(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210839716.5 (22)申请日 2022.07.18 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114911631 A (43)申请公布日 2022.08.16 (73)专利权人 深圳市泛联信息科技有限公司 地址 518000 广东省深圳市南 山区粤海街 道高新区社区科技南十二路007号九 洲电器大厦B座3 01 (72)发明人 包宇　 (74)专利代理 机构 佛山粤进知识产权代理事务 所(普通合伙) 44463 专利代理师 耿鹏 (51)Int.Cl. G06F 9/50(2006.01) G06F 12/02(2006.01) (56)对比文件 CN 103488578 A,2014.01.01CN 114697372 A,202 2.07.01 CN 107025185 A,2017.08.08 CN 114510321 A,202 2.05.17 CN 103902403 A,2014.07.02 CN 111309310 A,2020.0 6.19 CN 103902465 A,2014.07.02 WO 2022053774 A1,202 2.03.17 US 2012278382 A1,2012.1 1.01 US 201421512 9 A1,2014.07.31 屠要峰 等.基 于持久性内存和S SD的后端存 储MixStore. 《计算机 研究与发展》 .2021,第58卷 (第2期),第40 6-417页. Yoshiki Takai 等.Analysis o n Heterogeneous S SD Configurati on with Quadruple-Level Cel l (QLC) NAND Flash Memory. 《2019 IE EE 11th Internati onal Memory W orkshop (IMW)》 .2019,第1-4页. 审查员 张也 (54)发明名称 基于持久内存技术的全局资源管理方法及 系统 (57)摘要 本发明公开的一种基于持久内存技术的全 局资源管理方法及系统， 包括： 获取远方客户端 NVME over RDMA数据， 存储至DRAM空间， 通过 RDMA数据分页模块按 QLC的页大小将数据进行条 带化处理， 并将条带化数据搬移 到PM持久内存空 间； 将PM持久内存空间内部按 容器化的方式组织 起来， 每个容器的大小等于QLC介质的页大小， 并 记录元数据和日志； 通过全局QLC  SSD资源管理 控制器设置服务器内部磨损均衡和垃圾回收策 略， 并通过服务器RAID控制模块实现条带化数据 的并行读写， 并快速生成异或校验； 并在最底层 SSD通过轻量级的SSD 控制器按 QLC的页大小写入 及读出数据。 本发明将QLC  SSD的写放大进行最 大地消除， 实现快速频繁地访问， 并且读写速度快。 权利要求书2页 说明书9页 附图2页 CN 114911631 B 2022.10.21 CN 114911631 B 1.一种基于持久内存技 术的全局资源管理方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 获取远方客户端NVME  over RDMA数据， 存储至DRAM 空间， 通过RDMA数据分页模块按QLC 的页大小将数据进行 条带化处理， 并将条 带化数据搬移到PM持久内存空间； 将PM持久内存空间内部按容器化的方式组织起来， 每个容器的大小等于QLC介质的页 大小， 并记录元 数据和日志； 通过全局QLC  SSD资源管理控制器设置服务器内部磨损均衡和垃圾回收策略， 并通过 服务器RAID控制模块实现条 带化数据的并行读写， 并快速生成异或校验； 并在最底层Q LC SSD通过轻量级的S SD控制器按Q LC的页大小 写入及读出 数据； 通过RDMA数据分页模块按Q LC的页大小将数据进行 条带化处理， 具体为： RDMA数据分页模块在读数据时避开PM持久空间内存空间， 直接访问DRMA空间； 在进行条带化数据时， 将不足QLC页大小 的数据扩充到页大小， 将大于QLC页大小 的数 据按照页大小 进行裁剪， 并把剩余的不足页大小的数据合并到下一个条 带； 将PM持久内存空间内部按容器化的方式组织起来， 每个容器的大小等于QLC介质的页 大小， 并记录元 数据和日志， 具体为： 通过使用NVME  over RDMA协议方式， 当小于QLC页大小的I/O数据来临时， PM持久内存 空间将缓存数据， 并且按容器把数据 组织成一个条带， 并且纪录元数据和日志， 其中N ‑1个 容器组成一个条 带； PM持久内存空间中写缓冲PM空间满时数据写入硬盘， 并设置预留缓冲PM空间， 当作写 缓冲满时接替写缓冲区。 2.根据权利要求1所述的一种基于持久内存技术的全局资源管理方法， 其特征在于， 将 内存空间划分为DRAM空间部分及PM持久内存空间部分； 所述DRAM空间部分作为RDMA的空间和其它软件RAM的存 储空间； 所述PM持久空间内存空间部分用作部署PM持久内存资源， 当作数据缓冲空间及元数据 存储空间。 3.根据权利要求1所述的一种基于持久内存技术的全局资源管理方法， 其特征在于， 所 述全局QLC SSD资源管理控制器及RAID控制模块， 具体为： 全局QLC SSD资源管理控制器管理FLASH资源和实施磨损均衡和垃圾回收策略， 充分利 用每个FLASH颗粒的寿命； RAID控制模块实现N ‑1个QLC页的并行读写， 并按照N ‑1个页 生成一个异或校验页， 所 述异或校验的页位置随机分布在0 ‑N号的QLC  SSD上， 避免对某个固定存校验数据的QLC   SSD繁读写。 4.根据权利要求1所述的一种基于持久内存技术的全局资源管理方法， 其特征在于， 通 过服务器中部署的PCIE  X4接口的RAID芯片连接PCI ‑E交换机芯片实现N路扇出； 所述RAID芯片一次性写入或读出N ‑1个QLC页的数据以及对应的parity页， 保证读写性 能的同时对数据有RAID保护。 5.根据权利要求1所述的一种基于持久内存技术的全局资源管理方法， 其特征在于， 最 底层的QLC  SSD上仅仅使用轻量级的SSD控制器， 所述轻量级的SSD控制器确保严格地按QLC 页大小写入数据,此外不实施任何的垃圾回收和磨损均衡策略。 6.一种基于持久内存技术的全局资源管理系统， 其特征在于， 该系统包括： 存储器、 处权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114911631 B 2理器， 所述存储器中包括一种基于持久内存技术的全局资源管理方法程序， 所述一种基于 持久内存技 术的全局资源管理方法程序被所述处 理器执行时实现如下步骤： 获取远方客户端NVME  over RDMA数据， 存储至DRAM 空间， 通过RDMA数据分页模块按QLC 的页大小将数据进行 条带化处理， 并将条 带化数据搬移到PM持久内存空间； 将PM持久内存空间内部按容器化的方式组织起来， 每个容器的大小等于QLC介质的页 大小， 并记录元 数据和日志； 通过全局QLC  SSD资源管理控制器设置服务器内部磨损均衡和垃圾回收策略， 并通过 服务器RAID控制模块实现条 带化数据的并行读写， 并快速生成异或校验； 并在最底层Q LC SSD通过轻量级的S SD控制器按Q LC的页大小 写入及读出 数据； 通过RDMA数据分页模块按Q LC的页大小将数据进行 条带化处理， 具体为： RDMA数据分页模块在读数据时避开PM持久空间内存空间， 直接访问DRMA空间； 在进行条带化数据时， 将不足QLC页大小 的数据扩充到页大小， 将大于QLC页大小 的数 据按照页大小 进行裁剪， 并把剩余的不足页大小的数据合并到下一个条 带； 将PM持久内存空间内部按容器化的方式组织起来， 每个容器的大小等于QLC介质的页 大小， 并记录元 数据和日志， 具体为： 通过使用NVME  over RDMA协议方式， 当小于QLC页大小的I/O数据来临时， PM持久内存 空间将缓存数据， 并且按容器把数据 组织成一个条带， 并且纪录元数据和日志， 其中N ‑1个 容器组成一个条 带； PM持久内存空间中写缓冲PM空间满时数据写入硬盘， 并设置预留缓冲PM空间， 当作写 缓冲满时接替写缓冲区。 7.根据权利要求6所述的一种基于持久内存技术的全局资源管理系统， 其特征在于， 所 述全局QLC SSD资源管理控制器及RAID控制模块， 具体为： 全局QLC SSD资源管理控制器管理FLASH资源和实施磨损均衡和垃圾回收策略， 充分利 用每个FLASH颗粒的寿命； RAID控制模块实现N ‑1个QLC页的并行读写， 并按照N ‑1个页 生成一个异或校验页， 所 述异或校验的页位置随机分布在0 ‑N号的QLC  SSD上， 避免对某个固定存校验数据的QLC   SSD繁读写。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114911631 B 3