[发明专利]一种基于数据特征的SSD存储方法、装置及系统

说明书

本发明实施例提供一种基于数据特征的SSD存储方法、装置及系统，用于提高文件系统在固态硬盘的可靠性。该方法包括：SSD接收文件系统在进行初始化的过程中发送的数据写入特征信息，数据写入特征信息用于表征文件系统中元数据的写入特征；进而，根据数据写入特征信息确定元数据所需的元数据存储空间的大小，并在SSD的数据区中设置用于存储元数据的目标存储区域，实现将元数据存储空间使用更可靠的存储介质(如Nand Flash的SLC区域)来存储，提高元数据存储的可靠性。并且，SSD会提供元数据读写的私有命令，使文件系统可通过私有命令进行元数据读写，以及使用普通读写命令进行用户数据读写，提高读写效率。

技术领域

本发明涉及存储领域，特别涉及一种基于数据特征的SSD存储方法、装置及系统。

背景技术

固态硬盘(Solid State Drives，SSD)是一种用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，通常由控制单元和存储单元(如FLASH芯片、DRAM芯片等)组成。

目前市面上的SSD主要有两类，一类是普通用户使用的消费类产品，一般采用SATA接口，性能一般，适合读多写少的情况，以家用为主；另一类是企业级产品，以PCIE+NVME协议为主，具有低延迟和高性能的特点，并且价格非常高。

上面两种SSD都是通用的，没有一套识别文件系统的机制，对文件系统里的元数据存储跟普通数据的存储方式完全一样。随着TLC(一个存储单元保存3bits信息)Nand Flash的普及，以及QLC(一个存储单元保持4bits信息)的产品化，导致Nand的可靠性越来越低。目前的SSD普遍采用TLC介质的Flash作为存储介质，如果元数据保存在TLC介质里，其安全性较低。在实际使用过程中，也经常碰到因为元数据读写失败导致整个文件系统不能正常读写甚至彻底崩溃的情况，但实际上里面大部分用户数据可能并没有丢失，这种情况对用户来说是极大的损失。

因此，现有技术中的存储装置的存储可靠性较低。

发明内容

本发明实施例提供一种基于数据特征的固态硬盘SSD存储方法、装置及系统，用于解决固态硬盘的存储可靠性较低的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供一种基于数据特征的固态硬盘SSD存储方法，包括以下步骤：

接收文件系统在进行初始化的过程中发送的数据写入特征信息，所述数据写入特征信息用于表征所述文件系统中元数据对应的数据段及所述数据段的写入特征；

根据所述数据写入特征信息，确定所述元数据所需的元数据存储空间的大小；

根据所述元数据存储空间的大小，在所述SSD的数据区中设置用于存储所述元数据的目标存储区域；其中，所述目标存储区域的存储空间不小于所述元数据存储空间，且所述目标存储区域中单位存储单元的数据存储量小于所述数据区中除所述目标存储区域之外的其他存储区域中单位存储单元的数据存储量，即使用更可靠的存储介质(如NandFlash的SLC区域)来存储元数据，提高元数据的存储的可靠性。

可选的，所述根据所述数据写入特征信息，确定所述元数据所需的数据存储空间的大小，包括：

根据所述数据写入特征信息所指示的所述系统文件中元数据对应的多个元数据段及每个元数据段的写入特征，计算所述多个元数据段中每个元数据段的存储空间的大小；

将所述多个元数据段中每个元数据段的存储空间进行求和，获得所述元数据对应的存储空间的大小。

可选的，所述根据所述元数据存储空间的大小，在所述SSD的数据区中设置用于存储所述元数据的目标存储区域，包括：

根据所述元数据存储空间的大小，在所述SSD的数据区中划分出存储空间大于等于所述元数据存储空间的目标存储区域；

将所述目标存储区域的存储模式设置为SLC存储模式。