用于數(shù)據(jù)存儲的數(shù)據(jù)處理方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)存儲領(lǐng)域，具體而言，涉及一種用于數(shù)據(jù)存儲的數(shù)據(jù)處理方法和
>J-U ρ?α裝直。
【背景技術(shù)】
[0002]存儲系統(tǒng)在計算機和互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，用于存儲程序和數(shù)據(jù)。一般地存儲系統(tǒng)中的物理塊擁有有限的擦除讀寫次數(shù)，為了防止某些物理塊被過度使用而造成存儲系統(tǒng)失效，通常在存儲系統(tǒng)中應(yīng)用磨損均衡(wear leveling)，使得整個存儲系統(tǒng)中物理塊的使用程度均勻，提高存儲系統(tǒng)的使用壽命。
[0003]發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的對存儲系統(tǒng)的磨損均衡，通常是根據(jù)存儲系統(tǒng)中物理塊的使用程度來改變數(shù)據(jù)存儲的物理塊，但是由于數(shù)據(jù)被修改的頻度不同，存儲數(shù)據(jù)的物理塊的擦寫次數(shù)也隨著發(fā)生變化，使得存儲系統(tǒng)的磨損均衡處理不合理，給存儲系統(tǒng)帶來了負擔，導(dǎo)致存儲系統(tǒng)的使用壽命短。
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中存儲系統(tǒng)的使用壽命短的問題，目如尚未提出有效的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的主要目的在于提供一種用于數(shù)據(jù)存儲的數(shù)據(jù)處理方法和裝置，以解決存儲系統(tǒng)的使用壽命短問題。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于數(shù)據(jù)存儲的數(shù)據(jù)處理方法。根據(jù)本發(fā)明的用于數(shù)據(jù)存儲的數(shù)據(jù)處理方法包括:獲取用于數(shù)據(jù)存儲的存儲系統(tǒng)的應(yīng)用層的數(shù)據(jù)；將數(shù)據(jù)均勻地寫入到存儲系統(tǒng)的邏輯地址空間中；獲取邏輯地址空間中邏輯地址的更新頻度；通過更新頻度選取存儲系統(tǒng)的物理塊；以及通過選取的物理塊存儲數(shù)據(jù)。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于數(shù)據(jù)存儲的數(shù)據(jù)處理裝置。根據(jù)本發(fā)明的用于數(shù)據(jù)存儲的數(shù)據(jù)處理裝置包括:第一獲取單元，用于獲取用于數(shù)據(jù)存儲的存儲系統(tǒng)的應(yīng)用層的數(shù)據(jù)；寫入單元，用于將數(shù)據(jù)均勻地寫入到存儲系統(tǒng)的邏輯地址空間中；第二獲取單元，用于獲取邏輯地址空間中邏輯地址的更新頻度；選取單元，用于通過更新頻度選取存儲系統(tǒng)的物理塊；以及存儲單元，用于通過選取的物理塊存儲數(shù)據(jù)。
[0008]通過本發(fā)明實施例，獲取用于數(shù)據(jù)存儲的存儲系統(tǒng)的應(yīng)用層的數(shù)據(jù)；將數(shù)據(jù)均勻地寫入到存儲系統(tǒng)的邏輯地址空間中；獲取邏輯地址空間中邏輯地址的更新頻度；通過更新頻度選取存儲系統(tǒng)的物理塊；以及通過選取的物理塊存儲數(shù)據(jù)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存儲系統(tǒng)的使用壽命短的問題，達到了延長存儲系統(tǒng)的使用壽命的效果。
【附圖說明】
[0009]構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
[0010]圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的用于數(shù)據(jù)存儲的數(shù)據(jù)處理裝置的示意圖；
[0011]圖2是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的用于數(shù)據(jù)存儲的數(shù)據(jù)處理裝置的示意圖；
[0012]圖3是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的用于數(shù)據(jù)存儲的數(shù)據(jù)處理裝置的示意圖；
[0013]圖4是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的用于數(shù)據(jù)存儲的數(shù)據(jù)處理方法的流程圖；
[0014]圖5是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的用于數(shù)據(jù)存儲的數(shù)據(jù)處理方法的流程圖；
[0015]圖6是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的用于數(shù)據(jù)存儲的數(shù)據(jù)處理方法的流程圖以及
[0016]圖7是根據(jù)本發(fā)明第四實施例的用于數(shù)據(jù)存儲的數(shù)據(jù)處理方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0017]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明。
[0018]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分的實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應(yīng)當屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0019]需要說明的是，本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當情況下可以互換，以便這里描述的本發(fā)明的實施例。此外，術(shù)語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。
[0020]本發(fā)明實施例提供了一種用于數(shù)據(jù)存儲的數(shù)據(jù)處理裝置，該裝置可以通過計算機設(shè)備實現(xiàn)其功能。
[0021]圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的用于數(shù)據(jù)存儲的數(shù)據(jù)處理裝置的示意圖。如圖1所示，該用于數(shù)據(jù)存儲的數(shù)據(jù)處理裝置包括第一獲取單元10、寫入單元30、第二獲取單元50、選取單元70和存儲單元90。
[0022]第一獲取單元10用于獲取用于數(shù)據(jù)存儲的存儲系統(tǒng)的應(yīng)用層的數(shù)據(jù)。
[0023]存儲系統(tǒng)可以是計算機中由存放程序和數(shù)據(jù)的各種存儲設(shè)備、控制部件及管理信息調(diào)度的設(shè)備(硬件)和算法(軟件)所組成的系統(tǒng)。應(yīng)用層的數(shù)據(jù)可以是來自應(yīng)用層的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，應(yīng)用層的數(shù)據(jù)具有一定的冷熱程度，該冷熱程度用于表示數(shù)據(jù)被修改或者寫入的頻度。根據(jù)數(shù)據(jù)的冷熱程度可以將數(shù)據(jù)分為冷數(shù)據(jù)和熱數(shù)據(jù)，其中，冷數(shù)據(jù)可以是表示被修改的頻度較小的數(shù)據(jù)，長期不會被修改；熱數(shù)據(jù)可以是表示被修改頻度較大的數(shù)據(jù)，表明熱數(shù)據(jù)被使用的頻度高。通過第一獲取單元10獲取應(yīng)用層的數(shù)據(jù)以便于將該應(yīng)用層的數(shù)據(jù)進行存儲。本發(fā)明實施例中的存儲系統(tǒng)可以是固態(tài)硬盤(Solid State Disk，簡稱為SSD)存儲系統(tǒng)。
[0024]寫入單元30用于將數(shù)據(jù)均勻地寫入到存儲系統(tǒng)的邏輯地址空間中。
[0025]邏輯地址空間可以是指一個源程序在編譯或者鏈接裝配后指令和數(shù)據(jù)所用的所有相對地址的空間。在第一獲取單元10獲取到應(yīng)用層的數(shù)據(jù)之后，可以將該應(yīng)用層的數(shù)據(jù)以鍵值對(Key-Value)的方式進行存儲?？梢酝ㄟ^哈希(hash)算法對應(yīng)用層的數(shù)據(jù)進行計算得到該數(shù)據(jù)對應(yīng)的邏輯地址，使得數(shù)據(jù)能夠均勻地寫入邏輯地址空間中，具體地，可以是將邏輯地址空間進行劃分，分成以預(yù)設(shè)大小為單位的多個邏輯地址區(qū)間，然后通過哈希算法將數(shù)據(jù)均勻地分散到各個邏輯地址區(qū)間中。通過寫入單元30將數(shù)據(jù)均勻地寫入到存儲系統(tǒng)的邏輯地址空間中，保證數(shù)據(jù)在邏輯地址空間的均勻性，從而保持數(shù)據(jù)的寫入的頻度的穩(wěn)定性。
[0026]第二獲取單元50用于獲取邏輯地址空間中邏輯地址的更新頻度。
[0027]邏輯地址空間中邏輯地址可以是對邏輯地址空間進行等單位劃分之后得到的邏輯區(qū)域中的邏輯地址。邏輯地址的更新頻度可以是邏輯地址區(qū)域中邏輯地址的更新頻度，通過該更新頻度可以獲取該邏輯地址區(qū)域?qū)?yīng)的數(shù)據(jù)的冷熱程度。例如，當邏輯地址的更新頻度越大，則表示邏輯地址區(qū)域?qū)?yīng)的數(shù)據(jù)為熱數(shù)據(jù)，即該數(shù)據(jù)的被修改的頻度大；反之，則表示邏輯地址區(qū)域?qū)?yīng)的數(shù)據(jù)為冷數(shù)據(jù)，即該數(shù)據(jù)的被修改的頻度小。具體地，第二獲取單元50獲取的邏輯地址的更新頻度可以是通過邏輯地址的數(shù)據(jù)寫入次數(shù)來判斷，根據(jù)數(shù)據(jù)寫入次數(shù)判斷邏輯地址的更新頻度，從而可以得到數(shù)據(jù)的冷熱程度。
[0028]選取單元70用于通過更新頻度選取存儲系統(tǒng)的物理塊。
[0029]物理塊可以是存儲系統(tǒng)中，記錄介質(zhì)上的存儲數(shù)據(jù)的物理區(qū)域，通常在存儲系統(tǒng)中，物理塊主要分為free塊、used塊、erroneous塊和scrub塊四種，其中，free塊b表不可以使用過的空閑的物理塊，used塊表示已經(jīng)使用的物理塊，erroneous塊表示出現(xiàn)錯誤的物理塊，scrub塊表示需要搬移的物理塊。通過更新頻度選取存儲系統(tǒng)的物理塊可以是采用動態(tài)磨損均衡的方式進行選取，其中，動態(tài)磨損均衡是指存儲系統(tǒng)的上層邏輯需要獲取一個空閑的物理塊來寫數(shù)據(jù)的時候，采用一定的規(guī)則選擇合適的物理塊。具體地，動態(tài)磨損均衡使用的方法可以是首先通過更新頻度確定數(shù)據(jù)的冷熱程度，即數(shù)據(jù)被修改的頻度，如果確定數(shù)據(jù)長期不會被修改的，則從空閑的物理塊中選擇擦除次數(shù)最多的物理塊，將數(shù)據(jù)存儲到該物理塊中；如果確定數(shù)據(jù)的修改頻度較高，或者無法確定數(shù)據(jù)的修改頻度的，則選擇擦除次數(shù)最小的空閑的物理塊，將數(shù)據(jù)存儲到該擦除次數(shù)最小的物理塊中。
[0030]存儲單元90用于通過選取的物理塊存儲數(shù)據(jù)。
[0031]在選取單元70選取到物力塊之后，存儲單元90將應(yīng)用層的數(shù)據(jù)存儲到選取的物理塊上。
[0032]本發(fā)明實施例中，存儲系統(tǒng)還可以具有靜態(tài)磨損均衡的功能，其中，靜態(tài)磨損均衡可以是指在已經(jīng)使用的物理塊中找到擦除次數(shù)最小的物理塊，然后把該物理塊上的數(shù)據(jù)搬移到擦除次數(shù)比較多的物理塊上，例如，在已經(jīng)使用的物理塊組中找到擦除次數(shù)最小的A塊，在空閑的物理塊組中找到擦除次數(shù)最多的B塊，把A塊上的數(shù)據(jù)搬移到B塊上面去，把B塊插入到已經(jīng)使用的物力塊組中，把A塊的數(shù)據(jù)擦除后插入到空閑的物理塊組中。靜態(tài)磨損均衡可以分為幾種模式，通過不同的模式觸發(fā)靜態(tài)磨損均衡，其中，每種模式的觸發(fā)條件不是一樣的，靜態(tài)磨損均衡的模式如下:
[0033]I)前臺模式，當