基于硬盘和光盘混合存储系统的数据读写方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于硬盘和光盘混合存储系统的数据读写方法，包括一组不可原地更新的光盘和可原地更新的硬盘，硬盘与光盘全局统一编制文件逻辑地址；硬盘中存储有文件映射表，文件映射表中包含至少一条文件地址映射记录，文件地址映射记录包括文件编号，文件名，文件逻辑地址，与文件逻辑地址对应的文件物理地址，文件物理地址包括文件硬盘物理地址和文件光盘物理地址，对应文件的读次数，对应文件的写次数以及最近N次更新操作记录；本发明专利技术的有益效果为：频繁更新的文件或者文件的少量更新尽量保存在硬盘上，而把不更新或较少更新的文件迁移刻录到光盘上，从而减少光盘不必要的写次数、提高整体读写效率。

【技术实现步骤摘要】
基于硬盘和光盘混合存储系统的数据读写方法
本专利技术涉及计算机
，具体涉及一种基于硬盘和光盘混合存储系统的数据读写方法。
技术介绍
目前一般的数据归档存储介质有磁盘、磁带和光盘。磁盘以磁盘阵列的形式进行组织，实时访问性强、并发性好、可靠性高，但是对于温、冷数据量大且多读少写的特性，将磁盘阵列用于海量数据备份具有很高的成本。此外，在数据安全方面，由于磁盘使用的是磁存储方式，磁盘中扇区因时间推移慢慢出错，并且容易受到电磁干扰，数据保存年限只有约5-7年，因此需在磁盘寿命年限内将数据转移，无疑增加了管理复杂度和成本；同时根据磁存储特性，在数据进行修改时，若没有专门的数据备份，源数据将不存在。磁带库以大量磁带为基础进行系统化组织和管理，虽然廉价，但是容易被电磁干扰，只能顺序访问，随机性能差；同时对外界环境要求苛刻，潮湿环境容易粘连，数据容易丢失，所以性能差、维护繁琐。光盘库是以几百张甚至几千张光盘为基础，通过智能自动化的组织与控制进行数据归档，由于光盘存储通过在物理盘面上刻录沟槽实现信息记录，然后利用光读取盘面上的沟槽信息来读取数据，所以克服了磁盘和磁带受电磁的影响；同时，光盘的寿命长达50年之久，对外部环境要求不高，维护简单；由于光盘只能一次性写入，所以存储的数据不会遭受网络病毒、黑客攻击等的破坏而出现恶意篡改或丢失的情况，安全性非常高；并且，目前市场上单张蓝光光盘容量高达300GB以上，存储密度极高而成本低。虽然光盘的写性能差且写次数少，但是这恰巧符合冷数据多读少写的特性。所以基于光盘安全性高、可靠性强、寿命长、成本低等特性，越来越多的企业选用了光盘库作为存储介质。为了提高整体系统的性能和可用性，充分发挥硬盘和光盘的各自特点，目前提出使用硬盘和光盘构成混合存储系统，导入或者更新数据首先放置到硬盘中，之后迁移到光盘中。但是光盘具有一次写多次读的特点，如果一个文件频繁更新，则需要在光盘上刻录多个版本，一方面降低整个系统的性能，另一方面造成光盘空间的浪费。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于硬盘和光盘混合存储系统的数据读写方法，频繁更新的文件或者文件数据尽量保存在硬盘上，而把不更新或者较少更新的文件刻录到光盘上，从而减少光盘的写开销、提高整体读写效率。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种基于硬盘和光盘混合存储系统的数据读写方法，包括一组不可原地更新的光盘和可原地更新的硬盘，硬盘与光盘全局统一编制文件逻辑地址；硬盘中存储有文件映射表，文件映射表中包含至少一条文件地址映射记录，文件地址映射记录包括文件编号，文件名，文件逻辑地址，与文件逻辑地址对应的文件物理地址，文件物理地址包括文件硬盘物理地址和文件光盘物理地址，对应文件的读次数，对应文件的写次数以及最近N次更新操作记录；接收读文件操作请求时，解析读文件操作请求的文件逻辑地址，通过文件映射表确定读操作请求对应文件的数据在混合存储系统中的文件物理地址，根据文件物理地址，在相应存储的硬盘或光盘中的相应位置读取该文件数据，并且读次数增加一；接收写文件操作请求时，若文件是第一次创建，则在硬盘上为该新文件分配存储空间，并记录创建时间和文件物理地址；若文件存储在硬盘上，需要更新，则更新文件之后，在文件映射表中记录该文件的更新时间和更新次数；若文件存储在光盘上，需要更新光盘上文件的部分数据，则将文件的该部分数据保存在硬盘上，使得文件一部分数据存储在硬盘上，剩余数据存储在光盘上，该文件的文件物理地址包括数据存储在硬盘上的文件物理硬盘地址和数据存储在光盘上的文件物理光盘地址；系统定期扫描所有的硬盘上的文件，把更新时间早于一个特定阈值时间或者更新频率小于特定阈值的文件刻录到光盘上，在刻录完成之后，将该文件在光盘中的相应物理位置记录到文件映射表中的文件物理地址，删除硬盘上的相应文件，释放硬盘存储空间。优选地，当执行文件写操作请求时，解析写请求的文件逻辑地址，查找混合存储系统的文件映射表；若文件映射表中未找到写请求文件逻辑地址的对应表项，则在文件映射表中创建该文件的表项，并在硬盘上为其分配新的存储空间，在新分配的存储空间中进行写数据操作，在文件映射表的相应表项中记录创建时间，并把更新次数设为一；若文件地址映射记录中有对应写操作请求文件逻辑地址的对应表项，通过文件地址映射记录判定写请求对应的数据在混合存储系统中的物理存储位置；当该文件的文件物理光盘地址为空且文件物理硬盘地址不为空时，确定该文件的物理存储位置为硬盘，则在硬盘中进行相应写操作，在文件映射表的相应表项中记录最新的更新时间，并把更新次数增加一；当该文件的文件物理光盘地址不为空且文件物理硬盘地址为空时，确定该文件的物理存储位置为光盘，则为该文件在硬盘中创建新的存储空间和文件物理硬盘地址，然后把更新数据写入硬盘中，并在该文件所处的硬盘存储位置头部记录更新数据在该文件内部的地址范围，并标记相应的光盘文件有效数据的地址范围；当该文件的文件物理光盘地址和文件物理硬盘地址都不为空时，首先扫描该文件的文件物理硬盘地址所指向文件的头部，确定更新数据范围，把数据更新并写入该文件的文件物理硬盘地址，并在该文件所处的硬盘存储位置头部记录更新数据在该文件内部的地址范围，并标记相应的光盘文件数据的有效地址范围；在更新数据完成后，更新该文件在文件映射表的相应表项中记录最新的更新时间，并把更新次数增加一。优选地，接收读文件操作请求时，解析读请求的文件逻辑地址，通过混合存储系统中的文件地址映射记录判定读请求对应文件的数据在混合存储系统中的物理存储位置；当该文件的文件物理光盘地址为空并且文件物理硬盘地址不为空，则判定读请求对应文件全部在硬盘上，从硬盘中相应位置读取文件数据，读次数加一；当该文件的文件物理光盘地址不为空并且文件物理硬盘地址为空，则判定读请求对应文件全部在光盘上，从光盘中相应位置读取文件数据，读次数加一；当该文件的文件物理光盘地址和文件物理硬盘地址都不为空时，首先扫描该文件的文件物理硬盘地址所指向文件的头部，确定读请求的数据范围在硬盘还是光盘上，然后从相应的物理位置读取数据，读次数加一；优选地，接收写文件操作请求时：如果该更新数据地址范围能够涵盖原文件全部内容，则直接把文件映射表中该文件表项中的文件物理光盘地址项设置为空，仅保留文件物理硬盘地址项；如果该更新数据地址范围不能完全涵盖原文件全部内容，根据事前确定的硬盘更新阈值，如果硬盘上保存的更新数据地址范围超过上述硬盘更新阈值时，则从光盘中读取原文件，并和硬盘上的更新数据进行合并，把最新全部文件数据写入文件物理硬盘地址中，把文件映射表中该文件表项中的文件物理光盘地址设置为空。优选地，接收写文件操作请求时，若文件映射表中的每一表项能够记录文件最近N次的更新时间，则当N+1次更新该文件时，最新更新时间覆盖最早的更新时间记录；若文件映射表中的任一表项更新，则文件的更新次数相应的值增加1；若文件映射表中未找到写请求文件的文件逻辑地址的对应表项，则在文件映射表中新增一项，在硬盘中为该文件创建物理存储空间，记录该文件的文件逻辑地址和文件物理地址的对应关系，并将所述新增表项中记录对应的写次数置为一，并且记录本次更新时间。优选地，根据混合存储系统的文件映射表，确定文件最近更新时间的记录，系统定期扫本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于硬盘和光盘混合存储系统的数据读写方法，其特征在于，包括一组不可原地更新的光盘和可原地更新的硬盘，硬盘与光盘全局统一编制文件逻辑地址；硬盘中存储有文件映射表，文件映射表中包含至少一条文件地址映射记录，文件地址映射记录包括文件编号，文件名，文件逻辑地址，与文件逻辑地址对应的文件物理地址，文件物理地址包括文件硬盘物理地址和文件光盘物理地址，对应文件的读次数，对应文件的写次数以及最近N次更新操作记录；接收读文件操作请求时，解析读文件操作请求的文件逻辑地址，通过文件映射表确定读操作请求对应文件的数据在混合存储系统中的文件物理地址，根据文件物理地址，在相应存储的硬盘或光盘中的相应位置读取该文件数据，并且读次数增加一；接收写文件操作请求时，若文件是第一次创建，则在硬盘上为该新文件分配存储空间，并记录创建时间和文件物理地址；若文件存储在硬盘上，需要更新，则更新文件之后，在文件映射表中记录该文件的更新时间和更新次数；若文件存储在光盘上，需要更新光盘上文件的部分数据，则将文件的该部分数据保存在硬盘上，使得文件一部分数据存储在硬盘上，剩余数据存储在光盘上，该文件的文件物理地址包括数据存储在硬盘上的文件物理硬盘地址和数据存储在光盘上的文件物理光盘地址；系统定期扫描所有的硬盘上的文件，把更新时间早于一个特定阈值时间或者更新频率小于特定阈值的文件刻录到光盘上，在刻录完成之后，将该文件在光盘中的相应物理位置记录到文件映射表中的文件物理地址，删除硬盘上的相应文件，释放硬盘存储空间。...

【技术特征摘要】
1.一种基于硬盘和光盘混合存储系统的数据读写方法，其特征在于，包括一组不可原地更新的光盘和可原地更新的硬盘，硬盘与光盘全局统一编制文件逻辑地址；硬盘中存储有文件映射表，文件映射表中包含至少一条文件地址映射记录，文件地址映射记录包括文件编号，文件名，文件逻辑地址，与文件逻辑地址对应的文件物理地址，文件物理地址包括文件硬盘物理地址和文件光盘物理地址，对应文件的读次数，对应文件的写次数以及最近N次更新操作记录；接收读文件操作请求时，解析读文件操作请求的文件逻辑地址，通过文件映射表确定读操作请求对应文件的数据在混合存储系统中的文件物理地址，根据文件物理地址，在相应存储的硬盘或光盘中的相应位置读取该文件数据，并且读次数增加一；接收写文件操作请求时，若文件是第一次创建，则在硬盘上为该新文件分配存储空间，并记录创建时间和文件物理地址；若文件存储在硬盘上，需要更新，则更新文件之后，在文件映射表中记录该文件的更新时间和更新次数；若文件存储在光盘上，需要更新光盘上文件的部分数据，则将文件的该部分数据保存在硬盘上，使得文件一部分数据存储在硬盘上，剩余数据存储在光盘上，该文件的文件物理地址包括数据存储在硬盘上的文件物理硬盘地址和数据存储在光盘上的文件物理光盘地址；系统定期扫描所有的硬盘上的文件，把更新时间早于一个特定阈值时间或者更新频率小于特定阈值的文件刻录到光盘上，在刻录完成之后，将该文件在光盘中的相应物理位置记录到文件映射表中的文件物理地址，删除硬盘上的相应文件，释放硬盘存储空间。2.根据权利要求1所述的基于硬盘和光盘混合存储系统的数据读写方法，其特征在于，当执行文件写操作请求时，解析写请求的文件逻辑地址，查找混合存储系统的文件映射表；若文件映射表中未找到写请求文件逻辑地址的对应表项，则在文件映射表中创建该文件的表项，并在硬盘上为其分配新的存储空间，在新分配的存储空间中进行写数据操作，在文件映射表的相应表项中记录创建时间，并把更新次数设为一；若文件地址映射记录中有对应写操作请求文件逻辑地址的对应表项，通过文件地址映射记录判定写请求对应的数据在混合存储系统中的物理存储位置；当该文件的文件物理光盘地址为空且文件物理硬盘地址不为空时，确定该文件的物理存储位置为硬盘，则在硬盘中进行相应写操作，在文件映射表的相应表项中记录最新的更新时间，并把更新次数增加一；当该文件的文件物理光盘地址不为空且文件物理硬盘地址为空时，确定该文件的物理存储位置为光盘，则为该文件在硬盘中创建新的存储空间和文件物理硬盘地址，然后把更新数据写入硬盘中，并在该文件所处的硬盘存储位置头部记录更新数据在该文件内部的地址范围，并标记相应的光盘文件有效数据的地址范围；当该文件的文件物理光盘地址和文件物理硬盘地址都不为空时，首先扫描该文件的文件物理硬盘地址所指向文件的头部，确定更新数据范围，把数据更新并写入该文件的文件物理硬盘地址，并在该文件所处的硬盘存储位置头部记录更新数据在该文件内部的地址范围，并标记相应的光盘文件数据的有效地址范围；在更新数据完成后，更新该文件在文件映射表的相应表项中记录最新的更新时间，并把更新次数增加一。3.根据权利要求2所述的基于硬盘和光盘混合存储系统的数据读写方法，其特征在于，接收读文件操作请求时，解析读请求的文件逻辑地址，通过混合存储系统中的文件地址映射记录判定读请求对应文件的数据在混合存储系统中的物理存储位置；当该文件的文件物理光盘地址为空并且文件物理硬盘地址不为空，则判定读请求对应文件全部在硬盘上，从硬盘中相应位置读取文件数据，读次数加一；当该文件的文件物理光盘地址不为空并且文件物理...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹强，姚杰，刘逸麟，
申请(专利权)人：南京叠嘉信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32