[发明专利]一种基于ZNS固态硬盘的zone写分发方法及系统

说明书

本发明提供一种基于ZNS固态硬盘的zone写分发方法及系统，所述方法步骤：S1.WDM核监控后端每个LKM核实时的活跃zone资源数量和空闲超级block资源数量；S2.WDM核获取各LKM核中活跃zone资源数量最大的LKM核和活跃zone资源数量最小的LKM核，并计算两者的活跃zone资源差值；S3.WDM核获取各LKM核中实时空闲超级block资源数量最大的LKM核和实时空闲超级block资源数量最小的LKM核，并计算空闲超级block资源差值；S4.当WDM核接收到前端DM核的写分发任务时，根据活跃zone资源差值及空闲超级block资源差值进行均衡，选择待分发的LKM核。

技术领域

本发明属于存储产品稳定性技术领域，具体涉及一种基于ZNS固态硬盘的zone写分发方法及系统。

背景技术

SSD，是Solid State Drive的简称，固态驱动器，俗称固态硬盘。

ZNS，是Zoned Namespace的简称，基于zone大小的管理空间的一种NVMe协议的新特性。

super block，是SSD固件内部一种组织nand空间的块大小。

DM，dispatch Manager的简称，分发模块。

WDM，write dispatch Manager的简称，写分发管理模块。

LKM，是Linux内核为了扩展其功能所使用的可加载内核模块。

ZNS在现有技术架构下为多核并发执行，4个DM核同时取写请求，还要保证资源利用的均衡性，必须要由一个核进行分发给后端的4个LKM核才能达到最大的并发效果,那么这个写分发的核我们叫WDM核。

每个LKM核zone资源数量是一定的，并且有可能会在某种情况下将其中的某些zone资源释放掉，这样会使这个核的zone资源数量增加，现在对LKM上的资源情况进行说明：

(1)每个LKM核有16个活跃zone资源，并且有n个超级block资源，假设n＝1478；

(2)1个活跃zone资源对应一个超级block资源，当这个活跃zone资源被写满后，对应的这个超级block也被写满，剩余的超级block资源会被减一，但是活跃zone资源在被写满后会被释放，重新可用；

(3)同一时间，16个活跃zone资源可以被同时写入，也就是达到了这个LKM核的最大并发；

(4)WDM核可以感知到LKM核中那些活跃zone资源正被使用，以及当前lkm中剩余的空闲超级block的数量；

(5)WDM核可以自由决定，从DM核接收过来的zone的写，发到哪个LKM核的哪个活跃zone资源，当然，此时的活跃zone资源必须是没有被占用的；直到写满这个zone为止。

目前WDM核缺少写分发策略，在保证性能的情况下，无法进行分发的均衡，无法保证资源使用的一致性。

此为现有技术的不足，因此，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种基于ZNS固态硬盘的zone写分发方法及系统，是非常有必要的。

发明内容

针对现有技术的上述WDM核缺少写分发策略，在保证性能的情况下，无法进行分发的均衡，无法保证资源使用的一致性的缺陷，本发明提供一种基于ZNS固态硬盘的zone写分发方法及系统，以解决上述技术问题。

第一方面，本发明提供一种基于ZNS固态硬盘的zone写分发方法，包括如下步骤：

S1.WDM核监控后端每个LKM核实时的活跃zone资源数量和空闲超级block资源数量；