[发明专利]数据存储系统中的存储管理方法和系统

说明书

本发明公开涉及数据存储系统中的存储管理方法和系统。在数据存储系统中，响应于接收到来自处理器系统的包括地址和数据的写输入/输出操作(IOP)，数据存储系统的存储控制器确定该地址是否为较频繁访问的热地址。响应于确定该地址是热地址，存储控制器在数据存储系统中以未压缩的形式存储该数据。响应于确定该地址不是热地址，存储控制器压缩该数据以获得压缩数据并且在数据存储系统中存储该压缩数据。

技术领域

本发明涉及数据存储，并且更具体地，涉及采用基于软件的数据压缩的数据存储系统。

背景技术

常规上已采用数据压缩来增加数据存储系统的有效存储容量。随着处理器变得越来越强大以及每插槽处理器核数量的增加，一些数据存储系统已采用基于软件的数据压缩作为廉价的方式来增加有效存储容量。在基于软件的数据压缩中，在数据存储系统的处理器执行压缩软件来压缩所有写到数据存储系统的存储资源的数据并且解压缩从存储资源中读取的所有数据。使用基于软件的数据压缩在利用硬盘驱动器(HDD)存储装置的数据存储系统中已经尤为成功，其中在HDD存储装置中数据吞吐量和输入/输出操作(IOP)率往往相对较低。

随着对存储系统性能要求的提高，业界已显示出对采用较高速度的存储技术—诸如闪存存储器和固态盘(SSD)—作为数据存储系统的大容量存储介质的日益增长的兴趣。由于SSD通常比HDD成本高，压缩可以增加在相对昂贵介质上的存储数量，从而减少每兆字节(GB)的成本。然而，本发明认识到实现基于软件的数据压缩为了压缩写到数据存储系统中的数据和解压缩从数据存储系统中读取的数据，把数据存储系统的处理器置于每个读和写访问的关键定时路径中。因此，本发明认识到基于软件的压缩会在处理器产生瓶颈，该瓶颈降低了性能、增加了响应时间并减少了在数据存储系统中实现较高速度存储技术，诸如闪存存储器和SSD，的优势。

发明内容

本文所公开的是选择性地在数据存储系统中执行基于软件的数据压缩以在明显提高存储系统性能的同时完成良好的总体压缩。如本文进一步所描述的，可基于数据的热度(heat)(即，访问的相对频繁度)选择性地应用基于软件的压缩。

在数据存储系统的一些实施例中，响应于接收到来自处理器系统的包括地址和数据的写输入/输出操作(IOP)，数据存储系统的存储控制器确定该地址是否为较频繁访问的热地址。响应于确定该地址是热地址，存储控制器在数据存储系统中以未压缩的形式存储该数据。响应于确定该地址不是热地址，存储控制器压缩该数据以获得压缩数据并且在数据存储系统中存储该压缩数据。

附图说明

图1是根据一种实施例的数据处理环境的高层框图；

图2是示例性方法的高层逻辑流程图，其中通过该示例性方法数据存储系统确定“最热”地址的动态可变的百分比，其中用于这些地址的相关联的数据将不被数据存储子系统压缩；

图3是在数据存储系统中基于数据热度选择性执行基于软件的数据压缩的示例性方法的高层逻辑流程图；及

图4说明了根据一种实施例的示例性温度数据结构(TDS)。

具体实施方式

现在参考附图并尤其参考图1，其中图示了包括数据存储系统的示例性数据处理环境100的高层框图，其中数据存储系统实现数据的选择性的基于软件的压缩，如本文进一步所描述的。如所示出的，数据处理环境100包括至少一个处理器系统102，其具有一个或多个处理指令和数据的处理器104。处理器系统102可附加地包括本地存储装置106(例如，动态随机访问存储器(DRAM)或磁盘)，本地存储装置可以存储程序代码、操作数和/或由处理器104执行的处理的执行结果。在各种实施例中，处理器系统102可以是例如移动计算设备(诸如智能手机)、膝上型或台式个人计算机系统、服务器计算机系统(诸如可从国际商用机器公司获得的POWER系列中的一个)、或大型机计算机系统。