山东云海国创云计算装备产业创新中心有限公司万玉壮获国家专利权
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龙图腾网获悉山东云海国创云计算装备产业创新中心有限公司申请的专利存储资源动态分配方法、装置、计算机设备及存储介质获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN120371549B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-23发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202510874699.2,技术领域涉及:G06F9/50;该发明授权存储资源动态分配方法、装置、计算机设备及存储介质是由万玉壮;吴斌;段好强;乔子龙;朱金鑫;张开发;罗永旭设计研发完成,并于2025-06-27向国家知识产权局提交的专利申请。
本存储资源动态分配方法、装置、计算机设备及存储介质在说明书摘要公布了:本申请公开了存储资源动态分配方法、装置、计算机设备及存储介质,涉及计算机技术领域,包括获取各虚拟功能的存储负载数据并生成负载预测数据,结合动态预留空间分配策略实现对物理块资源状态的自适应调整,改变了传统静态分配及滞后监控的方式,构建了具备实时性与预测性的资源调度机制。解决了单根输入输出虚拟化场景下因静态预留空间分配、软件监控延迟及预测能力缺失导致的性能波动问题,达到了提升存储资源动态调度效率、增强系统对突发负载的适应能力、降低延迟抖动幅度,并通过精细化管理均衡闪存磨损的技术效果。
本发明授权存储资源动态分配方法、装置、计算机设备及存储介质在权利要求书中公布了:1.一种存储资源动态分配方法,其特征在于,包括: 获取各个虚拟功能采集的存储负载数据; 根据所述存储负载数据生成负载预测数据,并基于所述负载预测数据确定对应的预留空间分配策略; 按照所述预留空间分配策略对动态预留空间资源池中物理块的资源状态进行调整,得到更新后的预留空间资源状态; 所述根据所述存储负载数据生成负载预测值,包括:获取上一时间步的历史存储负载数据以及对应的历史状态值;将所述存储负载数据与历史存储负载数据进行组合,得到状态控制参数;利用所述状态控制参数对所述存储负载数据以及所述历史状态值进行融合计算,得到当前状态值;基于所述当前状态值确定对应的负载预测数据; 在获取各个虚拟功能采集的存储负载数据后,所述方法还包括:利用硬件加速引擎对存储负载数据进行实时特征增强处理,其中,所述硬件加速引擎集成于FPGA中,包含张量加速器与实时滤波模块;所述利用硬件加速引擎对存储负载数据进行实时特征增强处理,包括:将操作频率、带宽值、垃圾回收频率、原始误码率的原始数据输入张量加速器,通过FPGA内的硬件乘法器阵列执行跨维度加权融合,其中权重矩阵由在线学习模块根据不同负载场景动态更新;通过FPGA中配置的有限脉冲响应滤波器组对融合后的数据进行带通滤波,其中,滤波的截止频率依据NAND闪存的物理特性动态调整;利用硬件实现的主成分分析降维算法,通过FPGA内的查找表加速特征值分解,将4维原始数据压缩为2维关键特征向量,得到压缩后的负载特征数据,其中,所述2维关键特征向量中一维表征负载强度,与操作频率和带宽值正相关,另一维表征存储健康度,与原始误码率和垃圾回收频率负相关; 所述存储负载数据包括多个预设负载类型的数据,所述预设负载类型包括操作频率类型、带宽类型、回收频率类型以及误码率类型,所述存储负载数据的采集方法包括:为每个所述虚拟功能配置硬件计数器,利用所述硬件计数器在输入输出命令完成时递增计数值,并将所述计数值换算为操作频率;监测时间窗口内的传输数据量以及垃圾回收触发信号的触发次数,并将所述传输数据量转换为带宽值,将所述触发次数作为垃圾回收频率;获取信道解码前的原始数据以及信道解码后的纠错数据,根据所述原始数据以及所述纠错数据计算对应的原始误码率;利用所述操作频率、所述带宽值、所述垃圾回收频率以及所述原始误码率构建存储负载数据; 所述基于所述负载预测数据确定对应的预留空间分配策略,包括:基于所述负载预测数据以及预设负载类型构建状态空间;从预设动作空间中选取与所述状态空间匹配的分配比例调整动作,执行所述分配比例调整动作,得到反馈信息;将所述反馈信息转化为策略优化信号,利用所述策略优化信号迭代更新所述分配比例调整动作,直至所述反馈信息满足预设条件,得到预留空间分配策略; 所述动态预留空间资源池包括全局资源池以及各个所述虚拟功能对应的独立资源池;所述全局资源池中设置有全局状态映射表,其中,所述全局状态映射表用于记录物理块的状态标识;所述虚拟功能对应的独立资源池中设置有资源分配链表,所述资源分配链表用于记录所述独立资源池中各个物理块的容量信息; 所述按照所述预留空间分配策略对动态预留空间资源池中物理块的资源状态进行调整,得到更新后的预留空间资源状态,包括:根据所述预留空间分配策略确定待释放的预留空间资源量;基于所述待释放的预留空间资源量从所述全局状态映射表中选择目标物理块;在所述资源分配链表中移除所述目标物理块的容量信息,并在所述全局状态映射表中将所述目标物理块标记为已分配状态; 所述基于所述待释放的预留空间资源量从所述虚拟功能的资源分配链表中选择目标物理块,包括:根据所述待释放的预留空间资源量确定物理块数量;在所述全局状态映射表中查询满足所述物理块数量的连续空闲物理块,并将所述连续空闲物理块作为目标物理块; 所述方法还包括:若不存在满足所述物理块数量的连续空闲物理块,则按照所述物理块数量分配多个非连续空闲物理块,并将所述非连续空闲物理块作为目标物理块。
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