[发明专利]一种元数据存储方法及系统

说明书

技术领域

本申请涉及数据存储技术领域，更具体地说，涉及一种元数据存储方法及系统。

背景技术

随着固态硬盘(Solid State Disk，SSD)技术的发展，固态硬盘在性能、寿命、可靠性及容量上已经达到了企业级别使用的程度，所以在近几年基于全闪存存储介质(例如固态硬盘)的全闪存阵列的研究如火如荼。

固态硬盘相较于传统的机械磁盘主要有以下几个优点：1、固态硬盘的性能大大优于传统磁盘，企业级的固态硬盘的IO时延以及可以达到50μs以下，而企业级的磁盘的时延都在毫秒级别；2、固态硬盘由于不需要机械马达，所以其在运行时噪音小且耗电少；3、固态硬盘由于不存在机械设备，所以整盘损坏概率小；4、固态硬盘的可定制性高，可以在高密设备上应用。

固态硬盘在应用过程中，数据块是不能直接修改写的，在进行数据块的修改写时，需要将修改写的数据块重新映射到新的存储区域进行存储，然后将之前存储的修改前的数据库无效掉，并等待垃圾回收进行处理。但是固态硬盘不耐擦写，频繁的擦写操作不仅会消耗掉固态硬盘的寿命，而且大量的小块随机写操作会加剧垃圾回收处理的频度，且垃圾回收存在数据搬迁，会影响固态硬盘对外能够提供的IO性能。如何减少对固态硬盘的小块随机写，以提升固态硬盘的性能，并提升固态硬盘的使用寿命，成为相关技术人员研究的重点。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种元数据存储方法及系统，以实现降低对固态硬盘的小块随机写的频度，提升固态硬盘的性能，并提升固态硬盘的使用寿命的目的。

为实现上述技术目的，本发明实施例提供了如下技术方案：

一种元数据存储方法，应用于全闪存阵列，所述元数据存储方法包括：

接收待修改元数据；

根据所述待修改元数据的存储参数生成元数据块；

将所述元数据块写入所述全闪存阵列的非易失性内存中，并判断所述非易失性内存中存储的元数据块总长度是否大于或等于预设长度，如果是，则对所述非易失性内存中存储的元数据块进行下盘。

可选的，所述待修改元数据的存储参数包括：修改模式、存储位置及修改值。

可选的，还包括：

每隔预设时间对所述全闪存阵列的下层存储介质中存储的元数据及元数据块进行全量备份。

可选的，还包括：

在对元数据及元数据块进行全量备份，且接收到待修改元数据时，根据所述待修改元数据的存储参数确定与所述待修改元数据关联的源元数据，并根据所述待修改元数据的存储参数对所述源元数据进行重定向写。

可选的，所述每隔预设时间对所述全闪存阵列的下层存储介质中存储的元数据及元数据块进行全量备份包括：

设置全量备份标签；

从所述全闪存阵列中存储的元数据及元数据块的开始位置以固定长度的数据段将元数据写入所述全闪存阵列下层存储介质中，直至所述全闪存阵列中存储的所有元数据及元数据块全部下盘完成；

取消所述全量备份标签。

可选的，还包括：

当所述全闪存阵列的节点出现故障时，读取历史最近一次全量备份的元数据及元数据块；

对读取的元数据及元数据块进行完整性校验；

当读取的元数据及元数据块完整时，以历史最近一次全量备份的起始时间点对元数据及元数据块进行重放，直至读取的所有的元数据及元数据块重放完成。

一种元数据存储系统，应用于全闪存阵列，所述元数据存储系统包括：

接收模块，用于接收待修改元数据；

数据块生成模块，用于根据所述待修改元数据的存储参数生成元数据块；

下盘模块，用于将所述元数据块写入所述全闪存阵列的非易失性内存中，并判断所述非易失性内存中存储的元数据块总长度是否大于或等于预设长度，如果是，则对所述非易失性内存中存储的元数据块进行下盘。

可选的，所述待修改元数据的存储参数包括：修改模式、存储位置及修改值。

可选的，还包括：

全量备份模块，用于每隔预设时间对所述全闪存阵列的下层存储介质中存储的元数据及元数据块进行全量备份。

可选的，还包括：

重定向写模块，用于在对元数据及元数据块进行全量备份，且接收到待修改元数据时，根据所述待修改元数据的存储参数确定与所述待修改元数据关联的源元数据，并根据所述待修改元数据的存储参数对所述源元数据进行重定向写。

可选的，所述全量备份模块包括：

标签设置单元，用于设置全量备份标签；