CN110543281A - 一种存储压缩实现方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

一种存储压缩实现方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种数据存储实现方法、装置、设备及存储介质，包括如下步骤：数据写入时，对数据进行热数据检测；根据检测结果判断是否是热数据，若是，不进行数据压缩，将数据写入存储盘；若不是，对数据进行压缩比检测；判断检测的数据的压缩比是否小于预设的压缩阈值，若是，不进行数据压缩，将数据写入存储盘；否则，进行数据压缩，将压缩后数据写入存储盘。采用的基于压缩比和热数据的存储压缩方法，在保证对数据进行压缩节省存储空间的同时，也最小化了存储性能的损耗。使得存储性能在压缩处理的损耗上得到了相应的最大存储空间节省。

Description

一种存储压缩实现方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及数据压缩技术领域，具体涉及一种存储压缩实现方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
在云计算、大数据、人工智能背景下的当今信息化社会，企业管理的数据也在海量级的增长，在存储设备上的投资也越来越大。为提高企业存储利用率节省存储投资开销，各存储厂商都陆续在存储设备中提供了压缩功能。压缩：将一个大字符串中的子串用一个很简短的数字来标记，然后检索该字符串出现的位置，用个简单的字符来替代。从而来减少数据表达所需要的空间，带来空间节省。
目前存储压缩功能存在着一个数据缩减率与存储性能的矛盾。由于数据压缩导致数据块大小发生变化，每个块都需要单独存储一次地址的映射关系，而且还要额外维护一次元数据的写，在进行数据读取时还需要对压缩数据的一个解压过程，因此压缩带来了存储性能下降的一个问题。
发明内容
针对数据压缩导致数据块大小发生变化，每个块都需要单独存储一次地址的映射关系，而且还要额外维护一次元数据的写，在进行数据读取时还需要对压缩数据的一个解压过程，因此压缩带来了存储性能下降的一个问题，本发明提供一种存储压缩实现方法、装置、设备及存储介质。
本发明的技术方案是：
第一方面，本发明技术方案提供一种存储压缩实现方法，包括如下步骤：
数据写入时，对数据进行热数据检测；
判断是否是热数据，若是，不进行数据压缩，将数据写入存储盘；
若不是，对数据进行压缩比检测；
判断检测的数据的压缩比是否小于预设的压缩阈值，若是，不进行数据压缩，将数据写入存储盘；否则，进行数据压缩，将压缩后数据写入存储盘。
通过设置压缩比，在数据进行压缩前，对达不到压缩比的数据不进行压缩而直接写入存储磁盘，从而减少压缩后元数据写盘和数据读取时解压缩带来的性能损耗，同时也保证了能够高效压缩的数据被压缩而节省存储空间。
进一步的，所该方法还包括：
根据业务的持续运行，动态的对存储盘上的读写频繁的热数据进行识别并标记；
执行步骤：在数据写入时，根据已识别的热数据对欲写入的数据进行检测。
在业务运行过程中启用热点数据识别和标记热点，在这之后对于热数据直接写盘，不压缩，直接读取，不经过压缩和解压缩流程。这样保证了热数据频繁读写过程中压缩和解压缩带来的性能损耗。
进一步的，所述的根据检测结果判断是否是热数据，若是，不进行数据压缩，将数据写入存储盘的步骤中，将数据写入存储盘的步骤包括：
获取待存储数据的大小，并将待传送数据的大小与预设的数据阈值进行比较；
当获取的待传送数据的大小大于预设的数据阈值时，将待传送数据分解为若干个待传输的数据块；
将若干个待传输的数据块写入存储盘；
接收若干个待传输的数据块，并将若干个待传输的数据块组合还原成原始数据。
进一步的，所述的获取待存储数据的大小，并将待传送数据的大小与预设的数据阈值进行比较的步骤之后还包括：
当获取的待传送数据的大小小于预设的数据阈值时，将该待传送数据直接写入存储盘。
第二方面，本发明技术方案提供一种存储压缩实现装置，包括热数据检测模块、压缩比检测模块、判断模块、数据压缩模块和写入模块；
热数据检测模块，用于数据写入时，对数据进行热数据检测；
压缩比检测模块，用于当热数据检测模块输出检测结果不是热数据时对数据进行压缩比检测；
判断模块，用于判断检测的压缩比是否小于预设的压缩阈值；
数据压缩模块，用于对判断模块输出的压缩比大于预设的压缩阈值的数据进行压缩；
写入模块，用于将数据写入存储盘。
进一步的，该装置还包括热数据识别与标记模块；
所述的热数据识别与标记模块，用于根据业务的持续运行，动态的对存储盘上的读写频繁的热数据进行识别并标记；
热数据检测模块，用于在数据写入时，根据已识别的热数据对欲写入的数据进行检测。
进一步的，该装置还包括比较模块、分解模块和还原模块；
比较模块，用于获取待存储数据的大小，并将待传送数据的大小与预设的数据阈值进行比较；
分解模块，用于当比较模块输出待传送数据的大小大于预设的数据阈值时将待传送数据分解为若干个待传输的数据块；
写入模块，用于将若干个待传输的数据块写入存储盘；
还原模块，用于接收若干个待传输的数据块并将若干个待传输的数据块组合还原成原始数据。
进一步的，写入模块，还用于当比较模块输出待传送数据的大小小于预设的数据阈值时，将该待传送数据直接写入存储盘。
第三方面，本发明技术方案提供一种电子设备，包括：存储器和处理器，所述的存储器与处理器连接；
存储器，用于存储程序；
处理器，用于执行所述程序时实现第一方面所述存储压缩实现方法的步骤。
第四方面，本发明技术方案提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有程序，所述程序被处理器执行时实现如第一方面所述存储压缩实现方法的步骤。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：通过热数据识别和检测，对读写频繁的热数据不进行压缩，减少存储性能损耗；通过压缩比检测，对于压缩比小于设置的压缩阈值的数据不进行压缩，避免存储性能损耗而数据压缩前后存储空间占用变化不大。采用的基于压缩比和热数据的存储压缩方法，在保证对数据进行压缩节省存储空间的同时，也最小化了存储性能的损耗。使得存储性能在压缩处理的损耗上得到了相应的最大存储空间节省。
此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著地进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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是本发明实施例一提供的一种存储压缩实现方法的示意性流程图。
图2是本发明实施例三提供的一种存储压缩实现装置的示意性框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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，而不是全部的实施例。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，都应当属于本发明保护的范围。
实施例一
如图1所示，本发明实施例提供一种存储压缩实现方法，包括如下步骤：
S1：数据写入时，对数据进行热数据检测；
S2：判断是否是热数据，若是，执行步骤S6；否则，执行步骤S3；
S3：对数据进行压缩比检测；通过设置压缩比，在数据进行压缩前，对达不到压缩比的数据不进行压缩而直接写入存储磁盘，从而减少压缩后元数据写盘和数据读取时解压缩带来的性能损耗，同时也保证了能够高效压缩的数据被压缩而节省存储空间。
S4：判断检测的数据的压缩比是否小于预设的压缩阈值，若是，执行步骤S6；否则，执行步骤S5；
S5：进行数据压缩，将压缩后数据写入存储盘；执行步骤S7；本实施例中数据压缩方法为本领域技术人员常规压缩方法，在此不做赘述。
S6：不进行数据压缩，将数据写入存储盘；执行步骤S7；
S7：根据业务的持续运行，动态的对存储盘上的读写频繁的热数据进行识别并标记；执行步骤S1：数据写入时，对数据进行热数据检测；也就是说，在数据写入时，根据已识别的热数据对欲写入的数据进行检测。
在业务运行过程中启用热点数据识别和标记热点，在这之后对于热数据直接写盘，不压缩，直接读取，不经过压缩和解压缩流程。这样保证了热数据频繁读写过程中压缩和解压缩带来的性能损耗。
本实施例中，当主机向存储写入IO数据时，存储对IO数据先进行热数据检测，如果是热数据则不进行压缩，直接写入存储盘。如果不是热数据，存储对IO进行压缩比检测，如果压缩比小于压缩阈值(如25％)则不进行压缩，直接写入存储盘。如果压缩比大于压缩阈值(如25％)则进行数据压缩，压缩后数据写入存储盘。
实施例二
本发明实施例提供一种存储压缩实现方法，包括如下步骤：
S1：数据写入时，对数据进行热数据检测；
S2：判断是否是热数据，若是，执行步骤S6；否则，执行步骤S3；
S3：对数据进行压缩比检测；通过设置压缩比，在数据进行压缩前，对达不到压缩比的数据不进行压缩而直接写入存储磁盘，从而减少压缩后元数据写盘和数据读取时解压缩带来的性能损耗，同时也保证了能够高效压缩的数据被压缩而节省存储空间。
S4：判断检测的数据的压缩比是否小于预设的压缩阈值，若是，执行步骤S6；否则，执行步骤S5；
S5：进行数据压缩，将压缩后数据写入存储盘；然后执行步骤S7；本实施例中数据压缩方法为本领域技术人员常规压缩方法，在此不做赘述。
S6：不进行数据压缩，将数据写入存储盘；然后执行步骤S7；
上述的步骤S5，S6中，将数据写入存储盘的步骤包括：
S561：获取待存储数据的大小，并将待传送数据的大小与预设的数据阈值进行比较；
需要说明的是，本步骤中，当获取的待传送数据的大小小于预设的数据阈值时，将该待传送数据直接写入存储盘。
S562：当获取的待传送数据的大小大于预设的数据阈值时，将待传送数据分解为若干个待传输的数据块；
S563：将若干个待传输的数据块写入存储盘；
S564：接收若干个待传输的数据块，并将若干个待传输的数据块组合还原成原始数据。
S7：根据业务的持续运行，动态的对存储盘上的读写频繁的热数据进行识别并标记；执行步骤S1：数据写入时，对数据进行热数据检测；也就是说，在数据写入时，根据已识别的热数据对欲写入的数据进行检测。
在业务运行过程中启用热点数据识别和标记热点，在这之后对于热数据直接写盘，不压缩，直接读取，不经过压缩和解压缩流程。这样保证了热数据频繁读写过程中压缩和解压缩带来的性能损耗。
实施例三
如图2所示，本发明技术方案提供一种存储压缩实现装置，包括热数据识别与标记模块66、热数据检测模块11、压缩比检测模块22、判断模块33、数据压缩模块44和写入模块55；
热数据检测模块11，用于数据写入时，对数据进行热数据检测；
压缩比检测模块55，用于当热数据检测模块11输出检测结果不是热数据时对数据进行压缩比检测；
判断模块33，用于判断检测的压缩比是否小于预设的压缩阈值；
数据压缩模块44，用于对判断模块33输出的压缩比大于预设的压缩阈值的数据进行压缩；
写入模块55，用于将数据写入存储盘；
所述的热数据识别与标记模块66，用于根据业务的持续运行，动态的对存储盘上的读写频繁的热数据进行识别并标记；
热数据检测模块11，用于在数据写入时，根据已识别的热数据对欲写入的数据进行检测。
该装置还包括比较模块、分解模块和还原模块；
比较模块，用于获取待存储数据的大小，并将待传送数据的大小与预设的数据阈值进行比较；
分解模块，用于当比较模块输出待传送数据的大小大于预设的数据阈值时将待传送数据分解为若干个待传输的数据块；
写入模块55，用于将若干个待传输的数据块写入存储盘；
还原模块，用于接收若干个待传输的数据块并将若干个待传输的数据块组合还原成原始数据。
写入模块55，还用于当比较模块输出待传送数据的大小小于预设的数据阈值时，将该待传送数据直接写入存储盘。
实施例四
本发明技术方案提供一种电子设备，包括：存储器和处理器，所述的存储器与处理器连接；
该存储器可以用于存储处理器的执行指令，存储器可以由任何类型的易失性或非易失性存储终端或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。当存储器中的执行指令由处理器执行时，使得终端能够执行实施例一或实施例二中的部分或全部步骤。
处理器为存储终端的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子终端的各个部分，通过运行或执行存储在存储器内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，以执行电子终端的各种功能和/或处理数据。所述处理器可以由集成电路(IntegratedCircuit，简称IC)组成，例如可以由单颗封装的IC所组成，也可以由连接多颗相同功能或不同功能的封装IC而组成。举例来说，处理器可以仅包括中央处理器(Central ProcessingUnit，简称CPU)。在本发明实施方式中，CPU可以是单运算核心，也可以包括多运算核心。
实施例五
本发明还提供一种可读存储介质，其中，该可读存储介质可存储有程序，该程序执行时可包括本发明提供的实施例一伙实施例二中的部分或全部步骤。所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(英文：read-only memory，简称：ROM)或随机存储记忆体(英文：random access memory，简称：RAM)等。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种存储压缩实现方法，其特征在于，包括如下步骤：
数据写入时，对数据进行热数据检测；
判断是否是热数据，若是，不进行数据压缩，将数据写入存储盘；
若不是，对数据进行压缩比检测；
判断检测的数据的压缩比是否小于预设的压缩阈值，若是，不进行数据压缩，将数据写入存储盘；否则，进行数据压缩，将压缩后数据写入存储盘。
2.根据权利要求1所述的一种存储压缩实现方法，其特征在于，所该方法还包括：
根据业务的持续运行，动态的对存储盘上的读写频繁的热数据进行识别并标记；
执行步骤：在数据写入时，根据已识别的热数据对欲写入的数据进行检测。
3.根据权利要求2所述的一种存储压缩实现方法，其特征在于，所述的判断是否是热数据，若是，不进行数据压缩，将数据写入存储盘的步骤中，将数据写入存储盘的步骤包括：
获取待存储数据的大小，并将待传送数据的大小与预设的数据阈值进行比较；
当获取的待传送数据的大小大于预设的数据阈值时，将待传送数据分解为若干个待传输的数据块；
将若干个待传输的数据块写入存储盘；
接收若干个待传输的数据块，并将若干个待传输的数据块组合还原成原始数据。
4.根据权利要求3所述的一种存储压缩实现方法，其特征在于，所述的获取待存储数据的大小，并将待传送数据的大小与预设的数据阈值进行比较的步骤之后还包括：
当获取的待传送数据的大小小于预设的数据阈值时，将该待传送数据直接写入存储盘。
5.一种存储压缩实现装置，其特征在于，包括热数据检测模块、压缩比检测模块、判断模块、数据压缩模块和写入模块；
热数据检测模块，用于数据写入时，对数据进行热数据检测；
压缩比检测模块，用于当热数据检测模块输出检测结果不是热数据时对数据进行压缩比检测；
判断模块，用于判断检测的压缩比是否小于预设的压缩阈值；
数据压缩模块，用于对判断模块输出的压缩比大于预设的压缩阈值的数据进行压缩；
写入模块，用于将数据写入存储盘。
6.根据权利要求5所述的一种存储压缩实现装置，其特征在于，该装置还包括热数据识别与标记模块；
所述的热数据识别与标记模块，用于根据业务的持续运行，动态的对存储盘上的读写频繁的热数据进行识别并标记；
热数据检测模块，用于在数据写入时，根据已识别的热数据对欲写入的数据进行检测。
7.根据权利要求6所述的一种存储压缩实现装置，其特征在于，该装置还包括比较模块、分解模块和还原模块；
比较模块，用于获取待存储数据的大小，并将待传送数据的大小与预设的数据阈值进行比较；
分解模块，用于当比较模块输出待传送数据的大小大于预设的数据阈值时将待传送数据分解为若干个待传输的数据块；
写入模块，用于将若干个待传输的数据块写入存储盘；
还原模块，用于接收若干个待传输的数据块并将若干个待传输的数据块组合还原成原始数据。
8.根据权利要求7所述的一种存储压缩实现装置，其特征在于，写入模块，还用于当比较模块输出待传送数据的大小小于预设的数据阈值时，将该待传送数据直接写入存储盘。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述的存储器与处理器连接；
存储器，用于存储程序；
处理器，用于执行所述程序时实现如权利要求1至4任一项所述存储压缩实现方法的步骤。
10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有程序，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述存储压缩实现方法的步骤。
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