[发明专利]固态硬盘中实现独立磁盘冗余阵列的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及存储技术，尤其涉及一种固态硬盘中实现独立磁盘冗余阵列的方法及装置。

背景技术

固态硬盘（Solid-State Drive，SSD）相对于传统硬盘（Hard disk drive，HDD）具备低耗电、稳定性高及耐低温等优点。闪存（Nand Flash）颗粒作为SSD的存储介质，其价格/成本直接反映了SSD的价格/成本。各大厂家在工艺制程上进行激烈的竞赛以提高单颗粒的存储容量，当前制程已步入1×nm时代。但是，容量显著提高的同时，单颗粒的可靠性却在逐渐下降。

一个SSD由多个闪存颗粒构成，一个闪存颗粒由多个数据块（Block）构成，一个数据块由多个页面（page）构成。独立磁盘冗余阵列（RedundantArray of Independent Disks，RAID）技术，是一种把多块独立的物理硬盘按某种方式组合起来形成一个硬盘组，即逻辑硬盘，从而提供比单个硬盘更高存储性能和数据冗余可靠性的技术。

现有技术中，SSD内部一般以页面为单位进行读写，以数据块为单位进行擦除，在不同数据块之间构建RAID，即将不同闪存颗粒中相同数据块号的数据块进行绑定，形成一个数据块组（Block Group）。在一个数据块组内，以页面为单位将数据块组切割成一个个条带（strip），每个条带跨越各数据块，并在SSD盘片内设置一个数据缓冲区（buffer），用于缓冲一个条带的数据。具有自动计算校验数据功能的闪存控制器（Nand FlashControl，NFC）根据缓冲的数据计算校验数据并直接写入到校验页面上。当该条带中某一个页面出现数据失效时，通过读取该条带中其他页面的数据来恢复该失效页面的数据。然而，现有的实现RAID的方法恢复失效数据仅能用一个条带中其他各页面的正常数据来恢复一个数据失效页面，该实现RAID的方式和适用场景比较单一，并不能根据各种应用场景的需求进行灵活的调整。

发明内容

本发明提供一种固态硬盘中实现独立磁盘冗余阵列的方法及装置，以解决现有的RAID的方法恢复失效数据的方式比较单一，且不能根据各种应用场景的需求进行灵活的调整的问题。

第一个方面，本发明实施例提供一种固态硬盘中实现独立磁盘冗余阵列的方法，包括：

将每个数据块中的至少两个连续页面绑定为竖向校验条带；

向所述竖向校验条带的各页面中顺序写入数据，并将所述竖向校验条带中的最后一个页面作为所述竖向校验条带的校验页面。

在第一个方面的第一种可能的实现方式中，该方法还包括：

将所述每个数据块相同位置的页面绑定为横向校验条带，并将所述横向校验条带中的任意一个页面作为所述横向校验条带的校验页面。

结合第一个方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，该方法还包括：

当识别到所述横向校验条带中的至少两个页面失效时，分别根据各失效页面所在的所述竖向校验条带中其它页面的数据对失效页面进行数据恢复；

当识别到所述竖向校验条带中的至少两个页面失效时，分别根据各失效页面所在的所述横向校验条带中其它页面的数据对失效页面进行数据恢复。

在第一个方面的第三种可能的实现方式中，将每个数据块中的至少两个连续页面绑定为竖向校验条带包括：

将每个数据块中的所有页面绑定为一个竖向校验条带；或者，

将每个数据块中的所有页面均分为至少两个条带，将所述至少两个条带中的每个条带的各页面绑定为一个竖向校验条带。

结合第一个方面的第二种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述将所述每个数据块相同位置的页面绑定为横向校验条带包括：

将所述每个数据块相同位置的非损坏页面绑定为横向校验条带。

第二个方面，本发明实施例提供一种固态硬盘中实现独立磁盘冗余阵列的装置，包括：

第一绑定模块，用于将每个数据块中的至少两个连续页面绑定为竖向校验条带；

写入模块，用于向所述竖向校验条带的各页面中顺序写入数据，并将所述竖向校验条带中的最后一个页面作为所述竖向校验条带的校验页面。

在第二个方面的第一种可能的实现方式中，该装置还包括：

第二绑定模块，用于将所述每个数据块相同位置的页面绑定为横向校验条带，并将所述横向校验条带中的任意一个页面作为所述横向校验条带的校验页面。

结合第二个方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，该装置还包括：