创建、删除命名空间的方法与固态存储设备
2025-02-27 15:33
No.1344694081955307520
技术概要
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提供了创建、删除命名空间的方法与固态存储设备。提供的命名空间创建方法,包括:接收创建命名空间的命令,所述命令指示了待创建的命名空间的大小;为待创建的命名空间分配命名空间标识符;在NS单元映射表中添加条目,以记录所述命名空间标识符。
背景技术
以固态存储设备(Solid Storage Device,SSD)为例,如图1所示,展示了存储设备的框图。固态存储设备102同主机相耦合,用于为主机提供存储能力。主机同固态存储设备102之间可通过多种方式相耦合,耦合方式包括但不限于通过例如SATA(Serial AdvancedTechnology Attachment,串行高级技术附件)、SCSI(Small Computer System Interface,小型计算机系统接口)、SAS(Serial Attached SCSI,串行连接SCSI)、IDE(IntegratedDrive Electronics,集成驱动器电子)、USB(Universal Serial Bus,通用串行总线)、PCIE(Peripheral Component Interconnect Express,PCIe,高速外围组件互联)、NVMe(NVMExpress,高速非易失存储)、以太网、光纤通道、无线通信网络等连接主机与固态存储设备102。主机可以是能够通过上述方式同存储设备相通信的信息处理设备,例如,个人计算机、平板电脑、服务器、便携式计算机、网络交换机、路由器、蜂窝电话、个人数字助理等。存储设备102包括接口103、控制部件104、一个或多个NVM(非易失存储器,Non-Volatile Memory)芯片105以及DRAM(Dynamic Random Access Memory,动态随机访问存储器)110。NAND闪存、相变存储器、FeRAM、MRAM等是常见的NVM。接口103可适配于通过例如SATA、IDE、USB、PCIE、NVMe、SAS、以太网、光纤通道等方式与主机交换数据。控制部件104用于控制在接口103、NVM芯片105以及DRAM 110之间的数据传输,还用于存储管理、主机逻辑地址到闪存物理地址映射、擦除均衡、坏块管理等。可通过软件、硬件、固件或其组合的多种方式实现控制部件104。控制部件104可以是FPGA(Field-programmable gate array,现场可编程门阵列)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit,应用专用集成电路)或者其组合的形式。控制部件104也可以包括处理器或者控制器,在处理器或控制器中执行软件来操纵控制部件104的硬件来处理IO命令。控制部件104还耦合到DRAM 110,并可访问DRAM 110的数据。在DRAM可存储FTL表和/或缓存的IO命令的数据。 控制部件104包括闪存接口控制器(或称为闪存通道控制器)。闪存接口控制器耦合到NVM芯片105,并以遵循NVM芯片105的接口协议的方式向NVM芯片105发出命令,以操作NVM芯片105,并接收从NVM芯片105输出的命令执行结果。NVM芯片105的接口协议包括“Toggle”、“ONFI”等公知的接口协议或标准。 存储器目标(Target)是NAND闪存封装内的共享芯片使能(CE,Chip Enable)信号的一个或多个逻辑单元(Logic Unit)。每个逻辑单元具有逻辑单元号(LUN,Logic UnitNumber)。NAND闪存封装内可包括一个或多个管芯(Die)。典型地,逻辑单元对应于单一的管芯。逻辑单元可包括多个平面(Plane)。逻辑单元内的多个平面可以并行存取,而NAND闪存芯片内的多个逻辑单元可以彼此独立地执行命令和报告状态。在可从http://www.micron.com/~/media/Documents/Products/Other%20Documents/ON FI3_0Gold.ashx获得的“Open NAND Flash Interface Specification(Revision 3.0)”中,提供了关于目标(target)、逻辑单元、LUN、平面(Plane)的含义,其为现有技术的一部分。 存储介质上通常按页来存储和读取数据。而按块来擦除数据。块包含多个页。存储介质上的页(称为物理页)具有固定的尺寸,例如17664字节。物理页也可以具有其他的尺寸。 在固态存储设备中,利用FTL(Flash Translation Layer,闪存转换层)来维护从逻辑地址到物理地址的映射信息。逻辑地址构成了操作系统等上层软件所感知到的固态存储设备的存储空间。物理地址是用于访问固态存储设备的物理存储单元的地址。在现有技术中还可利用中间地址形态实施地址映射。例如将逻辑地址映射为中间地址,进而将中间地址进一步映射为物理地址。 存储了从逻辑地址到物理地址的映射信息的表结构被称为FTL表。FTL表是固态存储设备中的重要元数据。通常FTL表的数据项记录了固态存储设备中以数据页为单位的地址映射关系。 FTL表包括多个FTL表条目(或称表项)。在一个实施例中,每个FTL表条目中记录了一个逻辑页地址与一个物理页的对应关系。在另一个例子中,每个FTL表条目中记录了连续的多个逻辑页地址与连续的多个物理页的对应关系。在又一个实施例中,每个FTL表条目中记录了逻辑块地址与物理块地址的对应关系。在依然又一个实施例中,FTL表中记录逻辑块地址与物理块地址的映射关系,和/或逻辑页地址与物理页地址的映射关系。 NVMe协议中还定义了命名空间(namespace,NS)。大小为n的命名空间是具有从0到n-1的逻辑块地址的逻辑块集合。通过命名空间ID(Namespace ID,NSID)能够唯一标识命名空间。命名空间可以在主机 /NVMe控制器之间共享。主机通过单一NVMe控制器能够访问不同命名空间。不同主机也可通过多个NVMe控制器访问相同的命名空间。逻辑块可以被寻址和访问。每个FTL表条目可对应一个或多个逻辑块,或者多个FTL表条目共同对应一个逻辑块。
实现思路
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该技术已申请专利,如用于商业用途,请联系技术所有人!
技术研发人员:
刘筱君路向峰曹定尊
技术所属: 北京忆恒创源科技股份有限公司.
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