[发明专利]用于管理数据存储的方法、设备和计算机程序产品

说明书

本公开的实施例旨提供一种用于管理数据存储的方法、设备和计算机程序产品。该方法包括：响应于接收到使与第一物理盘上的第一盘切片相关联的逻辑存储单元与所述第一盘切片解除关联的请求，确定与所述第一盘切片相关联的信息；基于所述信息，生成与所述第一盘切片相对应的第一条目和第二条目；将所述第一条目添加到失效盘切片队列中，以使得存储在所述第一盘切片上的数据能够被清除；以及将所述第二条目添加到空闲盘切片队列中，以使得所述第一盘切片能够与另一逻辑存储单元关联。以此方式，能够显著改善系统的写I/O性能，增加了SSD的生命周期。

技术领域

本公开的实施例总体涉及数据存储，更具体地，涉及一种用于管理数据存储的方法、设备和计算机程序产品。

背景技术

固态盘(SSD)将数据存储在闪存单元中。该闪存单元被分组为通常4到16KB的页面并且被组合成通常为128到512页的块。例如512KB的闪存单元，其具有128页的块中的4KB的页。闪存单元只能在空的时候直接写入，否则必须先擦除它们。由于硬件限制，擦除命令总是影响整个块。当需要再次覆盖写入的页面时，SSD需要启动读取-擦除-修改周期：整个块的内容存储在缓存中，然后整个块被擦除，然后被覆盖的页面被写入缓存的块，然后才能将整个更新的块写入闪存介质。这种现象称为写入放大。

“解除关联(UNMAP)”(其在ATA命令集中称为TRIM，在SCSI命令集中称为UNMAP)允许操作系统通知SSD哪些数据块不再使用并且可以在内部擦除。取消关联后，SSD可以在数据再次写入块时直接擦除块，从而减少写入放大。UNMAP还增加了SSD的生命周期，因为SSD的后台碎片回收中的数据移动量减少了。

映射器(Mapper)可以启动解除关联的过程。当映射器发现逻辑存储单元的数据无用时，会向发送解除逻辑存储单元和与该逻辑存储单元相关联的盘切片的请求，以释放盘切片的资源。在当前的解除关联实现中，仅仅是盘切片被释放，从而使得这些盘切片被标记为空闲以用于后续的分配。然而，在该过程中对后端SSD不执行任何操作。也就是说，解除映射的逻辑存储单元的数据仍然存储在SSD上，尽管数据已经失效。

发明内容

本公开的实施例旨在提供一种用于数据处理的方法、设备和计算机程序产品，以解决现有技术中存在的问题。

在本公开的第一方面，提供一种用于管理数据存储的方法。所述方法包括响应于接收到使与第一物理盘上的第一盘切片相关联的逻辑存储单元与所述第一盘切片解除关联的请求，确定与所述第一盘切片相关联的信息；基于所述信息，生成与所述第一盘切片相对应的第一条目和第二条目；将所述第一条目添加到失效盘切片队列中，以使得存储在所述第一盘切片上的数据能够被清除；以及将所述第二条目添加到空闲盘切片队列中，以使得所述第一盘切片能够与另一逻辑存储单元关联。

在本公开的第二方面，提供一种用于管理数据存储的设备。所述设备包括至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器耦合的存储器，所述存储器包含有存储于其中的指令，所述指令在被所述至少一个处理单元执行时，使得所述设备执行动作，所述动作包括：响应于接收到使与第一物理盘上的第一盘切片相关联的逻辑存储单元与所述第一盘切片解除关联的请求，确定与所述第一盘切片相关联的信息；基于所述信息，生成与所述第一盘切片相对应的第一条目和第二条目；将所述第一条目添加到失效盘切片队列中，以使得存储在所述第一盘切片上的数据能够被清除；以及将所述第二条目添加到空闲盘切片队列中，以使得所述第一盘切片能够与另一逻辑存储单元关联。

在本公开的第三方面，提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品被有形地存储在非瞬态计算机可读介质上并且包括机器可执行指令，所述机器可执行指令在被执行时使机器执行上述第一方面所述的方法的步骤。

提供发明内容部分是为了简化的形式来介绍对概念的选择，它们在下文的具体实施方式中将被进一步描述。发明内容部分无意标识本公开内容的关键特征或主要特征，也无意限制本公开内容的范围。

附图说明