[发明专利]一种适用于互联网存储系统的存储控制方法、系统和装置

说明书

【技术领域】

本发明涉及计算机技术领域，特别涉及一种适用于互联网存储系统的存储控制方法、系统和装置。

【背景技术】

随着半导体介质存储装置的广泛使用，出现了各种各样的存储设备以及多种存储介质，例如固态硬盘(SSD，Solid State Disk)、闪存(flash)卡。现有的SSD和flash卡都是面向通用的存储模型设计的，需要考虑随机读、随机写、顺序读和顺序写这四种读写模式，并且每种读写模式都要保证一定的性能。在flash设备中，读写的基本单元是页(page)，擦除的基本单元是块(block)，一个block一般包括64或者128个page。在写一个page之前，必须擦除整个block。

而互联网存储系统中只有随机读、顺序读和顺序写这三种读写模式，并没有随机写。通常，随机写会带来非常复杂的问题，例如均衡磨损(wear leveling)策略，为了降低写放大和降低合并(merge)操作对性能的影响，现有的存储控制方法都要预留7％到25％的存储空间做缓存(buffer)，如果有随机写或更新写，则将数据先写入该buffer，等到该buffer快满时，执行merge操作，将数据拷入目的地址的存储空间，再把buffer中过时的内容删掉供后续的数据写入。显然，如果直接将现有的存储控制方法直接用于互联网存储系统，则这些必然会增加设计复杂度和硬件成本。

【发明内容】

本发明提供了一种适用于互联网存储系统的存储控制方法、系统和装置，以便于降低设计复杂度和硬件成本。

具体技术方案如下：

一种适用于互联网存储系统的存储控制方法，该方法包括：

CPU在空闲时向存储控制器发送擦除请求指示存储控制器擦除过时的数据块；

所述存储控制器接收到擦除请求后，擦除所述存储控制器所负责存储空间中过时的数据块；

当所述存储控制器接收到写请求后，根据地址映射表将数据写入对应的数据块。

优选地，该方法还包括：所述存储控制器记录各数据块的擦除次数；

所述根据地址映射表将数据写入对应的数据块具体包括：所述存储控制器识别所述存储控制器所负责存储空间中擦除次数最小的空闲块作为目标块，将数据写入所述目标块，并修改地址映射表中写请求的目的逻辑地址所映射的物理地址为所述目标块的物理地址。

或者，该方法还包括：

所述存储控制器记录各数据块的擦除次数；

所述存储控制器在空闲时将擦除次数小于设定第一阈值的数据块与擦除大于设定第二阈值的数据块进行内容交换，并将地址映射表中交换的数据块的物理地址进行交换；其中所述第二阈值大于第一阈值。

具体地，所述CPU在空闲时向存储控制器发送擦除请求包括：

所述CPU中的上层软件将擦除请求分发至线程，再经由软件驱动层发送给各存储通道共用的存储控制器；或者，

CPU中的上层软件将擦除请求分发至线程，再经由软件驱动层发送给各线程所负责存储通道的存储控制器，其中每一个存储通道分别对应一个存储控制器。

其中，所述过时的数据块包括：超过数据块有效时间的数据块、CPU中的上层软件确定出的无用的数据所在的数据块、临时数据所在的数据块。

更进一步地，该方法还包括：所述存储控制器接收到读请求后，根据地址映射表确定读请求的目的逻辑地址所映射的物理地址，并从确定的物理地址读取数据。

另外，该方法还包括：

中断控制器在每一个存储控制器执行完数据处理后，分别向所述CPU发起中断；或者，

中断控制器在所有存储控制器执行完数据处理的操作后，统一向所述CPU发起中断。

优选地，当需要写入的数据占用多个数据块时，从所述存储控制器所负责存储空间的多个plane中分别识别出各plane中擦除次数最小的空闲块作为目标块。

优选地，该方法还包括：所述存储控制器选取不超过预设个数的空闲块标识为保留区；

所述存储控制器在识别所述目标块时，从所负责存储空间中标识为保留区的数据块中选择擦除次数最小的数据块作为目标块；

所述目标块被写入数据后，取消该目标块的保留区标识；

有未标识为保留区的数据块被擦除数据，且被标识为保留区的数据块没有达到所述预设个数，则将被擦除数据的数据块标识为保留区。

一种适用于互联网存储系统的存储控制系统，该存储控制系统包括：CPU和存储控制器；