[发明专利]一种基于HDD和SSD的混合存储备份方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及计算机应用技术领域，尤其涉及一种基于HDD和SSD的混合存储备份方法及系统。

背景技术

近年来，基于闪存的固态盘(SSD)因其优越的性能已受到广泛的关注和使用在当前的存储系统备份中，但是，由于寿命有限，SSD的可靠性备受质疑；HDD阵列(RAID)是一种传统的用来提高可靠性的手段，但并不适用于SSD。首先，RAID机制需要额外的存储空间保存校验信息，然而配备额外的SSD存储校验信息会显著增加系统成本；其次，传统的RAID机制倾向于在各盘之间均衡地分布写请求，在基于SSD的RAID中，这种做法导致各SSD的寿命均匀地损耗，当某一SSD由于寿命耗尽而出现故障时，其他的SSD也达到寿命极限，从而可能出现多盘故障，引发数据丢失。

在现阶段，传统RAID机制主存储系统备份和SSD在读写方面主要存在以下3个方面的问题：

1、在基于SSD的RAID中，因为同一类型的SSD寿命基本上一致，各SSD的寿命均匀地损耗，当某一SSD由于寿命耗尽而出现故障时，其他的SSD也达到寿命极限，从而可能出现多盘故障，引发数据丢失。

2、RAID机制需要额外的存储空间保存校验信息，相比于HDD，SSD价格依然昂贵，配备额外的SSD存储校验信息会显著增加系统成本。

3、传统的HDD在读写速度上无法满足用户的需求，现在的SSD高速的特性的混合使用在性能上总是存在一些欠缺。

发明内容

本发明提供一种基于HDD和SSD的混合存储备份方法及系统，以解决上述问题。

本发明提供一种一种基于HDD和SSD的混合存储备份方法。上述方法包括：

单个或多个HDD的线性地址空间被划分成若干等份，其中每一等份包括数据段和空闲段，所述数据段用于备份SSD的数据，所述空闲段用来暂时保存数据；

若写请求到达时，所述HDD按照预设策略将数据写入对应的数据段中。

本发明还提供一种基于HDD和SSD的混合存储备份系统，包括：一个或多个HDD，一个或多个SSD，非易失内存和主机端；

所述SSD用于响应所述主机端发出的读请求和写请求；

所述HDD和非易失内存构成备份模块，用于响应主机端发出的写请求，其中：

所述非易失内存用来桥接HDD与SSD的延迟差距；

所述HDD的线性地址空间被划分成若干等份；其中每一等份包括数据段和空闲段，所述数据段和空闲段在线性地址空间上交替排列，所述数据段用于备份所述SSD的数据，所述SSD的地址与所述HDD上数据段的地址一一对应，所述空闲段用来暂时保存数据；

所述HDD用于在写请求到达时，按照预设策略将数据写入对应的数据段中。

通过实施本发明的技术方案，能够用HDD及时地备份SSD上的数据，该混合结构实现了一种低价格、高性能的可靠存储系统数据备份；本发明采用非易失内存桥接HDD和SSD之间的速度差距，大大提高了存储系统备份对用户的读写请求的响应速度和性能要求；本发明还采用了一种I/O重组策略，该策略可以增强HDD内部操作的顺序性，使HDD尽可能的顺序读写，增强HDD的写性能；另外，本发明为了降低单块SSD上出现的突发写请求的情况，采用多块HDD备份多块SSD，保证某一SSD上的突发写数据能够及时分散备份到多个HDD中，实现了一种低价格、高性能的可靠存储系统备份。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1所示为本发明的实施例1的混合存储系统备份机制的总体架构示意图；

图2所示为本发明的实施例2的HDD内的I/O重组示意图；

图3所示为本发明的实施例3的多块HDD协同备份架构示意图；

图4所示为本发明的实施例4的基于HDD和SSD的混合存储备份方法处理流程图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本实施例提供了一种基于HDD和SSD的混合存储备份方法，包括：

单个或多个HDD的线性地址空间被划分成若干等份，其中每一等份包括数据段和空闲段，所述数据段用于备份SSD的数据，所述空闲段用来暂时保存数据；

若写请求到达时，所述HDD按照预设策略将数据写入对应的数据段中。