【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及存储，尤其涉及一种固态硬盘使用方法、装置和设备。
技术介绍
1、ssd盘(solid state drive)是一种利用闪存芯片来存储数据的高速存储设备，它没有机械部件，比传统的机械硬盘(hdd)具有更快的读写速度、更高的可靠性和更低的功耗。
2、大容量固态硬盘(solid state drive，ssd)盘(如32tb、60tb，甚至更高)的应用场景日趋广泛。典型如高性能计算(hpc)存储(通常需要大量数据并行处理，要求存储设备具有高吞吐量、低延迟和大容量。大容量ssd可提供所需的快速数据读取和写入能力，使得hpc的整体性能显著提升)、人工智能(ai)训练和推理(ai模型训练通常需要处理大量的训练数据，要求存储设备既有足够的容量存储数据又能快速访问数据，提升训练效率。大容量ssd为训练复杂深度学习模型时提供高效的数据存取保障)、大数据分析(大数据分析需要处理、存储并快速访问海量数据，以支持实时分析和决策。大容量ssd提供了高性能的数据读写操作，能有效支持大数据分析平台)、云计算和数据中心(云计算和数据中心需要高密度存储解决方案，以支持虚拟桌面基础架构(vdi)、数据库、高性能文件系统等任务。大容量ssd以其高密度和高性能，能够在较小空间内提供更大的存储容量和更好的性能)等。
3、与此同时，大容量ssd也面临着重大的挑战。大容量ssd盘失效面临的最主要问题是重构速度问题，这直接影响到系统性能、数据安全与业务连续性。
4、·重构速度问题：大容量ssd盘在出现部分或整体故障时，需要进
5、·系统性能及带宽影响：重构过程中，存储系统需要大量带宽进行数据读取和写入。这导致正常业务所需的存储带宽被挤占，影响了系统的性能(包括用户读写带宽下降、读写时延增加等)。
6、·系统可靠性及数据风险：重构过程中，存储系统的可靠性会明显下降，主要表现为冗余数据保护机制的降低。例如，在raid或ec配置中，重构期间如果再次发生盘故障，会导致数据丢失风险显著增加。重构大容量盘所需的时间越长，系统在这个脆弱期内遭遇额外故障的可能性越大。
7、总之，大容量ssd盘在hpc、高效ai训练和推理、大数据分析以及云计算和数据中心等领域有重要应用，这些应用场景都能大大受益于ssd优秀的性能和大容量存储特点。然而，随着容量的增加，也带来了可靠性和维护方面的巨大挑战，尤其在全盘失效和数据重构上的困难更加显著。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供一种固态硬盘使用方法、装置和设备，用于提高存储系统中大容量固态硬盘的可靠性和重构性能。
2、基于本专利技术一方面，本专利技术提供了一种固态硬盘使用方法，该方法应用于使用支持多通道多命名空间的ssd固态硬盘的存储系统种，该方法包括：
3、将固态硬盘中的命名空间namespace与ssd通道channel进行映射，将每个命名空间划分为一个具有独立故障域的逻辑ssd盘，每个命名空间分配有独立的附加op空间；
4、当固态硬盘中的一个命名空间失效时，将失效命名空间中的条带数据重构到选定的有效的目标命名空间中；所述目标命名空间和所述条带中有效数据块所在命名空间中的任意两个命名空间都不在同一个物理固态硬盘中。
5、进一步地，将固态硬盘中的命名空间与ssd通道进行映射时基于如下的映射条件进行映射：
6、不同的命名空间namespace映射的channel通道不同；
7、每个命名空间namespace至少映射1个channel通道；
8、所有命名空间namespace映射的channel通道总数等于固态硬盘所拥有的channel通道数量。
9、进一步地，将固态硬盘中的命名空间与ssd通道进行映射的方法为以下方法中的任意一种：
10、命名空间与通道一一映射，命名空间数量和通道数量相同；
11、一个命名空间与2个通道映射，通道数量是命名空间数量的2倍；
12、不同的命名空间映射的通道数量不同。
13、进一步地，将失效命名空间中的条带数据重构到选定的有效的目标命名空间中的方法为：
14、使用存储系统的选盘算法为数据条带中位于n个失效命名空间中的失效数据块选择有效的目标命名空间；
15、判断选出的目标命名空间与原有的承载该条带中有效数据块的命名空间是否存在故障域冲突，即判断是否满足该条带中任意2个命名空间都不在同一个物理固态硬盘上的条件；
16、如果不存在故障域冲突，则将选择的目标命名空间确定为最终选定的目标命名空间，否则重新执行选择有效的目标命名空间的步骤，直到选择出不存在故障域冲突的目标命名空间为止；
17、将失效命名空间中的条带数据重构到最终选定的有效的目标命名空间中。
18、进一步地，对所述固态硬盘中的所有命名空间namespace都采取均衡磨损策略或非均衡磨损策略；
19、在均衡磨损策略下，为所有命名空间namespace均衡地分配op空间；
20、在非均衡磨损策略下，所述方法还包括：
21、判断固态硬盘的整体当前写入数据量与总写入字节数tbw的比值是否超过预设的基准比值；
22、当判定当前写入数据量与总写入字节数tbw的比值超过预设的基准比值时，按预设非均衡分配方法将固态硬盘的op空间分配给各命名空间。
23、基于本专利技术另一方面，本专利技术还提供了一种固态硬盘使用装置，该装置应用于使用支持多通道多命名空间的ssd固态硬盘的存储系统中，该装置包括：
24、命名空间映射模块，用于将固态硬盘中的命名空间namespace与ssd通道channel进行映射，将每个命名空间划分为一个具有独立故障域的逻辑ssd盘，每个命名空间分配有独立的附加op空间；
25、数据重构模块，用于当固态硬盘中的一个命名空间失效时，将失效命名空间中的条带数据重构到选定的有效的目标命名空间中；所述目标命名空间和所述条带中有效数据块所在命名空间中的任意两个命名空间都不在同一个物理固态硬盘中。
26、进一步地，所述命名空间映射模块将固态硬盘中的命名空间与ssd通道进行映射时基于如下的映射条件进行映射：
27、不同的命名空间namespace映射的channel通道不同；
28、每个命名空间namespace至少映射1个channel通道；
29、所有命名空间namespace映射的channel通道总数等于固态硬盘所拥有的channel通道数量。
30、进一步地，所述命名空间映射模块采用以下方法中的任意一种将固态硬盘中的命本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种固态硬盘使用方法，其特征在于，该方法应用于使用支持多通道多命名空间的固态硬盘SSD的存储系统种，该方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将固态硬盘中的命名空间与SSD通道进行映射的方法为以下方法中的任意一种：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将失效命名空间中的条带数据重构到选定的有效的目标命名空间中的方法为：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
6.一种固态硬盘使用装置，其特征在于，该装置应用于使用支持多通道多命名空间的SSD固态硬盘的存储系统中，该装置包括：
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述数据重构模块包括：
10.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储介质和通信总线，其中，处理器、通信接口、存储介质通过通信总线完成相互间的通信；
【技术特征摘要】
1.一种固态硬盘使用方法，其特征在于，该方法应用于使用支持多通道多命名空间的固态硬盘ssd的存储系统种，该方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将固态硬盘中的命名空间与ssd通道进行映射的方法为以下方法中的任意一种：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将失效命名空间中的条带数据重构到选定的有效的目标命名空间中的方法为：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：张天洁，
申请(专利权)人：新华三信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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