[发明专利]应用感知存储器巡查擦洗技术

说明书

本公开涉及应用感知存储器巡查擦洗技术。用于应用感知存储器巡查擦洗技术的方法和装置。该方法可以在计算系统上被执行，该计算系统包括一个或多个存储器设备并且运行多个应用及其相关联的进程。该计算系统可以被实现在多租户环境中，其中由系统提供的物理资源的虚拟实例被分配给单独的租户，例如通过采用虚拟机或容器的虚拟化方案。提供服务质量(QoS)擦洗逻辑和新颖的接口来使得能够在租户、应用和/或进程级处应用存储器擦洗QoS策略。这个QoS策略可以包括被应用特定策略的存储器范围，以及用于执行擦洗操作的带宽分配。还提供模式生成器，用于基于观察或预测的存储器访问模式和/或预定的模式来生成擦洗模式。

技术领域

本公开总体涉及应用感知存储器巡查擦洗技术。

背景技术

随着云部署涉及数万台服务器的规模，存储器错误在最近一段时间成为了尖锐的焦点。作为一个示例，SAP HANA部署在单个节点中涉及的服务器平均跨越2-4TB(万亿字节)的存储器，并且主要的超大规模公司部署了数千个这样的服务器。

当前，存储器错误是用几种方法来解决的。机器检查架构恢复解决方案提供了各种选项和流程从存储器错误中恢复。最简单的情况是硬件可纠正的错误，它可以完全由硬件修复，而不要求软件堆栈的参与。

在错误无法纠正的情况下，软件堆栈需要参与。一种方法是由操作系统(operating system，OS)处理的，OS被通知了错误。如果页(具有包括错误的地址范围)是未使用的，那么该页可以被OS取消映射，并且被适当标记，其结果是不会由于无法纠正的错误而损失应用数据。如果该页被使用，则发信号通知应用。许多应用，包括数据库，都有一些能力来补偿不可纠正的错误，并且恢复利用应用级校验和(不同于硬件纠错码(errorcorrection code，ECC))，以便重建数据，或者在一些情况下从盘中恢复数据。

另外，巡查擦洗(patrol scrubbing)是一种针对存储器错误的重要机制，因为它被设计来解决ECC算法无法纠正的多比特错误。擦洗利用了在任何给定时间在同一个字中出现两次打击的低概率。巡查擦洗的当前使用是通过ECC逻辑来使得存储器周期性地循环，以便在单比特错误累积之前纠正它们。

发明内容

本公开提供了用于应用感知存储器巡查擦洗技术的方法和装置。该方法可以在计算系统上被执行，该计算系统包括一个或多个存储器设备并且运行多个应用及其相关联的进程。该计算系统可以被实现在多租户环境中，其中由系统提供的物理资源的虚拟实例被分配给单独的租户，例如通过采用虚拟机或容器的虚拟化方案。提供服务质量(QoS)擦洗逻辑和新颖的接口来使得能够在租户、应用和/或进程级处应用存储器擦洗QoS策略。这个QoS策略可以包括被应用特定策略的存储器范围，以及用于执行擦洗操作的带宽分配。还提供模式生成器，用于基于观察或预测的存储器访问模式和/或预定的模式来生成擦洗模式。

根据本公开的第一实施例，提供了一种用于擦洗计算系统上的存储器的方法，所述计算系统包括一个或多个存储器设备并且运行第一进程或应用和第二进程或应用，所述方法包括：使用第一巡查擦洗策略来对与所述第一进程或应用相关联的存储器设备上的存储器的至少第一部分执行巡查擦洗；以及使用第二巡查擦洗策略来对与运行的所述第二进程或应用相关联的存储器设备上的存储器执行巡查擦洗。

根据第一实施例提供的方法，还包括：为所述第一巡查擦洗策略采用的巡查擦洗分配第一带宽；并且为所述第二巡查擦洗策略采用的巡查擦洗分配第二带宽。

根据第一实施例提供的方法，还包括：使用所述第二巡查擦洗策略或者第三巡查擦洗策略来对与所述第一进程或应用相关联的存储器设备上的存储器的第二部分执行巡查擦洗。

根据第一实施例提供的方法，还包括：实现用于所述第一巡查擦洗策略的第一擦洗模式；并且实现用于所述第二巡查擦洗策略的第二擦洗模式。