硬盘的结构示意图；
[0059] 图9为本发明实施例提供的另一种SMR硬盘写数据的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0060] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是 本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员 在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0061] SMR硬盘是一种采用SMR技术的大容量硬盘，相比于传统硬盘，SMR硬盘的Track 是依次覆盖的，因此，SMR硬盘在写入数据时只能按照Track从小到大的顺序的方向依次顺 序写入；同时，SMR硬盘中的所有Track被分组形成许多独立的磁轨带（band)，每个band包 含的扇区（Sector)的个数相同，且各band之间是分离的，因而可以实现band之间的随机 写入，但是band内只支持顺序写入，导致现有技术的SMR硬盘在band内的写性能较差。
[0062] 图1为本发明实施例提供的SMR硬盘写数据的方法的流程图。所述SMR硬盘包括 多个磁轨带band。如图1所示，所述方法包括：
[0063] 101、接收第一写数据指令，所述第一写数据指令包括第一待写入数据和所述第 一待写入数据对应的关键字，并且，所述第一写数据指令不包括所述第一待写入数据的地 址；
[0064] 102、从所述多个band中选择第一目标band ;
[0065] 103、将所述第一待写入数据写入所述第一目标band中；
[0066] 104、保存所述第一待写入数据对应的关键字与所述第一待写入数据写入所述第 一目标band的地址之间的对应关系。
[0067] 所述方法可以应用于网络附属存储（Network Attached Storage，简称NAS)、云存 储等场景。所述方法的执行主体为SMR硬盘写数据的装置，所述SMR硬盘写数据的装置设 置于所述SMR硬盘。所述第一写数据指令由主机发送给SMR硬盘。所述第一待写入数据的 大小由主机确定，可以是KB级的，也可以是GB级的。
[0068] 现有技术的SMR硬盘（现有SMR硬盘）是一种块设备，在写入数据时，由主机决定 待写入数据在现有SMR硬盘中的写入顺序及存储地址，主机在发送给现有SMR硬盘的写入 指令中，携带该待写入数据及主机指定的该待写入数据在现有SMR硬盘中的存储地址，使 得现有SMR硬盘写性能较差。
[0069] 与现有技术的SMR硬盘写入数据的方法相比，本发明实施例提供的SMR硬盘写数 据的方法，主机在发送给SMR硬盘的第一写数据指令中包括第一待写入数据和所述第一待 写入数据对应的关键字，并且，所述第一写数据指令不包括所述第一待写入数据的地址， SMR硬盘在多个band中为第一待写入数据选择目标band并进行数据写入，从而由SMR硬盘 自己决定主机发送的第一待写入数据的写入顺序及存储地址，提高了 SMR硬盘的写性能， 也提高了 SMR硬盘的读性能。
[0070] 在上述实施例的基础上，主机访问SMR硬盘时，主机向SMR硬盘发送读数据指令， 所述读数据指令中包括所述第一待写入数据对应的关键字；所述SMR硬盘根据所述第一待 写入数据对应的关键字以及所述对应关系获得所述第一待写入数据。
[0071] 可选的，在上述实施例的基础上，所述从所述多个band中选择一个第一目标band 的实现方式至少包括以下一种：
[0072] 方式1、SMR硬盘从所述多个band中顺序选择一个第一目标band。
[0073] 具体地，图2为本发明实施例提供的将待写入数据写入SMR硬盘的原理图。图2示 出了某个SMR硬盘的三个band，分别为band A、band B及band C，待写入数据1、2、3、4和 5的编号也表示了各待写入数据的I/O顺序。SMR硬盘按照各待写入数据的I/O顺序（编 号），依次将待写入数据1、待写入数据2、待写入数据3、待写入数据4、及待写入数据5写入 到所述SMR硬盘的band A-band C。
[0074] 方式2、SMR硬盘根据所述第一待写入数据的大小从所述多个band中选择一个第 一目标band。
[0075] 具体地，根据所述第一待写入数据的大小、及所述多个band各自的可用大小，选 择第一目标band。图3为本发明实施例提供的将待写入数据写入SMR硬盘的另一原理图。 图3示出了某个SMR硬盘的三个band，分别为band A、band B及band C，待写入数据1、2、 3、4和5的编号也表示了各待写入数据的I/O顺序。SMR硬盘根据band A、band B及band C的可用大小，对各待写入数据进行组合以匹配到大小合适的band。
[0076] 方式3、所述第一写数据指令还包括所述第一待写入数据的属性；SMR硬盘根据所 述第一待写入数据的属性从所述多个band中选择一个第一目标band。其中，所述属性可以 为时间属性或分区信息等，本发明并不以此为限。
[0077] 具体地，图4为本发明实施例提供的将待写入数据写入SMR硬盘的又一原理图。图 4示出了某个SMR硬盘的三个band，分别为band A、band B及band C，待写入数据1、2、3、4 和5的编号也表示了各待写入数据的I/O顺序。其中，待写入数据1和待写入数据5的属 性相同，待写入数据3和待写入数据4的属性相同，待写入数据2与其他待写入数据的属性 均不同。SMR硬盘将待写入数据1和待写入数据5依次写入band A，将待写入数据3和待 写入数据4依次写入band C，将待写入数据写入band B。
[0078] 实际中，将待写入数据写入SMR硬盘的过程，可以根据不同的情况或业务场景在 以上方式中选择。
[0079] 可选的，在上述实施例的基础上，在将所述第一待写入数据写入所述第一目标 band中之后，SMR硬盘更新数据的方式可以为：
[0080] 接收第二写数据指令，所述第二写数据指令包括第二待写入数据和所述第二待写 入数据对应的关键字，并且，所述第二写数据指令不包括所述第二待写入数据的地址；
[0081] 确定所述第二待写入数据对应的关键字与所述第一待写入数据对应的关键字相 同；
[0082] 从所述多个band中选择第二目标band，所述第二目标band不同于所述第一目标 band ；
[0083] 将所述第二待写入数据写入所述第二目标band中；
[0084] 保存所述第二待写入数据对应的关键字与所述第二待写入数据写入所述第二目 标band的地址之间的对应关系；
[0085] 删除所述第一待写入数据对应的关键字与所述第一待写入数据写入所述第一目 标band的地址之间的对应关系；
[0086] 将所述第一待写入数据标记为无效数据。
[0087] 具体地，在更新数据时，SMR硬盘为第二待写入数据（更新的数据）分配新的存储 位置，将所述第二待写入数据存储到所述分配的存储位置，同时将第一待写入数据标记为 无效。以将band A中数据1更新为数据Γ的实现过程为例。图5A为本发明实施例提供 的SMR硬盘更新数据的原理图。图5B为本发明实施例提供的SMR硬盘更新数据的另一原 理图。图5A示出了在band X上分配存储地址，及将数据Γ写入到band X上；图5B示出 了在成功将数据Γ写入到band X上之后，将band A上的数据1置为无效数据，例如通过 删除（delete命令），等待回收。
[0088] 上述对数据的更新过程，实际上也是在新的位置重新写入更新后的数据的过程。 将待写入数据写入SMR硬盘的过程参见上述说明。
[0089] 现有技术以LBA对应的大小固定的数据块为最小数据存储单元，在一个由Track n、Track n+1及Track n+2组成的band内，若主机需要对Track η上的LBA进行更新时，需 要把Track η+1及Track η+2的数据读到内存中，然后再按照Track n、Track η+1及Track n+2的顺序依次写入，导致现有的SMR硬盘在band内的写性能较低。
[0090] 相比于现有技术，本发明实施例中SMR硬盘更新数据的过程，不需要与内存进行 数据交互，提高SMR硬盘的写性能。
[0091] 随着SMR硬盘上数据的不断更新和写入，SMR硬盘的band内就会出现许多无效数 据的空洞，对SMR硬盘的读取性能和空间利用率带来影响。为此，本发明实施例提供了对 SMR硬盘内部的无效数据进行数据回收的方法。可选的，在上述实施例的基础上，SMR硬盘 可以对所述SMR硬盘的任一 band内的无效数据进行数据回收，以提高SMR硬盘的读性能和 空间利用率。数据回收操作也可在SMR硬盘后台自动完成。
[0092] 可选的，SMR硬盘对band A内的无效数据进行数据回收的方法，至少包括以下一 种：
[0093] 回收方式1、在band内进行回收：将所述band A内的所有未标记为无效数据的数 据拷贝到所述SMR硬盘的预先配置的存储区域或内存中；将所述band A内的数据全部清 除；将所述SMR硬盘的预先配置的存储区域或内存中的数据写入到所述band A。
[0094] 回收方式2、在band间进行回收：从所述多个band中选择第三目标band ;将所述 第一目标band中未标记为无效数据的数据写入所述第三目标band中；清除所述第一目标 band中的所有数据。
[0095] 图6为本发明实施例提供的盖瓦磁记录SMR硬盘写数据的装置的结构示意图。所 述SMR硬盘包括多个磁轨带band。如图6所示，本实施例提供的SMR硬盘写数据的装置 600,包括：