CN116974491A - 固态硬盘的存储优化方法、装置、计算机设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了固态硬盘的存储优化方法，应用于数据存储系统中的固态硬盘，数据存储系统还包括主机，方法包括：检测到上电信号时，获取由主机基于逻辑分区对应的读写访问信息确定的各逻辑分区分别对应的当前读写冷热属性；接收到针对目标逻辑区块的目标读写命令时，根据当前读写冷热属性信息确定目标读写命令对应的目标冷热属性；若接收到目标读命令，基于目标冷热属性和读取优化策略进行存储优化；若接收到目标写命令，基于目标冷热属性和写入优化策略进行存储优化。本申请通过主机确定当前读写冷热属性信息，进而固态硬盘依赖当前读写冷热属性信息进行存储优化，提高了冷热数据的识别准确度和固态硬盘的存储性能。

Description

固态硬盘的存储优化方法、装置、计算机设备及存储介质

技术领域

本申请涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种固态硬盘的存储优化方法、装置、计算机设备及存储介质。

背景技术

如今，作为存储设备，固态硬盘由于从可靠性和性能方面为用户提供较好的体验，已经逐步替代传统的机械硬盘，被广泛应用于各种场合。与机械硬盘不同，固态硬盘由于NAND(Not AND)的特性，其不支持in-place的修改，物理存储区块在写入完成后必须要全部擦除才能再次写入，因而只能采用追加写入的方式：即为每次写分配新的空白物理存储区块进行写入，固态硬盘的性能很大程度上取决于物理存储区块的擦写次数。

为提高固态硬盘的存储性能，在实际使用中，会对存储进入固态硬盘的数据区分为冷数据和热数据，冷数据为写入后很少复写和读取的数据，热数据为频繁读取或修改的数据。现有的固态硬盘实现中，通常仅是固态硬盘内部采用较为简单的策略进行冷热数据的区分：新写入的作为热数据，长时间写入后未改写的数据作为冷数据。然而，在此过程中，由于主机新写入的数据都会被写入到热数据区，即使对应区域很少写入，也会被误判为热数据，冷热数据的识别准确度较差，从而导致冷热分离效果不佳，也无法进一步提升固态硬盘的存储性能。

发明内容

本申请实施例提供了固态硬盘的存储优化方法、装置、计算机设备及存储介质，能够提高固态硬盘的冷热数据的识别准确度，并在此基础上对固态硬盘进行存储优化，提高固态硬盘的存储性能。

第一方面，本申请实施例提供了一种固态硬盘的存储优化方法，应用于数据存储系统中的固态硬盘，所述数据存储系统还包括主机，所述方法包括：

检测到上电信号时，获取由所述主机最新确定的当前读写冷热属性信息；其中，所述当前读写冷热属性信息包括各预设的逻辑分区分别对应的当前读写冷热属性，每一所述逻辑分区包括多个逻辑区块；所述逻辑分区对应的所述当前读写冷热属性基于所述逻辑分区对应的读写访问信息确定；

接收到来自所述主机的针对目标逻辑区块的目标读写命令时，根据所述当前读写冷热属性信息确定所述目标读写命令对应的目标冷热属性；其中，所述目标读写命令为目标读命令或目标写命令；

若是接收到所述目标读命令，基于所述目标冷热属性和预设的读取优化策略对所述目标读命令对应的第一目标数据进行存储优化；

若是接收到所述目标写命令，基于所述目标冷热属性和预设的写入优化策略对所述目标写命令对应的第二目标数据进行存储优化。

第二方面，本申请还提供了一种固态硬盘的存储优化方法，应用于数据存储系统中的主机，所述数据存储系统还包括固态硬盘，所述方法包括：

获取用户设置的逻辑分区对应的划分信息、冷热属性判断阈值以及冷热属性更新间隔；

根据所述划分信息将所述固态硬盘划分为多个逻辑分区；其中，每一所述逻辑分区包括多个逻辑区块；

接收到针对目标逻辑区块的读写请求时，向所述固态硬盘发送所述读写请求对应的目标读写命令，并根据所述读写请求更新所述目标逻辑区块所在的所述逻辑分区对应的读写访问信息；其中，所述目标读写命令为目标读命令或目标写命令；

以所述冷热属性更新间隔为间隔时间，对于各所述逻辑分区，基于所述逻辑分区对应的所述读写访问信息以及所述冷热属性判断阈值确定所述逻辑分区对应的当前读写冷热属性，得到包括各所述逻辑分区分别对应的当前读写冷热属性的当前读写冷热属性信息；

将所述当前读写冷热属性信息发送至所述固态硬盘，以使所述固态硬盘在接收到所述目标读写命令时基于所述当前读写冷热属性信息，以及预设的读取优化策略或预设的写入优化策略进行存储优化。

第三方面，本申请实施例提供了一种固态硬盘的存储优化装置，包括用于执行上述第一方面所述方法的单元，或者是包括用于执行上述第二方面所述方法的单元。

第四方面，本申请实施例还提供了一种计算机设备，其包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述第一方面的固态硬盘的存储优化方法，或者，处理器执行计算机程序时实现上述第二方面的固态硬盘的存储优化方法。

第五方面，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其中计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序当被处理器执行时使处理器执行上述第一方面的固态硬盘的存储优化方法，或者，计算机程序当被处理器执行时使处理器执行上述第二方面的固态硬盘的存储优化方法。

本申请提供了一种固态硬盘的存储优化方法，应用于数据存储系统中的固态硬盘，所述数据存储系统还包括主机，方法包括：检测到上电信号时，获取由所述主机最新确定的当前读写冷热属性信息；其中，所述当前读写冷热属性信息包括各预设的逻辑分区分别对应的当前读写冷热属性，每一所述逻辑分区包括多个逻辑区块；所述逻辑分区对应的所述当前读写冷热属性基于所述逻辑分区对应的读写访问信息确定；接收到来自所述主机的针对目标逻辑区块的目标读写命令时，根据所述当前读写冷热属性信息确定所述目标读写命令对应的目标冷热属性；其中，所述目标读写命令为目标读命令或目标写命令；若是接收到所述目标读命令，基于所述目标冷热属性和预设的读取优化策略对所述目标读命令对应的第一目标数据进行存储优化；若是接收到所述目标写命令，基于所述目标冷热属性和预设的写入优化策略对所述目标写命令对应的第二目标数据进行存储优化。本申请通过主机基于固态硬盘中逻辑分区对应的读写访问信息来确定逻辑分区对应的当前读写冷热属性，进而固态硬盘端可以在上电时获取各逻辑分区分别对应的当前读写冷热属性，进而在接收到针对逻辑分区中的逻辑区块(目标逻辑区块)的读写命令(目标读写命令)时，确定出读写命令对应的冷热属性(目标冷热属性)，进而依据对应的优化策略对读写命令的目标数据进行存储优化，与现有技术中简单地将新写入的数据作为热数据相比，本申请提高了固态硬盘的冷热数据的识别准确度，并在此基础上对固态硬盘进行存储优化，提高固态硬盘的存储性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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为本申请实施例提供的固态硬盘的存储优化方法的应用场景示意图；

图2为本申请实施例提供的固态硬盘的存储优化方法的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的固态硬盘的存储优化方法的子流程示意图；

图4为本申请实施例提供的固态硬盘的存储优化方法的另一子流程示意图；

图5为本申请实施例提供的固态硬盘的存储优化方法的另一流程示意图；

图6为本申请实施例提供的计算机设备的示意性框图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

本申请提供了一种固态硬盘的存储优化方法、装置、设备和存储介质，能够提高固态硬盘的冷热数据的识别准确度，并在此基础上对固态硬盘进行存储优化，提高固态硬盘的存储性能。该固态硬盘的存储优化方法的执行主体可以是本申请实施例提供的固态硬盘，或者本申请实施例提供的主机，也可以是本申请实施例提供的固态硬盘的存储优化装置，可以是集成了本申请实施例提供的固态硬盘的存储优化装置的计算机设备；其中，该固态硬盘的存储优化装置可以采用硬件或者软件的方式实现，该计算机设备可以为终端或服务器，该终端可以是智能手机、平板电脑、掌上电脑、笔记本电脑、或者智能可穿戴设备等。

请参阅图1，图1为本申请实施例提供的固态硬盘的存储优化方法的应用场景示意图。在图1中，数据存储系统包括了通信连接的固态硬盘和主机，主机用于接收用户产生的读写请求并向固态硬盘发送目标读写命令，固态硬盘用于根据主机发送的目标读写命令进行数据读写。本申请中，主机还用于确定固态硬盘中各预设的逻辑分区分别对应的当前读写冷热属性(当前读写冷热属性信息)，并发送至固态硬盘，固态硬盘还用于根据主机确定的各预设逻辑分区分别对应的当前读写冷热属性进行存储优化。具体而言，主机维护各预设的逻辑分区分别对应的读写访问信息，例如，预设时间段内的读写访问频次和/或最近一次读写访问时间，在接收到用户产生的针对目标数据的读写请求时，主机更新目标数据所对应的逻辑分区对应的读写访问信息，进而依据逻辑分区对应的读写访问信息确定各逻辑分区分别对应的当前读写冷热属性，并发送至固态硬盘。固态硬盘进而在接收到主机发送的读写命令时，依据该各逻辑分区分别对应的当前读写冷热属性和预设的读取优化策略或写入优化策略进行存储优化。

请参阅图2，图2为本申请一实施例提供的固态硬盘的存储优化方法的流程示意图，该方法应用于数据存储系统中的固态硬盘，所述数据存储系统还包括主机，该方法可以具体包括下述步骤S101至步骤S105。

步骤S101、检测到上电信号时，获取由所述主机最新确定的当前读写冷热属性信息；其中，所述当前读写冷热属性信息包括各预设的逻辑分区分别对应的当前读写冷热属性，每一所述逻辑分区包括多个逻辑区块；所述逻辑分区对应的所述当前读写冷热属性基于所述逻辑分区对应的读写访问信息确定。

在本实施例中，主机以一定的时间间隔(即，冷热属性更新间隔)确定当前读写冷热属性信息，并发送至固态硬盘，固态硬盘进而依据最新确定的当前读写冷热属性信息代替之前确定的当前读写冷热属性信息来执行后续的存储优化步骤。

在本实施例中，最新确定的当前读写冷热属性信息具体包括了各预设的逻辑分区分别对应的当前读写冷热属性；当前读写冷热属性可用于指示逻辑分区对应的实际物理存储位置中存储数据的冷热属性，当前读写冷热属性基于逻辑分区对应的读写访问信息。具体的，逻辑分区对应的读写访问信息用于指示逻辑分区对应的实际物理存储位置中数据的读写访问信息，该读写访问信息可以是预设时间段内的读写访问频次，也可以是最近一次的读写访问时间。由于逻辑分区具体包括多个逻辑区块，每个逻辑区块对应一个逻辑块地址(Logic Block Address，LBA)，在具体实施时，逻辑分区对应的读写访问信息可以指逻辑分区包括的所有逻辑区块对应的读写访问信息。

其中，在具体实施时，上述当前读写冷热属性可以是指的是当前读和写两个方面共同的冷热属性，也可以具体包括当前读冷热属性和当前写冷热属性，以便区分读和写两个方面的冷热属性。

在具体实施时，上述逻辑分区可以具体是对固态硬盘的部分或全部存储区域进行逻辑划分，在进行划分时，具体的划分方式可以是由用户设定。例如，用户可以设置划分逻辑分区对应的划分信息，该划分信息可以为一个逻辑分区对应的容量大小，或者，一个逻辑分区所包括的逻辑区块的数量。

在实施例中，主机在确定当前读写冷热属性信息之后，将当前读写冷热属性信息发送至固态硬盘，固态硬盘将该当前读写冷热属性信息进行存储，每次上电时，固态硬盘检测到上电信号后，可以将存储的当前读写冷热属性信息加载至内存，便于后续接收到主机发送的读写命令时，根据该当前读写冷热属性信息进行存储优化。

在一些实施方式中，当固态硬盘本次上电期间，固态硬盘又接收到主机确定的最新的当前读写冷热属性信息时，可以将该最新的当前读写冷热属性信息加载到内存中，替换之前的当前读写冷热属性信息，后续接收到主机发送的读写命令时，根据该最新的当前读写冷热属性信息进行存储优化。

为便于固定存储当前读写冷热属性信息，在一实施例中，固态硬盘包括用户数据存储区和冷热属性存储区，所述逻辑分区为所述用户数据存储区中的逻辑分区；上述固态硬盘获取由所述主机最新确定的当前读写冷热属性信息的过程中，固态硬盘可以是从所述冷热属性存储区加载由所述主机最新确定的所述当前读写冷热属性信息。

其中，上述冷热属性存储区用于固定存储由主机最新确定的当前读写冷热属性信息。在具体实施时，上述冷热属性存储区可以具体为：SSD逻辑分区访问统计表存储区。

在本实施例中，由于当前冷热属性信息为固态硬盘的命令处理依据，经常被使用，因而将它固定存储在固态硬盘中的冷热属性存储区，而对冷热属性存储区外的用户数据存储区进行划分为逻辑分区，进而进行存储优化，使得当前读写冷热属性信息不必存储在用户数据存储区中而作为存储优化的对象而被存储优化(例如迁移存储等)，提高了存储优化对象的科学性。

步骤S102、接收到来自所述主机的针对目标逻辑区块的目标读写命令时，根据所述当前读写冷热属性信息确定所述目标读写命令对应的目标冷热属性；其中，所述目标读写命令为目标读命令或目标写命令。

其中，上述目标逻辑区块为目标读写命令对应的目标数据所在的逻辑区块；上述目标冷热属性为目标读写命令对应的冷热属性。在本实施例中，目标读写命令对应的冷热属性可以根据目标逻辑区块所在的逻辑分区对应的当前读写冷热属性确定，即将目标逻辑区块所在的逻辑分区对应的当前读写冷热属性确定为目标读写命令对应的冷热属性，即目标冷热属性。

在具体实施时，当上述当前读写冷热属性具体包括当前读冷热属性和当前写冷热属性时，若目标读写命令为目标读命令，则目标读写命令对应的目标冷热属性(读热属性或者读冷属性)为当前读冷热属性；若目标读写命令为目标写命令，则目标读写命令对应的目标冷热属性(写热属性或写冷属性)为当前写冷热属性；当上述当前读写冷热属性是当前读和写两个方面共同的冷热属性，则将逻辑分区对应的该当前读写冷热属性确定为该目标读写命令对应的目标冷热属性(读热属性或者读冷属性或者写热属性或写冷属性)。

在本实施例中，主机接收到用户产生的针对目标逻辑区块的读写请求后，发送该读写请求对应的目标读写命令至固态硬盘，固态硬盘接收到来自所述主机的针对目标逻辑区块的目标读写命令时，首先根据由主机确定的当前冷热属性信息确定该目标读写命令对应的冷热属性，进而依据该冷热属性执行后续存储优化操作。

步骤S103、判断所述目标读写命令是否为目标读命令，若是，执行下述步骤S104、若否，执行下述步骤S105。

在本实施例中，对于读命令和写命令，执行不同的存储优化操作，因而判断目标读写命令是否为目标读命令。

步骤S104、基于所述目标冷热属性和预设的读取优化策略对所述目标读命令对应的第一目标数据进行存储优化。

其中，上述目标读命令对应的第一目标数据为目标读命令的数据处理对象，即为要读取的数据；上述读取优化策略用于基于目标读命令对应的目标冷热属性来对第一目标数据进行存储优化。

在本实施例中，若目标读写命令为目标读命令，则基于目标读命令对应的目标冷热属性以及预设的读取优化策略对目标读命令对应的第一目标数据进行存储优化。

在一实施例中，所述固态硬盘包括低速存储区块和高速存储区块，如图3所示，上述步骤S104可以具体包括下述步骤S201至步骤S202。

步骤S201、当所述目标冷热属性为读热属性时，判断所述目标逻辑区块对应的物理存储区块是否为所述低速存储区块。

其中，上述读热属性为读方面的热属性；在本实施例中，当目标冷热属性为读热属性，说明第一目标数据为读热数据，为经常读取数据，在此基础上，首先判断目标逻辑区块对应的实际存储区块(物理存储区块)是否为低速存储区块。

其中，上述低速存储区块指的是属于低速存储区域中的存储单元，例如，TLC(Trinary-Level Cell，三层单元)、QLC(Quad-Level Cell，四层单元)中的存储单元为低速存储区块。在固态硬盘中，低速存储区域从性能上具有较慢的读取速度。

步骤S202、若所述目标逻辑区块对应的物理存储区块为低速存储区块，则将所述第一目标数据迁移存储至所述高速存储区块。

其中，上述高速存储区块指的是属于高速存储区域中的存储单元，例如，SLC(Single-Level Cell，单层单元)中的存储单元为高速存储区块；在固态硬盘中，高速存储区域具有较快的读取速度。

在本实施例中，目标逻辑区块对应的物理存储区块为低速存储区域，则通过将该目标逻辑区块对应的物理存储区块中存储的该第一目标数据迁移存储至具有较高读取速度的高速存储区域中的高速存储区块，从而加快了第一目标数据的读取速度，实现了读取上的存储优化。

在具体实施时，上述过程还包括读取第一目标数据并发送至主机的过程，完成主机的读命令。

步骤S105、基于所述目标冷热属性和预设的写入优化策略对所述目标写命令对应的第二目标数据进行存储优化。

其中，上述目标写命令对应的第二目标数据为目标写命令的数据处理对象，即为要写入的数据。

在本实施例中，若目标读写命令为目标写命令，则基于目标写命令对应的目标冷热属性以及预设的写入优化策略对目标写命令对应的第二目标数据进行存储优化。

在一实施例中，如图4所示，上述步骤S105具体包括下述步骤S301至步骤S303。

步骤S301、判断所述目标冷热属性是否为写热属性，若是，执行下述步骤S302，若否，执行下述步骤S303。

步骤S302、将所述第二目标数据写入擦写次数小于预设擦写次数阈值的物理存储区块。

其中，上述写热属性为写方面的热属性；在本实施例中，当目标冷热属性为写热属性，说明第二目标数据为写热数据，为经常修改数据，为实现磨损均衡，将该第二目标数据写入擦写次数小于预设擦写次数阈值的物理存储区块。

步骤S303、将所述第二目标数据写入擦写次数不小于预设擦写次数阈值的物理存储区块。

其中，上述写冷属性为写方面的冷属性；在本实施例中，当目标冷热属性为写冷属性，说明第二目标数据为写冷数据，为不经常修改数据，为实现磨损均衡，将该第二目标数据写入擦写次数不小于预设擦写次数阈值的物理存储区块。

在本实施例中，当目标读写命令为写命令时，根据目标冷热属性来进行第二目标数据的写入，将写热数据写入磨损较少的物理存储区块，将写冷数据写入磨损较大的物理存储区块，从磨损均衡的角度实现了存储优化。

综上，本申请通过主机基于固态硬盘中逻辑分区对应的读写访问信息来确定逻辑分区对应的当前读写冷热属性，进而固态硬盘端可以在上电时获取各逻辑分区分别对应的当前读写冷热属性，进而在接收到针对逻辑分区中的子逻辑块的读写命令时，确定出读写命令对应的冷热属性，进而依据对应的优化策略进行读写命令的目标数据进行存储优化，与现有技术中简单地将新写入的数据作为热数据相比，本申请提高了固态硬盘的冷热数据的识别准确度，并在此基础上对固态硬盘进行存储优化，提高固态硬盘的存储性能。

请参阅图5，图5为本申请一实施例提供的固态硬盘的存储优化方法的另一流程示意图，该方法应用于数据存储系统中的主机，所述数据存储系统还包括固态硬盘，该方法可以具体包括下述步骤S401至步骤S405。

步骤S401、获取逻辑分区对应的划分信息、冷热属性判断阈值以及冷热属性更新间隔。

其中，上述逻辑分区对应的划分信息可指示逻辑分区的划分方式，在具体实施过程中，其可以为一个逻辑分区对应的容量大小，也可以为一个逻辑分区所包括的逻辑区块的数量。

上述冷热属性判断阈值用于主机判断逻辑分区对应的冷热属性，其可以具体包括冷热属性判断指标对应的阈值，该冷热属性判断指标与逻辑分区的读写访问信息对应，可以是预设时间段内的读写访问频次阈值，也可以是最近一次的读写访问时间与当前时间的距离阈值。在具体实施过程中，上述冷热属性判断阈值可以具体包括读和写两个方面的冷热属性判断阈值，即包括读冷热属性判断阈值和写冷热属性判断阈值，其中，读冷热属性判断阈值用于对读方面的访问信息(读访问信息)进行判断，写冷热属性判断阈值用于对写方面的访问信息(写访问信息)进行判断，实现对读写两个方面的冷热属性的分别判断。

上述冷热属性更新间隔可用于指示主机进行根据逻辑分区的读写访问信息重新确定逻辑分区的冷热属性的时间间隔。随着不断产生的读写请求，主机不断根据读写请求更新逻辑分区对应的读写访问信息，因而需要根据冷热属性更新间隔重新确定出最新的各逻辑分区分别对应的当前读写冷热属性，并发送至固态硬盘，以使得固态硬盘按照该最新的各逻辑分区分别对应的当前读写冷热属性进行存储优化。

其中，在具体实施时，上述逻辑分区对应的划分信息、冷热属性判断阈值以及冷热属性更新间隔可以是由用户设定。

步骤S402、根据所述划分信息将所述固态硬盘划分为多个逻辑分区；其中，每一所述逻辑分区包括多个逻辑区块。

在本实施例中，在获取到逻辑分区对应的划分信息后，根据该划分信息对固态硬盘的存储区域划分为多个逻辑分区，且每一逻辑分区包括多个逻辑区块。

在本实施例中，每一逻辑分区包括多个逻辑区块，不仅可以简化逻辑分区的统计数量，另一方面，对于逻辑分区而言，逻辑分区的当前读写冷热属性可以由逻辑分区包括的各逻辑区块的读写访问信息确定；对于主机产生的目标读写命令，由于主机产生的目标读写命令是针对逻辑区块(目标逻辑区块)的读写命令，当接收到的是针对目标逻辑区块的目标写命令，且目标逻辑区块尚未被使用时，能够将该目标逻辑区块所在的逻辑分区对应的当前读写冷热属性作为该目标写命令的目标冷热属性，实现了未使用的逻辑区块的冷热属性的智能确定。本申请不必像现有技术中笼统地将新写入的数据作为热数据，而是依赖新写入数据的目标逻辑区块所在的逻辑分区的当前读写访问属性来确定新写入数据的冷热属性，提高了冷热属性确定的准确性，实现了对固态硬盘的逻辑分区中所有的逻辑区块的冷热识别，便于后续接收到针对目标逻辑区块的读写命令时，依据该冷热识别结果进行存储优化，提高固态硬盘的存储和使用性能。

在具体实施过程中，每一逻辑分区可以是包括多个逻辑块地址(LBA)相连的逻辑区块，例如，以每个逻辑分区包括5个逻辑区块为例，逻辑分区1可以包括LBA0-LBA4对应的逻辑区块，逻辑分区2包括LBA5-LBA9对应的逻辑区块，依此类推。

步骤S403、接收到针对目标逻辑区块的读写请求时，向所述固态硬盘发送所述读写请求对应的目标读写命令，并根据所述读写请求更新所述目标逻辑区块所在的所述逻辑分区对应的读写访问信息；其中，所述目标读写命令为目标读命令或目标写命令。

其中，上述针对目标逻辑区块的读写请求可以指的是由用户进行触发后，经过文件系统等后续处理后得到的读写请求。在本实施例中，主机接收到针对目标逻辑区块的读写请求时，执行了两个动作，一是向固态硬盘发送该读写请求对应的目标读写命令，以使固态硬盘根据该目标读写命令进行存储优化；二是更新目标逻辑区块所在的逻辑分区对应的读写访问信息，以便后续依据最新的逻辑分区对应的读写访问信息更新确定各逻辑分区分别对应的当前读写冷热属性。

在本实施例中，每一逻辑分区包括多个逻辑区块，实现了根据新写入数据的目标逻辑区块处于同一逻辑分区的其余逻辑区块的读写访问信息来确定冷热属性，提高了冷热属性确定的准确性和科学性，实现了对固态硬盘的逻辑分区中所有的逻辑区块的冷热识别，便于后续接收到针对目标逻辑区块的读写命令时，依据该冷热识别结果进行存储优化，提高固态硬盘的存储和使用性能。

在具体实施时，上述逻辑分区对应的读写访问信息可以具体实现为一个统计表，该统计表可以具体为”Host逻辑分区访问统计表”，该统计表具体可包括逻辑分区编号、逻辑区块、读写访问信息以及当前读写冷热属性等字段。

在具体实施过程中，上述读写访问信息可以进一步包括读访问信息和写访问信息，相应地，当前读写冷热属性可以包括当前读冷热属性和当前写冷热属性。其中，访问信息可以包括最近一次访问时间、预设时间段内的访问频次中的一种或多种。

例如，以访问信息为预设时间段内的访问频次为例，当前读写冷热属性信息可以如下表1所示。

表1

从上表可以看到，逻辑分区1包括了N个逻辑区块，其对应的LBA地址为LBA0～LBA(N-1)。

在具体实施时，若接收到针对LBA0对应的读请求时，主机可向固态硬盘发送针对LBA0的目标读命令，并且，更新上述表1中LBA0所在的逻辑分区1对应的读访问信息，即得到逻辑分区1对应的最新的读访问信息为392频次。

步骤S404、以所述冷热属性更新间隔为间隔时间，对于各所述逻辑分区，基于所述逻辑分区对应的读写访问信息以及所述冷热属性判断阈值确定所述逻辑分区对应的当前读写冷热属性，得到包括各所述逻辑分区分别对应的当前读写冷热属性的当前读写冷热属性信息。

在本实施例中，在固态硬盘的使用过程中，针对固态硬盘的访问情况是持续更新的，为确保使用的当前读写冷热属性信息是最新的，最能放映当前实际各逻辑分区对应的冷热属性，主机以冷热属性更新间隔为间隔时间，重新确定各逻辑分区分别对应的当前读写冷热属性，得到当前读写冷热属性信息。具体的，对于每一逻辑分区，主机根据该逻辑分区对应的读写访问信息和冷热属性判断阈值确定该逻辑分区对应的当前读写冷热属性。

具体的，在一实施例中，所述读写访问信息包括读访问信息和写访问信息，所述冷热属性判断阈值包括读冷热属性判断阈值和写冷热属性判断阈值，所述当前读写冷热属性包括当前读冷热属性和当前写冷热属性，上述步骤S404中基于所述逻辑分区对应的读写访问信息以及所述冷热属性判断阈值确定所述逻辑分区对应的当前读写冷热属性的过程，具体可以包括以下步骤：

基于所述读访问信息和所述读冷热属性判断阈值确定所述逻辑分区对应的所述当前读冷热属性；其中，所述当前读冷热属性为读冷属性或读热属性；

基于所述写访问信息和所述写冷热属性判断阈值确定所述逻辑分区对应的所述当前写冷热属性；其中，所述当前写冷热属性为写冷属性或写热属性。

具体的，以读取为例，当读访问信息为读访问频次，读冷热属性判断阈值为读访问频次阈值，则若读访问频次大于读访问频次阈值时，将逻辑分区对应的当前读冷热属性确定为读热属性；若读访问频次不大于读访问频次阈值时，将逻辑分区对应的当前读冷热属性确定为读冷属性。

当读访问信息为最近一次的读访问时间，读冷热属性判断阈值为最近一次的读访问时间与当前时间的距离阈值，则若最近一次的读访问时间与当前时间之间的第一距离大于最近一次的读访问时间与当前时间的距离阈值时，将逻辑分区对应的当前读冷热属性确定为读冷属性；否则，将逻辑分区对应的当前读冷热属性确定为读热属性。

在本实施例中，基于读访问信息和读冷热属性判断阈值确定逻辑分区的当前读冷热属性，基于写访问信息和写冷热属性判断阈值确定当前写冷热属性，实现了读和写两个方面的冷热属性的分别确定，提高了冷热属性识别的精度，有利于提高存储优化过程的准确度和优化效果。

以冷热属性判断阈值为预设时间段内的读写访问频次阈值为例，若读冷热属性判断阈值为“读频次：10000”，写冷热属性判断阈值为“写频次：10000”，根据上述表1更新后的数据，确定出的当前读写冷热属性信息(当前读冷热属性和当前写冷热属性)如下表2所示。

表2

步骤S405、将所述当前读写冷热属性信息发送至所述固态硬盘，以使所述固态硬盘在接收到所述目标读写命令时基于所述当前读写冷热属性信息，以及预设的读取优化策略或预设的写入优化策略进行存储优化。

在本实施例中，主机每次确定出最新的当前读写冷热属性信息之后，将该当前读写冷热属性信息发送至固态硬盘，以使固态硬盘使用该最新的当前读写冷热属性信息进行存储优化，即在接收到所述目标读写命令时基于所述当前读写冷热属性信息，以及预设的读取优化策略或预设的写入优化策略进行存储优化。

具体的，为便于固态硬盘利用当前读写冷热属性信息，在一实施例中，上述步骤S402根据所述划分信息将所述固态硬盘划分为多个逻辑分区之前，可以将该固态硬盘划分为用户数据存储区和冷热属性存储区，藉此，上述步骤S402具体为：根据所述划分信息将所述用户数据存储区划分为多个逻辑分区，在此基础上，为使固态硬盘将该当前读写冷热属性信息固定存储在冷热属性存储区，上述步骤S405中将所述当前读写冷热属性信息发送至所述固态硬盘的过程中，具体是向所述固态硬盘发送当前冷热属性写入命令，以使所述固态硬盘将所述当前读写冷热属性信息写入所述冷热属性存储区，并在检测到上电信号时，从所述冷热属性存储区中加载所述当前读写冷热属性信息。

在本实施例中，由于当前读写冷热属性信息为固态硬盘经常使用的热数据，无需进行实时的存储优化，通过固定划分冷热属性存储区进行存储主机最新确定的当前读写冷热属性信息，而将冷热属性存储区外的用户数据存储区进行分区划分而作为存储优化的对象，实现了对固态硬盘存储区域的科学的存储优化，有利于存储优化的有序进行。

为便于主机实现上述实施例中的功能，在具体实施时，可以在主机内配置自定义的读写冷热属性识别驱动来实现主机的上述功能，在此基础上，具体是主机中的该读写冷热属性识别驱动执行上述实施例中执行主体为主机的步骤，从而实现上述主机实现的功能。具体的，在一具体实施方式中，该读写冷热属性识别驱动可以工作在主机中的存储设备驱动协议层与总线驱动协议层之间，实现根据读写请求进行读写访问信息的记录和更新，并依此确定出各预设逻辑分区分别对应的当前读写冷热属性，以便于固态硬盘依赖该各预设逻辑分区分别对应的当前读写冷热属性进行存储优化，提高固态硬盘的存储性能。

综上，本实施例中，通过主机根据逻辑分区对应的划分信息对固态硬盘的存储区域进行逻辑划分成包括多个逻辑区块的多个逻辑分区，进而在每次接收到针对目标逻辑区块的读写请求时，记录和更新目标逻辑区块所在的逻辑分区对应的读写访问信息，进而以一定时间间隔(冷热属性更新间隔)来依据冷热属性判断阈值和逻辑分区对应的读写访问信息来确定逻辑分区对应的当前读写冷热属性，并在每次确定后均发送至固态硬盘，固态硬盘进而可以在接收到目标读写命令时，以该新获取的当前读写冷热属性信息进行存储优化。本申请一方面实现了冷热属性信息由主机确定，减轻固态硬盘的负担，降低对固态硬盘的性能要求，并且，主机持续记录逻辑分区对应的读写访问信息，进而依此以一定时间间隔更新逻辑分区对应的当前读写冷热属性，提高了当前读写冷热属性确定的实时性、科学性和准确性，另一方面，在此基础上，固态硬盘依赖主机最新确定的当前读写冷热属性信息进行存储优化，从而提高了固态硬盘的存储性能。

本申请实施例还提供一种固态硬盘的存储优化装置，该固态硬盘的存储优化装置包括用于执行前述固态硬盘的存储优化方法中执行主体为固态硬盘的任一实施例中的步骤的单元，或者，该固态硬盘的存储优化装置包括用于执行前述固态硬盘的存储优化方法中执行主体为主机的任一实施例中的步骤的单元。

需要说明的是，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，上述固态硬盘的存储优化装置和各单元的具体实现过程，可以参考前述方法实施例中的相应描述，为了描述的方便和简洁，在此不再赘述。

上述固态硬盘的存储优化装置可以实现为计算机程序的形式，该计算机程序可以在如图6示的计算机设备上运行。

请参阅图6，图6是本申请实施例提供的计算机设备的示意性框图。该计算机设备600可以是智能手机、平板电脑、个人电脑、服务器等设备。参阅图6，该计算机设备600包括通过装置总线601连接的处理器602、存储器和网络接口605，其中，存储器可以包括存储介质603和内存储器604。

该存储介质603可存储操作系统6031和计算机程序6032。该计算机程序6032被执行时，可使得处理器602执行固态硬盘的存储优化方法。

该处理器602用于提供计算和控制能力，支撑整个计算机设备600的运行。

该内存储器604为存储介质603中的计算机程序6032的运行提供环境，该计算机程序6032被处理器602执行时，可使得处理器602执行固态硬盘的存储优化方法。

该网络接口605用于进行网络通信，如提供数据信息的传输等。本领域技术人员可以理解，图6中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备600的限定，具体的计算机设备600可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

其中，处理器602用于运行存储在存储器中的计算机程序6032，以实现本申请实施例公开的固态硬盘的存储优化方法。

本领域技术人员可以理解，图6中示出的计算机设备的实施例并不构成对计算机设备具体构成的限定，在其他实施例中，计算机设备可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。例如，在一些实施例中，计算机设备可以仅包括存储器及处理器，在这样的实施例中，存储器及处理器的结构及功能与图6所示实施例一致，在此不再赘述。

应当理解，在本申请实施例中，处理器602可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)，该处理器602还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。其中，通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

在本申请的另一实施例中提供计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质可以为非易失性的计算机可读存储介质，也可以为易失性的计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质存储有计算机程序，其中计算机程序被处理器执行时实现本申请实施例公开的固态硬盘的存储优化方法。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的设备、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。本领域普通技术人员可以意识到，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申请的范围。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，也可以将具有相同功能的单元集合成一个单元，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个装置，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本申请实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，后台服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种固态硬盘的存储优化方法，其特征在于，应用于数据存储系统中的固态硬盘，所述数据存储系统还包括主机，所述方法包括：

检测到上电信号时，获取由所述主机最新确定的当前读写冷热属性信息；其中，所述当前读写冷热属性信息包括各预设的逻辑分区分别对应的当前读写冷热属性，每一所述逻辑分区包括多个逻辑区块；所述逻辑分区对应的所述当前读写冷热属性基于所述逻辑分区对应的读写访问信息确定；

接收到来自所述主机的针对目标逻辑区块的目标读写命令时，根据所述当前读写冷热属性信息确定所述目标读写命令对应的目标冷热属性；其中，所述目标读写命令为目标读命令或目标写命令；

若是接收到所述目标读命令，基于所述目标冷热属性和预设的读取优化策略对所述目标读命令对应的第一目标数据进行存储优化；

若是接收到所述目标写命令，基于所述目标冷热属性和预设的写入优化策略对所述目标写命令对应的第二目标数据进行存储优化。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述固态硬盘包括低速存储区块和高速存储区块；所述基于所述目标冷热属性和预设的读取优化策略对所述目标读命令对应的第一目标数据进行存储优化，包括：

当所述目标冷热属性为读热属性时，判断所述目标逻辑区块对应的物理存储区块是否为所述低速存储区块；

若所述目标逻辑区块对应的物理存储区块为所述低速存储区块，则将所述第一目标数据迁移存储至所述高速存储区块。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标冷热属性和预设的写入优化策略对所述目标写命令对应的第二目标数据进行存储优化，包括：

当所述目标冷热属性为写热属性时，将所述第二目标数据写入擦写次数小于预设擦写次数阈值的物理存储区块；

当所述目标冷热属性为写冷属性时，将所述第二目标数据写入擦写次数不小于预设擦写次数阈值的物理存储区块。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述固态硬盘包括用户数据存储区和冷热属性存储区，所述逻辑分区为所述用户数据存储区中的逻辑分区；所述获取由所述主机最新确定的当前读写冷热属性信息，包括：

从所述冷热属性存储区加载由所述主机最新确定的所述当前读写冷热属性信息。

5.一种固态硬盘的存储优化方法，其特征在于，应用于数据存储系统中的主机，所述数据存储系统还包括固态硬盘，所述方法包括：

获取逻辑分区对应的划分信息、冷热属性判断阈值以及冷热属性更新间隔；

根据所述划分信息将所述固态硬盘划分为多个逻辑分区；其中，每一所述逻辑分区包括多个逻辑区块；

接收到针对目标逻辑区块的读写请求时，向所述固态硬盘发送所述读写请求对应的目标读写命令，并根据所述读写请求更新所述目标逻辑区块所在的所述逻辑分区对应的读写访问信息；其中，所述目标读写命令为目标读命令或目标写命令；

以所述冷热属性更新间隔为间隔时间，对于各所述逻辑分区，基于所述逻辑分区对应的所述读写访问信息以及所述冷热属性判断阈值确定所述逻辑分区对应的当前读写冷热属性，得到包括各所述逻辑分区分别对应的当前读写冷热属性的当前读写冷热属性信息；

将所述当前读写冷热属性信息发送至所述固态硬盘，以使所述固态硬盘在接收到所述目标读写命令时基于所述当前读写冷热属性信息，以及预设的读取优化策略或预设的写入优化策略进行存储优化。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述读写访问信息包括读访问信息和写访问信息，所述冷热属性判断阈值包括读冷热属性判断阈值和写冷热属性判断阈值，所述当前读写冷热属性包括当前读冷热属性和当前写冷热属性；所述基于所述逻辑分区对应的所述读写访问信息以及所述冷热属性判断阈值确定所述逻辑分区对应的当前读写冷热属性，包括：

基于所述读访问信息和所述读冷热属性判断阈值确定所述逻辑分区对应的所述当前读冷热属性；其中，所述当前读冷热属性为读冷属性或读热属性；

基于所述写访问信息和所述写冷热属性判断阈值确定所述逻辑分区对应的所述当前写冷热属性；其中，所述当前写冷热属性为写冷属性或写热属性。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述划分信息将所述固态硬盘划分为多个逻辑分区之前，所述方法还包括：

将所述固态硬盘划分为用户数据存储区和冷热属性存储区；

所述根据所述划分信息将所述固态硬盘划分为多个逻辑分区，包括：

根据所述划分信息将所述用户数据存储区划分为多个逻辑分区；

所述将所述当前读写冷热属性信息发送至所述固态硬盘，包括：

向所述固态硬盘发送当前冷热属性写入命令，以使所述固态硬盘将所述当前读写冷热属性信息写入所述冷热属性存储区，并在检测到上电信号时，从所述冷热属性存储区中加载所述当前读写冷热属性信息。

8.一种固态硬盘的存储优化装置，其特征在于，包括用于执行如权利要求1-4任一项所述方法的单元，或者是包括用于执行如权利要求5-7任一项所述方法的单元。

9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4中任一项所述的方法，或者，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求5至7中任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的方法，或者，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求5至7中任一项所述的方法。