一种提高ZNS SSD写性能的冲突避免策略

    公开(公告)号:CN119847422A

    公开(公告)日:2025-04-18

    申请号:CN202411775886.7

    申请日:2024-12-05

    Abstract: 本发明公开了一种提高ZNS SSD写请求的冲突避免策略,它能有效降低写请求的延时,提高ZNS SSD吞吐量。它包括以下步骤:1、初始化:根据SSD内芯片的占用状态,在分区内生成空闲队列(Idle Queue)和工作队列(Busy Queue),空闲队列中根据分区映射顺序按序入队,工作队列根据请求的等待时间划分优先级从小到大入队;2、处理写请求时:请求优先命中空闲队列中的Block,如果空闲队列为空,则从工作队列中依次命中相应闪存块进行写操作,并更新分区映射表和分区的空闲队列和工作队列;3、回收时:当分区进行擦除操作时,清除分区映射表和队列,下次处理写请求时再动态生成分区映射表和队列。本发明通过将写请求尽可能的调度到处于空闲状态(或者等待时间较小)的芯片上处理,降低请求发生冲突的概率,从而降低写请求的等待时延,提升ZNS固态硬盘的吞吐量。

    一种缓解ZNS固态硬盘内部访问冲突的资源交换策略

    公开(公告)号:CN117742617A

    公开(公告)日:2024-03-22

    申请号:CN202410072755.6

    申请日:2024-01-17

    Abstract: 本发明公开了一种缓解分区命名空间固态硬盘(ZNS SSD)内部访问冲突的资源交换策略,它包括以下步骤:1、监测闪存芯片工作情况。实时监测SSD各闪存芯片的工作情况,并将各闪存芯片状态划分为工作和空闲状态;2、调度访问冲突的I/O请求。每当I/O请求到来,若请求命中处于工作状态的闪存芯片,调度闪存芯片处理请求;3、在新地址写入数据。在进行资源交换后,将数据写入处于空闲状态的闪存芯片,并记录相关信息;4、映射表记录映射信息。请求处理后,映射表记录映射信息,保证再次访问数据时能正常访问。通过对ZNS SSD内部进行资源交换,有效减少I/O请求之间的访问冲突;此外,通过对I/O请求进行调度,进一步提高闪存芯片的利用率,最终提高设备整体性能。

    一种面向边缘计算中DAG任务流的安全调度方法

    公开(公告)号:CN115883561B

    公开(公告)日:2024-03-15

    申请号:CN202211531330.4

    申请日:2022-12-01

    Abstract: 本发明属于边缘计算技术领域,具体涉及一种面向边缘计算中DAG任务流的安全调度方法;该方法包括:边缘设备将DAG任务流上传至SDN控制器;SDN控制器搜索部署了执行子任务所需服务组件的第一边缘节点集合;计算边缘设备与边缘节点之间的信任值矩阵;根据信任值矩阵,在第一边缘节点集合中确定满足SLA指标的第二边缘节点集合;判断第二边缘节点集合是否为空,若为空,则将DAG任务流卸载到云端;若不为空,采用列表调度算法对第二边缘节点集合进行处理,得到任务卸载表;边缘设备根据任务卸载表卸载DAG任务流;本发明实现了在保证DAG任务流SLA安全性需求的前提下,最小化DAG应用的完成时延。

    一种基于ZNS SSDs的Zone重置优化方法

    公开(公告)号:CN117453129A

    公开(公告)日:2024-01-26

    申请号:CN202311425365.4

    申请日:2023-10-30

    Abstract: 本发明属于计算机存储领域,具体涉及一种基于ZNS SSDs的Zone重置优化方法,包括:在Zone重置时,采用基于Zone的部分重置策略,避免Zone内部未使用Block的擦除;记录Zone每次重置时内部的偏移位置和逻辑写入指针,在Zone被再次打开时,通过磨损感知的Block分配器,从记录的偏移位置开始分配Block,使得Zone内部的Block得以循环使用,平衡Zone内部Block之间的磨损。本发明提出了一种Zone中部分Block重置策略,避免了Zone内部不必要的Block擦除,使得Zone的空间利用率更高;同时还提出具有磨损感知的块分配器,让数据在Zone中的放置更加合理。

    一种保障ZNS-SSD访问公平性的缓存管理方法

    公开(公告)号:CN115729466A

    公开(公告)日:2023-03-03

    申请号:CN202211382365.6

    申请日:2022-11-07

    Abstract: 本发明属于计算机存储技术领域,具体涉及一种保障ZNS‑SSD访问公平性的缓存管理方法,包括:将载板DRAM划分为普通区和特权区两个类别,为不同类型的区域赋予不同权限;记录I/O请求特性,鉴别出不公平的应用程序;将不公平的应用程序和其他的I/O请求数据进行合理分配管理,存放到载板DRAM的普通区和特权区。本发明通过对ZNS‑SSD板载DRAM进行分区管理,将不公平应用程序的数据放入特权区,缩短其响应时间,从而保障ZNS‑SSD的访问公平性,此外,根据特权区的使用情况,动态调整特权区的容量,缓解由于特权区过大而导致的资源闲置问题,本发明具有成本低、易实施的优势,同时具有良好的可扩展性、实用性。

    一种提高固态硬盘读写带宽的垃圾回收策略

    公开(公告)号:CN118113215A

    公开(公告)日:2024-05-31

    申请号:CN202410072010.X

    申请日:2024-01-17

    Abstract: 本发明公开了一种提高固态硬盘(SSD)读写带宽性能的垃圾回收策略,它包括以下步骤:1、初始化:将SSD内部闪存块划分为前端,后端和OP空间,并通过链表管理后端数据;2、处理I/O请求时:若读请求命中后端某一闪存块,则将该闪存块置于后端链表尾部;3、处理I/O请求时:若前端已满,将前端的闪存块置于后端链表尾部,并将链表头部的闪存块置于前端,以继续处理写请求;4、当没有冲突发生时:利用OP空间对后端闪存块进行垃圾回收(GC)。通过对SSD存储空间进行分区管理,减少了I/O请求与GC之间的干扰。此外,将闪存介质按照被访问的时间进行重排,以进一步提高GC效率,最终提升SSD整体性能。

    一种面向ZNS SSD的多芯片协同调度方法

    公开(公告)号:CN116225626A

    公开(公告)日:2023-06-06

    申请号:CN202211462891.3

    申请日:2022-11-22

    Abstract: 本发明涉及计算机存储技术领域,尤其涉及一种面向ZNS SSD的多芯片协同调度方法;该方法以最小化所有请求的总响应时间为目的,设计第一多芯片协同方法和第二多芯片协同方法;当ZNS SSD设备接收到请求后,通过分区转换层对该请求进行转换,SSD控制器根据分区映射模块将转换后的请求拆分为多个事务,每个事务对应一个芯片;若该请求被调度算法选中,则事务调度模块根据调度算法和第一多芯片协同方法对该请求中所有事务进行位置调度;若该请求未被调度算法选中,则事务调度模块根据第二多芯片协同方法对该请求中所有事务进行位置调度;本发明在保证了现有调度算法的调度效果基础上,进一步减少了所有请求的总响应时间。

    一种面向边缘计算中DAG任务流的安全调度方法

    公开(公告)号:CN115883561A

    公开(公告)日:2023-03-31

    申请号:CN202211531330.4

    申请日:2022-12-01

    Abstract: 本发明属于边缘计算技术领域,具体涉及一种面向边缘计算中DAG任务流的安全调度方法;该方法包括:边缘设备将DAG任务流上传至SDN控制器;SDN控制器搜索部署了执行子任务所需服务组件的第一边缘节点集合;计算边缘设备与边缘节点之间的信任值矩阵;根据信任值矩阵,在第一边缘节点集合中确定满足SLA指标的第二边缘节点集合;判断第二边缘节点集合是否为空,若为空,则将DAG任务流卸载到云端;若不为空,采用列表调度算法对第二边缘节点集合进行处理,得到任务卸载表;边缘设备根据任务卸载表卸载DAG任务流;本发明实现了在保证DAG任务流SLA安全性需求的前提下,最小化DAG应用的完成时延。

    一种优化ZenFS中的重置操作以延长ZNS-SSD使用寿命的方法

    公开(公告)号:CN117950590A

    公开(公告)日:2024-04-30

    申请号:CN202410065082.1

    申请日:2024-01-17

    Abstract: 本发明公开了一种优化ZenFS中的重置操作以延长ZNS‑SSD使用寿命的方法,它包括以下步骤:1、记录分区信息以及重构信息。在主机端记录分区的数据存储情况,设备端记录分区的重构信息;2、鉴别ZenFS发出的重置命令。鉴别出针对不是满状态且写指针前存储的都是无效数据的分区的重置命令;3、重构分区。对于不是满状态且写指针前存储的数据都是无效数据的分区,在执行重置操作前,先在设备端对分区进行重构;4、执行重置操作。经过重构后的分区,包含的数据都是无效数据,再对该分区执行重置操作,释放出存储空间;5、访问。访问分区时先查询重构信息表,根据重构信息完成读、写、重置操作;此外,本发明具有成本低、易实施等优势,同时具有良好的可扩展性、实用性。

    一种提高ZNS-SSD写性能的缓存移除方法

    公开(公告)号:CN115658558A

    公开(公告)日:2023-01-31

    申请号:CN202211402571.9

    申请日:2022-11-10

    Abstract: 本发明属于计算机存储技术领域,具体涉及一种提高ZNS‑SSD写性能的缓存移除方法,包括:根据ZNS‑SSD的分区数量,在板载DRAM中建立分区队列;根据访问的逻辑地址,确定请求即将访问的分区,并将该请求放入对应的分区队列中;如果板载DRAM被请求数据占满,执行闪存芯片工作状态感知的缓存移除策略,选择需要移除的请求数据;根据闪存芯片并行性感知的缓存移除策略,确定需要移除的请求数据的数量;执行板载DRAM的数据移除操作。本发明采用闪存芯片工作状态感知、闪存芯片间并行性感知的数据移除策略,加快数据移除过程,缩短应用程序被阻塞的时间,从而保持ZNS‑SSD高效的写性能。

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