[发明专利]固态硬盘阵列构建方法、电子设备及存储介质

说明书

本发明实施例提供一种固态硬盘阵列构建方法、电子设备及存储介质，所述方法包括：通过两层映射架构构建存储池，底下一层映射通过基于正交拉丁方的静态数据布局使多个RAID卷资源共享，将盘池中的存储块组织成条带，其上一层通过映射表进行地址映射；划分存储池的部分存储区域以两副本形式存储数据作为吸收小写请求的缓存，在后台将副本数据转换成条带形式，副本缓存区域以配对条带的形式组织；对构成阵列的固态硬盘状态进行实时监测，标记因为内部后台活动而性能降级的固态硬盘；根据各固态硬盘的状态，对性能降级的固态硬盘上的读写请求进行重定向。本发明实施例能有效降低固态硬盘阵列的平均延迟和尾部延迟，提高系统性能及稳定性。

技术领域

本发明实施例属于计算机存储技术领域，更具体地，涉及一种固态硬盘阵列构建方法、电子设备及存储介质。

背景技术

基于校验保护的独立冗余磁盘阵列(Redundant Array of Independent Disks，RAID)能够提高基于固态硬盘的存储系统的可靠性。但是，直接将RAID应用到固态硬盘构建存储系统，会存在性能问题。RAID校验更新机制增加写请求延迟，并且固态硬盘RAID会存在严重延迟波动。当固态硬盘内部在进行后台操作时，如写缓存回刷和垃圾回收等，上层应用的请求会被暂时阻塞而使得延迟剧烈抖动。此外，现实中应用的I/O负载普遍存在短时间内大量请求突发的现象，也会造成延迟波动。

目前针对固态硬盘RAID的工作大多关注于提高可靠性和降低平均延迟，少数降低尾部延迟的工作主要基于开放通道固态硬盘(Open-Channel Solid State Disk)，通过控制其内部的垃圾回收等操作的时机，或对固态硬盘内部操作和上层应用请求进行协同调度等来提高延迟稳定性。但开放通道固态硬盘因其昂贵的价格以及复杂的管理机制等尚未得到广泛使用。数据中心大多还是采用商用固态硬盘。目前仍然没有一种方法能够同时降低基于商用固态硬盘构建的RAID阵列的平均延迟和尾部延迟。

因此，亟需一种能够提供稳定低延迟的固态硬盘阵列构建方法。

发明内容

为克服上述现有的固态硬盘的阵列存储延迟高和延迟波动大的问题或者至少部分地解决上述问题，本发明实施例提供一种固态硬盘阵列构建方法、电子设备及存储介质。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种固态硬盘阵列构建方法，包括：

通过两层映射架构构建一个支持数据灵活放置的存储池；其中，两层映射架构的底下一层映射通过基于正交拉丁方的静态数据布局使多个RAID卷资源共享，将存储池中盘池的存储块组织成条带，提供数据容错机制；所述两层映射架构的上一层通过映射表进行地址映射，支持数据灵活放置。

通过划分存储池的部分存储区域以两副本形式存储数据作为吸收小写请求的缓存，以缩短写入过程的关键路径长度，包括避免数据预读、计算校验以及附带的其他软件开销，在后台将副本数据转换成条带形式以提高空间利用率，副本缓存区域以配对条带的形式组织，以避免进行数据转换时的数据迁移操作。

对构成阵列的固态硬盘状态进行实时监测，标记因为内部后台活动而性能降级的固态硬盘；

根据各所述固态硬盘的状态，对所述性能降级的固态硬盘上的读写请求进行重定向。

根据本发明实施例的第二个方面，还提供一种电子设备，包括：

至少一个处理器；以及

与所述处理器通信连接的至少一个存储器，其中：

所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行第一方面的各种可能的实现方式中任一种可能的实现方式所提供的固态硬盘阵列构建方法。