CN105808150A - 用于混合式储存设备的固态硬盘快取*** - Google Patents

用于混合式储存设备的固态硬盘快取*** Download PDF

Info

Publication number
CN105808150A
CN105808150A CN201410834245.4A CN201410834245A CN105808150A CN 105808150 A CN105808150 A CN 105808150A CN 201410834245 A CN201410834245 A CN 201410834245A CN 105808150 A CN105808150 A CN 105808150A
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
solid state
hard disc
cache
block
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410834245.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105808150B (zh
Inventor
陈文贤
黄明仁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xianzhi Yunduan Data Co Ltd
Original Assignee
Xianzhi Yunduan Data Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xianzhi Yunduan Data Co Ltd filed Critical Xianzhi Yunduan Data Co Ltd
Priority to CN201410834245.4A priority Critical patent/CN105808150B/zh
Publication of CN105808150A publication Critical patent/CN105808150A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105808150B publication Critical patent/CN105808150B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于混合式储存设备的固态硬盘快取***。该***包含:一固态硬盘,用以储存快取数据,该固态硬盘分为一重复模式快取区与一动态替换快取区;及一快取管理模块,包含:一输入/输出分析单元,用于侦测在多个连续检测时间间隔中,对一硬盘的区块进行存取的输入/输出请求,及依序储存对应第一区块的第一数据到该重复模式快取区;及一热数据搜寻单元,用于侦测在一独立检测时间间隔中,对一硬盘进行存取的输入/输出请求,及依序储存对应第二区块的第二数据到该动态替换快取区。

Description

用于混合式储存设备的固态硬盘快取***
技术领域
本发明涉及一种固态硬盘快取***,特别是涉及一种用于混合式储存设备的固态硬盘快取***,通过储存配置机制,能有较高的性能。
背景技术
传统上,为了解决数据中心或企业内由于随机存取工作负载所造成的过高的输入/输出延迟问题,可能会部署大型和过多数量的磁性硬盘。如此一来,较多的硬盘读取头可以减少两个连续读取同一磁盘上的机率,进而提高在硬盘上整体存取的性能。然而,因为过度的部署而存在多种缺点,例如,越来越多的保护设备、额外空间使用、***运行更多的供电与冷却***,以及高维护成本等。此外,过多的容量增加致使***的使用率可能会减少。
最近,一种广为采纳的解决方案为采取固态硬盘的快速读取(随机或顺序)配合硬盘的操作。很明显,利用这样的解决方案的储存***是一个混合式储存设备。固态硬盘用作一种快取的功能。也就是说,仅热数据(最常被使用的数据)暂存于固态硬盘中,提供存取。一旦这些储存的数据不再如此地"热",它们将被移除且原来的空间留给其它热数据使用。很多非热数据会储存于硬盘中。这样的储存***有很多的好处,首先,对尖峰需求而言,固态硬盘快取能提供更佳的尖峰性能数值。其次,固态硬盘快取能在虚拟储存***环境下,共同使用的工作负载间转移。再者,预先分配热数据到固态硬盘快取能对性能需求做灵活的响应。在固态硬盘快取转移的背景下,固态硬盘快取可事先释放快要不被使用的数据,以移转固态硬盘快取到其它的工作负载,其它的工作负载应能被预测或周期性的出现。的确,若能预测个别工作负载的高峰期时间,固态硬盘快取也能仅运作于单个工作负载。
固态硬盘与随机存取内存均可成为快取***。虽然快取和硬盘一起运作时具有绝佳的储存性能,固态硬盘快取却不遵从传统随机存取内存快取的原则。它的读取远快于写入,顺序读取/写入快于随机读取/写入。最重要的是,固态硬盘在一定次数的写入后会失效,因而当运行这样的混合式储存设备时,控制固态硬盘快取的写入时机至为重要。
许多的现有专利提供了新的技术以满足以上需求。例如,美国专利公开号第20140244959号公开了一种具有用于不同型态储存设备控制手段的储存***。该储存***包含:一硬盘储存设备;一固态硬盘储存设备;及一储存设备控制器,其中该储存设备控制器搜集关于在该硬盘储存设备中多个区各个负载的负载信息。它能基于该些搜集的负载信息,在硬盘储存设备中选择一个迁移候选区,并将该选择的候选区中的数据迁移到固态硬盘储存设备中。储存设备控制器搜集每单位时间内输入/输出请求的计数作为该负载信息,它也基于来自该负载延时的平均寿命选择候选区。该平均寿命可进一步由减去在硬盘储存设备每一区的负载经过时间而计算出。很明显地,迁移到固态硬盘设备数据的选择是基于负载信息持续的延时。该***不包括周期性地重复负载,该些负载可能不会持续很长一段时间,但却含有定期的和频繁的请求模式。来自硬盘的这种重复负载存取绝对会伤害该储存***的性能。
美国专利公开号第20140258668号提供了在混合式数据储存***中用于管理储存空间的***与方法。该应用的***与方法基于数据源、数据型态、数据功能或其它相近的参数,智能地分配数据到固态硬盘(或其它相对高性能的磁盘)与其它数据储存设备,比如硬盘中。于至少一固态硬盘与至少一其它磁盘形式间的智能分配,允许通过储存空间的有效使用来增进***性能。在一混合式数据储存集中,该应用能自适应地从链接的选项中选取最快的储存设备,同时维持最大性能及最有效地少量数据写入。此外,数据分配到混合式数据储存***中的储存设备可能是自动地控制或具体地由用户设置。虽然许多因素都考虑到分配数据,但固态硬盘的命中率无法改善,这进一步限制了固态硬盘的使用。
因此,为了有效率地运作混合式储存设备,一种用来控制和其它硬盘一起使用的固态硬盘快取***是非常需要的。特别是,该***可操作来改善固态硬盘使用的命中率及达到更高的性能。
发明内容
为了解决上述问题,依照本发明的一个态样,公开了一种用于混合式储存设备的固态硬盘快取***。该***包含一固态硬盘和一快取管理模块,其中,该固态硬盘用以储存快取数据,该固态硬盘分为一重复模式快取区与一动态替换快取区;及该快取管理模块包含一输入/输出分析单元和一热数据搜寻单元,其中,该输入/输出分析单元用于侦测在多个连续检测时间间隔中,对一硬盘的区块进行存取的输入/输出请求,及依序储存对应第一区块的第一数据到该重复模式快取区,在每一连续检测时间间隔中,该第一区块至少被重复存取二次;及该热数据搜寻单元用于侦测在一独立检测时间间隔中,对一硬盘进行存取的输入/输出请求,及依序储存对应第二区块的第二数据到该动态替换快取区,在该独立检测时间间隔中,该第二区块至少被存取二次。
依照本发明,该固态硬盘快取***进一步包含一写入硬盘模块,如果该第一数据为写入指令所请求且当该输入/输出分析单元发现一第一百分比的重复模式快取区空间被数据所占据时,用以直接储存该第一数据到一硬盘中。该第一百分比为90%或任何高于90%的百分比。如果该第二数据为写入指令所请求且该输入/输出分析单元发现一第二百分比的动态替换快取区的空间被数据所占据时,该写入硬盘模块进一步用于直接储存该第二数据到一硬盘中。该第二百分比为90%或任何高于90%的百分比。无论第一和第二百分比都是由***管理员所设置的配置值并考虑***特性、SLA(ServiceLevelAgreement)或QoS(QualityofService),90%或高于90%的数值较佳。
固态硬盘快取***进一步包含一随机存取内存模块,该随机存取内存模块中包括一区虚拟表,其中该区虚拟表为一映像表,用于持续追踪该第一区块与第二区块的区块状态;如果在区虚拟表中的逻辑区块在该固态硬盘中的对应映像区块属于动态替换快取区,则在区虚拟表中的逻辑区块被标示为动态替换快取区块;如果在区虚拟表中的逻辑区块在该固态硬盘中的对应映像区块属于重复模式快取区,则在区虚拟表中的逻辑区块被标示为重复模式快取区块;当该输入/输出分析单元发现在该动态替换快取区中一特定的第二数据变成一第一数据时,则映像到在该动态替换快取区中特定的第二数据的动态替换快取区块被标示为重复模式快取区块,而该动态替换快取区中原数据内容并不作任何更动。
在偏好的情况下,当该输入/输出分析单元发现一群第一区块被重复存取时,在下次该第一区块被存取前,对应的第一数据将被储存到该重复模式快取区中。当该输入/输出分析单元发现一群第一区块不被重复存取时,在下次该第一区块被存取后,对应的第一数据将从该重复模式快取区中移除。当一群新的第一数据及/或第二数据预期在未来的一特定时间点会被存取,该输入/输出分析单元清除在该重复模式快取区中的一部分空间及/或在该动态替换快取区中的一部分空间。一快取置换算法由该热数据搜寻单元所采用,以清除在动态替换快取区中一部分的第二数据。该快取置换算法为最少最近使用(LeastRecentlyUsed,LRU)算法、最少较常使用(LeastFrequentlyUsed,LFU)算法,或自适应替换快取(AdaptiveReplacementCaching,ARC)算法。由在该动态替换快取区的热数据搜寻单元所使用的算法是从该些快取置换算法中,依照储存设备不同的使用方式所选出,或停止应用于读取或写入指令。当混合式储存设备遇到持续性地、每秒输入输出运作次数高与快取命中率低时,为避免低效能与无意义的快取,该热数据搜寻单元停止储存由读取指令请求的第二数据。该快取管理模块与写入硬盘模块的形式为服务器中的一适配卡或一连接器,或安装于服务器中的软件。
本发明利用固态硬盘中分离的重复模式快取区与动态替换快取区的优点,各自储存(或快取)重复和经常使用的数据。其它固态硬盘快取机制可能会遗落重复使用的数据而没快取到,这样会降低整体混合式储存设备的效能。从而,本发明能顺畅有效率地运作一套混合式储存设备。最重要的是,固态硬盘快取的命中率能改善。
附图说明
图1为依照本发明用于混合式储存设备的快取***的示意图;
图2为在连续检测时间间隔中存取区块的记录;
图3为在独立检测时间间隔中存取区块的记录;
图4为在平常日混合式储存设备的一种工作负载分布;
图5为在平常日混合式储存设备的另一种工作负载分布。
附图标记说明:10-快取***;20-混合式储存设备;100-固态硬盘;102-重复模式快取区;104-动态替换快取区;200-服务器;202-快取管理模块;2022-输入/输出分析单元;2024-热数据搜寻单元;204-写入硬盘模块;206-随机存取内存模块;2062-区虚拟表;302-硬盘;304-硬盘;401-应用主机;402-应用主机;A1、A2、A3、B1、B2、B3、B4、C1、C2、C3、C4-区块。
具体实施方式
本发明将参照下列的实施方式而更具体地描述。
请参阅图1,本发明的一实施例通过该图而说明。一快取***10用来改善一混合式储存设备20的性能。在本实施例中,混合式储存设备20由一固态硬盘100与两个硬盘302与304组成。依照本发明的精神,固态硬盘与硬盘的数量均不限于一个或两个,依照一个***需要运作的需求,它们可以是任何数量。混合式储存设备20可能以磁盘阵列的形式存在于数据中心里,它也可以仅仅是单一主机中的一个固态硬盘混碟(SolidStateHardDrive,SSHD)。在本实施例中,该混合式储存设备20为一磁盘阵列。
快取***10包括固态硬盘100与一服务器200,快取***10是由改变固态硬盘100原来作业方式而达成。因此,任何在混合式储存设备中的具有以下数据结构的固态硬盘,都被视作本发明的实践。固态硬盘100分成两个区:一重复模式快取区102及一动态替换快取区104。固态硬盘100用来储存快取数据,而非所有来自应用主机401与402写入指令的数据。重复模式快取区102与动态替换快取区104也可用来储存快取数据,只不过是不同类别的快取数据。
服务器200中包括一快取管理模块202、一写入硬盘模块204与一随机存取内存模块206,这些元件中的每一项都将详细描述于下。快取管理模块202中包括一输入/输出分析单元2022与一热数据搜寻单元2024。输入/输出分析单元2022能侦测对硬盘302或304内区块进行存取的输入/输出请求。这也就是说输入/输出分析单元2022侦测到硬盘302或304的写入指令与读取指令,以及其相关的区块。该侦测程序在当下时间之前,持续多个连续检测时间间隔。如果在每一连续检测时间间隔中,有对应第一区块的第一数据,其中第一区块至少被重复存取二次,则该些第一数据依序储存到重复模式快取区102中。为了对这点有较佳的理解,请参见图2。
图2为被存取区块的记录。图2左侧显示硬盘302中的区块阵列,图中仅绘示2个区块用以说明。事实上,一硬盘可能包含数千个区块,图2是用于说明目的例子,并不用来限制本发明。某些区块被标示为A1、A2、A3、B1、B2、B3、B4、C1、C2,C3、与C4,它们被侦测到曾被存取过(此处,很明显地,"存取"指的是接收到的读取指令,不是写入指令。一般来说,读取指令与写入指令都适用于本发明)。A1到A3代表一个完整的数据。B1与B2表示一数据且B3与B4表示另一数据,这两个数据同时被存取。C1到C4代表另一个完整的数据。右侧描述区块存取的时序。时间t0表示现在。ta1、ta2、ta3,与ta4是过去的时间点。任两个相邻时间点间的时间间隔就是连续检测时间间隔,例如ta2与ta3间。可以看见A1、A2,与A3在ta1到t0间被存取3次,B1、B2、B3与B4出现2次,分别在ta3到ta2及ta2到ta1间。C1、C2、C3与C4在每个连续检测时间间隔内都出现。如果定义在每个连续检测时间间隔所有被存取的区块为第一区块,其对应的第一数据能被依序快取(储存)到重复模式快取区102,那么C1、C2、C3与C4都是第一区块。
如果定义在3个连续检测时间间隔内都被存取的区块为第一区块,其对应的第一数据能被依序快取(储存)到重复模式快取区102,那B1、B2、B3、B4、C1、C2、C3与C4都是第一区块。这些第一区块依序储存于重复模式快取区102中以供未来顺序读取之用。因为本发明要求该些区块在每一连续检测时间间隔中,应至少被重复存取两次,虽然A1、A2,与A3在ta1到t0间被集中存取,它们并不算是第一区块。同时,最少存取次数可依照任何混合式储存设备20的性能需求而改变,连续检测时间间隔取决于工作负载与服务层级协议(ServiceLevelAgreement,SLA)或服务质量(QualityofService,QoS)需求中的定义。通常,它可以是数秒(繁重工作负载与较高性能需求)到数十分钟(轻工作负载与低性能需求)。
热数据搜寻单元2024用来侦测在一独立检测时间间隔中,对一硬盘进行存取的输入/输出请求。相似地,热数据搜寻单元2024侦测到硬盘302或304的写入指令与读取指令,及其相关的区块。不同于输入/输出分析单元2022,热数据搜寻单元2024依序储存对应第二区块的第二数据到动态替换快取区104中,其中第二区块在该独立检测时间间隔内至少被存取二次。请参阅图3。以图2中硬盘302内相同的存取区块为例,如果独立检测时间间隔为连续检测时间间隔的两倍(ta4到ta2的时间等于tb2到tb1的时间,ta2到t0的时间等于tb1到t0的时间),依照定义,在独立检测时间间隔tb2到tb1内,C1、C2、C3,与C4为第二区块,而在独立检测时间间隔tb1到t0内,A1、A2、A3、C1、C2、C3,与C4都是第二区块。当然,独立检测时间间隔不必一定是连续检测时间间隔的两倍,独立检测时间间隔与连续检测时间间隔间可有任何倍数关系。
如果第一数据为写入指令所请求且输入/输出分析单元2022发现重复模式快取区102快要满了,写入硬盘模块204能直接储存第一数据到一硬盘302或304中。如上所讨论,储存在重复模式快取区102的第一数据可来自写入指令或读取指令。对写入快取,因为第一数据最终将写入硬盘302或304中,某些第一数据无法储存到重复模式快取区102可能不会损害混合式储存设备20的性能。这是因为直接储存在硬盘302或304的第一数据可能在将来不会经常被存取。因而,如果重复模式快取区102快速地被写入,或一第一百分比的重复模式快取区102空间被数据所占据时,稍后发生的第一数据将直接储存到硬盘302或304中。实作上,第一百分比可以是90%或任何高于90%的百分比。相似地,如果第二数据为写入指令所请求且输入/输出分析单元2022发现动态替换快取区104快速地被写入,或一第二百分比的动态替换快取区104空间为数据所占据时,写入硬盘模块204也能直接储存第二数据到硬盘302或304中。第二百分比也可以是90%或任何高于90%的百分比。无论第一和第二百分比都是由***管理员所设置的配置值一并考虑***特性、服务层级协议或服务质量需求。90%或高于90%的数值较佳。
为了改善重复模式快取区102与动态替换快取区104的效率,随机存取内存模块206应用了一区虚拟表2062。区虚拟表2062是一个映像表,用于持续追踪固态硬盘100(重复模式快取区102与动态替换快取区104)的区块状态。如果在区虚拟表2062的逻辑区块在固态硬盘100中的对应映像区块属于动态替换快取区104,在区虚拟表2062的逻辑区块被标示为动态替换快取区块。另一方面,如果在区虚拟表2062的逻辑区块在固态硬盘100中的对应映像区块属于重复模式快取区102,在区虚拟表2062的逻辑区块被标示为重复模式快取区块。当输入/输出分析单元2022发现该动态替换快取区中特定的一第二数据104变成第一数据,不必要从动态替换快取区104移除该数据并重写到重复模式快取区102中。对于映像到动态替换快取区104中该特定的第二数据的动态替换快取区块,它们能仅被直接标示为重复模式快取区块。动态替换快取区中特定的第二数据104不作任何更动。因为随机存取内存运作速度比固态硬盘100快,混合式储存设备20必须以较慢的速度对重复模式快取区102与动态替换快取区104进行修改,对随机存取内存模块206执行小改变绝对有益于混合式储存设备20。混合式储存设备20的性能可因此而提升。
要注意的是一种由热数据搜寻单元2024所采用的快取置换算法用来清除一部分储存在动态替换快取区104中的第二数据。这快取置换算法用来清除动态替换快取区104中某些较少使用的第二数据,以便新需求的第二数据能在动态替换快取区104中被快取。有几种快取置换算法可以使用。例如,最少最近使用(LeastRecentlyUsed,LRU)算法、最少较常使用(LeastFrequentlyUsed,LFU)算法,或自适应替换快取(AdaptiveReplacement快取,ARC)算法,不同使用方案需要不同的算法。一种由在动态替换快取区104的热数据搜寻单元2024所使用的算法是从该些快取置换算法中,依照储存设备不同的使用方式所选出,或停止应用于读取或写入指令。
依照不同的使用方式,每一个算法会在某些使用状况中展现比其它算法更好的性能。有个问题是混合式储存设备20不知道请求发生的状况,作业环境中也存在太多的变量。但特定现象能显示出最近使用的快取置换算法是没用的。例如,如果混合式储存设备20(或动态替换快取区104)遇到持续性地、每秒输入输出运作次数高及快取命中率低,这就暗示着该应用的快取置换算法是个无效的选择。因而,热数据搜寻单元2024将会停止储存来自读取指令请求的第二数据,取而代之的是另一种快取置换算法。也就是说读取快取暂时停止而写入快取不受影响。
依照本发明的精神,在某些可预测(或重复)情况出现前,输入/输出分析单元2022能调整动态替换快取区104中的快取数据。请见图4,该图显示在平常日混合式储存设备20的工作负载分布情况。来自应用主机401与402的一工作负载显示一种急剧增加的工作负载大约出现在9:00,这可能是由员工上线工作,要向服务器200索取数据所造成的。一群第一区块D被侦测到在这阶段中,平日每天都会被重复存取。当然,如果该群第一区块D储存在硬盘302中,当人们要求对其存取而不做任何改变,每秒输入输出运作次数将变高,而延迟也会发生。因此,当输入/输出分析单元2022发现该群第一区块D重复被存取时,在下次该第一区块被存取前,对应的第一数据将被储存到重复模式快取区102中。例如,第一数据将在平日8:30被储存到重复模式快取区102。也就是说基于输入/输出分析单元2022,数据预取出到重复模式快取区102中,而不是等待热数据搜寻单元2024的快取置换算法动态更新动态替换快取区104。
相反地,如果输入/输出分析单元2022发现一群第一区块"不"被重复存取(它们必在先前某些时刻重复地被存取),在下次该第一区块被存取后,对应的第一数据将由重复模式快取区102中移除。请参阅图5,该图显示混合式储存设备20的另一个工作负载。很清楚该工作负载在9:00到21:00是相当重的。在此期间,一群第一区块E被观察到并没有被存取。因此,该群第一区块E将被移除。例如,他将于隔日8:50分后移除。预先移除储存数据能提供其它工作负载在动态替换快取区104中更多的快取空间。
本实施例的上述例子是基于历史检测的数据。如果工作负载能预测或给定,本发明也适用。换句话说,当一群新的第一数据及/或第二数据被预测在未来的一特定时间点进行存取,输入/输出分析单元2022会清除一部分重复模式快取区102的空间及/或一部分动态替换快取区104的空间。因而,新的第一数据及/或第二数据能在该预测的时点储存。任何能够提供这样服务的合适的方法、算法或模块都能使用。最好使用由相同发明人于美国专利申请案第14/290,533号中所提供的一种储存设备流量模型,可由该申请案获得相同技术的共同参考。在重复模式快取区102及/或动态替换快取区104中清除空间的大小应取决于工作负载。
要注意的是在本实施例中,快取管理模块202与写入硬盘模块204的形式为服务器200中的一适配卡或一连接器。事实上,它们也能是以安装于服务器200中的软件而实现。
虽然本发明已以实施方式揭露如上,然其并非用以限定本发明,任何所属技术领域中具有通常知识者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作些许的更动与润饰,因此本发明的保护范围当视后附的权利要求范围所界定为准。

Claims (14)

1.一种用于混合式储存设备的固态硬盘快取***,其特征在于,其包含一固态硬盘和一快取管理模块,其中,
该固态硬盘用以储存快取数据,该固态硬盘分为一重复模式快取区与一动态替换快取区;及
该快取管理模块包含一输入/输出分析单元和一热数据搜寻单元,其中,
该输入/输出分析单元用于侦测在多个连续检测时间间隔中,对一硬盘的区块进行存取的输入/输出请求,及依序储存对应第一区块的第一数据到该重复模式快取区,在每一连续检测时间间隔中,该第一区块至少被重复存取二次;及
该热数据搜寻单元用于侦测在一独立检测时间间隔中,对一硬盘进行存取的输入/输出请求,及依序储存对应第二区块的第二数据到该动态替换快取区,在该独立检测时间间隔中,该第二区块至少被存取二次。
2.如权利要求1所述的固态硬盘快取***,进一步包含一写入硬盘模块,如果该第一数据为写入指令所请求且当该输入/输出分析单元发现一第一百分比的重复模式快取区的空间被数据所占据时,用以直接储存该第一数据到一硬盘中。
3.如权利要求2所述的固态硬盘快取***,其中该第一百分比为90%或任何高于90%的百分比。
4.如权利要求2所述的固态硬盘快取***,其中如果该第二数据为写入指令所请求且该输入/输出分析单元发现一第二百分比的动态替换快取区的空间被数据所占据时,该写入硬盘模块进一步直接储存该第二数据到一硬盘中。
5.如权利要求4所述的固态硬盘快取***,其中该第二百分比为90%或任何高于90%的百分比。
6.如权利要求2所述的固态硬盘快取***,其中该快取管理模块与写入硬盘模块为服务器中的一适配卡或一连接器,或安装于服务器中的软件。
7.如权利要求1所述的固态硬盘快取***,进一步包含一随机存取内存模块,该随机存取内存模块中包括一区虚拟表,其中该区虚拟表为一映像表,用于持续追踪该第一区块与第二区块的区块状态;如果在区虚拟表中的逻辑区块在该固态硬盘中的对应映像区块属于动态替换快取区,则在区虚拟表中的逻辑区块被标示为动态替换快取区块;如果在区虚拟表中的逻辑区块在该固态硬盘中的对应映像区块属于重复模式快取区,则在区虚拟表中的逻辑区块被标示为重复模式快取区块;当该输入/输出分析单元发现在该动态替换快取区中一特定的第二数据变成一第一数据时,则映像到在该动态替换快取区中特定的第二数据的动态替换快取区块被标示为重复模式快取区块,而该动态替换快取区中原数据内容不作任何更动。
8.如权利要求1所述的固态硬盘快取***,其中当该输入/输出分析单元发现一群第一区块被重复存取时,在下次该第一区块被存取前,对应的第一数据将被储存到该重复模式快取区中。
9.如权利要求1所述的固态硬盘快取***,其中当该输入/输出分析单元发现一群第一区块不被重复存取时,在下次该第一区块被存取后,对应的第一数据将从该重复模式快取区中移除。
10.如权利要求1所述的固态硬盘快取***,其中当一群新的第一数据及/或第二数据预期在未来的一特定时间点将要被存时取时,则该输入/输出分析单元清除在该重复模式快取区中的一部分空间及/或在该动态替换快取区中的一部分空间。
11.如权利要求1所述的固态硬盘快取***,其中一快取置换算法由该热数据搜寻单元所采用,以清除在动态替换快取区中的一部分第二数据。
12.如权利要求11所述的固态硬盘快取***,其中该快取置换算法为最少最近使用算法、最少较常使用算法或自适应替换快取算法。
13.如权利要求12所述的固态硬盘快取***,其中由在该动态替换快取区的热数据搜寻单元所使用的算法为从该些快取置换算法中,依照储存设备不同的使用方式所选出,或停止应用于读取或写入指令。
14.如权利要求11所述的固态硬盘快取***,其中当混合式储存设备遇到持续性地、每秒输入输出运作次数高与快取命中率低时,该热数据搜寻单元停止储存由读取指令请求的第二数据。
CN201410834245.4A 2014-12-29 2014-12-29 用于混合式储存设备的固态硬盘快取*** Active CN105808150B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410834245.4A CN105808150B (zh) 2014-12-29 2014-12-29 用于混合式储存设备的固态硬盘快取***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410834245.4A CN105808150B (zh) 2014-12-29 2014-12-29 用于混合式储存设备的固态硬盘快取***

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105808150A true CN105808150A (zh) 2016-07-27
CN105808150B CN105808150B (zh) 2018-09-07

Family

ID=56980498

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410834245.4A Active CN105808150B (zh) 2014-12-29 2014-12-29 用于混合式储存设备的固态硬盘快取***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105808150B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10496541B2 (en) 2017-11-29 2019-12-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Dynamic cache partition manager in heterogeneous virtualization cloud cache environment
US10795583B2 (en) 2017-07-19 2020-10-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Automatic data placement manager in multi-tier all-flash datacenter
US11334274B2 (en) 2018-02-09 2022-05-17 Seagate Technology Llc Offloaded data migration between storage devices
CN117041256A (zh) * 2023-10-08 2023-11-10 深圳市连用科技有限公司 一种网络数据传输存储方法及***

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030140207A1 (en) * 2002-01-21 2003-07-24 Hitachi. Ltd. Hierarchical storage apparatus and control apparatus thereof
CN101458613A (zh) * 2008-12-31 2009-06-17 成都市华为赛门铁克科技有限公司 一种混合分级阵列的实现方法、混合分级阵列和存储***
US20110173395A1 (en) * 2010-01-12 2011-07-14 International Business Machines Corporation Temperature-aware buffered caching for solid state storage
CN102129472A (zh) * 2011-04-14 2011-07-20 上海红神信息技术有限公司 面向语义搜索引擎的高效混合存储结构的构建方法
CN103186350A (zh) * 2011-12-31 2013-07-03 北京快网科技有限公司 混合存储***及热点数据块的迁移方法
CN103399713A (zh) * 2013-08-02 2013-11-20 浙江大学 平衡多级存储性能与固态硬盘寿命的数据缓冲方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030140207A1 (en) * 2002-01-21 2003-07-24 Hitachi. Ltd. Hierarchical storage apparatus and control apparatus thereof
CN101458613A (zh) * 2008-12-31 2009-06-17 成都市华为赛门铁克科技有限公司 一种混合分级阵列的实现方法、混合分级阵列和存储***
US20110173395A1 (en) * 2010-01-12 2011-07-14 International Business Machines Corporation Temperature-aware buffered caching for solid state storage
CN102129472A (zh) * 2011-04-14 2011-07-20 上海红神信息技术有限公司 面向语义搜索引擎的高效混合存储结构的构建方法
CN103186350A (zh) * 2011-12-31 2013-07-03 北京快网科技有限公司 混合存储***及热点数据块的迁移方法
CN103399713A (zh) * 2013-08-02 2013-11-20 浙江大学 平衡多级存储性能与固态硬盘寿命的数据缓冲方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10795583B2 (en) 2017-07-19 2020-10-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Automatic data placement manager in multi-tier all-flash datacenter
US10496541B2 (en) 2017-11-29 2019-12-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Dynamic cache partition manager in heterogeneous virtualization cloud cache environment
US11334274B2 (en) 2018-02-09 2022-05-17 Seagate Technology Llc Offloaded data migration between storage devices
US11893258B2 (en) 2018-02-09 2024-02-06 Seagate Technology Llc Offloaded data migration between storage devices
CN117041256A (zh) * 2023-10-08 2023-11-10 深圳市连用科技有限公司 一种网络数据传输存储方法及***
CN117041256B (zh) * 2023-10-08 2024-02-02 深圳市连用科技有限公司 一种网络数据传输存储方法及***

Also Published As

Publication number Publication date
CN105808150B (zh) 2018-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107943867B (zh) 支持异构存储的高性能层次化存储***
US8909887B1 (en) Selective defragmentation based on IO hot spots
CN109154917B (zh) 存储***和固态硬盘
US8782369B2 (en) Apparatus to manage efficient data migration between tiers
CN104317742B (zh) 一种优化空间管理的自动精简配置方法
US9355112B1 (en) Optimizing compression based on data activity
CN107506314B (zh) 用于管理存储***的方法和装置
US20160179683A1 (en) Ssd caching system for hybrid storage
US20140304452A1 (en) Method for increasing storage media performance
CN107077300A (zh) 用于平衡分段清除与i/o工作负载的速率匹配技术
CN106687910A (zh) 优化分段清除技术
CN107018172A (zh) 用于在分布式缓存存储器中自适应分区的***和方法
JP5228988B2 (ja) 割当制御プログラム及び割当制御装置
US9823875B2 (en) Transparent hybrid data storage
Lin et al. Hot random off-loading: A hybrid storage system with dynamic data migration
KR20120120186A (ko) 캐시 아키텍처에서 하이브리드 미디어의 효율적인 사용
CN104503703B (zh) 缓存的处理方法和装置
CN107615254A (zh) 混合对象存储设备的高速缓存架构和算法
US10198180B2 (en) Method and apparatus for managing storage device
CN105808150A (zh) 用于混合式储存设备的固态硬盘快取***
JP2003280950A (ja) ファイル管理システム
CN107422989A (zh) 一种Server SAN***多副本读取方法及存储架构
CN106547477A (zh) 用于在线地减少缓存设备的方法和装置
US20190057121A1 (en) Predictable Allocation Latency in Fragmented Log Structured File Systems
CN101853218B (zh) 用于磁盘阵列的读取方法和***

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: DE

Ref document number: 1226833

Country of ref document: HK

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant