CN108932112B - 一种固态颗粒的数据读写方法、装置、设备及介质 - Google Patents

一种固态颗粒的数据读写方法、装置、设备及介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种固态颗粒的数据读写方法、装置、设备及介质，该方法的步骤包括：获取对目标固态颗粒进行数据读写控制的数据读写任务；其中，目标固态颗粒预先划分有预设数量的LUN分区；依照预设规则将各数据读写任务下发至对应的LUN分区；控制各LUN分区响应其对应的数据读写任务，以进行各LUN分区下的数据读写。由于各个LUN分区之间均能够并行工作，因此即使固态颗粒的某一LUN分区正在处理由总线所传输的数据读写任务，也仍可通过总线向该固态颗粒中的其余可用LUN分区发起数据读写，因此本方法相对保证了固态硬盘整体的数据读写效率。此外，本发明还提供一种固态颗粒的数据读写装置、设备及介质，有益效果同上所述。

Description

一种固态颗粒的数据读写方法、装置、设备及介质
技术领域
本发明涉及数据存储领域，特别是涉及一种固态颗粒的数据读写方法、装置、设备及介质。
背景技术
固态颗粒是构成固态硬盘的基础元器件，固态硬盘中的数据本质上均存储于固态颗粒中。在固态硬盘的实际使用场景中，往往需要与CPU之间建立总线(BUS)连接，进而CPU通过总线将运算数据存储至固态硬盘或从固态硬盘中读取数据，而此种连接关系在微观层面上是CPU内核通过总线连接固态颗粒，进而通过CPU内核控制固态颗粒的数据读写。
由于读写的并发性是影响固态硬盘带宽与速度的重要指标，因此业界当前实现固态硬盘读写数据的方式是在CPU与固态硬盘之间连接多条总线，以此实现固态硬盘的并发性，其中CPU中的每个CPU内核均连接有多条总线，每条总线上都挂载有对应的固态颗粒，因此CPU可以同时在这些总线上并行的执行对固态颗粒的读写操作。由于总线的数据传输效率往往高于固态颗粒的数据处理效率并且仅服务于其对应的固态颗粒，因此在固态颗粒处理由总线所传输的数据读写任务期间，总线往往处于闲置状态，即使有新数据需要读写，也无法再次使用该总线执行，进而会影响固态硬盘整体的数据读写效率。
由此可见，提供一种固态颗粒的数据读写方法，以相对保证固态硬盘整体的数据读写效率，是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种固态颗粒的数据读写方法、装置、设备及介质，以相对保证固态硬盘整体的数据读写效率。
为解决上述技术问题，本发明提供一种固态颗粒的数据读写方法，包括：
获取对目标固态颗粒进行数据读写控制的数据读写任务；其中，目标固态颗粒预先划分有预设数量的LUN分区；
依照预设规则将各数据读写任务下发至对应的LUN分区；
控制各LUN分区响应其自身对应的数据读写任务，以进行各LUN分区下的数据读写。
优选的，依照预设规则将各数据读写任务下发至对应的LUN分区具体为：
依照预设规则将各数据读写任务下发至对应的LUN分区下的操作队列；
相应的，控制各LUN分区响应其自身对应的数据读写任务具体为：
控制各LUN分区按序响应其自身对应的操作队列中的数据读写任务。
优选的，依照预设规则将各所述数据读写任务下发至对应的LUN分区具体为：
将数据读写任务下发至可用资源最多的LUN分区。
优选的，预设数量具体为3；
相应的，预设规则具体为RAID5模式下的磁盘数据读写规则。
优选的，目标固态颗粒具体为SLC固态颗粒。
此外，本发明还提供一种固态颗粒的数据读写装置，包括：
指令获取模块，用于获取对目标固态颗粒进行数据读写控制的数据读写任务；其中，目标固态颗粒预先划分有预设数量的LUN分区；
指令下发模块，用于依照预设规则将各数据读写任务下发至对应的LUN分区；
指令执行模块，用于控制各LUN分区响应其自身对应的数据读写任务，以进行各LUN分区下的数据读写。
此外，本发明还提供一种固态颗粒的数据读写设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行计算机程序时实现如上述的固态颗粒的数据读写方法的步骤。
此外，本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述的固态颗粒的数据读写方法的步骤。
本发明所提供的固态颗粒的数据读写方法，预先对目标固态颗粒进行逻辑分区并生成预设数量的LUN分区，进而获取对目标固态颗粒进行数据读写控制的数据读写任务，并将数据读写任务下发至各个LUN分区，以通过各个LUN分区并行响应其自身对应的数据读写任务，进而实现在各个LUN分区下的数据读写。由于各个LUN分区之间均能够并行工作，因此即使固态颗粒的某一LUN分区正在处理由总线所传输的数据读写任务，也仍可通过总线向该固态颗粒中的其余可用LUN分区发起数据读写，因此本方法降低了总线处于闲置状态的概率，进而相对保证了固态硬盘整体的数据读写效率。此外，本发明还提供一种固态颗粒的数据读写装置、设备及介质，有益效果同上所述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种固态颗粒的数据读写方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种固态颗粒的数据读写装置的结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。
本发明的核心是提供一种固态颗粒的数据读写方法，以相对保证固态硬盘整体的数据读写效率。本发明的另一核心是提供一种固态颗粒的数据读写装置、设备及介质。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
实施例一
图1为本发明实施例提供的一种固态颗粒的数据读写方法的流程图。请参考图1，固态颗粒的数据读写方法的具体步骤包括：
步骤S10：获取对目标固态颗粒进行数据读写控制的数据读写任务。
其中，目标固态颗粒预先划分有预设数量的LUN分区。
需要说明的是，总线与固态颗粒所建立的连接关系可以被视为一个通道(Channel)，在当前的使用场景下，每一个通道均有对应的处理器以执行CPU内核与固态颗粒之间的数据交互，并且该处理器中不运行操作系统，不需要任务调度和内存管理等开销，仅需要负责数据的读写操作。本步骤的执行主体即为上述的处理器，但是在本方法中不限定处理器的型号以及电路结构等属性，能够执行通道中数据读写操作的芯片均可为本方法所提及的处理器。另外，需要说明的是，LUN(Logical Unit Number)是逻辑单元，本步骤中的目标固态颗粒预先被分为预设数量的LUN分区，相当于对目标固态颗粒进行数据空间的划分，虽然每一个LUN分区均处于同一目标固态颗粒，但是在逻辑上能够相互独立工作。各个LUN分区在逻辑上能够相互独立工作需要处理器在逻辑上并行支持多个LUN分区的数据读写，但是由于处理器实现并行支持多个数据空间分区的实现方式是本领域技术人员所知的内容，故在此不做限定。本步骤中所指的预设数量可以根据固态颗粒的总容量以及数据读写并发性的具体需求而定，在此不做具体限定。
步骤S11：依照预设规则将各数据读写任务下发至对应的LUN分区。
在本步骤中，当数据读写任务表征的是“读取LUN分区中的目标数据”时，预设规则可以具体是将数据读写任务下发至目标数据所在地址对应的LUN分区。上述仅为一种具体情况下的预设规则，不作为具体限定。
步骤S12：控制各LUN分区响应其自身对应的数据读写任务，以进行各LUN分区下的数据读写。
可以理解的是，步骤S11与步骤S12是将所获取到的数据读写任务依照既定的规则下发到各个LUN分区中，由于各个LUN分区之间的工作相互独立，因此能够控制各个LUN分区并行响应自身的数据读写任务以进行相应的数据读写。本方法所实现的最终效果相当于将原有的通道进一步划分为多个虚拟的逻辑通道，以进一步提高数据读写的并发性。
本发明所提供的固态颗粒的数据读写方法，预先对目标固态颗粒进行逻辑分区并生成预设数量的LUN分区，进而获取对目标固态颗粒进行数据读写控制的数据读写任务，并将数据读写任务下发至各个LUN分区，以通过各个LUN分区并行响应其自身对应的数据读写任务，进而实现在各个LUN分区下的数据读写。由于各个LUN分区之间均能够并行工作，因此即使固态颗粒的某一LUN分区正在处理由总线所传输的数据读写任务，也仍可通过总线向该固态颗粒中的其余可用LUN分区发起数据读写，因此本方法降低了总线处于闲置状态的概率，进而相对保证了固态硬盘整体的数据读写效率。
实施例二
在上述实施例的基础上，本发明还提供以下一系列优选的实施方式。
作为一种优选的实施方式，依照预设规则将各数据读写任务下发至对应的LUN分区具体为：
依照预设规则将各数据读写任务下发至对应的LUN分区下的操作队列；
相应的，控制各LUN分区响应其自身对应的数据读写任务具体为：
控制各LUN分区按序响应其自身对应的操作队列中的数据读写任务。
可以理解的是，在实际情况下，由于固态硬盘的数据读写较为频繁并且数据读写量较大，因此将导致固态颗粒在同一时刻下需要应对的数据读写任务较多。为了保证各个数据读写任务不丢失且均能够有序的执行，可以在各个LUN分区中预设对应的操作队列，进而通过操作队列缓存LUN分区当前尚且无法处理的数据读写任务，当LUN分区空闲时，从操作队列中读取数据读写任务以进行处理。本实施方式通过将数据读写任务存储在操作队列中，避免了数据读写任务的丢失，并且保证了LUN分区处理数据读写任务时的有序性。
此外，作为一种优选的实施方式，依照预设规则将各所述数据读写任务下发至对应的LUN分区具体为：
将数据读写任务下发至可用资源最多的LUN分区。
需要说明的是，本实施方式中所指的可用资源包括LUN分区的存储空间、数据传输带宽等，由于可用资源越多LUN分区的数据读写性能更高，因此预设规则具体为将数据读写任务下发至可用资源最多的LUN分区可以相对保证固态颗粒整体的数据读写效率。
此外，作为一种优选的实施方式，预设数量具体为3；
相应的，预设规则具体为RAID5模式下的磁盘数据读写规则。
需要说明的是，由于实现RAID5数据存储模式所需要的磁盘数量最少为3块。因此在本实施方式中，将预设数量设置为3，即固态颗粒被分为3个LUN分区，进而将各数据读写任务下发至LUN分区时，可以依照RAID5模式下的磁盘数据读写规则进行，最终能够在固态颗粒的基础上实现RAID5模式的数据存储。由于采用RAID5模式存储数据具有空间利用率高、读取速度快、安全性高等优点，因此通过本实施方式也能够相对保证固态颗粒对于数据读取的高效性以及安全性。
此外，作为一种优选的实施方式，目标固态颗粒具体为SLC固态颗粒。
由于SLC固态颗粒的存储单元只有两种电荷值，因此仅需要一组高低电压即可支持SLC固态颗粒工作，进而SLC最大的驱动电压相对更低。另外，SLC与其它类型的固态颗粒相比，SLC的寿命更长和性能更高，适用于企业级的用户，能够为海量的数据读写提供可靠的硬件支持。
实施例三
在上文中对于固态颗粒的数据读写方法的实施例进行了详细的描述，本发明还提供一种与该方法对应的固态颗粒的数据读写装置，由于装置部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此装置部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。
图2为本发明实施例提供的一种固态颗粒的数据读写装置的结构图。本发明实施例提供的固态颗粒的数据读写装置，包括：
指令获取模块10，用于获取对目标固态颗粒进行数据读写控制的数据读写任务；其中，目标固态颗粒预先划分有预设数量的LUN分区。
指令下发模块11，用于依照预设规则将各数据读写任务下发至对应的LUN分区。
指令执行模块12，用于控制各LUN分区响应其自身对应的数据读写任务，以进行各LUN分区下的数据读写。
本发明所提供的固态颗粒的数据读写装置，预先对目标固态颗粒进行逻辑分区并生成预设数量的LUN分区，进而获取对目标固态颗粒进行数据读写控制的数据读写任务，并将数据读写任务下发至各个LUN分区，以通过各个LUN分区并行响应其自身对应的数据读写任务，进而实现在各个LUN分区下的数据读写。由于各个LUN分区之间均能够并行工作，因此即使固态颗粒的某一LUN分区正在处理由总线所传输的数据读写任务，也仍可通过总线向该固态颗粒中的其余可用LUN分区发起数据读写，因此本装置降低了总线处于闲置状态的概率，进而相对保证了固态硬盘整体的数据读写效率。
实施例四
本发明还提供一种固态颗粒的数据读写设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行计算机程序时实现如上述的固态颗粒的数据读写方法的步骤。
本发明所提供的固态颗粒的数据读写设备，预先对目标固态颗粒进行逻辑分区并生成预设数量的LUN分区，进而获取对目标固态颗粒进行数据读写控制的数据读写任务，并将数据读写任务下发至各个LUN分区，以通过各个LUN分区并行响应其自身对应的数据读写任务，进而实现在各个LUN分区下的数据读写。由于各个LUN分区之间均能够并行工作，因此即使固态颗粒的某一LUN分区正在处理由总线所传输的数据读写任务，也仍可通过总线向该固态颗粒中的其余可用LUN分区发起数据读写，因此本设备降低了总线处于闲置状态的概率，进而相对保证了固态硬盘整体的数据读写效率。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述的固态颗粒的数据读写方法的步骤。
本发明所提供的计算机可读存储介质，预先对目标固态颗粒进行逻辑分区并生成预设数量的LUN分区，进而获取对目标固态颗粒进行数据读写控制的数据读写任务，并将数据读写任务下发至各个LUN分区，以通过各个LUN分区并行响应其自身对应的数据读写任务，进而实现在各个LUN分区下的数据读写。由于各个LUN分区之间均能够并行工作，因此即使固态颗粒的某一LUN分区正在处理由总线所传输的数据读写任务，也仍可通过总线向该固态颗粒中的其余可用LUN分区发起数据读写，因此本计算机可读存储介质降低了总线处于闲置状态的概率，进而相对保证了固态硬盘整体的数据读写效率。
以上对本发明所提供的一种固态颗粒的数据读写方法、装置、设备及介质进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (8)

1.一种固态颗粒的数据读写方法，其特征在于，包括：
获取对目标固态颗粒进行数据读写控制的数据读写任务；其中，所述目标固态颗粒预先划分有预设数量的LUN分区；对目标固态颗粒进行数据空间的划分，每一个LUN分区均处于同一目标固态颗粒，但是在逻辑上相互独立工作；
依照预设规则将各所述数据读写任务下发至对应的LUN分区；
控制各所述LUN分区响应其自身对应的数据读写任务，以进行各所述LUN分区下的数据读写。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依照预设规则将各所述数据读写任务下发至对应的LUN分区具体为：
依照所述预设规则将各所述数据读写任务下发至对应的LUN分区下的操作队列；
相应的，所述控制各所述LUN分区响应其自身对应的数据读写任务具体为：
控制各所述LUN分区按序响应其自身对应的操作队列中的数据读写任务。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依照预设规则将各所述数据读写任务下发至对应的LUN分区具体为：
将所述数据读写任务下发至可用资源最多的LUN分区。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设数量具体为3；
相应的，所述预设规则具体为RAID5模式下的磁盘数据读写规则。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的方法，其特征在于，所述目标固态颗粒具体为SLC固态颗粒。
6.一种固态颗粒的数据读写装置，其特征在于，包括：
指令获取模块，用于获取对目标固态颗粒进行数据读写控制的数据读写任务；其中，所述目标固态颗粒预先划分有预设数量的LUN分区；对目标固态颗粒进行数据空间的划分，每一个LUN分区均处于同一目标固态颗粒，但是在逻辑上相互独立工作；
指令下发模块，用于依照预设规则将各所述数据读写任务下发至对应的LUN分区；
指令执行模块，用于控制各所述LUN分区响应其自身对应的数据读写任务，以进行各所述LUN分区下的数据读写。
7.一种固态颗粒的数据读写设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述的固态颗粒的数据读写方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述的固态颗粒的数据读写方法的步骤。
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