CN114218017B

CN114218017B - 一种数据恢复方法、系统、装置及存储设备

Info

Publication number: CN114218017B
Application number: CN202210148488.7A
Authority: CN
Inventors: 王思润; 钟戟
Original assignee: Suzhou Inspur Intelligent Technology Co Ltd
Current assignee: Suzhou Inspur Intelligent Technology Co Ltd
Priority date: 2022-02-18
Filing date: 2022-02-18
Publication date: 2022-05-10
Anticipated expiration: 2042-02-18
Also published as: WO2023155440A1; CN114218017A

Abstract

本发明公开了一种数据恢复方法、系统、装置及存储设备，该方案中，获取各个类型的元数据的数据量；根据各个类型的元数据的数据量为各个类型的元数据分配对应个数的CPU；在存储设备上电时，控制各个CPU恢复与自身对应的类型的元数据。本申请中，通过获取每个类型的元数据的数据量，然后根据其数据量的不同为其分配不同个数的CPU，从而在存储设备上电，需要对存储设备中的元数据进行恢复时，控制多个CPU分别对与自身对应的类型的元数据进行恢复，可以提高对元数据进行恢复的效率和速度。

Description

一种数据恢复方法、系统、装置及存储设备

技术领域

本发明涉及数据存储领域，特别是涉及一种数据恢复方法、系统、装置及存储设备。

背景技术

SSD（Solid State Disk，固态硬盘）使用NAND（NAND flash memory，计算机闪存设备）作为存储介质，当需要写入数据时，会先接收数据，然后将接收到的数据写入NAND中，同时对元数据进行修改，数据存储模块将元数据保存在NAND中。在设备下电又重新上电后，CPU（central processing unit，中央处理单元）需要从NAND中读取元数据，数据存储模块对元数据进行数据恢复，然后才能保证设备的正常使用。因此，提供一种快速且可靠的数据方法是十分必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种数据恢复方法、系统、装置及存储设备，通过获取每个类型的元数据的数据量，然后根据其数据量的不同为其分配不同个数的CPU，从而在存储设备上电，需要对存储设备中的元数据进行恢复时，控制多个CPU分别对与自身对应的类型的元数据进行恢复，可以提高对元数据进行恢复的效率和速度。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种数据恢复方法，应用于存储设备，所述存储设备中存储多种类型的元数据，所述方法包括：

获取各个类型的元数据的数据量；

根据各个所述类型的元数据的数据量为各个所述类型的元数据分配对应个数的CPU；

在所述存储设备上电时，控制各个所述CPU恢复与自身对应的类型的元数据。

优选地，根据各个所述类型的元数据的数据量为各个所述类型的元数据分配对应个数的CPU，包括：

判断各个所述类型的元数据的数据量是否大于预设数据量；

若是，则为数据量大于所述预设数据量的类型的元数据分配M个CPU，并为所有数据量不大于所述预设数据量的类型的元数据分配N个CPU，M和N均为不小于1的整数。

优选地，获取各个类型的元数据的数据量之后，还包括：

确定数据量最大的元数据的类型，设定为预设类型；

根据各个所述类型的元数据的数据量为各个所述类型的元数据分配对应个数的CPU，包括：

为所述预设类型的元数据分配M个CPU，为除所述预设类型之外的类型的元数据分配N个CPU，M和N均为不小于1的整数。

优选地，所述预设类型为L2P类型，M为2，N为1；

控制各个所述CPU恢复与自身对应的类型的元数据，包括：

控制第一CPU恢复除所述L2P类型的元数据之外的所有元数据；

控制第二CPU恢复所述L2P类型的base数据；

控制第三CPU恢复所述L2P类型的delta数据。

优选地，控制各个所述CPU恢复与自身对应的类型的元数据，包括：

控制所述第一CPU恢复一级表和二级表；

在恢复完所述一级表和所述二级表之后，基于所述一级表及所述二级表控制所述第一CPU恢复除所述一级表、所述二级表及所述L2P类型的数据之外的元数据，并向所述第二CPU发送第一消息以使所述第二CPU启动；

基于所述一级表及所述二级表控制所述第二CPU恢复所述base数据；

在恢复完所述base数据之后，向所述第三CPU发送第二消息，以使所述第三CPU启动；

基于所述一级表及所述二级表控制所述第三CPU恢复所述delta数据。

优选地，所述L2P类型的元数据包括多组base数据和与多组所述base数据一一对应的多组delta数据；

基于所述一级表及所述二级表控制所述第二CPU恢复所述base数据，包括：

基于所述一级表及所述二级表，控制所述第二CPU恢复第一组base数据，并在第一组delta数据恢复完后，控制所述第二CPU恢复第二组base数据；并在所述第二组delta数据恢复完后，控制第二CPU恢复第三组base数据，直至所述第二CPU恢复完所有组的base数据；

基于所述一级表及所述二级表控制所述第三CPU恢复所述delta数据，包括：

基于所述一级表及所述二级表，在所述第一组base数据恢复完后，控制所述第三CPU恢复第一组delta数据，在所述第二组base数据恢复后，控制所述第三CPU恢复第二组delta数据，直至所述第三CPU恢复完所有组的delta数据。

优选地，所述第三CPU恢复完所有组的delta数据之后，还包括：

控制所述第一CPU检测是否完成对所有元数据的恢复；

若是，则发送数据恢复完成指令，并提醒用户。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种数据恢复系统，应用于存储设备，所述存储设备中存储多种类型的元数据，所述系统包括：

获取单元，用于获取各个类型的元数据的数据量；

分配单元，用于根据各个所述类型的元数据的数据量为各个所述类型的元数据分配对应个数的CPU；

恢复单元，用于在所述存储设备上电时，控制各个所述CPU恢复与自身对应的类型的元数据。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种数据恢复装置，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于在执行所述计算机程序时，实现上述所述的数据恢复方法的步骤。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种存储装置，包括多个CPU及上述所述的数据恢复装置。

本申请提供了一种数据恢复方法、系统、装置及存储设备，该方案中，获取各个类型的元数据的数据量；根据各个类型的元数据的数据量为各个类型的元数据分配对应个数的CPU；在存储设备上电时，控制各个CPU恢复与自身对应的类型的元数据。本申请中，通过获取每个类型的元数据的数据量，然后根据其数据量的不同为其分配不同个数的CPU，从而在存储设备上电，需要对存储设备中的元数据进行恢复时，控制多个CPU分别对与自身对应的类型的元数据进行恢复，可以提高对元数据进行恢复的效率和速度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，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为本发明提供的一种数据恢复方法的流程示意图；

图2为本发明提供的一种数据恢复系统的结构框图；

图3为本发明提供的一种数据恢复装置的结构框图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种数据恢复方法、系统、装置及存储设备，通过获取每个类型的元数据的数据量，然后根据其数据量的不同为其分配不同个数的CPU，从而在存储设备上电，需要对存储设备中的元数据进行恢复时，控制多个CPU分别对与自身对应的类型的元数据进行恢复，可以提高对元数据进行恢复的效率和速度。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，都属于本发明保护的范围。

请参照图1，图1为本发明提供的一种数据恢复方法的流程示意图，该方法应用于存储设备，存储设备中存储多种类型的元数据，方法包括：

S11：获取各个类型的元数据的数据量；

具体地，考虑到存储设备中存储的所有的元数据的数据量较大，直接使用一个CPU对其进行数据恢复时，速度较慢。因此，本申请中，通过对存储的元数据进行分类，然后分别设置不同个数的CPU，实现对元数据的分批恢复，以提高元数据恢复的速度和效率。

具体地，本申请中将元数据进行分类的具体实现方式为：将元数据的不同类型的数据量作为划分标准，因此，本申请中首先需要进行的步骤为获取各个类型的元数据的数据量。

需要说明的是，这一步骤可以是在存储设备未掉电时进行的步骤，如将存储设备中存储的各个类型的元数据的数据量存储在某一单元或者某一模块中，在存储设备重新上电之后，读取这一单元或模块中存储的数据量的相关数据。

以上只是本申请的一些具体实现方式，也可以是其他的实现方式，本申请在此不再限定。

S12：根据各个类型的元数据的数据量为各个类型的元数据分配对应个数的CPU；

具体地，在上述已经获取到各个类型的元数据的数据量之后，进一步的，根据数据量和CPU个数的对应关系，为其分配不同个数的CPU，从而可以减小每个CPU恢复元数据的压力，提高恢复所有元数据的速度。

其中，分配CPU个数的具体方式可以为：对于数据量越大的元数据的类型，分配的CPU的个数越多，或者说分配处理速度较快的CPU，对于数据量较小的元数据的类型，分配的CPU的个数越少，或者说分配处理速度相对不需要那么快的CPU。对于数据量很小的元数据的类型，可以是多个类型的元数据共用一个CPU等。

在上述确定好为每个类型的元数据分配的CPU的个数之后，为其对应分配对应个数的CPU，具体地分配方式本申请不再限定。

S14：在存储设备上电时，控制各个CPU恢复与自身对应的类型的元数据。

具体地，在存储设备掉电后重新上电时，控制各个CPU恢复和自身对应的类型的元数据，以保证使所有的元数据都能够被恢复。

综上，本申请中，通过获取每个类型的元数据的数据量，然后根据其数据量的不同为其分配不同个数的CPU，从而在存储设备上电，需要对存储设备中的元数据进行恢复时，控制多个CPU分别对与自身对应的类型的元数据进行恢复，可以提高对元数据进行恢复的效率和速度。

在上述实施例的基础上：

作为一种优选的实施例，根据各个类型的元数据的数据量为各个类型的元数据分配对应个数的CPU，包括：

判断各个类型的元数据的数据量是否大于预设数据量；

若是，则为数据量大于预设数据量的类型的元数据分配M个CPU，并为所有数据量不大于预设数据量的类型的元数据分配N个CPU，M和N均为不小于1的整数。

本实施例旨在限定一种分配CPU的具体实现方式，其中可以但不限于为，通过将各个类型的元数据的数据量和预设数据量进行比较，然后将大于预设数据量的类型的元数据判定为数据量相对较大，因此，为其单独设置M个CPU，其中，M可以为1或者根据实际需求设置为多个。对于不大于预设数据量的类型的元数据判定为数据量相对较小，可以将其作为汇总，然后统一分配N个，在其数据量较小时，N可以为1，相对较大时，N可以为大于1的整数。

其中，预设数据量、M和N的具体取值根据实际情况而定，本申请在此不再限定。

可见，通过本实施例中的方式，可以实现为元数据分配不同个数的CPU的功能，且实现方式简单可靠。

作为一种优选的实施例，获取各个类型的元数据的数据量之后，还包括：

确定数据量最大的元数据的类型，设定为预设类型；

根据各个类型的元数据的数据量为各个类型的元数据分配对应个数的CPU，包括：

为预设类型的元数据分配M个CPU，为除预设类型之外的类型的元数据分配N个CPU，M和N均为不小于1的整数。

本实施例旨在限定另一种分配CPU的具体实现方式，其中可以但不限于为，通过各个类型的元数据的数据量选出数据量最大的类型的元数据，然后为其分配M个CPU，其中，M可以为1或者根据实际需求设置为多个。对于其他的类型的元数据判定为数据量相对较小，可以将其作为汇总，然后统一分配N个，在其数据量较小时，N可以为1，相对较大时，N可以为大于1的整数。

其中， M和N的具体取值根据实际情况而定，本申请在此不再限定。

可见，通过本实施例中的方式，可以在一定程度上限定CPU的个数，避免使用的CPU的个数过多，可以减小存储设备的成本，可以实现为元数据分配不同个数的CPU的功能，且实现方式简单可靠。

作为一种优选的实施例，预设类型为L2P(Logical To Physical，逻辑地址到物理地址)类型，M为2，N为1；

控制各个CPU恢复与自身对应的类型的元数据，包括：

控制第一CPU恢复除L2P类型的元数据之外的所有元数据；

控制第二CPU恢复L2P类型的base数据；

控制第三CPU恢复L2P类型的delta数据。

具体地，考虑到存储设备中的存储的元数据数据量最大的类型为L2P类型时，为L2P类型的元数据设置两个CPU，其中一个负责恢复L2P类型的base数据，另一个负责恢复L2P类型的delta数据，然后为其他的元数据分配一个CPU，从而提高恢复所有元数据的速度，减小每个CPU的工作量。

作为一种优选的实施例，控制各个CPU恢复与自身对应的类型的元数据，包括：

控制第一CPU恢复一级表和二级表；

在恢复完一级表和二级表之后，基于一级表及二级表控制第一CPU恢复除一级表、二级表及L2P类型的数据之外的元数据，并向第二CPU发送第一消息以使第二CPU启动；

基于一级表及二级表控制第二CPU恢复base数据；

在恢复完base数据之后，向第三CPU发送第二消息，以使第三CPU启动；

基于一级表及二级表控制第三CPU恢复delta数据。

具体地，在上述第一CPU对其他元数据进行处理时先需要对一级表和二级表进行恢复，然后第二CPU和第三CPU才能基于一级表和二级表对L2P类型的base数据和delta数据进行恢复，其中，一级表为元数据和地址的对应关系，二级表为一级表和地址的对应关系，只有在一级表和二级表恢复以后，第二CPU和第三CPU才能正常进行工作。

具体的，第一CPU恢复完一级表和二级表之后，向第二CPU发送第一消息，第二CPU启动，并开始恢复base数据；与此同时，第一CPU开始对除L2P类型之外的元数据进行恢复，和第二CPU或第三CPU保持同步工作。第二CPU恢复完base数据之后，发送第二消息至第三CPU，第三CPU启动，并开始恢复delta数据。

可见，第一CPU与第二CPU或第三CPU之间存在同时工作的时刻，在一定程度上可以提高恢复元数据的速度，且三个CPU之间通过传输消息指令的方式进行通信，可以保证三个CPU之间工作的有序性和条理性。

作为一种优选的实施例，L2P类型的元数据包括多组base数据和与多组base数据一一对应的多组delta数据；

基于一级表及二级表控制第二CPU恢复base数据，包括：

基于一级表及二级表，控制第二CPU恢复第一组base数据，并在第一组delta数据恢复完后，控制第二CPU恢复第二组base数据；并在第二组delta数据恢复完后，控制第二CPU恢复第三组base数据，直至第二CPU恢复完所有组的base数据；

基于一级表及二级表控制第三CPU恢复delta数据，包括：

基于一级表及二级表，在第一组base数据恢复完后，控制第三CPU恢复第一组delta数据，在第二组base数据恢复后，控制第三CPU恢复第二组delta数据，直至第三CPU恢复完所有组的delta数据。

具体的，在base数据和delta数据均包括多组且一一对应时，在对此数据进行恢复的具体步骤为：先对第一组base数据和第一组delta数据进行恢复，然后再对第二组base数据和第二组delta数据进行恢复，直至对最后一组的base数据和最后一组delta数据进行恢复。其中每组base数据和每组delta数据之间，先对base数据进行恢复，然后再对delta数据进行恢复。

综上，总的恢复数据的流程为：第一CPU恢复一级表和二级表，然后第一CPU恢复除L2P类型之外的其他元数据；第二CPU恢复第一组base数据，第三CPU恢复第一组delta数据；第二CPU恢复第二组base数据，第三CPU恢复第二组delta数据；直至，第二CPU恢复最后一组base数据，第三CPU恢复最后一组delta数据。

可见，本申请中的方式可以实现对所有元数据的恢复，且能实现对多组base数据和delta数据的恢复，恢复步骤可靠且有序。

作为一种优选的实施例，第三CPU恢复完所有组的delta数据之后，还包括：

控制第一CPU检测是否完成对所有元数据的恢复；

若是，则发送数据恢复完成指令，并提醒用户。

具体的，在恢复完最后一组delta数据之后，第一CPU检测是否完成对所有元数据的恢复，若是，则完成恢复，否则，判定为未完成。

具体的，每次完成一组数据的恢复，可以是将对应的数据的控制位置1，然后检测是否完成对所有元数据的恢复，则可以是检测是否所有的控制位均为置1的状态，若是，则判定完成了对所有元数据的恢复，若否，则判定还未完成对所有元数据的恢复。并在检测到完成对所有元数据的恢复之后，可以向用户发送提醒信息。

可见，通过本申请中的方式，可以实现对恢复元数据是否恢复完成的检测，从而保证对元数据进行恢复的可靠性。

请参照图2，图2为本发明提供的一种数据恢复系统的结构框图，该系统应用于存储设备，存储设备中存储多种类型的元数据，方法包括：

获取单元21，用于获取各个类型的元数据的数据量；

分配单元22，用于根据各个类型的元数据的数据量为各个类型的元数据分配对应个数的CPU；

恢复单元23，用于在存储设备上电时，控制各个CPU恢复与自身对应的类型的元数据。

为解决上述技术问题，本申请还提供了一种数据恢复系统，对于数据恢复系统的介绍请参照上述实施例，本申请在此不再赘述。

请参照图3，图3为本发明提供的一种数据恢复装置的结构框图，该装置包括：

存储器31，用于存储计算机程序；

处理器32，用于在执行计算机程序时，实现上述的数据恢复方法的步骤。

为解决上述技术问题，本申请还提供了一种数据恢复装置，对于数据恢复装置的介绍请参照上述实施例，本申请在此不再赘述。

一种存储装置，包括多个CPU及上述的数据恢复装置。

为解决上述技术问题，本申请还提供了一种存储装置，对于存储装置的介绍请参照上述实施例，本申请在此不再赘述。

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。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种数据恢复方法，其特征在于，应用于存储设备，所述存储设备中存储多种类型的元数据，所述方法包括：

获取各个类型的元数据的数据量；

在所述存储设备上电时，控制各个所述CPU恢复与自身对应的类型的元数据；

判断各个所述类型的元数据的数据量是否大于预设数据量；

若是，则为数据量大于所述预设数据量的类型的元数据分配M个CPU，并为所有数据量不大于所述预设数据量的类型的元数据分配N个CPU，M和N均为不小于1的整数；

或，获取各个类型的元数据的数据量之后，还包括：

确定数据量最大的元数据的类型，设定为预设类型；

2.如权利要求1所述的数据恢复方法，其特征在于，所述预设类型为L2P类型，M为2，N为1；

控制各个所述CPU恢复与自身对应的类型的元数据，包括：

控制第一CPU恢复除所述L2P类型的元数据之外的所有元数据；

控制第二CPU恢复所述L2P类型的base数据；

控制第三CPU恢复所述L2P类型的delta数据。

3.如权利要求2所述的数据恢复方法，其特征在于，控制各个所述CPU恢复与自身对应的类型的元数据，包括：

控制所述第一CPU恢复一级表和二级表；

4.如权利要求3所述的数据恢复方法，其特征在于，所述L2P类型的元数据包括多组base数据和与多组所述base数据一一对应的多组delta数据；

5.如权利要求4所述的数据恢复方法，其特征在于，所述第三CPU恢复完所有组的delta数据之后，还包括：

控制所述第一CPU检测是否完成对所有元数据的恢复；

若是，则发送数据恢复完成指令，并提醒用户。

6.一种数据恢复系统，其特征在于，应用于存储设备，所述存储设备中存储多种类型的元数据，所述系统包括：

获取单元，用于获取各个类型的元数据的数据量；

恢复单元，用于在所述存储设备上电时，控制各个所述CPU恢复与自身对应的类型的元数据;

所述分配单元具体用于判断各个所述类型的元数据的数据量是否大于预设数据量；若大于预设量，则为数据量大于所述预设数据量的类型的元数据分配M个CPU，并为所有数据量不大于所述预设数据量的类型的元数据分配N个CPU，M和N均为不小于1的整数；

或，所述系统还用于确定数据量最大的元数据的类型，设定为预设类型；对应的，所述分配单元具体用于为所述预设类型的元数据分配M个CPU，为除所述预设类型之外的类型的元数据分配N个CPU，M和N均为不小于1的整数。

7.一种数据恢复装置，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于在执行所述计算机程序时，实现如权利要求1-5任一项所述的数据恢复方法的步骤。

8.一种存储装置，其特征在于，包括多个CPU及如权利要求7所述的数据恢复装置。