[发明专利]键值固态驱动器及在其上使用的去重方法

说明书

为包括存储空间和控制器的键值固态驱动(KVSSD)提供去重功能。存储空间包含第一和第二容器。第一容器包括第一虚拟空间并且存储键和与所述键相关联的至少一个去重复键。每个去重复键对应于用户数据的块，并且每个块包括预先确定的尺寸。第二容器包括第二虚拟空间并且存储每个去重复键，与去重复键相关联的用户数据的块和与用户数据的块相关联的元数据。控制器通过确定用于由KVSSD接收的用户数据的块的去重复键是否匹配第一容器中的存储的去重复键来确定所接收的用户数据的块是否是存储在第二容器中的用户数据的块的副本。

相关申请的交叉引用

该专利申请要求在2017年11月14日提交的第62/586,122号美国临时专利申请和2017年11月28日提交的第15/825,062号美国非临时申请的优先权，其公开通过引用全部被合并于本文。

技术领域

在本文公开的主题总体上涉及键值固态驱动器(key value solid-state drive,KVSSD)系统，并且更具体地涉及提供去重功能的KVSSD。

背景技术

数据去重是通过消除数据的重复拷贝来减小存储成本的智能压缩技术。数据去重可以用于提高存储利用率。在去重处理期间，数据的唯一的片段被识别并0存储在盘上。散列函数生成关于数据的唯一的片段的校验和，并且校验和被存储在校验和表格中。所述校验和表格在本文被称为词典或者去重复词典(dedup dictionary)。在将数据写入到盘之前，查阅去重复词典来确定是否存在将被写入的数据的副本。

若干技术和最优化可用于维持去重复词典。一些常规技术包括去重复词典，去重复词典具有由词典使用的预分配量的存储器。该技术的缺点是对词典的查找受限于已被保留的存储器量，并随着数据集增长，词典可能超过保留的存储器。另一常规技术将闪速存储器用于数据去重。然而，该常规技术可能要求去重逻辑对闪速存储器进行若干输入/输出(I/O)操作以确定去重复库是否包含复制的键，并且需要中央处理单元(CPU)来生成散列。两种常规技术都在不存在冲突时以多次读取和写入的形式增添I/O操作的延迟。如果数据还从没有被写入盘，则确定散列和将数据写入盘会涉及附加的I/O操作。

发明内容

示例实施例提供键值固态驱动(KVSSD)，其可以包括存储空间和控制器。存储空间可以包含第一容器和第二容器。第一容器可以包括存储空间内的第一虚拟空间，其中第一容器可以存储键和与该键相关联的至少一个去重复键，每个去重复键可以对应于用户数据的块，并且每个块可以具有预先确定的尺寸，该预先确定的尺寸可以是用户可选择的。第二容器可以包括存储空间内的第二虚拟空间，其中第二容器可以存储每个去重复键、与去重复键相关联的用户数据的块以及与用户数据的块相关联的元数据。控制器可以通过确定用于由KVSSD接收的用于存储在存储空间中的用户数据的块的去重复键是否匹配第一容器中的存储的去重复键来确定所接收的用户数据的块是否是存储在第二容器中的用户数据的块的副本。在一个实施例中，KVSSD可以包括多个第一容器和多个第二容器。在另一个实施例中，控制器可以进一步基于用户可选择的散列函数来生成用于用户数据的每个块的每个去重复键。