專利名稱：基于混合存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)遷移方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到基于混合存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)遷移方法和裝置。
背景技術(shù)：
在云時(shí)代，無論是計(jì)算資源還是存儲(chǔ)資源都被集中到遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)中心，除了專門面向終端用戶的直接存儲(chǔ)服務(wù)外，其余大部分存儲(chǔ)資源都會(huì)直接面對(duì)數(shù)據(jù)中心之中的服務(wù)器。隨著海量數(shù)據(jù)的大規(guī)模增長(zhǎng)和服務(wù)器應(yīng)用的廣泛深入，很多重要應(yīng)用如事務(wù)處理系統(tǒng)、氣象預(yù)報(bào)等都受到底層主存和存儲(chǔ)系統(tǒng)性能的制約。充分利用現(xiàn)有的存儲(chǔ)技術(shù)，改善現(xiàn)有的主存和存儲(chǔ)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對(duì)于提高系統(tǒng)整體性能是至關(guān)重要的。固態(tài)硬盤具有多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，但也存在成本高、容量低、寫入壽命有限等特點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的為提供一種成本低、容量大、有效提高使用壽命的基于混合存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)遷移方法和裝置。本發(fā)明提出一種基于混合存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)遷移方法，包括步驟接收數(shù)據(jù)寫回指令；當(dāng)緩存設(shè)備中待寫回?cái)?shù)據(jù)的訪問頻率大于預(yù)設(shè)頻率閾值時(shí)，將所述待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至存儲(chǔ)設(shè)備的固態(tài)硬盤SSD ；當(dāng)緩存設(shè)備中待寫回?cái)?shù)據(jù)的訪問順序性大于預(yù)設(shè)順序性閾值時(shí)，將所述待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至存儲(chǔ)設(shè)備的硬盤驅(qū)動(dòng)器HDD。優(yōu)選地，所述接收數(shù)據(jù)寫回指令的步驟之后還包括判斷所述待寫回?cái)?shù)據(jù)的原存儲(chǔ)位置；當(dāng)判定所述待寫回?cái)?shù)據(jù)的原存儲(chǔ)位置在所述HDD時(shí)，執(zhí)行所述當(dāng)緩存設(shè)備中待寫回?cái)?shù)據(jù)的訪問頻率大于預(yù)設(shè)頻率閾值時(shí)，將所述待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至存儲(chǔ)設(shè)備的固態(tài)硬盤SSD的步驟；當(dāng)判定所述待寫回?cái)?shù)據(jù)的原存儲(chǔ)位置在所述SSD時(shí)，執(zhí)行所述當(dāng)緩存設(shè)備中待寫回?cái)?shù)據(jù)的訪問順序性大于預(yù)設(shè)順序性閾值時(shí)，將所述待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至存儲(chǔ)設(shè)備的硬盤驅(qū)動(dòng)器HDD的步驟。優(yōu)選地，所述當(dāng)緩存設(shè)備中待寫回?cái)?shù)據(jù)的訪問頻率大于預(yù)設(shè)頻率閾值時(shí)，將所述待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至存儲(chǔ)設(shè)備的固態(tài)硬盤SSD的步驟具體包括判斷所述待寫回?cái)?shù)據(jù)的訪問頻率是否大于所述SSD的預(yù)設(shè)頻率閾值；如果是，則將所述待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至所述SSD ；如果否，則將所述待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至所述HDD。優(yōu)選地，所述當(dāng)緩存設(shè)備中待寫回?cái)?shù)據(jù)的訪問順序性大于預(yù)設(shè)順序性閾值時(shí)，將所述待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至存儲(chǔ)設(shè)備的硬盤驅(qū)動(dòng)器HDD的步驟具體包括
判斷所述待寫回?cái)?shù)據(jù)的訪問順序性是否大于所述HDD的預(yù)設(shè)順序性閾值；如果是，則將所述待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至所述HDD ；如果否，則將所述待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至所述SSD。優(yōu)選地，所述接收數(shù)據(jù)寫回指令的步驟之前還包括監(jiān)測(cè)所述緩存設(shè)備和存儲(chǔ)設(shè)備，并將所述緩存設(shè)備和存儲(chǔ)設(shè)備中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)信息和訪問信息存儲(chǔ)至訪問信息表中；所述接收數(shù)據(jù)寫回指令的步驟之后還包括從所述訪問信息表中獲取所述待寫回?cái)?shù)據(jù)的存儲(chǔ)信息和訪問信息。本發(fā)明還提出一種基于混合存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)遷移裝置，包括指令接收模塊，用于接收數(shù)據(jù)寫回指令；第一遷移模塊，用于當(dāng)緩存設(shè)備中待寫回?cái)?shù)據(jù)的訪問頻率大于預(yù)設(shè)頻率閾值時(shí)，將所述待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至存儲(chǔ)設(shè)備的固態(tài)硬盤SSD ；第二遷移模塊，用于當(dāng)緩存設(shè)備中待寫回?cái)?shù)據(jù)的訪問順序性大于預(yù)設(shè)順序性閾值時(shí)，將所述待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至存儲(chǔ)設(shè)備的硬盤驅(qū)動(dòng)器HDD。優(yōu)選地，所述基于混合存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)遷移裝置還包括位置判斷模塊，用于判斷所述待寫回?cái)?shù)據(jù)的原存儲(chǔ)位置；所述第一遷移模塊還用于，當(dāng)所述位置判斷模塊判定所述待寫回?cái)?shù)據(jù)的原存儲(chǔ)位置在所述HDD時(shí)，判定緩存設(shè)備中待寫回?cái)?shù)據(jù)的訪問頻率大于預(yù)設(shè)頻率閾值，將所述待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至存儲(chǔ)設(shè)備的固態(tài)硬盤SSD ；
所述第二遷移模塊還用于，當(dāng)所述位置判斷模塊判定所述待寫回?cái)?shù)據(jù)的原存儲(chǔ)位置在所述SSD時(shí)，判定緩存設(shè)備中待寫回?cái)?shù)據(jù)的訪問順序性大于預(yù)設(shè)順序性閾值，將所述待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至存儲(chǔ)設(shè)備的硬盤驅(qū)動(dòng)器HDD。優(yōu)選地，所述第一遷移模塊具體用于判斷所述待寫回?cái)?shù)據(jù)的訪問頻率是否大于所述SSD的預(yù)設(shè)頻率閾值；如果是，則將所述待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至所述SSD ；如果否，則將所述待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至所述HDD。優(yōu)選地，所述第二遷移模塊具體用于判斷所述待寫回?cái)?shù)據(jù)的訪問順序性是否大于所述HDD的預(yù)設(shè)順序性閾值；如果是，則將所述待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至所述HDD ；如果否，則將所述待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至所述SSD。優(yōu)選地，所述基于混合存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)遷移裝置還包括監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)模塊，用于監(jiān)測(cè)所述緩存設(shè)備和存儲(chǔ)設(shè)備，并將所述緩存設(shè)備和存儲(chǔ)設(shè)備中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)信息和訪問信息存儲(chǔ)至訪問信息表中；信息獲取模塊，用于從所述訪問信息表中獲取所述待寫回?cái)?shù)據(jù)的存儲(chǔ)信息和訪問信息。本發(fā)明通過對(duì)混合存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的自適應(yīng)調(diào)整，將待寫回?cái)?shù)據(jù)的存儲(chǔ)位置進(jìn)行智能遷移，以最大限度的減少SSD的損耗，提高混合存儲(chǔ)器的整體使用壽命，減少訪問延時(shí)，且能更好的利用存儲(chǔ)資源，提高訪問效率。
圖I為本發(fā)明基于混合存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)遷移方法的第一實(shí)施例的流程圖；圖2為本發(fā)明基于混合存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)遷移方法的第二實(shí)施例的流程圖；圖3為本發(fā)明基于混合存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)遷移方法的第三實(shí)施例的流程圖；圖4為本發(fā)明基于混合存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)遷移方法的第四實(shí)施例的流程圖；圖5為本發(fā)明基于混合存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)遷移裝置的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明基于混合存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)遷移裝置的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明基于混合存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)遷移裝置的第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。
具體實(shí)施例方式應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明的混合存儲(chǔ)器包括存儲(chǔ)設(shè)備和緩存設(shè)備。存儲(chǔ)設(shè)備包括SSD(solid statedisk,固態(tài)硬盤)和HDD (Hard Disk Drive,硬盤驅(qū)動(dòng)器)，由于SSD具有快速讀取、低延遲、寫損耗等特點(diǎn)，因此將SSD用于存儲(chǔ)讀頻繁，寫次數(shù)少的數(shù)據(jù)；緩存設(shè)備包括DRAM(DynamicRandom Access Memory,動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)和PCM (phase change memory,相變存儲(chǔ)器)，PCM容量較大，DRAM容量較小，由于PCM和DRAM的讀速度相差不大，但PCM存在寫損耗問題，其壽命有限，因此PCM更適合存儲(chǔ)讀頻繁的數(shù)據(jù)，寫頻繁的數(shù)據(jù)則主要存儲(chǔ)在DRAM。本發(fā)明結(jié)合了混合存儲(chǔ)器中各個(gè)存儲(chǔ)芯片的優(yōu)點(diǎn)，在混合存儲(chǔ)器的內(nèi)部功能分配、讀寫數(shù)據(jù)布局和數(shù)據(jù)遷移等方面進(jìn)行了整體分析和設(shè)計(jì)，具體實(shí)施例如下。如圖I所示，圖I為本發(fā)明基于混合存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)遷移方法的第一實(shí)施例的流程圖，該實(shí)施例提到的基于混合存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)遷移方法，包括步驟步驟S101，接收數(shù)據(jù)寫回指令；步驟S102，當(dāng)緩存設(shè)備中待寫回?cái)?shù)據(jù)的訪問頻率大于預(yù)設(shè)頻率閾值時(shí)，將待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至存儲(chǔ)設(shè)備的固態(tài)硬盤SSD ；由于SSD具有快速讀取、低延遲、寫損耗的特點(diǎn)，因此，其性能決定了 SSD更適合存儲(chǔ)訪問頻率聞的數(shù)據(jù)，可有效減少訪問時(shí)延。步驟S103，當(dāng)緩存設(shè)備中待寫回?cái)?shù)據(jù)的訪問順序性大于預(yù)設(shè)順序性閾值時(shí)，將待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至存儲(chǔ)設(shè)備的硬盤驅(qū)動(dòng)器HDD。由于預(yù)取機(jī)制的存在，訪問順序性高的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在HDD中，可更好的利用存儲(chǔ)資源，均衡利用各存儲(chǔ)設(shè)備。本實(shí)施例通過對(duì)混合存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的自適應(yīng)調(diào)整，將待寫回?cái)?shù)據(jù)的存儲(chǔ)位置進(jìn)行智能遷移，以最大限度的減少SSD的損耗，提高混合存儲(chǔ)器的整體使用壽命，減少訪問延時(shí)，且能更好的利用存儲(chǔ)資源，提高訪問效率。如圖2所示，圖2為本發(fā)明基于混合存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)遷移方法的第二實(shí)施例的流程圖。步驟S201，接收數(shù)據(jù)寫回指令；步驟S202，判斷待寫回?cái)?shù)據(jù)的原存儲(chǔ)位置；步驟S203，當(dāng)判定待寫回?cái)?shù)據(jù)的原存儲(chǔ)位置在HDD時(shí)，且當(dāng)緩存設(shè)備中待寫回?cái)?shù)據(jù)的訪問頻率大于預(yù)設(shè)頻率閾值時(shí)，將待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至SSD ；
對(duì)于原存儲(chǔ)位置在HDD的待寫回?cái)?shù)據(jù)，考慮到SSD具有快速讀取、低延遲、寫損耗的特點(diǎn)，其性能決定了 SSD更適合存儲(chǔ)訪問頻率高的數(shù)據(jù)，可有效減少訪問時(shí)延。因此，根據(jù)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)訪問頻率設(shè)置頻率閾值，將訪問頻率大于頻率閾值的數(shù)據(jù)寫回SSD。步驟S204，當(dāng)判定待寫回?cái)?shù)據(jù)的原存儲(chǔ)位置在SSD時(shí)，且當(dāng)緩存設(shè)備中待寫回?cái)?shù)據(jù)的訪問順序性大于預(yù)設(shè)順序性閾值時(shí)，將待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至HDD。對(duì)于原存儲(chǔ)位置在SSD的待寫回?cái)?shù)據(jù)，考慮到預(yù)取機(jī)制的存在，訪問順序性高的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在HDD中，可更好的利用存儲(chǔ)資源，均衡利用各存儲(chǔ)設(shè)備。因此，根據(jù)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)訪問順序性設(shè)置順序性閾值，將訪問順序性大于實(shí)時(shí)性閾值的數(shù)據(jù)寫回HDD。本實(shí)施例充分考慮了 SSD的快速讀取、低延遲的特點(diǎn)和HDD的預(yù)取機(jī)制，有利于減少混合存儲(chǔ)器的損耗，提高整體使用壽命，減少訪問延時(shí)，且能更好的利用存儲(chǔ)資源，提高訪問效率。
如圖3所示，圖3為本發(fā)明基于混合存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)遷移方法的第三實(shí)施例的流程圖。步驟S301，接收數(shù)據(jù)寫回指令；步驟S302，判斷待寫回?cái)?shù)據(jù)的原存儲(chǔ)位置；步驟S311，當(dāng)判定待寫回?cái)?shù)據(jù)的原存儲(chǔ)位置在HDD時(shí)，判斷緩存設(shè)備中待寫回?cái)?shù)據(jù)的訪問頻率是否大于預(yù)設(shè)頻率閾值；如果是，則執(zhí)行步驟S321 ;如果否，則執(zhí)行步驟S322 ；對(duì)原存儲(chǔ)位置在HDD的待寫回?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行訪問頻率判斷，將訪問頻率大于頻率閾值的數(shù)據(jù)寫回SSD，小于頻率閾值的數(shù)據(jù)仍然寫回原存儲(chǔ)位置，可有效減少訪問時(shí)延。步驟S312，當(dāng)判定待寫回?cái)?shù)據(jù)的原存儲(chǔ)位置在SSD時(shí)，判斷緩存設(shè)備中待寫回?cái)?shù)據(jù)的訪問順序性是否大于預(yù)設(shè)順序性閾值時(shí)；如果是，則執(zhí)行步驟S322 ;如果否，則執(zhí)行步驟 S321 ；對(duì)于原存儲(chǔ)位置在SSD的待寫回?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行訪問順序性判斷，將訪問順序性大于實(shí)時(shí)性閾值的數(shù)據(jù)寫回HDD，小于順序性閾值的數(shù)據(jù)仍然寫回原存儲(chǔ)位置，可更好的利用存儲(chǔ)資源，均衡利用各存儲(chǔ)設(shè)備。步驟S321，將待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至存儲(chǔ)設(shè)備的固態(tài)硬盤SSD ；步驟S322，將待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至存儲(chǔ)設(shè)備的硬盤驅(qū)動(dòng)器HDD。本實(shí)施例充分考慮了 SSD的快速讀取、低延遲的特點(diǎn)和HDD的預(yù)取機(jī)制，有利于減少混合存儲(chǔ)器的損耗，提高整體使用壽命，減少訪問延時(shí)，且能更好的利用存儲(chǔ)資源，提高訪問效率。如圖4所示，圖4為本發(fā)明基于混合存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)遷移方法的第四實(shí)施例的流程圖。步驟S401，監(jiān)測(cè)緩存設(shè)備和存儲(chǔ)設(shè)備，并將緩存設(shè)備和存儲(chǔ)設(shè)備中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)信息和訪問信息存儲(chǔ)至訪問信息表中；存儲(chǔ)信息包括數(shù)據(jù)的原存儲(chǔ)設(shè)備類型(例如，0表示數(shù)據(jù)來自SSD，1表示數(shù)據(jù)來自HDD)和緩存設(shè)備類型(例如，0表示PCM，I表示DRAM)，訪問信息包括數(shù)據(jù)的訪問信息情況(例如，數(shù)據(jù)的讀操作頻率計(jì)數(shù)、寫操作頻率計(jì)數(shù)、命中操作頻率計(jì)數(shù)、錯(cuò)失操作頻率計(jì)數(shù)等)。動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)混合存儲(chǔ)器中各數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)布局和訪問情況，包括數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)信息和訪問信息，并將相關(guān)信息寫入到訪問信息表中。同時(shí)，還可根據(jù)訪問信息表中統(tǒng)計(jì)的結(jié)果設(shè)置閾值，以確定是否進(jìn)行數(shù)據(jù)遷移。步驟S402，接收數(shù)據(jù)寫回指令； 步驟S403，從訪問信息表中獲取待寫回?cái)?shù)據(jù)的存儲(chǔ)信息和訪問信息。在進(jìn)行數(shù)據(jù)寫回時(shí)，動(dòng)態(tài)的從訪問信息表中獲得數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)信息和訪問信息，當(dāng)數(shù)據(jù)訪問頻率或訪問順序性超過指定閾值時(shí)，觸發(fā)數(shù)據(jù)遷移指令。步驟S404，根據(jù)存儲(chǔ)信息，判斷待寫回?cái)?shù)據(jù)的原存儲(chǔ)位置；步驟S411，當(dāng)判定待寫回?cái)?shù)據(jù)的原存儲(chǔ)位置在HDD時(shí)，根據(jù)訪問信息，判斷緩存設(shè)備中待寫回?cái)?shù)據(jù)的訪問頻率是否大于預(yù)設(shè)頻率閾值；如果是，則執(zhí)行步驟S421 ;如果否，則執(zhí)行步驟S422 ；
步驟S412，當(dāng)判定待寫回?cái)?shù)據(jù)的原存儲(chǔ)位置在SSD時(shí)，根據(jù)訪問信息，判斷緩存設(shè)備中待寫回?cái)?shù)據(jù)的訪問順序性是否大于預(yù)設(shè)順序性閾值時(shí)；如果是，則執(zhí)行步驟S422 ;如果否，則執(zhí)行步驟S421 ；步驟S421，將待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至存儲(chǔ)設(shè)備的固態(tài)硬盤SSD ；步驟S422，將待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至存儲(chǔ)設(shè)備的硬盤驅(qū)動(dòng)器HDD。本實(shí)施例通過動(dòng)態(tài)更新訪問信息表，根據(jù)訪問信息表中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)信息和訪問信息，對(duì)待寫回?cái)?shù)據(jù)的存儲(chǔ)位置進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整，將待寫回?cái)?shù)據(jù)的存儲(chǔ)位置進(jìn)行智能遷移，以最大限度的減少SSD的損耗，提高混合存儲(chǔ)器的整體使用壽命，減少訪問延時(shí)，且能更好的利用存儲(chǔ)資源，提高訪問效率。如圖5所示，圖5為本發(fā)明基于混合存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)遷移裝置的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，該實(shí)施例提到的基于混合存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)遷移裝置，包括指令接收模塊10，用于接收數(shù)據(jù)寫回指令；第一遷移模塊20，用于當(dāng)緩存設(shè)備中待寫回?cái)?shù)據(jù)的訪問頻率大于預(yù)設(shè)頻率閾值時(shí)，將待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至存儲(chǔ)設(shè)備的固態(tài)硬盤SSD ；第二遷移模塊30，用于當(dāng)緩存設(shè)備中待寫回?cái)?shù)據(jù)的訪問順序性大于預(yù)設(shè)順序性閾值時(shí)，將待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至存儲(chǔ)設(shè)備的硬盤驅(qū)動(dòng)器HDD。本實(shí)施例中，由于SSD具有快速讀取、低延遲、寫損耗的特點(diǎn)，因此，其性能決定了SSD更適合存儲(chǔ)訪問頻率高的數(shù)據(jù)，可有效減少訪問時(shí)延；同時(shí)，由于預(yù)取機(jī)制的存在，訪問順序性高的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在HDD中，可更好的利用存儲(chǔ)資源，均衡利用各存儲(chǔ)設(shè)備。因此，本實(shí)施例通過第一遷移模塊20和第二遷移模塊30對(duì)混合存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的自適應(yīng)調(diào)整，將待寫回?cái)?shù)據(jù)的存儲(chǔ)位置進(jìn)行智能遷移，以最大限度的減少SSD的損耗，提高混合存儲(chǔ)器的整體使用壽命，減少訪問延時(shí)，且能更好的利用存儲(chǔ)資源，提高訪問效率。如圖6所示，圖6為本發(fā)明基于混合存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)遷移裝置的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖?；诨旌洗鎯?chǔ)器的數(shù)據(jù)遷移裝置還包括位置判斷模塊40，用于判斷待寫回?cái)?shù)據(jù)的原存儲(chǔ)位置；第一遷移模塊20還用于，當(dāng)位置判斷模塊40判定待寫回?cái)?shù)據(jù)的原存儲(chǔ)位置在HDD時(shí)，判定緩存設(shè)備中待寫回?cái)?shù)據(jù)的訪問頻率大于預(yù)設(shè)頻率閾值，將待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至存儲(chǔ)設(shè)備的固態(tài)硬盤SSD ；第二遷移模塊30還用于，當(dāng)位置判斷模塊40判定待寫回?cái)?shù)據(jù)的原存儲(chǔ)位置在SSD時(shí)，判定緩存設(shè)備中待寫回?cái)?shù)據(jù)的訪問順序性大于預(yù)設(shè)順序性閾值，將待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至存儲(chǔ)設(shè)備的硬盤驅(qū)動(dòng)器HDD。本實(shí)施例對(duì)于位置判斷模塊40判定的原存儲(chǔ)位置在HDD的待寫回?cái)?shù)據(jù)，考慮到SSD具有快速讀取、低延遲、寫損耗的特點(diǎn)，其性能決定了 SSD更適合存儲(chǔ)訪問頻率高的數(shù)據(jù)，可有效減少訪問時(shí)延，因此，根據(jù)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)訪問頻率設(shè)置頻率閾值，通過第一遷移模塊20將訪問頻率大于頻率閾值的數(shù)據(jù)寫回SSD。同時(shí)，對(duì)于位置判斷模塊40判定的原存儲(chǔ)位置在SSD的待寫回?cái)?shù)據(jù)，考慮到預(yù)取機(jī)制的存在，訪問順序性高的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在HDD中，可更好的利用存儲(chǔ)資源，均衡利用各存儲(chǔ)設(shè)備。因此，根據(jù)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)訪問順序性設(shè)置順序性閾值，通過第二遷移模塊30將訪問順序性大于實(shí)時(shí)性閾值的數(shù)據(jù)寫回HDD。本實(shí)施例充分考慮了 SSD的快速讀取、低延遲的特點(diǎn)和HDD的預(yù)取機(jī)制，有利于減少混合存儲(chǔ)器的損耗，提高整體使用壽命，減少訪問延時(shí)，且能更好的利用存儲(chǔ)資源，提高訪問效率。本發(fā)明實(shí)施例中，第一遷移模塊20具體用于判斷待寫回?cái)?shù)據(jù)的訪問頻率是否大于SSD的預(yù)設(shè)頻率閾值； 如果是，則將待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至SSD ；如果否，則將待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至HDD。第二遷移模塊30具體用于判斷待寫回?cái)?shù)據(jù)的訪問順序性是否大于HDD的預(yù)設(shè)順序性閾值；如果是，則將待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至HDD ；如果否，則將待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至SSD。本實(shí)施例通過第一遷移模塊20對(duì)原存儲(chǔ)位置在HDD的待寫回?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行訪問頻率判斷，將訪問頻率大于頻率閾值的數(shù)據(jù)寫回SSD，小于頻率閾值的數(shù)據(jù)仍然寫回原存儲(chǔ)位置，可有效減少訪問時(shí)延。同時(shí)，通過第二遷移模塊30對(duì)原存儲(chǔ)位置在SSD的待寫回?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行訪問順序性判斷，將訪問順序性大于實(shí)時(shí)性閾值的數(shù)據(jù)寫回HDD，小于順序性閾值的數(shù)據(jù)仍然寫回原存儲(chǔ)位置，可更好的利用存儲(chǔ)資源，均衡利用各存儲(chǔ)設(shè)備。本實(shí)施例充分考慮了 SSD的快速讀取、低延遲的特點(diǎn)和HDD的預(yù)取機(jī)制，有利于減少混合存儲(chǔ)器的損耗，提高整體使用壽命，減少訪問延時(shí)，且能更好的利用存儲(chǔ)資源，提高訪問效率。如圖7所示，圖7為本發(fā)明基于混合存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)遷移裝置的第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖?；诨旌洗鎯?chǔ)器的數(shù)據(jù)遷移裝置還包括監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)模塊50，用于監(jiān)測(cè)緩存設(shè)備和存儲(chǔ)設(shè)備，并將緩存設(shè)備和存儲(chǔ)設(shè)備中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)信息和訪問信息存儲(chǔ)至訪問信息表中；信息獲取模塊60，用于從訪問信息表中獲取待寫回?cái)?shù)據(jù)的存儲(chǔ)信息和訪問信息。本實(shí)施例的存儲(chǔ)信息包括數(shù)據(jù)的原存儲(chǔ)設(shè)備類型(例如，0表示數(shù)據(jù)來自SSD，I表示數(shù)據(jù)來自HDD)和緩存設(shè)備類型(例如，0表示PCM，I表示DRAM)，訪問信息包括數(shù)據(jù)的訪問信息情況(例如，數(shù)據(jù)的讀操作頻率計(jì)數(shù)、寫操作頻率計(jì)數(shù)、命中操作頻率計(jì)數(shù)、錯(cuò)失操作頻率計(jì)數(shù)等)。通過監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)模塊50動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)混合存儲(chǔ)器中各數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)布局和訪問情況，包括數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)信息和訪問信息，并將相關(guān)信息寫入到訪問信息表中。同時(shí)，還可根據(jù)訪問信息表中統(tǒng)計(jì)的結(jié)果設(shè)置閾值，以確定是否進(jìn)行數(shù)據(jù)遷移。在進(jìn)行數(shù)據(jù)寫回時(shí)，信息獲取模塊60動(dòng)態(tài)的從訪問信息表中獲得數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)信息和訪問信息，當(dāng)數(shù)據(jù)訪問頻率或訪問順序性超過指定閾值時(shí)，觸發(fā)數(shù)據(jù)遷移指令。本實(shí)施例通過動(dòng)態(tài)更新訪問信息表，根據(jù)訪問信息表中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)信息和訪問信息，對(duì)待寫回?cái)?shù)據(jù)的存儲(chǔ)位置進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整，將待寫回?cái)?shù)據(jù)的存儲(chǔ)位置進(jìn)行智能遷移，以最大限度的減少SSD的損耗，提高混合存儲(chǔ)器的整體使用壽命，減少訪問延時(shí)，且能更好的利用存儲(chǔ)資源，提高訪問效率。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān) 的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于混合存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)遷移方法，其特征在于，包括步驟 接收數(shù)據(jù)寫回指令； 當(dāng)緩存設(shè)備中待寫回?cái)?shù)據(jù)的訪問頻率大于預(yù)設(shè)頻率閾值時(shí)，將所述待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至存儲(chǔ)設(shè)備的固態(tài)硬盤SSD ； 當(dāng)緩存設(shè)備中待寫回?cái)?shù)據(jù)的訪問順序性大于預(yù)設(shè)順序性閾值時(shí)，將所述待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至存儲(chǔ)設(shè)備的硬盤驅(qū)動(dòng)器HDD。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于混合存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)遷移方法，其特征在于，所述接收數(shù)據(jù)寫回指令的步驟之后還包括 判斷所述待寫回?cái)?shù)據(jù)的原存儲(chǔ)位置； 當(dāng)判定所述待寫回?cái)?shù)據(jù)的原存儲(chǔ)位置在所述HDD時(shí)，執(zhí)行所述當(dāng)緩存設(shè)備中待寫回?cái)?shù)據(jù)的訪問頻率大于預(yù)設(shè)頻率閾值時(shí)，將所述待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至存儲(chǔ)設(shè)備的固態(tài)硬盤SSD的步驟； 當(dāng)判定所述待寫回?cái)?shù)據(jù)的原存儲(chǔ)位置在所述SSD時(shí)，執(zhí)行所述當(dāng)緩存設(shè)備中待寫回?cái)?shù)據(jù)的訪問順序性大于預(yù)設(shè)順序性閾值時(shí)，將所述待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至存儲(chǔ)設(shè)備的硬盤驅(qū)動(dòng)器HDD的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于混合存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)遷移方法，其特征在于，所述當(dāng)緩存設(shè)備中待寫回?cái)?shù)據(jù)的訪問頻率大于預(yù)設(shè)頻率閾值時(shí)，將所述待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至存儲(chǔ)設(shè)備的固態(tài)硬盤SSD的步驟具體包括 判斷所述待寫回?cái)?shù)據(jù)的訪問頻率是否大于所述SSD的預(yù)設(shè)頻率閾值； 如果是，則將所述待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至所述SSD ； 如果否，則將所述待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至所述HDD。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于混合存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)遷移方法，其特征在于，所述當(dāng)緩存設(shè)備中待寫回?cái)?shù)據(jù)的訪問順序性大于預(yù)設(shè)順序性閾值時(shí)，將所述待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至存儲(chǔ)設(shè)備的硬盤驅(qū)動(dòng)器HDD的步驟具體包括 判斷所述待寫回?cái)?shù)據(jù)的訪問順序性是否大于所述HDD的預(yù)設(shè)順序性閾值； 如果是，則將所述待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至所述HDD ； 如果否，則將所述待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至所述SSD。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的基于混合存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)遷移方法，其特征在于，所述接收數(shù)據(jù)寫回指令的步驟之前還包括監(jiān)測(cè)所述緩存設(shè)備和存儲(chǔ)設(shè)備，并將所述緩存設(shè)備和存儲(chǔ)設(shè)備中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)信息和訪問信息存儲(chǔ)至訪問信息表中； 所述接收數(shù)據(jù)寫回指令的步驟之后還包括從所述訪問信息表中獲取所述待寫回?cái)?shù)據(jù)的存儲(chǔ)信息和訪問信息。
6.一種基于混合存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)遷移裝置，其特征在于，包括 指令接收模塊，用于接收數(shù)據(jù)寫回指令； 第一遷移模塊，用于當(dāng)緩存設(shè)備中待寫回?cái)?shù)據(jù)的訪問頻率大于預(yù)設(shè)頻率閾值時(shí)，將所述待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至存儲(chǔ)設(shè)備的固態(tài)硬盤SSD ； 第二遷移模塊，用于當(dāng)緩存設(shè)備中待寫回?cái)?shù)據(jù)的訪問順序性大于預(yù)設(shè)順序性閾值時(shí)，將所述待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至存儲(chǔ)設(shè)備的硬盤驅(qū)動(dòng)器HDD。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于混合存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)遷移裝置，其特征在于，還包括位置判斷模塊，用于判斷所述待寫回?cái)?shù)據(jù)的原存儲(chǔ)位置； 所述第一遷移模塊還用于，當(dāng)所述位置判斷模塊判定所述待寫回?cái)?shù)據(jù)的原存儲(chǔ)位置在所述HDD時(shí)，判定緩存設(shè)備中待寫回?cái)?shù)據(jù)的訪問頻率大于預(yù)設(shè)頻率閾值，將所述待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至存儲(chǔ)設(shè)備的固態(tài)硬盤SSD ； 所述第二遷移模塊還用于，當(dāng)所述位置判斷模塊判定所述待寫回?cái)?shù)據(jù)的原存儲(chǔ)位置在所述SSD時(shí)，判定緩存設(shè)備中待寫回?cái)?shù)據(jù)的訪問順序性大于預(yù)設(shè)順序性閾值，將所述待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至存儲(chǔ)設(shè)備的硬盤驅(qū)動(dòng)器HDD。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于混合存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)遷移裝置，其特征在于，所述第一遷移模塊具體用于 判斷所述待寫回?cái)?shù)據(jù)的訪問頻率是否大于所述SSD的預(yù)設(shè)頻率閾值； 如果是，則將所述待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至所述SSD ； 如果否，則將所述待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至所述HDD。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于混合存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)遷移裝置，其特征在于，所述第二遷移模塊具體用于 判斷所述待寫回?cái)?shù)據(jù)的訪問順序性是否大于所述HDD的預(yù)設(shè)順序性閾值； 如果是，則將所述待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至所述HDD ； 如果否，則將所述待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至所述SSD。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的基于混合存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)遷移裝置，其特征在于，還包括 監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)模塊，用于監(jiān)測(cè)所述緩存設(shè)備和存儲(chǔ)設(shè)備，并將所述緩存設(shè)備和存儲(chǔ)設(shè)備中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)信息和訪問信息存儲(chǔ)至訪問信息表中； 信息獲取模塊，用于從所述訪問信息表中獲取所述待寫回?cái)?shù)據(jù)的存儲(chǔ)信息和訪問信肩、O
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于混合存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)遷移方法和裝置，其方法包括步驟接收數(shù)據(jù)寫回指令；當(dāng)緩存設(shè)備中待寫回?cái)?shù)據(jù)的訪問頻率大于預(yù)設(shè)頻率閾值時(shí)，將所述待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至存儲(chǔ)設(shè)備的固態(tài)硬盤SSD；當(dāng)緩存設(shè)備中待寫回?cái)?shù)據(jù)的訪問順序性大于預(yù)設(shè)順序性閾值時(shí)，將所述待寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至存儲(chǔ)設(shè)備的硬盤驅(qū)動(dòng)器HDD。本發(fā)明通過對(duì)混合存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的自適應(yīng)調(diào)整，將待寫回?cái)?shù)據(jù)的存儲(chǔ)位置進(jìn)行智能遷移，以最大限度的減少SSD的損耗，提高混合存儲(chǔ)器的整體使用壽命，減少訪問延時(shí)，且能更好的利用存儲(chǔ)資源，提高訪問效率。
文檔編號(hào)G06F13/16GK102831088SQ20121026424
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月27日
發(fā)明者常藝偉, 葛雄資, 徐澤明 申請(qǐng)人:國(guó)家超級(jí)計(jì)算深圳中心(深圳云計(jì)算中心)