[发明专利]基于裸闪存的对象存储构建方法及装置

说明书

本发明提出了一种基于裸闪存的对象存储构建方法及装置，其中，方法包括：将闪存介质以裸闪存设备的形式接入主机端，在主机端构建软件驱动级的对象存储管理层；本地存储系统或分布式存储系统通过对象存储管理层提供的对象式访问接口，向对象存储管理层传递对象数据操作参数；对象存储管理层通过对象存储管理机制、闪存转换层功能和裸闪存访问管理机制，将存储系统的对象数据操作参数转化为对应的裸闪存读/写/擦除命令；将操作命令发送给裸闪存设备，完成对象数据操作。该方法能够减少传统基于闪存的对象存储架构的功能冗余，提供更低的对象数据访问延迟，并能够减少成本，带来良好的客户体验。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种基于裸闪存的对象存储构建方法及装置。

背景技术

闪存是一种电子式可擦除编程存储器，以页为单位进行读写，以块为单位进行擦除，并且读、写以及擦除操作的延迟差异较大。闪存单元的编程为单向编程，重写一个页之前，需要进行擦除操作,并且闪存单元的擦写次数有限，即寿命有限。通常，闪存页的大小为4KB或更大，而闪存块包含256个或更多闪存页。每个闪存页除页数据之外还包括页元数据区域，也叫做OOB(Out of Band,带外)区域，用于记录ECC(Error Correction Code，纠错码)校验等元数据信息，并且闪存能提供页数据与页元数据的原子性读写。通常，一个4KB闪存页拥有一块128字节的页元数据。

传统的闪存存储系统中，FTL(Flash Translation Layer，闪存转换层)用于管理闪存的读/写/擦除操作，并实现垃圾回收与磨损均衡等功能。在嵌入式文件系统中，闪存多数以裸闪存的形式存在，由文件系统直接管理，并在文件系统中实现闪存转换层功能。随着闪存密度提升、价格下落，闪存以SSD(Solid State Drive，固态盘)的形式广泛用于笔记本电脑、台式机以及服务器中，固态盘在其内部固件中实现闪存转换层的功能，并向软件系统提供与传统磁盘相同的读写接口。

传统的方法基于固态盘来构建闪存对象存储。在这种架构中，使用固态盘替换磁盘，文件系统以文件的形式，通过固态盘的固件FTL访问闪存数据；再在此文件系统之上封装一层对象接口，此文件系统与对象接口共同构成一个对象层；在此对象层上再挂载存储系统，为应用提供闪存对象存储。传统的闪存对象存储构建方法基于文件系统构建对象层，使用了通用的系统存储接口，在功能上具有很好的层次性，但是中间有较多的功能冗余，不能充分利用闪存特性实现更高效且更利于闪存寿命的存储管理。三星公司提出一种在固态盘固件FTL中构建对象层的架构，固态盘不再向上提供块接口而是对象接口，以避免在文件系统上构建对象层的开销。然而此方法需要进行固态盘固件的操作，缺乏灵活性，存在软硬件之间的语义隔离。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一方面目的在于提出一种能够简化基于闪存的对象存储架构，提供更低对象数据访问延迟的方法。

本发明另一方面目的在于提出一种基于裸闪存的对象存储构建装置。

为达到上述目的，本发明一方面的实施例提出了一种基于裸闪存的对象存储构建方法，包括以下步骤：通过将闪存介质以裸闪存设备的形式接入主机端，在主机端构建软件驱动级的对象存储管理层；本地存储系统或分布式存储系统通过所述对象存储管理层提供的对象式访问接口，向所述对象存储管理层传递对象数据操作参数；对象存储管理层通过对象存储管理机制、闪存转换层功能和裸闪存访问管理机制，将存储系统的对象数据操作参数转化为对应的裸闪存读/写/擦除命令；将所述操作命令发送给裸闪存设备，完成对象数据操作。

根据本发明实施例的一种基于裸闪存的对象存储构建方法，通过构建对象存储管理层，建立和裸闪存设备的访问接口，通过将对象数据操作参数转化为对应的裸闪存读/写/擦除命令，直接对裸闪存设备进行操作，达到减少传统基于闪存的对象存储架构的功能冗余，提供更低的对象数据访问延迟的目的，具有减少成本和更好客户体验的优点。