[发明专利]一种基于混合介质的存储装置及分布式存储系统

说明书

本申请提供了一种基于混合介质的存储装置及分布式存储系统，其中的存储装置包括：SCM介质存储模块，用于存储元数据和临时数据信息，所述临时数据信息累积到设定数据量后得到写入数据；QLC介质存储模块，用于存储所述SCM介质存储模块中的写入数据；所述SCM介质存储模块在所述写入数据存储至所述QLC介质存储模块后回收由所述写入数据占据的空间。本申请通过SCM介质和QLC介质混合的存储方式，以SCM介质作为读写缓存使用，最大程度提升QLC介质SSD的使用寿命，从而使存储装置的整体性价比远高于现有技术中全部使用TLC介质的存储系统。

技术领域

本申请涉及数据存储技术领域，具体地，涉及一种基于混合介质的存储装置及分布式存储系统。

背景技术

SSD(固态硬盘)的存储介质经历了SLC颗粒、MLC颗粒、TLC颗粒、QLC颗粒和Nand颗粒的演变。这几种颗粒的存储密度依次递增，性能和成本依次递减。当前TLC颗粒是企业SSD的主流介质类型，但TLC颗粒的成本相比传统的磁介质硬盘来说依然较高。因此对于一般的企业来说，为了节约成本，全SSD的存储系统依然无法应用于大规模的数据场景。而QLC颗粒，由于存储密度较高，单位成本比较适合大规模的数据存储场景，但是由于通用的存储系统或软件对于SSD缺少专门的优化，导致QLC颗粒的SSD在写入数据时擦写次数过多，使用寿命很难达到生产系统的要求。

发明内容

本申请实施例旨在提供一种基于混合介质的存储装置及数据存储方法，以解决现有技术中SSD存在的成本过高或使用寿命过低的技术问题。

为实现上述发明目的，本申请一些实施例中提供一种基于混合介质的存储装置，包括：

SCM介质存储模块，用于存储元数据和临时数据信息，所述临时数据信息累积到设定数据量后得到写入数据；

QLC介质存储模块，用于存储所述SCM介质存储模块中的写入数据；

所述SCM介质存储模块在所述写入数据存储至所述QLC介质存储模块后回收由所述写入数据占据的空间。

本申请一些实施例中的基于混合介质的存储装置，还包括：

内存模块，其中存储有Hash表项，所述Hash表项对所述SCM介质存储模块中存储的数据进行记录。

本申请一些实施例中的基于混合介质的存储装置，所述SCM介质存储模块和所述QLC介质存储模块均使用数据段来存储数据；所述SCM介质存储模块中的数据段大小为4KB的整数倍；所述QLC介质存储模块的数据段大小为所述设定数据量的整数倍。

本申请一些实施例中的基于混合介质的存储装置，还包括数据周期管理模块：

所述SCM介质存储模块，在数据删除和更新后，其存储的元数据随之更新；

所述QLC介质存储模块，将与数据删除和更新操作所对应的数据标注为无效数据；

所述数据周期管理模块，用于在所述QLC介质存储模块中的无效数据超出设定比例时触发无效数据回收机制，回收所述QLC介质存储模块中被所述无效数据占据的空间。

本申请一些实施例中的基于混合介质的存储装置，所述数据周期管理模块触发所述无效数据回收机制后，从所述QLC介质存储模块上读取有效数据，并将所述有效数据暂存到所述SCM介质存储模块中；所述QLC介质存储模块在所述数据周期管理模块完成所述有效数据的读取操作后释放所有存储空间。

本申请一些实施例中的基于混合介质的存储装置，所述数据周期管理模块，还用于记录所述QLC介质存储模块已经写入的数据量以及执行无效数据回收的次数。

本申请一些实施例中的基于混合介质的存储装置，所述QLC介质存储模块中包括多个存储区块，每一所述存储区块包括多个数据段，且在任意时刻所述QLC介质存储模块中仅有一个所述存储区块被写入数据。