[发明专利]一种数据存储方法及装置有效

专利信息
申请号: 201310302791.9 申请日: 2013-07-18
公开(公告)号: CN104298681B 公开(公告)日: 2018-06-19
发明(设计)人: 张子刚;熊劲;刘扬宽;岳银亮 申请(专利权)人: 华为技术有限公司;中国科学院计算技术研究所
主分类号: G06F17/30 分类号: G06F17/30
代理公司: 深圳市深佳知识产权代理事务所(普通合伙) 44285 代理人: 唐华明
地址: 518129 广东*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 垃圾数据 大块 存储空间 更新频率 空闲空间 数据存储 存储对应关系 有效数据量 垃圾回收 一次数据 有效数据 原数据 预置 存储 回收 更新
【说明书】:

发明实施例公开了一种数据存储方法及装置。本发明实施例方法包括:按照数据的更新频率,将所述数据进行类型划分,将存储空间划分为多个类型的簇,多个类型的簇划分为至少与所述数据的类型数量相同数量的类型,根据预置存储对应关系,将同类型的数据分别存储到同类型的簇中,在每个簇中,每更新一次数据都会使得原数据成为垃圾数据,在数据的更新频率快的簇中,在较短的时间形成大块的垃圾数据的几率较高,而相对的有效数据所占的比例较少,所以系统回收垃圾数据时,读、写的有效数据量较少,同时存储空间中形成大块空闲空间的几率较高,进而能够降低垃圾回收的开销,也能够提高形成大块空闲空间的几率。

技术领域

本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种数据存储方法及装置。

背景技术

存储系统的空间管理方法中存在两种技术,一种是写时复制(COW,copy-on-write)技术的基本思想是当多个访问者使用同一数据时,只需维护指向数据的指针,当一个访问者要修改数据时,需要对数据进行拷贝,在拷贝的数据上进行操作,这种操作对于其他访问者透明。另一种是日志结构(log-structured)的基本思想是将存储空间作为日志(log)使用,数据以追加写的形式写入存储空间。log-structured聚合小粒度写为大粒度写,并顺序地写入存储空间。

现有技术中,在使用COW技术的存储系统中,在更新数据时将根目录到需要更新数据的文件这一整条路径进行拷贝和重新放置。在使用log-structured技术的存储系统中,在更新文件数据时,将新数据,文件的元数据和索引节点表(inode map)进行更新并重新放置。

在上述现有技术中,在使用COW技术的存储系统中,由于需要更新数据的节点有多个,并且不同节点更新数据的频率不同,如,树根节点和叶子节点的更新频率节点的原始数据成为垃圾数据的频率不同,有效数据和垃圾数据混杂存储,空间碎片化严重。当进行大粒度输入/输出(IO,Input/Output)操作时,需要将大粒度IO拆分成多个小粒度IO,严重降低存储系统的性能。在使用log-structured技术的存储系统中,随着存储空间不断使用,大粒度空间逐渐减少,为了维持一定数量的大粒度空闲空间,需要进行空间整理,即垃圾回收,由于进行垃圾回收,需要将有效数据读出,然后再聚合写入,除了正常的应用IO操作外,额外地增加了进行垃圾回收的IO操作,并且,垃圾回收和正常应用IO操作产生竞争,争夺带宽,增大操作响应时间。

发明内容

本发明提供了一种数据存储方法及装置,能够降低垃圾回收的开销,提高存储空间中形成大块的空闲空间的几率。

本发明实施例的第一方面提供了数据存储方法,包括:按照数据的更新频率,将所述数据进行类型划分;

将存储空间划分为多个类型的簇,所述多个类型的簇划分为至少与所述数据的类型数量相同数量的类型;

根据预置存储对应关系,将同类型的数据分别存储到同类型的簇中。

结合本发明实施例的第一方面,在本发明实施例的第一方面的第一种实施方式中,所述按照数据的更新频率,将所述数据进行类型划分具体包括:

按照数据所属节点在节点树中的位置将所述数据进行类型划分,或者,按照数据的记录类型将所述数据进行类型划分。

结合本发明实施例的第一方面的第一种实施方式,在本发明实施例的第一方面的第二种实施方式中,所述根据预置存储对应关系,将同类型的数据分别存储到同类型的簇中包括:

将在节点树中位于同一层的节点的数据存储到存储空间的同一类型簇中。

结合本发明实施例的第一方面的第一种实施方式,在本发明实施例的第一方面的第三种实施方式中,所述根据预置存储对应关系,将同类型的数据分别存储到同类型的簇中包括:

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