[发明专利]一种虚拟SSD与SSD异构镜像的磁盘阵列缓存方法

权利要求书

1.一种虚拟SSD与SSD异构镜像的磁盘阵列缓存方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将磁盘进行逻辑分区为两个部分，其中上半部分组成RAID0或RAID5结构作为虚拟SSD，用于备份真实SSD中脏数据，虚拟SSD采用日志写的方式，并设置有ram写缓存，也可以用独立的磁盘来做虚拟SSD。下半部分根据用户需要组装成不同RAID结构，用作数据阵列，以存放冷数据；

（2）建立数据盘和真实SSD缓存之间地址映射哈希查找表，设置计时器，用于定期地将虚拟SSD的ram写缓存中缓存的数据写入到虚拟SSD中；

（3）接收来自上层文件系统的请求，对于读请求，当读请求不在真实SSD中命中时，从数据阵列中读取数据即可，当读请求在真实SSD中命中时，直接从真实SSD中读出该读请求对应的数据即可，对于写请求，当写请求不在真实SSD中命中时，直接将其写入数据盘中即可，当在真实SSD中命中时，把写请求对应的数据写入到真实SSD，并以日志写方式写入虚拟SSD中。

2.根据权利要求1所述的磁盘阵列缓存方法，其特征在于，步骤（3）包括以下子步骤：

（3-1）接收来自上层文件系统的请求，并判断该请求是读请求还是写请求，如果是读请求则转入步骤（3-2），如果是写请求则转入步骤（3-7）；

（3-2）根据该读请求的逻辑地址（Logical Block Address，简称LBA）对应的数据块块号在（2）中地址映射哈希查找表中进行查找，判断该表中是否存储有该请求块号对应在真是SSD中块地址，如果存在，则表示该读请求对应的数据块存储在真实SSD中，并进入步骤（3-3），否则表示该读请求对应的数据块没有在真实SSD中缓存，然后转入步骤（3-4）；

（3-3）从真实SSD中读取该读请求对应的数据块，并将该数据块返回给上层文件系统，过程结束；

（3-4）从数据阵列中读取该读请求对应的数据块，并判断计时器是否达到规定的计时周期，若到达计时周期，表示需要进行数据阵列中热数据选取和真实SSD中冷数据淘汰，则进入步骤（3-5），否则进入步骤（3-6）；

（3-5）根据数据淘汰算法选取真实SSD中变冷的数据淘汰到数据阵列中，同时作废虚拟SSD中的对应副本，并将数据阵列中变热的数据写入真实SSD中，然后进入步骤（3-6）；

（3-6）将该读请求对应的数据块返回给上层文件系统，过程结束；

（3-7）根据该写请求的逻辑地址获得请求块号，根据请求的数据块块号在（2）中地址映射哈希查找表中进行查找，判断该表中是否存储有该请求块号对应在真是SSD中块地址，如果存在，进入步骤（3-11），否则转入步骤（3-8）；

（3-8）将该写请求对应的数据块写入数据阵列中，并判断计时器是否达到规定的计时周期，若到达计时周期，则进入步骤（3-9），否则进入步骤（3-10）；

（3-9）根据数据淘汰算法选取真实SSD中变冷的数据淘汰到数据阵列中，并将数据阵列中变热的数据写入真实SSD中，然后进入步骤（3-10）；

（3-10）将该写请求对应的数据块返回给上层文件系统，过程结束；

（3-11）将该写请求对应的数据写入其在真实SSD中的对应位置；

（3-12）把该写请求对应的数据以日志写方式写入虚拟SSD中，过程结束。

3.根据权利要求2所述的磁盘阵列缓存方法，其特征在于，步骤（3-12）包括以下子步骤：

（3-12-1）判断虚拟SSD的ram写缓存中数据是否已满，并根据计时器判断时间是否达到写入周期的结束，如果数据未满且时间没有到达写入周期的结束，则进入步骤（3-12-5），如果数据已满或者时间达到写入周期的结束，则进入步骤（3-12-2）；

（3-12-2）判断虚拟SSD空间是否已满，如果已满，则对虚拟SSD空间进行整理，然后进入步骤（3-12-3），否则，直接进入步骤（3-12-3）；

（3-12-3）把虚拟SSD的ram写缓存中缓存的数据整体写入虚拟SSD的当前条带指针cur所指向的条带，清空虚拟SSD的ram写缓存，同时，将虚拟SSD中受影响而变旧的副本数据作废；

（3-12-4）虚拟SSD的当前条带指针cur向下移动若干条带的距离，移动的距离是由ram缓存了的数据条带数而定；

（3-12-5）把数据写入虚拟SSD的ram写缓存，过程结束。