所述待更換的固態(tài)硬盤中讀取劃分好的N等份數(shù)據(jù)，將讀取到的所述N等份數(shù)據(jù)分別對應(yīng)地寫入所述N個(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器的連續(xù)存儲(chǔ)空間中。本實(shí)施例考慮了固態(tài)硬盤和硬盤驅(qū)動(dòng)器的讀寫特性，啟動(dòng)N個(gè)任務(wù)，通過這N個(gè)任務(wù)將待更換的固態(tài)硬盤中的數(shù)據(jù)定向地寫入硬盤驅(qū)動(dòng)器的連續(xù)存儲(chǔ)空間中，從而能夠?qū)崿F(xiàn)更換SDD硬盤過程中數(shù)據(jù)的快速讀寫，提升SDD硬盤的更換速度，提升用戶體驗(yàn)。

進(jìn)一步地，參照圖3，圖3為本發(fā)明存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀寫方法第二實(shí)施例的流程示意圖?；谏鲜鰣D1所示的實(shí)施例，在步驟S30之后，還可以包括：

步驟S40，檢測是否存在新的固態(tài)硬盤插入；

步驟S50，若存在新的固態(tài)硬盤插入，則從所述N個(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器中讀取寫入的所述N等份數(shù)據(jù)，將讀取到的所述N等份數(shù)據(jù)寫入所述新的固態(tài)硬盤中。

在本實(shí)施例中，在數(shù)據(jù)從SSD拷貝至HDD拷貝完成后，服務(wù)器通過界面輸出提示信息，提示用戶將舊的SSD拔掉并插入新的SSD，待客戶完成更換SSD的操作后，服務(wù)器檢測新的SSD固態(tài)硬盤，對新插入的SSD完成必要的初始化工作，如分區(qū)、按照緩存和分層模塊的需要對新的SSD作格式化處理等。完成后初始化工作后，服務(wù)器再啟動(dòng)N個(gè)任務(wù)，這N個(gè)任務(wù)分別將之前拷貝至N個(gè)HDD的連續(xù)存儲(chǔ)空間中的數(shù)據(jù)寫入到新的SSD中的對應(yīng)位置，以將數(shù)據(jù)恢復(fù)到SSD。數(shù)據(jù)恢復(fù)完畢后，新的SSD即替代了舊SSD，新寫入的數(shù)據(jù)可以寫入該新SSD的緩存和分層空間，讀取的數(shù)據(jù)可以直接從該新SSD讀取。同樣地，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)回寫至新的SSD的過程中，N個(gè)拷貝任務(wù)可以同時(shí)進(jìn)行，也可以分批進(jìn)行，具體實(shí)施中可以進(jìn)行靈活設(shè)置。

在本實(shí)施例中，通過啟用和之前的讀寫過程相反的過程，在檢測到新的固態(tài)硬盤插入時(shí)，將HDD中的數(shù)據(jù)回寫至新的固態(tài)硬盤中，從而使得新的SSD替代了舊的SSD，保證了SSD中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。

進(jìn)一步地，參照圖4，圖4為本發(fā)明存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀寫方法第三實(shí)施例的流程示意圖?；谏鲜鰣D3所示的實(shí)施例，在步驟S40之前，還可以包括：

步驟S60，建立地址轉(zhuǎn)換關(guān)系映射表；

步驟S70，當(dāng)所述待更換的固態(tài)硬盤中的數(shù)據(jù)被訪問時(shí)，根據(jù)所述地址轉(zhuǎn)換關(guān)系映射表從對應(yīng)的硬盤驅(qū)動(dòng)器中讀取所述被訪問的數(shù)據(jù)。

在本實(shí)施例中，在將SSD中的數(shù)據(jù)拷貝至HDD中后，需要建立地址轉(zhuǎn)換關(guān)系映射表，在數(shù)據(jù)拷貝完成到新的固態(tài)硬盤插入之前的這段時(shí)間內(nèi)，若上層應(yīng)用讀取的數(shù)據(jù)是待更換的SSD種存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，則可以根據(jù)地址轉(zhuǎn)換關(guān)系映射表從HDD中讀取相應(yīng)的數(shù)據(jù)。其中，建立地址轉(zhuǎn)換關(guān)系映射表的具體步驟包括：

步驟S61，將存儲(chǔ)在所述待更換的固態(tài)硬盤中的數(shù)據(jù)地址作為原地址，將所述原地址中的數(shù)據(jù)寫入至對應(yīng)的硬盤驅(qū)動(dòng)器中的地址作為新地址；

步驟S62，根據(jù)所述原地址和所述新地址的對應(yīng)關(guān)系建立地址轉(zhuǎn)換關(guān)系映射表。

比如，上層應(yīng)用訪問的數(shù)據(jù)在SSD中的地址為0x1000，則將0x1000作為原地址，該原地址中的數(shù)據(jù)經(jīng)拷貝寫入至HDD中的0x1100位置，故將0x1100作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的新地址，從而根據(jù)數(shù)據(jù)的原地址和新地址建立地址轉(zhuǎn)換關(guān)系映射表。當(dāng)上層應(yīng)用訪問SSD中的數(shù)據(jù)時(shí)，由于SSD的數(shù)據(jù)已經(jīng)被切分成N塊分別存放到N個(gè)HDD的一塊連續(xù)存儲(chǔ)空間里了，此時(shí)通過地址轉(zhuǎn)換就可以知道SSD的0x1000的地址位于哪塊HDD的哪個(gè)偏移位置，然后從該HDD的偏移位置讀取相應(yīng)數(shù)據(jù)即可。

需要說明的是，服務(wù)器將N塊硬盤驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)拷貝回新的SSD，此過程數(shù)據(jù)地址的轉(zhuǎn)換可以參考地址轉(zhuǎn)換關(guān)系映射表，使得每塊數(shù)據(jù)在新的SSD中的存儲(chǔ)地址和在舊的SSD中的地址保持一致，在數(shù)據(jù)寫入新的SSD之后，可以刪除地址轉(zhuǎn)換關(guān)系映射表，并將對舊的SSD的訪問變成對新的SSD的訪問，這樣完成新舊SSD的替換，由于每塊數(shù)據(jù)在舊的SSD和新的SSD中的地址是一樣的，所以只要修改一下盤符，就可以使得上層應(yīng)用正常訪問新的SSD中的數(shù)據(jù)。

本實(shí)施例通過建立地址轉(zhuǎn)換關(guān)系映射表，保證了SSD中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)在遷移之后能夠正常讀取，從而保證了超融合系統(tǒng)在SSD更換期間業(yè)務(wù)的不中斷。

進(jìn)一步地，參照圖5，圖5為本發(fā)明存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀寫方法第四實(shí)施例的流程示意圖?；谏鲜龅膶?shí)施例，在步驟S10之前，還可以包括：

步驟S80，當(dāng)偵測到上層應(yīng)用的數(shù)據(jù)寫入指令對，控制所述上層應(yīng)用的待寫入數(shù)據(jù)寫入至非所述待更換的固態(tài)硬盤中。

在將SSD中的數(shù)據(jù)拷貝至HDD的過程中，為了避免待更換的SSD中的數(shù)據(jù)產(chǎn)生更新，需要對上層應(yīng)用新寫入的數(shù)據(jù)進(jìn)行重定向，讓新寫入的數(shù)據(jù)先緩存到其他的不在本批次更換的SSD中，即一旦用戶確定了待更換的固態(tài)硬盤，則服務(wù)器偵測到上層應(yīng)用的數(shù)據(jù)寫入指令時(shí)，需控制上層應(yīng)用的待寫入數(shù)據(jù)寫入至非待更換的固態(tài)硬盤中。本實(shí)施例中數(shù)據(jù)的重定向可以通過預(yù)設(shè)程序?qū)崿F(xiàn)，待寫入數(shù)據(jù)的寫入位置可以根據(jù)用戶需要進(jìn)行靈活設(shè)置。

在本實(shí)施例中，通過控制上層應(yīng)用的待寫入數(shù)據(jù)寫入至非待更換的固態(tài)硬盤中，不僅保證了上層應(yīng)用數(shù)據(jù)的快速寫入，也保證了更換SSD過程中不會(huì)有新的數(shù)據(jù)寫入SSD，進(jìn)一步提升了SSD硬盤的更換速度。

本發(fā)明還提供一種存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀寫裝置。

參照圖6，圖6為本發(fā)明存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀寫裝置第一實(shí)施例的功能模塊示意圖。所述裝置包括：

第一劃分模塊10，用于獲取待更換的固態(tài)硬盤的容量大小，根據(jù)所述容量大小將所述待更換的固態(tài)硬盤中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)劃分為N等份；

在本實(shí)施例中，固態(tài)硬盤即SSD(Solid State Drive)，SSD是利用半導(dǎo)體器件flash作為存儲(chǔ)介質(zhì)的一種硬盤，相對于傳統(tǒng)硬盤而言，SSD擁有更快的讀寫速度、更小更輕薄，并且具有省電、低功耗和抗震等特性，但是由于其價(jià)格較高且擦寫次數(shù)有限，因此在超融合系統(tǒng)中一般采用“SSD+HDD”的混合磁盤，以獲取較高的性價(jià)比。其中，HDD(Hard Disk Drive)即硬盤驅(qū)動(dòng)器，也即常說的電腦硬盤。

具體地，超融合是采用標(biāo)準(zhǔn)X86架構(gòu)的服務(wù)器，每臺(tái)X86服務(wù)器都可以插若干塊磁盤，例如2U的機(jī)架式服務(wù)器就可以插8塊或者12塊3.5寸的磁盤，超融合系統(tǒng)通過分布式存儲(chǔ)把集群內(nèi)所有服務(wù)器上的磁盤整合起來，虛擬成存儲(chǔ)資源池，再向虛擬化管理軟件提供存儲(chǔ)服務(wù)。超融合產(chǎn)品由于通常采用機(jī)架式服務(wù)器，磁盤盤位都很有限，很多時(shí)候所有的盤位都已經(jīng)插上了磁盤，而一般SSD中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)為熱數(shù)據(jù)，HDD中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)為冷數(shù)據(jù)，在更換SSD的過程中，為防止SSD中存儲(chǔ)的熱數(shù)據(jù)丟失，必須將舊SSD上的數(shù)據(jù)遷走并撥掉舊SSD，才能插入新的SSD。

在本實(shí)施例中，用戶可以在服務(wù)器的顯示頁面上選中本批次要更換的SSD，執(zhí)行更換命令。為了保證更換SSD期間服務(wù)器不中斷業(yè)務(wù)，IO性能不會(huì)下降太多，整個(gè)集群中的SSD可以分成若干批(>＝3批)進(jìn)行更換。

在確定待更換的SSD后，第一劃分模塊10獲取待更換的固態(tài)硬盤SSD的容量大小，不同類型的SSD容量大小不同，如64G，128G，256G等等，根據(jù)不同SSD的容量大小將SSD中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)劃分為N等份，以容量為128G的SSD為例，若將其數(shù)據(jù)劃分為4等份，則每塊數(shù)據(jù)的大小為32G。

第二劃分模塊20，用于為預(yù)設(shè)的N個(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器分別劃分一塊連續(xù)的存儲(chǔ)空間；

第一劃分模塊10劃分好SSD中的數(shù)據(jù)之后，第二劃分模塊20再為預(yù)設(shè)的N個(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器分別劃分一塊連續(xù)的存儲(chǔ)空間，為保證連續(xù)的存儲(chǔ)空間足夠容納待寫入的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，其中，每個(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器中連續(xù)的存儲(chǔ)空間的大小應(yīng)大于或等于待更換SSD容量大小的1/N。相對于分散的存儲(chǔ)空間，數(shù)據(jù)寫入連續(xù)存儲(chǔ)空間的寫入速度更快，能夠更好地發(fā)揮HDD的寫入性能。

第一讀寫模塊30，用于從所述待更換的固態(tài)硬盤中讀取劃分好的N等份數(shù)據(jù)，將讀取到的所述N等份數(shù)據(jù)分別對應(yīng)地寫入所述N個(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器的連續(xù)存儲(chǔ)空間中。

在劃分好SSD中的數(shù)據(jù)和HDD中的存儲(chǔ)空間后，第一讀寫模塊30再將數(shù)據(jù)從SSD拷貝到HDD，其過程為：從所述待更換的固態(tài)硬盤中讀取劃分好的N等份數(shù)據(jù)，將讀取到的所述N等份數(shù)據(jù)分別對應(yīng)地寫入所述N個(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器的連續(xù)存儲(chǔ)空間中。

對整個(gè)超融合系統(tǒng)而言，為提高數(shù)據(jù)從SSD拷貝到HDD的速度，可以只將SSD的數(shù)據(jù)拷貝到本節(jié)點(diǎn)的HDD里面，而不跨節(jié)點(diǎn)拷貝。通常超融合SSD的HDD的配置，一塊SSD會(huì)對應(yīng)若干塊HDD，例如：2U 8盤位的節(jié)點(diǎn)通常采用2塊SSD+6塊HDD的配置，1塊SSD對應(yīng)3塊HDD。

參照圖2，圖2為存儲(chǔ)數(shù)據(jù)從SSD對應(yīng)寫入HDD的應(yīng)用場景示意圖。假定1塊SSD對應(yīng)N塊HDD，為了保證拷貝速度達(dá)到最大，服務(wù)器可以并發(fā)地啟動(dòng)N個(gè)任務(wù)，這N個(gè)任務(wù)分別從SSD里面讀取第1，2，…N塊數(shù)據(jù)，再將讀取出來的數(shù)據(jù)寫入到對應(yīng)的HDD的連續(xù)存儲(chǔ)空間中，由于SSD的性能更高，一塊SSD的順序IO性能相當(dāng)于若干塊HDD的順序IO性能，以SATA(串行ATA)接口和400GB的SSD為例，讀取速度可以達(dá)到500MB/s，如果1塊SSD對應(yīng)3塊HDD，10000轉(zhuǎn)的HDD可以達(dá)到150MB/s的寫入速度，3個(gè)任務(wù)并發(fā)進(jìn)行，可以達(dá)到450MB/s的寫入速度，這樣只需15分鐘左右就可以把SSD中的數(shù)據(jù)拷貝到HDD中去。當(dāng)然，N個(gè)拷貝任務(wù)也可以不同時(shí)進(jìn)行，比如，先執(zhí)行N/2個(gè)任務(wù)，再執(zhí)行剩余的N/2個(gè)任務(wù)，具體實(shí)施中可以進(jìn)行靈活設(shè)置。

在本實(shí)施例中，第一劃分模塊10獲取待更換的固態(tài)硬盤的容量大小，根據(jù)所述容量大小將所述待更換的固態(tài)硬盤中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)劃分為N等份；第二劃分模塊20為預(yù)設(shè)的N個(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器分別劃分一塊連續(xù)的存儲(chǔ)空間；第一讀寫模塊30從所述待更換的固態(tài)硬盤中讀取劃分好的N等份數(shù)據(jù)，將讀取到的所述N等份數(shù)據(jù)分別對應(yīng)地寫入所述N個(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器的連續(xù)存儲(chǔ)空間中。本實(shí)施例考慮了固態(tài)硬盤和硬盤驅(qū)動(dòng)器的讀寫特性，啟動(dòng)N個(gè)任務(wù)，通過這N個(gè)任務(wù)將待更換的固態(tài)硬盤中的數(shù)據(jù)定向地寫入硬盤驅(qū)動(dòng)器的連續(xù)存儲(chǔ)空間中，從而能夠?qū)崿F(xiàn)更換SDD硬盤過程中數(shù)據(jù)的快速讀寫，提升SDD硬盤的更換速度，提升用戶體驗(yàn)。

進(jìn)一步地，參照圖7，圖7為本發(fā)明存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀寫裝置第二實(shí)施例的功能模塊示意圖?；谏鲜鰣D6所示的實(shí)施例，所述裝置還包括：

檢測模塊40，用于檢測是否存在新的固態(tài)硬盤插入；

第二讀寫模塊50，用于若存在新的固態(tài)硬盤插入，則從所述N個(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器中讀取寫入的所述N等份數(shù)據(jù)，將讀取到的所述N等份數(shù)據(jù)寫入所述新的固態(tài)硬盤中。

在本實(shí)施例中，在數(shù)據(jù)從SSD拷貝至HDD拷貝完成后，服務(wù)器通過界面輸出提示信息，提示用戶將舊的SSD拔掉并插入新的SSD，待客戶完成更換SSD的操作后，檢測模塊40檢測新的SSD固態(tài)硬盤，對新插入的SSD完成必要的初始化工作，如分區(qū)、按照緩存和分層模塊的需要對新的SSD作格式化處理等。完成后初始化工作后，第二讀寫模塊50再啟動(dòng)N個(gè)任務(wù)，這N個(gè)任務(wù)分別將之前拷貝至N個(gè)HDD的連續(xù)存儲(chǔ)空間中的數(shù)據(jù)寫入到新的SSD中的對應(yīng)位置，以將數(shù)據(jù)恢復(fù)到SSD。數(shù)據(jù)恢復(fù)完畢后，新的SSD即替代了舊SSD，新寫入的數(shù)據(jù)可以寫入該新SSD的緩存和分層空間，讀取的數(shù)據(jù)可以直接從該新SSD讀取。同樣地，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)回寫至新的SSD的過程中，N個(gè)拷貝任務(wù)可以同時(shí)進(jìn)行，也可以分批進(jìn)行，具體實(shí)施中可以進(jìn)行靈活設(shè)置。

在本實(shí)施例中，通過啟用和之前的讀寫過程相反的過程，在檢測到新的固態(tài)硬盤插入時(shí)，將HDD中的數(shù)據(jù)回寫至新的固態(tài)硬盤中，從而使得新的SSD替代了舊的SSD，保證了SSD中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。

進(jìn)一步地，參照圖8，圖8為本發(fā)明存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀寫裝置第三實(shí)施例的功能模塊示意圖。基于上述圖7所示的實(shí)施例，所述裝置還包括：

建立模塊60，用于建立地址轉(zhuǎn)換關(guān)系映射表；

讀取模塊70，用于當(dāng)所述待更換的固態(tài)硬盤中的數(shù)據(jù)被訪問時(shí)，根據(jù)所述地址轉(zhuǎn)換關(guān)系映射表從對應(yīng)的硬盤驅(qū)動(dòng)器中讀取所述被訪問的數(shù)據(jù)。

在本實(shí)施例中，在將SSD中的數(shù)據(jù)拷貝至HDD中后，建立模塊60建立地址轉(zhuǎn)換關(guān)系映射表，在數(shù)據(jù)拷貝完成到新的固態(tài)硬盤插入之前的這段時(shí)間內(nèi)，若上層應(yīng)用讀取的數(shù)據(jù)是待更換的SSD種存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，則讀取模塊70可以根據(jù)地址轉(zhuǎn)換關(guān)系映射表從HDD中讀取相應(yīng)的數(shù)據(jù)。

所述建立模塊60還用于：

將存儲(chǔ)在所述待更換的固態(tài)硬盤中的數(shù)據(jù)地址作為原地址，將所述原地址中的數(shù)據(jù)寫入至對應(yīng)的硬盤驅(qū)動(dòng)器中的地址作為新地址；

根據(jù)所述原地址和所述新地址的對應(yīng)關(guān)系建立地址轉(zhuǎn)換關(guān)系映射表。

比如，上層應(yīng)用訪問的數(shù)據(jù)在SSD中的地址為0x1000，則將0x1000作為原地址，該原地址中的數(shù)據(jù)經(jīng)拷貝寫入至HDD中的0x1100位置，故將0x1100作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的新地址，從而根據(jù)數(shù)據(jù)的原地址和新地址建立地址轉(zhuǎn)換關(guān)系映射表。當(dāng)上層應(yīng)用訪問SSD中的數(shù)據(jù)時(shí)，由于SSD的數(shù)據(jù)已經(jīng)被切分成N塊分別存放到N個(gè)HDD的一塊連續(xù)存儲(chǔ)空間里了，此時(shí)通過地址轉(zhuǎn)換就可以知道SSD的0x1000的地址位于哪塊HDD的哪個(gè)偏移位置，然后從該HDD的偏移位置讀取相應(yīng)數(shù)據(jù)即可。

需要說明的是，服務(wù)器將N塊硬盤驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)拷貝回新的SSD，此過程數(shù)據(jù)地址的轉(zhuǎn)換可以參考地址轉(zhuǎn)換關(guān)系映射表，使得每塊數(shù)據(jù)在新的SSD中的存儲(chǔ)地址和在舊的SSD中的地址保持一致，在數(shù)據(jù)寫入新的SSD之后，可以刪除地址轉(zhuǎn)換關(guān)系映射表，并將對舊的SSD的訪問變成對新的SSD的訪問，這樣完成新舊SSD的替換，由于每塊數(shù)據(jù)在舊的SSD和新的SSD中的地址是一樣的，所以只要修改一下盤符，就可以使得上層應(yīng)用正常訪問新的SSD中的數(shù)據(jù)。

本實(shí)施例通過建立地址轉(zhuǎn)換關(guān)系映射表，保證了SSD中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)在遷移之后能夠正常讀取，從而保證了超融合系統(tǒng)在SSD更換期間業(yè)務(wù)的不中斷。

進(jìn)一步地，參照圖9，圖9為本發(fā)明存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀寫裝置第四實(shí)施例的功能模塊示意圖。基于上述的實(shí)施例，所述裝置還包括：

控制模塊80，用于當(dāng)偵測到上層應(yīng)用的數(shù)據(jù)寫入指令對，控制所述上層應(yīng)用的待寫入數(shù)據(jù)寫入至非所述待更換的固態(tài)硬盤中。

在將SSD中的數(shù)據(jù)拷貝至HDD的過程中，為了避免待更換的SSD中的數(shù)據(jù)產(chǎn)生更新，需要對上層應(yīng)用新寫入的數(shù)據(jù)進(jìn)行重定向，讓新寫入的數(shù)據(jù)先緩存到其他的不在本批次更換的SSD中，即一旦用戶確定了待更換的固態(tài)硬盤，則控制模塊80偵測到上層應(yīng)用的數(shù)據(jù)寫入指令時(shí)，需控制上層應(yīng)用的待寫入數(shù)據(jù)寫入至非待更換的固態(tài)硬盤中。本實(shí)施例中數(shù)據(jù)的重定向可以通過預(yù)設(shè)程序?qū)崿F(xiàn)，待寫入數(shù)據(jù)的寫入位置可以根據(jù)用戶需要進(jìn)行靈活設(shè)置。

在本實(shí)施例中，通過控制上層應(yīng)用的待寫入數(shù)據(jù)寫入至非待更換的固態(tài)硬盤中，不僅保證了上層應(yīng)用數(shù)據(jù)的快速寫入，也保證了更換SSD過程中不會(huì)有新的數(shù)據(jù)寫入SSD，進(jìn)一步提升了SSD硬盤的更換速度。

以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。