[发明专利]一种密集型系统中的存储系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种密集型系统中的存储系统及方法。

背景技术

在I/O密集型的系统中，当出现大量并发I/O操作时，系统整体性能会急剧下降，造成大量业务积压与延迟。而现今CPU和内存性能的大幅度提高，每秒可以读写数十/上百万次，究其原因是由于硬盘数据的读写造成性能下降，采用15000转磁盘和增加缓存都无法解决问题，传统存储I/O性能成为瓶颈。

传统机械硬盘在应用中确实有其自身的优点：容量大，价格低廉并具有相对完善的资料保护系统。但因其复杂的内部机械结构，需要不断的通过磁头臂在不同的盘片移动读取数据（如图1所示），导致机械硬盘的低读写速度和高延迟。

而现有企业级的FC（Fiber Channel的缩写，即光纤通道）硬盘和SAS（Serial Attached SCSI的缩写，即串行连接SCSI）硬盘转速虽有15000转，但硬盘功耗已经达到计算系统允许的极限，也就意味着，机械硬盘已经几无性能提升的空间。

综上可知，传统的存储在随机I/O密集型系统中已不能满足其性能要求，需要加以改进。

固态硬盘是由控制单元和固态存储单元（DRAM或FLASH芯片）组成的硬盘，没有机械装置和旋转介质，具有读写速度快耐高低温、防震无噪音、重量轻能耗低的特点。SSD固态硬盘相对于HDD最大的优点是超高的随机I/O性能（目前写速率已达到1100MBPS，读速率已达到1700MBPS）。经过测试，固态硬盘的性能是传统光纤通道硬盘的30倍，30个15000RPM的光纤通道磁盘才能达到单一固态硬盘同样的性能。

发明内容

本发明的目的是，针对现有技术的缺陷，提供一种降低机械硬盘的高延迟和低输入输出，从而提高系统的整体性能的密集型系统中的存储系统。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种密集型系统中的存储系统，包括需求分析模块、固态硬盘和机械硬盘；

所述需求分析模块用于分析系统中需存储的数据的系统指标，并根据数据的读写频率将数据分别发送至固态硬盘或机械硬盘进行存储；

所述固态硬盘用于存储需要进行大量读写操作的数据和经常执行输入输出操作的数据；

所述机械硬盘用于存储备份或时效性低、随机输入输出少的数据。

本发明的有益效果是：本发明所述系统采用机械硬盘和固态硬盘分层存储，可最大化利用固态硬盘的高I/O输入输出性能特点；降低了对存储网络的依赖，可以直接利用本地硬盘进行话单的处理与备份，大大提高了存储方案的性价比；降低建设和维护成本。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述系统指标包括数据的重要性、访问频率、保留时间和容量等。

进一步，所述需求分析模块分析系统中需存储的数据的系统指标，将需要进行大量读写操作的数据和经常执行输入输出操作的数据发送至固态硬盘；并将存储备份或时效性低、随机输入输出少的数据发送至机械硬盘。

采用上述进一步方案的有益效果是，可以满足系统容量的要求又能达到极大的性能提升。

进一步，所述固态硬盘还用于存储并发读写频繁的数据库。

本发明的另一个目的是，针对现有技术的缺陷，提供一种降低机械硬盘的高延迟和低输入输出，从而提高系统的整体性能的密集型系统中的存储方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种密集型系统中的存储方法，具体包括以下步骤：

步骤1：需求分析模块判断系统中需存储的数据的系统指标，如果需要进行大量读写操作的数据和经常执行输入输出操作，进行步骤2；否则，进行步骤3；

步骤2：固态硬盘接收从需求分析模块发送至的存储需要进行大量读写操作的数据和经常执行输入输出操作的数据并存储；

步骤3：机械硬盘接收从需求分析模块发送至的存储备份或时效性低、随机输入输出少的数据并存储。

本发明的有益效果是：本发明所述方法采用机械硬盘和固态硬盘分层存储，可最大化利用固态硬盘的高I/O输入输出性能特点；降低了对存储网络的依赖，可以直接利用本地硬盘进行话单的处理与备份，大大提高了存储方案的性价比；降低建设和维护成本。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述系统指标包括数据的重要性、访问频率、保留时间和容量等。

进一步，所述需求分析模块分析系统中需存储的数据的系统指标，将需要进行大量读写操作的数据和经常执行输入输出操作的数据发送至固态硬盘；并将存储备份或时效性低、随机输入输出少的数据发送至机械硬盘。