[发明专利]一种利用SSD的无效数据优化RAID5/6写性能的方法

摘要

发明公开了一种利用SSD中无效数据优化RAID5/6写性能的方法，是应用在一种包括1个或多个SSD和多个磁盘组成的RAID5/6系统中，其中SSD作为RAID5/6的读写缓存，所述方法包括：在SSD中建立空闲池、数据池、保留池和回收池，其中保留池用于暂时存储SSD中无效的旧数据并在SSD的内存中构造映射表，用于存储SSD中数据和对应的无效旧数据的信息及其与RAID磁盘中数据的对应关系，当SSD中数据要写回到RAID5/6中时，读取SSD中无效的旧数据，以避免读RAID5/6磁盘中的旧数据，用来计算RAID5/6的校验值，从而减少磁盘的访问次数，优化RAID5/6的写性能。本发明能够解决传统RAID5/6系统在小写过程中性能不佳的问题。

主权项

一种利用SSD中无效数据优化RAID5/6写性能的方法，是应用在一种包括1个或多个SSD和多个磁盘组成的RAID5/6系统中，其中SSD作为RAID5/6的读写缓存，其特征在于，所述方法包括以下步骤：（1）在SSD中建立空闲池、数据池、保留池和回收池，将SSD中所有数据块放入数据池中，建立一个计数表，用来统计所有数据块的访问次数，并在SSD的内存中构造映射表，用于存储SSD中数据和对应无效数据的状态及其与RAID5/6磁盘中数据的对应关系，其中空闲池由SSD中的空闲块组成，数据池用于存储SSD缓存的最新数据，保留池用于存储SSD中能够用于优化RAID写性能的无效数据，回收池由SSD中待擦除的无效数据块组成；（2）接收来自上层文件系统的请求，在计数表中更新该请求对应的数据块的访问计数，并判断请求是读请求还是写请求，如果是读请求，则转入步骤（3），如果是写请求，则转入步骤（4）；（3）判断该读请求是否命中SSD，当读请求命中SSD时，可以直接从SSD中读取数据，当读请求未命中SSD时，则从RAID5/6磁盘中读取数据，同时判断该读请求对应的数据块是否为热点数据，如果是热点数据，则还需要将该数据块缓存到SSD中,并从SSD中选取数据块进行替换，如果被选取的数据块是脏数据，则转入步骤（5），否则返回步骤（2）；（4）判断该写请求是否命中SSD，如果未命中SSD，则将该请求对应的数据写到RAID5/6中，如果命中SSD，则根据对应数据块在SSD中的原数据块的状态来执行不同的处理，如果是脏数据，则将原数据块作废，移动到SSD的回收池中，否则将其保留，移动到SSD的保留池中。然后将写请求所对应的新数据写入SSD，并判断保留池中是否还有足够的空间，如果保留池已满，则从保留池中选取保留块进行淘汰，转入步骤（5），否则返回 步骤（2）；（5）对于被选取的数据块及对应保留块，从保留池和数据池中分别读出与其对应的旧数据与脏数据，并从RAID5/6中读出校验数据，对三者进行异或运算，以得到新的校验数据，将新数据和新的校验值写回到RAID5/6中，并将保留池中的旧数据改为无效状态，移动到回收池中，如果SSD中数据池满，则将数据池中的脏数据块修改为无效状态，移动到回收池中，否则将其修改为干净状态，然后返回步骤（2）。