一种固态硬盘的坏块检测方法及系统与流程

本发明涉及固态硬盘的存储块检测，具体为一种固态硬盘的坏块检测方法及系统。

背景技术：

1、随着互联网、云计算、物联网等技术的发展及广泛应用，在人类生活中，时时刻刻都会产生海量的数据需要处理及存储，信息技术的高速发展对存储系统的性能提出了更高的要求。固态硬盘因其读写速度快、能耗较低，而被广泛采用。

2、现有技术中的，公开号为cn114116374a提供的一种硬盘监控方法、系统、设备以及介质，包括获取每一个物理lun上当前的坏块数量；响应于检测到新增坏块，根据对应的物理lun上当前的坏块数量得到累计坏块数量，根据将每一个监控参数对应的告警策略、周期性采集到的多个值以及对应的阈值判断是否触发告警，进一步包括：响应于所述对应的物理lun上当前的坏块数量得到累计坏块数量大于坏块数量阈值，触发一级告警，响应于检测到新增坏块，根据对应的物理lun上当前的坏块数量得到累计坏块数量。因此从多个维度来分析ssd的现状，并及时在预测出ssd盘失效时上报告警信息。

3、但是还存在如下不足，由上述的陈述可知，硬盘的坏块数量阈值并不能根据自身的性能、不同环境以及工作负载改变，因而硬盘的存储块使用率和适用性均有待优化，且通常不同的环境和条件下可能对固态硬盘产生不同的负载和压力，如果坏块数量阈值是固定的，那么在高负载条件下，可能会导致错误的告警或无法及时检测到真实的硬盘问题，如果坏块数量阈值设置得太低，可能导致频繁的告警，而这些告警并不一定代表硬盘已经失效。

4、在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种固态硬盘的坏块检测方法及系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种固态硬盘的坏块检测方法，具体步骤包括：

4、s1.连续采集t-1时刻和t时刻的固态硬盘的特征参数，所述特征参数包括总的存储块数量、擦写次数、工作温度和累计运行时间；

5、s2.将所述t-1时刻和t时刻采集的固态硬盘的特征参数进行无量纲化处理，并进行相关性分析，分别生成用于表征固态硬盘异常程度的第一异常状态指数和第二异常状态指数，并根据所述第一异常状态指数和第二异常状态指数，生成t-1时刻到t时刻的固态硬盘状态的变化率；

6、s3.将所述t时刻固态硬盘的第二异常状态指数和固态硬盘状态的变化率进行无量纲化处理，并进行相关性分析，生成固态硬盘状态的变化系数，并将所述固态硬盘总的存储块数量和固态硬盘状态的变化系数进行无量纲化处理，并进行相关性分析，生成坏块数量的占比阈值；

7、s4.检测t时刻的固态硬盘总的存储块状态，将存储块状态标记为正常块和坏块，并统计固态硬盘的正常块数量和坏块数量；

8、s5.将所述统计的固态硬盘的正常块数量和坏块数量进行处理，生成坏块数量的占比；

9、s6.将所述坏块数量的占比和生成的坏块数量的占比阈值比较，生成等级信号，并根据所述等级信号，执行相应的预警提示。

10、进一步地，将采集的所述t-1时刻的固态硬盘的特征参数进行无量纲化处理，并进行相关性分析，生成用于表征固态硬盘异常程度的第一异常状态指数，依据的公式如下：

11、；

12、其中，为固态硬盘总的存储块数量，为t-1时刻固态硬盘的擦写次数，为t-1时刻固态硬盘的工作温度，为t-1时刻固态硬盘的累计运行时间，为t-1时刻固态硬盘的擦写次数的占比系数，为t-1时刻固态硬盘的工作温度的占比系数，为t-1时刻固态硬盘的累计运行时间的占比系数，，且, c1为常数修正系数。

13、进一步地，将采集的t时刻的固态硬盘的特征参数进行无量纲化处理，并进行相关性分析，生成用于表征固态硬盘异常程度的第二异常状态指数，依据的公式如下：

14、；

15、其中，为固态硬盘总的存储块数量，为t时刻固态硬盘的擦写次数，为t时刻固态硬盘的工作温度，为t时刻固态硬盘的累计运行时间，为t时刻固态硬盘的擦写次数的占比系数，为t时刻固态硬盘的工作温度的占比系数，为t时刻固态硬盘的累计运行时间的占比系数，固态硬盘的擦写次数、累计运行时间和工作温度对固态硬盘性能和可靠性的影响程度依次降低，因此，且，c2为常数修正系数。

16、进一步地，根据所述第一异常状态指数和第二异常状态指数，生成t-1时刻到t时刻的固态硬盘状态的变化率，依据的公式如下：

17、；

18、其中，第二异常状态指数大于第一异常状态指数，因此t-1时刻到t时刻的固态硬盘状态的变化率，。

19、进一步地，将所述t时刻固态硬盘的第二异常状态指数和固态硬盘状态的变化率进行无量纲化处理，并进行相关性分析，生成固态硬盘状态的变化系数，依据的公式如下：

20、；

21、其中，，当时，固态硬盘状态的变化系数，。

22、将所述固态硬盘总的存储块数量和固态硬盘状态的变化系数进行无量纲化处理，并进行相关性分析，生成坏块数量的占比阈值，依据的公式如下：

23、；

24、进一步地，检测t时刻的固态硬盘总的存储块状态，将所述存储块状态标记为正常块和坏块，并统计固态硬盘的正常块数量和坏块数量的方法和过程如下：

25、s11.读取存储块：首先，系统会尝试读取每个存储块的内容，通过硬盘控制器发送读取请求，然后接收存储块中的数据；

26、s12.检查读取结果：系统会检查每个存储块读取的结果，如果成功读取并且数据与期望值相符，那么该存储块被标记为正常块；如果读取失败，或者读取的数据与期望值不符，那么该存储块可能被标记为坏块；

27、s13.统计数量：统计固态硬盘的正常块数量和坏块数量。

28、进一步地，将统计的所述固态硬盘的正常块数量和坏块数量进行处理，生成坏块数量的占比，依据的公式如下：

29、；

30、其中，为固态硬盘的坏块数量的占比，为固态硬盘的坏块数量，为固态硬盘的正常块数量。

31、进一步地，将所述坏块数量的占比和生成的坏块数量的占比阈值比较，生成等级信号的过程如下：

32、当，则硬盘坏块数量在可接受范围内，发出第一级信号；

33、当，则硬盘坏块数量超过可接受范围，发出第二级信号；

34、根据生成的所述等级信号，执行相应的预警提示的过程如下：

35、当生成的等级信号为第一级信号时，不发出预警提示；

36、当生成的等级信号为第二级信号时，发出预警提示。

37、一种固态硬盘的坏块检测系统，包括：

38、数据采集模块，用于连续采集t-1时刻和t时刻的固态硬盘的特征参数，所述特征参数包括总的存储块数量、擦写次数、工作温度和累计运行时间；

39、第一数据处理模块，用于将所述t-1时刻和t时刻采集的固态硬盘的特征参数进行无量纲化处理，并进行相关性分析，分别生成用于表征固态硬盘异常程度的第一异常状态指数和第二异常状态指数，并根据所述第一异常状态指数和第二异常状态指数，生成t-1时刻到t时刻的固态硬盘状态的变化率；

40、数据分析模块，用于将所述t时刻固态硬盘的第二异常状态指数和固态硬盘状态的变化率进行无量纲化处理，并进行相关性分析，生成固态硬盘状态的变化系数，并将所述固态硬盘总的存储块数量和固态硬盘状态的变化系数进行无量纲化处理，并进行相关性分析，生成坏块数量的占比阈值；

41、检测模块，用于检测t时刻的固态硬盘总的存储块状态，将存储块状态标记为正常块和坏块，并统计固态硬盘的正常块数量和坏块数量；

42、第二数据处理模块，用于将统计的所述固态硬盘的正常块数量和坏块数量进行处理，生成坏块数量的占比；

43、比对模块，将所述坏块数量的占比和生成的坏块数量的占比阈值比较，生成等级信号，并根据所述等级信号，执行相应的预警提示。

44、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

45、本发明通过连续采集t-1时刻和t时刻的固态硬盘的特征参数，将t-1时刻和t时刻采集的固态硬盘的特征参数进行处理和分析，分别生成用于表征固态硬盘异常程度的第一异常状态指数和第二异常状态指数，并根据第一异常状态指数和第二异常状态指数，生成t-1时刻到t时刻的固态硬盘状态的变化率，将t时刻固态硬盘的第二异常状态指数和固态硬盘状态的变化率进行处理和分析，生成固态硬盘状态的变化系数，并将固态硬盘总的存储块数量和固态硬盘状态的变化系数进行处理和分析，生成坏块数量的占比阈值，将坏块数量的占比和坏块数量的占比阈值比较，判断固态硬盘的坏块数量是否达到上限，坏块数量的占比阈值处于变化当中，因而可以改变固态硬盘的坏块数量上限，使坏块数量的占比阈值可以根据不同环境和工作负载动态变化，固态硬盘的使用率和适用性均得到了优化，同时避免了错误的告警，且阈值的灵活调整使得系统更具弹性，可以延长硬盘的使用寿命和增强使用性能。