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一种利用固态硬盘提高快照性能的方法, 其特征在于，该方法是利用固态硬盘高随机读写性能，以固态硬盘作为快照的例外仓卷，将元数据和COW数据存储在固态硬盘中，固态硬盘中元数据的组织方式，是将快照的元数据存储在固态硬盘的最前端，将COW数据存储在剩余区段，以提高快照对元数据的操作性能，系统包括：快照模块（1）、例外仓卷模块（2），具体步骤如下：（1）快照模块采用增量快照的方式，以固态硬盘作为例外仓卷，将固态硬盘分为元数据区和cow数据区，当对源卷建立快照之后，初始化例外仓库卷的元数据区，元数据的形式为old chunk,new chunk,snapID range,其中，old chunk指向源卷中的块，new chunk指向快照卷对应的块，snapID range为快照ID的范围，每个快照都有一个ID，snapID range用于表明元数据指定的块是在哪个快照范围之内；当对源卷进行写时，首先查找元数据，假如没有查找到话，说明是第一次修改快照源，需要将快照源的数据拷贝到COW设备上，假定快照源的数据所在的位置为旧chunk，完成上述过程需要以下三个步骤：1) 在COW设备上查找用于保存数据的位置，记为新chunk;2) 将快照数据源的数据保存到COW设备上新 chunk处；3) 将例外信息old chunk，new chunk，snapID range即所谓元数据保存至固态硬盘；如果查找到的话，说明在创建快照之后，源卷已经更新过，源卷的数据已经保存到COW设备中了，直接对源卷进行写操作； 当对源卷进行读操作时，直接对源卷进行读操作即可；当对快照卷进行写操作时，首先查找元数据，如果没有查找到的话，说明源卷该chunk处的数据还没有修改，需要将新数据写到COW设备上，在COW设备上查找用于保存数据的位置，记为新chunk，再将元数据保存至固态硬盘上；如果查找到的话，直接对查找到的new chunk写操作即可；当对快照卷进行读操作时，首先查找元数据，如果没有查找到的话，读源卷的对应chunk，如果查找到的话，读快照仓卷的对应chunk；（2）例外仓卷模块固态硬盘的第一个扇区作为超级块，用于记录元数据B+树的根节点位置、B+树的深度和位图和根节点； 在固态硬盘的前一部分作为元数据存储区，元数据以B+树的形式组织，B+树的叶子目录项包含：old chunk源卷中，new chunk快照仓卷中，这对映射属于的snapshot ID范围，B+树的关键字Key由old chunk,snapshot ID range 组成，在一个node中的最大目录项号是有规定的，以至于一个node刚好填充一个块； 内部节点与叶子节点有相同的数据结构，如果是内部节点，new_chunk则代表指向从属B+树node的指针，如果是叶子节点，new_chunk就是要查找的数据内容； 查找元数据B+树时，从根节点开时查找，根据关键字key来比较，对节点内的关键字序列进行二分查找，直到达到叶子节点才能命中，内部节点相当于叶子节点的索引，叶子节点直接指向COW数据区；固态硬盘没有物理机械臂，随机读写性能很高，COW数据在例外仓卷中直接以随机的方式存储与固态硬盘中，其中元数据的new_chunk用于保存COW数据所存的扇区号，当在元数据区查找到new_chunk后，直接读写例外仓卷的改chunk位置；例外仓卷空闲空间由位图管理，位图由一颗基树指向，每个内部节点包含64位的指针，指向从属节点，叶节点为位掩码，每个叶子节点包含单独的位，1意味着已分配，0表示空闲，位图的根节点位置存于超级块中，深度由设备大小和chunk大小共同决定；如果深度是0，则根位图块只包含单个的位，设备非常小，以至于1个块用作位图就足够，如果深度是1，则根位图块是一组64位的指针，指向的块用作单个位图，如果深度是2，则是二级指针，以此类推；位图查找时，根据位图块号从根节点开始遍历，遍历时，由位图块号和深度求出每一层的索引，直到查找到叶子节点为止。 |
