[发明专利]平衡多级存储性能与固态硬盘寿命的数据缓冲方法

权利要求书

1.一种平衡多级存储性能与固态硬盘寿命的数据缓冲方法，应用于安装有固态硬盘和机械硬盘的服务器上，其特征在于，在数据的读取和写入时分别执行如下步骤：

数据读取：判断数据的存放位置，根据存放位置对应地从固态硬盘或机械硬盘中读取；

数据写入：根据写入请求判断数据的大小类型，分别执行如下操作：

S1）若数据大于阀值，则为大数据，直接写入机械硬盘；

S2）若数据小于或等于阀值，则为小数据，此时若机械硬盘空闲，则写入机械硬盘，若机械硬盘繁忙则写入固态硬盘。

2.如权利要求1所述的平衡多级存储性能与固态硬盘寿命的数据缓冲方法，其特征在于，在所述数据的读取和写入之前，还包括初始化过程，初始化过程中在所述服务器的内存中建立固态硬盘缓冲数据的索引哈希表和索引LRU双向链表，在数据读取时，根据所述索引哈希表和索引LRU双向链表判断数据的存放位置。

3.如权利要求2所述的平衡多级存储性能与固态硬盘寿命的数据缓冲方法，其特征在于，所述步骤S2）中，判定机械硬盘的空闲与繁忙时，若机械硬盘当前状态同时符合以下条件，则判定机械硬盘空闲：

a）机械硬盘当前无大数据读写操作；

b）机械硬盘当前无数据的迁移操作；

c）机械硬盘写入所述小数据所需的存储时间小于或等于机械硬盘的可用性能资源，

否则，判定机械硬盘繁忙，

所述的可用性能资源通过初始化过程设定初始值，并根据当前操作实时调节。

4.如权利要求3所述的平衡多级存储性能与固态硬盘寿命的数据缓冲方法，其特征在于，所述步骤S2）中数据写入固态硬盘包括：

S2-1）比较固态硬盘的可用空间与预留空间阀值的大小关系：

若大于或等于预留空间阀值，则直接将数据写入固态硬盘，若小于预留空间阀值，则先将固态硬盘上的部分非热点数据通过被动迁移操作转存至机械硬盘，再将数据写入固态硬盘；

S2-2）数据写入固态硬盘后，更新所述索引哈希表和索引LRU双向链表。

5.如权利要求4所述的平衡多级存储性能与固态硬盘寿命的数据缓冲方法，其特征在于，所述步骤S2-1)中的被动迁移操作包括：

a）根据LRU算法在所述索引LRU双向链表中确定非热点数据；

b）确定需要迁移的数据总量为设定的单次数据迁移操作的最小数据量；

c）从固态硬盘中提取非热点数据转存至机械硬盘，直至提取出的非热点数据总量不小于需要迁移的数据总量，且提取过程中跳过正在被访问的非热点数据；

d）迁移操作完成后更新所述索引哈希表和索引LRU双向链表。

6.如权利要求5所述的平衡多级存储性能与固态硬盘寿命的数据缓冲方法，其特征在于，所述的用于判断数据是否为大数据的阀值为动态阀值，调整方法如下：

在设定时间间隔内连续统计数据的总读写次数，在当前时间间隔末尾，动态调整阀值，使得小于动态阀值的数据的读写次数与总读写次数的比例符合设定比例范围。

7.如权利要求6所述的平衡多级存储性能与固态硬盘寿命的数据缓冲方法，其特征在于，所述的数据缓冲方法还包括每隔一定时间，检测固态硬盘的可用空间，若固态硬盘的可用空间小于可用空间阀值，且服务器处于低负载状态，则进行主动迁移操作。

8.如权利要求7所述的平衡多级存储性能与固态硬盘寿命的数据缓冲方法，其特征在于，所述主动迁移操作包括：

a）根据LRU算法在所述索引LRU双向链表中确定非热点数据；

b）确定需要迁移的数据总量，使固态硬盘的可用空间大于或等于可用空间阀值，且大于或等于设定的单次数据迁移操作的最小数据量；

c）从固态硬盘中提取非热点数据转存至机械硬盘，直至提取出的非热点数据总量不小于需要迁移的数据总量，且提取过程中跳过正在被访问的非热点数据；

d）迁移操作完成后更新所述索引哈希表和索引LRU双向链表。