技术特征：
1.一种基于分布式存储的磁盘空间管理方法，其特征在于，包括：将整个磁盘的物理空间按照不同的空间粒度划分为多层，最上层的空间粒度最小，每下一层的空间粒度均是上一层空间粒度的相同倍数，各层分别构建该层的bitmap；写入数据时，选择空间粒度不大于待写入数据、且最接近待写入数据的一层，为待写入数据分配存储空间，若该层没有足够的存储空间进行分配，则向上一层查找存储空间并重新分配，直至在最上层完成存储空间的分配；删除数据时，对已经分配的存储空间进行回收。2.如权利要求1所述的基于分布式存储的磁盘空间管理方法，其特征在于，将整个磁盘的物理空间按照不同的空间粒度划分为多层，包括：磁盘初始化时，以预设的最小空间粒度将所有存储空间划分为多个数据块，并构造最上层的bitmap，根据最上层的bitmap，在内存中构建其他层的bitmap。3.如权利要求2所述的基于分布式存储的磁盘空间管理方法，其特征在于，最上层的bitmap采用1个bit代表最上层数据块的使用情况，1表示已使用，0表示未使用；其余层的bitmap采用2个比特代表该层数据块的使用情况，00完全未使用、01表示部分未使用和11表示全部已使用。4.如权利要求3所述的基于分布式存储的磁盘空间管理方法，其特征在于，存储空间分配完成、以及存储空间回收后，更新每一层的bit位；最上层的bitmap更新后进行持久化保存。5.如权利要求4所述的基于分布式存储的磁盘空间管理方法，其特征在于，相邻两层中，下一层的一个数据块对应上一层一组数据块，当上一层的同组数据块全都是1或11时，下一层对应的数据块为11；当上一层同组的数据块全都是0或00时，下一层对应的数据块为00；当上一层同组的数据块属于其他情况时，下一层对应的数据块为01。6.如权利要求5所述的基于分布式存储的磁盘空间管理方法，其特征在于，数据读取时，查询数据每个分片的元数据信息，按照元数据中记录的数据存储位置，读取数据；所述元数据信息在数据写入时同步生成，记录每个分片在磁盘上的位置信息。7.如权利要求6所述的基于分布式存储的磁盘空间管理方法，其特征在于，删除数据时，查询数据对应的元数据，在最上层将元数据对应位置的数据块置0，然后根据与该数据块同组的其他数据块的bit位，对下一层对应数据块的bit位进行更新，直至最下层对应的数据块更新完毕。8.一种基于分布式存储的磁盘空间管理系统，其特征在于，包括：分配器，其用于将整个磁盘的物理空间按照不同的空间粒度划分为多层，最上层的空间粒度最小，每下一层的空间粒度均是上一层空间粒度的相同倍数，各层分别构建该层的bitmap；所述分配器还包括写入模块和删除模块，写入模块用于写入数据时，选择空间粒度不大于待写入数据、且最接近待写入数据的一层，为待写入数据分配存储空间，若该层没有足够的存储空间进行分配，则向上一层查找存储空间并重新分配，直至在最上层完成存储空间的分配；删除模块用于删除数据时，对已经分配的存储空间进行回收。9.如权利要求8所述的基于分布式存储的磁盘空间管理系统，其特征在于，所述分配器包括：
第一划分模块，用于在磁盘初始化时，以预设的最小空间粒度将所有存储空间划分为多个数据块，并构造最上层的bitmap，第二划分模块，用于加载最上层的bitmap，根据最上层的bitmap，在内存中构建其他层的bitmap。10.如权利要求8所述的基于分布式存储的磁盘空间管理系统，其特征在于，最上层的bitmap采用1个bit代表最小空间粒度的使用情况，1表示已使用，0表示未使用；其余层的bitmap采用2个比特代表该层空间粒度的使用情况，00表示完全未使用、01表示部分未使用和11表示全部已使用。11.如权利要求10所述的基于分布式存储的磁盘空间管理系统，其特征在于，所述写入模块完成存储空间的分配后，更新每一层的bit位；所述删除模块完成存储空间回收后，更新每一层的bit位；最上层的bitmap更新后进行持久化保存。
技术总结
一种基于分布式存储的磁盘空间管理方法及系统，涉及分布式存储领域，方法包括：将整个磁盘的物理空间按照不同的空间粒度划分为多层，最上层的空间粒度最小，每下一层的空间粒度均是上一层空间粒度的相同倍数，各层分别构建该层的bitmap；写入数据时，选择空间粒度不大于待写入数据、且最接近待写入数据的一层，为待写入数据分配存储空间，若该层没有足够的存储空间进行分配，则向上一层查找存储空间并重新分配，直至在最上层完成存储空间的分配；删除数据时，对已经分配的存储空间进行回收。本发明提高数据写入磁盘的空间连续性，数据写入磁盘和从磁盘读取时，减少写入和读取的次数，提升存储性能。提升存储性能。提升存储性能。
技术研发人员：陈双喜 王振宇 汤鸿飞 王筱橦 徐博 季小庭
受保护的技术使用者：烽火通信科技股份有限公司
技术研发日：2021.11.23
技术公布日：2022/3/1