[发明专利]固态硬盘资源分配方法、装置和存储介质

说明书

本发明公开了一种固态硬盘资源分配方法，包括以下步骤：当硬盘IO从IO队列中被取出执行时，获取硬盘IO的属性以及固态硬盘的状况信息；将属性和状况信息识别为预设的强化模型的状态集中的其中一种状态；基于强化模型，获取与识别出的状态对应的动作；执行动作，以将硬盘IO分配给所述单位存储颗粒介质分区或三位存储颗粒介质分区。本发明还公开了一种装置和计算机可读存储介质，解决了无法充分考虑IO属性从而适应不同的负载需求的问题和无法均衡设备磨损的问题。

技术领域

本发明涉及计算机存储技术领域，尤其涉及一种固态硬盘资源分配方法、装置和计算机存储介质。

背景技术

固态硬盘(SSD)已经进入存储市场的主流行列，以其具有抗震抗摔、读取速度快、功耗低、重量低、噪音低等优越性，已经被越来越多的使用到了笔记本硬盘、微硬盘、移动固态硬盘等计算机领域。

传统的混合固态硬盘通常是在三位存储颗粒介质(TLC)上开辟某一块区域作为单位存储颗粒介质(SLC)，结合TLC容量大低成本和SLC高性能寿命长的优点，但是在传统的混合固态硬盘中针对SLC资源的分配通常基于单一IO请求属性。因此，现有技术还存在无法充分考虑IO属性从而适应不同的负载需求的问题和无法均衡设备磨损的问题。

发明内容

本发明主要目的在于提供一种基于强化学习的固态硬盘资源分配方法、装置和计算机存储介质，旨在解决现有技术还存在无法充分考虑IO属性从而适应不同的负载需求的问题和无法均衡设备磨损的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种固态硬盘资源分配方法，所述固态硬盘资源分配方法包括以下步骤：

当硬盘IO从IO队列中被取出执行时，获取所述硬盘IO的属性以及固态硬盘的状况信息；

将所述属性和状况信息识别为预设的强化模型的状态集中的其中一种状态；

基于所述强化模型，获取与识别出的状态对应的动作；

执行所述动作，以将所述硬盘IO分配给所述单位存储颗粒介质分区或三位存储颗粒介质分区。

在一实施例中，所述硬盘IO的属性包括：要求操作的存储空间的大小、IO队列中的硬盘IO的数量、是否为热数据以及操作类型；

所述固态硬盘的状况信息包括：单位存储颗粒介质分区和三位存储颗粒介质分区的大小、平均擦除次数。

在一实施例中，还包括：

计算所述强化模型的反馈参数并更新所述强化模型。

在一实施例中，所述计算所述强化模型的反馈参数并更新所述强化模型的步骤中，采用如下公式计算反馈参数：

Reward＝(SD+α*TD+N)/T，

其中，T为上一时间段的硬盘IO延迟的平均值，N为所述上一时间段处理硬盘IO的数量，SD为单位存储颗粒介质分区的剩余寿命，TD为三位存储颗粒介质分区的剩余寿命，所述剩余寿命定义为剩余擦除次数与总擦除次数的比值，α为三位存储颗粒介质分区的寿命权重超参数，范围是0-1。

在一实施例中，所述基于所述强化模型，获取与识别出的状态对应的动作的步骤中，采用贪婪算法获取所述动作。

在一实施例中，所述执行所述动作的步骤包括：

获取所述动作对应的目标分区；所述目标分区为单位存储颗粒介质分区或者三位存储颗粒介质分区；

执行物理地址分配算法，将所述硬盘IO分配到对应的目标分区的具体物理页；

将所述硬盘IO的物理页信息更新到映射表中，对单位存储颗粒介质分区和三位存储颗粒介质分区分别维护各自的映射表算法，单位存储颗粒介质分区采用页映射，三位存储颗粒介质分区采用块映射。