固态硬盘中实现连续数据保护的闪存地址映射方法

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连续数据保护(Continuous Data Protection,CDP)可以在故障发生时将存储系统的数据恢复到任意安全时间点,目前为止的CDP研究主要都是基于机械磁盘(HDD)。近年来,固态硬盘(Solid State Drive,SSD)在存储行业所占比重越来越重,本论文的研究是在固态硬盘上高效率的实现CDP。  本文的主要创新点和贡献如下:  1.本论文创新性的提出了一种利用时间戳标记实现CDP的闪存地址映射层(Flash Translation Layer, FTL)方法。通过这一FTL能够利用SSD固有的异地写特性,不需占用额外空间就能达到CDP的效果。解决了其它方法中为了记录映射信息的改变信息而造成的DRAM空间浪费问题,解决了因为DRAM空间有限而带来的可恢复时间严重受限的问题。  2.通过在基于NANDFLASH的32GB大小的SSD上写入系统时间,证明可以实现秒级的数据保护和恢复。  3.通过在32GB大小的基于NANDFLASH的SSD上进行多种不同模式的写入数据测试,结果验证了添加本文的CDP技术后的SSD的性能并未造成明显影响,控制在2%左右,优于其它方法的3%到8%的性能影响。  4.利用Flash的带外数据(Out Of Band,OOB)记录时间戳,使得不用跟踪映射表的每次更新,即可达到数据快速恢复的目的。测试结果显示在用户提出恢复申请后,响应时间最快可以在0.7秒完成,平均时间为4秒钟。
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