一种SSD掉电保护方法、装置、系统及电子设备与流程

一种ssd掉电保护方法、装置、系统及电子设备
技术领域
1.本发明涉及计算机存储技术领域，具体涉及一种ssd掉电保护方法、装置、系统及电子设备。


背景技术：

2.随着电子电路技术的不断发展，计算机存储技术也日新月异，固态硬盘(solidstate disk，以下简称ssd)随之出现，当发生ssd所在系统掉电事件时，常因没有掉电保护电源而导致数据在丢失之前无法及时保存，这样在下次系统上电后，就会发现盘片有数据丢失，这对于经常涉及大量数据的尖端技术领域会产生比较大的影响。
3.现有技术经常采用对固态硬盘添加内置超级电容来实现掉电保护，超级电容能够在硬盘掉电之后提供短时间的供电，帮助ssd把缓存数据和关键管理数据保存到闪存芯片中，但是随着人们长时间的研究发现，超级电容作为掉电保护电源以保障数据安全时，在高温或高频充放电等恶劣环境下，会迅速失效(表现为容量降低或开路)，除此之外，使用一段时间之后超级电容也很容易出现故障，同时，电容本身也有良率的问题，因此，在ssd掉电过程中，导致超级电容故障的任何一个因素都有可能导致ssd无法完成数据缓存，最终造成数据丢失。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明实施例提供了一种ssd掉电保护方法、装置、系统及电子设备，以解决由于超级电容故障导致数据丢失的问题。
5.根据第一方面，本发明实施例提供了一种ssd掉电保护方法，包括：
6.获取目标ssd的内置电容状态；
7.当目标ssd掉电时，基于所述内置电容状态确定所述内置电容的电量是否异常；
8.当所述内置电容的电量异常时，控制其他ssd的内置电容连接到所述目标ssd，以向所述目标ssd提供电源。
9.本发明实施例提供的ssd掉电保护方法，通过目标ssd掉电获取目标ssd的内置电容状态，并基于所述内置电容状态确定所述内置电容的电量是否异常；当所述内置电容的电量异常时，控制其他ssd的内置电容连接到所述目标ssd，以向所述目标ssd提供电源，避免了由于目标ssd的内置电容的电量异常而导致ssd无法缓存数据出现的数据丢失的情况。
10.结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，所述获取目标ssd的内置电容状态，包括：
11.向所述目标ssd发送查询电容健康指令，以使得所述目标ssd的内置电容放电；
12.获取所述目标ssd的内置电容的放电量；
13.基于所述目标ssd的内置电容的放电量与对应的放电阈值的关系，确定所述目标ssd的内置电容状态。
14.本发明实施例提供的ssd掉电保护方法，通过向所述目标ssd发送查询电容健康指
令，以使得所述目标ssd的内置电容放电，所述目标ssd的内置电容放电后根据所述目标ssd的内置电容的放电量与对应的放电阈值的关系，确定所述目标ssd的内置电容状态，能更清楚直观地了解到目标ssd的内置电容的健康情况，保证了获取的内置电容状态的准确性。
15.结合第一方面第一实施方式，在第一方面第二实施方式中，所述方法还包括：
16.当所述内置电容异常时，记录日志并发出告警。
17.本发明实施例提供的ssd掉电保护方法，当所述内置电容异常时，进行记录日志并发出告警操作，用以通知用户对故障内置电容进行及时更换，保证数据能够正常缓存。
18.结合第一方面，在第一方面第三实施方式中，所述控制其他ssd的内置电容连接到所述目标ssd，以向所述目标ssd提供电源，包括：
19.获取所述其他ssd的内置电容的放电量；
20.基于所述其他ssd的内置电容的放电量与对应的放电阈值的关系，确定具有剩余电量的健康ssd；
21.控制所述健康ssd的内置电容连接到所述目标ssd，以向所述目标ssd提供电源。
22.本发明实施例提供的ssd掉电保护方法，通过获取所述其他ssd的内置电容的放电量后，基于所述其他ssd的内置电容的放电量与对应的放电阈值的关系，确定具有剩余电量的健康ssd，之后再控制所述健康ssd的内置电容连接到所述目标ssd，以向所述目标ssd提供电源，通过健康ssd向故障ssd提供冗余电量的方式进行掉电保护，不仅能够保证故障的目标ssd能够正常缓存，还不需要单独对内置电容设置备用电容，节省成本，且不会出现备用电容由于闲置出现损耗的情况发生。
23.结合第一方面第三实施方式，在第一方面第四实施方式中，所述基于所述其他ssd的内置电容的放电量与对应的放电阈值的关系，确定具有剩余电量的健康ssd，包括：
24.获取所述其他ssd的内置电容的放电量大于对应的放电阈值的可选ssd；
25.基于所述可选ssd的内置电容的放电量与对应的放电阈值的差值，确定所述健康ssd。
26.本发明实施例提供的ssd掉电保护方法，通过在所述其他ssd中获取其内置电容的放电量大于对应的放电阈值的可选ssd，并基于所述可选ssd的内置电容的放电量与对应的放电阈值的差值，来确定所述健康ssd，用于向目标ssd提供电源，保证目标ssd能够正常缓存，避免了数据丢失。
27.结合第一方面第三实施方式，在第一方面第五实施方式中，所述控制所述健康ssd的内置电容连接到所述目标ssd，以向所述目标ssd提供电源，包括：
28.控制所述健康ssd对应的可控开关闭合，以使得所述健康ssd的内置电容与所述目标ssd的内置电容并联。
29.本发明实施例提供的ssd掉电保护方法，通过所述健康ssd对应的可控开关闭合，以使得所述健康ssd的内置电容能够与所述目标ssd的内置电容的电路联通，以实现提供电量冗余，保证故障的所述目标ssd能够正常缓存，避免了数据丢失。
30.根据第二方面，本发明实施例还提供了一种ssd掉电保护装置，包括：
31.获取模块，用于获取所述目标ssd的内置电容状态；
32.异常确定模块，用于当目标ssd掉电时，基于所述内置电容状态确定所述内置电容的电量是否异常；
33.连接模块，用于当所述内置电容异常时，控制其他ssd的内置电容连接到所述目标ssd，以向所述目标ssd提供电源。
34.本发明实施例提供的ssd掉电保护装置，通过目标ssd掉电时获取目标ssd的内置电容状态，并基于所述内置电容状态确定所述内置电容的电量是否异常；当所述内置电容的电量异常时，控制其他ssd的内置电容连接到所述目标ssd，以向所述目标ssd提供电源，避免了由于目标ssd的内置电容的电量异常而导致ssd无法缓存数据出现的数据丢失的情况。
35.根据第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括：
36.存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行第一方面或者第一方面的任意一种实施方式中所述的ssd掉电保护方法。
37.根据第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行第一方面或者第一方面的任意一种实施方式中所述的ssd掉电保护方法。
38.根据第五方面，本发明实施例提供了一种ssd掉电保护系统，包括：
39.多个ssd，每个ssd具有对应的放电电路以及电容监测模块，所述放电电路包括内置电容以及可控开关，各个所述放电电路并联；
40.控制模块，与各个所述电容监测模块连接，所述电容监测模块用于监测所述内置电容的状态，所述控制模块用于基于各个所述内置电容的状态确定内置电容的电量异常的目标ssd，并用于在所述目标ssd异常时控制其他ssd可控开关的动作，以使得其他ssd的内置电容向目标ssd提供电源。
41.本发明实施例提供的ssd掉电保护系统，每个ssd通过电容监测模块监测其内置电容的状态，再通过控制模块基于各个所述内置电容的状态确定内置电容的电量异常的目标ssd，之后在所述目标ssd内置电容的电量异常时通过控制模块控制其他ssd可控开关的动作，以使得其他ssd的内置电容向目标ssd提供电源，多个ssd的内置电容能够互相连接实现多个ssd共同提供备份条件，避免了由于目标ssd的内置电容电量异常而导致ssd无法缓存数据出现的数据丢失的情况，保证数据的安全性。
附图说明
42.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
43.图1为本发明实施例的ssd掉电保护方法的一个具体示例的流程图；
44.图2为本发明实施例的ssd掉电保护方法的另一个具体示例的流程图；
45.图3为本发明实施例的ssd掉电保护方法的另一个具体示例的流程图；
46.图4为本发明实施例的ssd掉电保护方法的另一个具体示例的流程图；
47.图5是根据本发明实施例的ssd掉电保护装置的结构框图；
48.图6是本发明实施例提供的电子设备的硬件结构示意图；
49.图7是本发明实施例的ssd掉电保护系统的结构示意图。
具体实施方式
50.下面将结合附图对本发明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做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。
51.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
52.根据本发明实施例，提供了一种ssd掉电保护方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
53.在本实施例中提供了一种ssd掉电保护方法，图1是根据本发明实施例的ssd掉电保护方法的流程图，如图1所示，该流程包括如下步骤：
54.s11，获取目标ssd的内置电容状态；
55.在本实施例中，包括但不限于通过所述目标ssd获取内置电容状态信息，当通过所述目标ssd获取内置电容状态信息时，定期向目标ssd发送获取内置电容状态指令，目标ssd接收到该指令后获取其内置电容的状态，当目标ssd获取其内置电容的状态后会将将该状态进行反馈。
56.s12，当目标ssd掉电时，基于所述内置电容状态确定所述内置电容的电量是否异常；
57.当目标ssd接收到获取内置电容状态指令后，控制其内置电容进行放电，根据其内置电容的放电信息从而确定其内置电容状态，基于所述内置电容状态确定所述内置电容的电量是否异常。
58.s13，当所述内置电容的电量异常时，控制其他ssd的内置电容连接到所述目标ssd，以向所述目标ssd提供电源。
59.当接收到内置电容的电量异常的反馈时，向其他ssd发送获取内置电容状态指令，其他ssd以上述方式确定其内置电容的电量是否异常，当其他ssd内置电容的电量未出现异常时，控制其他ssd的内置电容连接到所述目标ssd，以向所述目标ssd提供电源。
60.本发明实施例提供的ssd掉电保护方法，通过目标ssd掉电获取目标ssd的内置电容状态，并基于所述内置电容状态确定所述内置电容是否异常；当所述内置电容的电量异常时，控制其他ssd的内置电容连接到所述目标ssd，以向所述目标ssd提供电源，避免了由于目标ssd的内置电容的电量异常而导致ssd无法缓存数据出现的数据丢失的情况。
61.在本实施例中提供了一种ssd掉电保护方法，图2是根据本发明实施例的ssd掉电保护方法的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：
62.s21，获取目标ssd的内置电容状态。
63.具体地，所述s21可以包括：
64.s211，向所述目标ssd发送查询电容健康指令，以使得所述目标ssd的内置电容放电；
65.在本实施例中，通过向所述目标ssd发送电容健康指令来获取所述目标ssd的内置电容状态，定期向ssd发送电容健康指令，ssd接收到指令后，控制其内置电容进行放电，用于获取所述目标ssd的内置电容的放电量。
66.s212，获取所述目标ssd的内置电容的放电量；
67.在ssd控制其内置电容进行放电后，同时也会监测其内置电容放电量，在内置电容放电完成后，可以获取到内置电容的放电量。
68.s213，基于所述目标ssd的内置电容的放电量与对应的放电阈值的关系，确定所述目标ssd的内置电容状态。
69.当获取到内置电容的放电量后，将所述放电量与对应的放电阈值进行对比，对比结果包括：所述内置电容的放电量大于放电阈值，所述内置电容的放电量小于放电阈值，所述内置电容的放电量等于放电阈值，以上述对比结果来确定所述目标ssd的内置电容状态。
70.s22，当目标ssd掉电时，基于所述内置电容状态确定所述内置电容是否异常；
71.在目标ssd的内置电容进行放电之后可以得出内置电容的放电量，同时在放电量与阈值信息进行对比后，可以确定所述目标ssd的内置电容状态；
72.其中，当所述内置电容的放电量大于阈值时，表示所述目标ssd的内置电容的电量未出现异常，此时目标ssd的内置电容能够正常完成掉电保护工作；当所述内置电容的放电量小于阈值时，表示所述目标ssd的内置电容的电量出现异常，即此时目标ssd的内置电容已无法正常完成掉电保护工作，很容易出现数据丢失的情况。
73.另外当所述内置电容的电量异常时，还会进行记录日志并发出告警操作，用于通知用户及时更换，保证数据能够正常缓存，当所述目标ssd在下次上电时，其内置电容仍处于异常状态，则直接进入s23，关于该步骤具体将在下文中进行详细描述。
74.s23，当所述内置电容的电量异常时，控制其他ssd的内置电容连接到所述目标ssd，以向所述目标ssd提供电源。
75.详细请参见图1所示实施例的s13，在此不再赘述。
76.本发明实施例提供的ssd掉电保护方法，通过向所述目标ssd发送查询电容健康指令，以使得所述目标ssd的内置电容放电，所述目标ssd的内置电容放电后根据所述目标ssd的内置电容的放电量与对应的放电阈值的关系，确定所述目标ssd的内置电容状态，能更清楚直观地了解到目标ssd的内置电容的电量情况，保证了获取的内置电容状态的准确性。
77.在本实施例中提供了一种ssd掉电保护方法，图3是根据本发明实施例的ssd掉电保护方法的流程图，如图3所示，该流程包括如下步骤：
78.s31，获取目标ssd的内置电容状态；
79.详细请参见图1所示实施例的s11，在此不再赘述。
80.s32，当目标ssd掉电时，基于所述内置电容状态确定所述内置电容的电量是否异常；
81.详细请参见图1所示实施例的s12，在此不再赘述。
82.s33，当所述内置电容的电量异常时，控制其他ssd的内置电容连接到所述目标ssd，以向所述目标ssd提供电源。
83.具体地，所述s33可以包括：
84.s331，获取所述其他ssd的内置电容的放电量；
85.当接收到内置电容异常的反馈时，向其他ssd发送状态查询指令，其他ssd接收到指令后，控制其内置电容进行放电，同时监测其内置电容放电量，放电完成后，其他ssd得到内置电容的放电量。
86.s332，基于所述其他ssd的内置电容的放电量与对应的放电阈值的关系，确定具有剩余电量的健康ssd；
87.当其他ssd得到内置电容的放电量后，其他ssd将内置电容的放电量及阈值信息进行对比，同时其他ssd还获取内置电容的放电量与阈值的差值，并将其内置电容的放电量信息、阈值信息、放电量与阈值的差值信息以及内置电容的电量异常信息同时进行反馈，当接收到来自其他ssd的内置电容的放电量信息、阈值信息、放电量与阈值的差值信息以及内置电容的电量异常信息后，将内置电容的放电量大于阈值的其他ssd作为可向所述目标ssd提供电源的健康ssd。
88.s333，控制所述健康ssd的内置电容连接到所述目标ssd，以向所述目标ssd提供电源。
89.本发明实施例提供的ssd掉电保护方法，通过获取所述其他ssd的内置电容的放电量后，基于所述其他ssd的内置电容的放电量与对应的放电阈值的关系，确定具有剩余电量的健康ssd，之后再控制所述健康ssd的内置电容连接到所述目标ssd，以向所述目标ssd提供电源，通过健康ssd向故障ssd提供冗余电量的方式进行掉电保护，不仅能够保证故障的目标ssd能够正常缓存，还不需要单独对内置电容设置备用电容，节省成本，且不会出现备用电容由于闲置出现损耗的情况发生。
90.在本实施例中提供了一种ssd掉电保护方法，图4是根据本发明实施例的ssd掉电保护方法的流程图，如图4所示，该流程包括如下步骤：
91.s41，获取所述其他ssd的内置电容的放电量；
92.详细请参见图3所示实施例的s331，在此不再赘述。
93.s42，基于所述其他ssd的内置电容的放电量与对应的放电阈值的关系，确定具有剩余电量的健康ssd；
94.具体的，所述s42可以包括：
95.s421，获取所述其他ssd的内置电容的放电量大于对应的放电阈值的可选ssd；
96.s422，基于所述可选ssd的内置电容的放电量与对应的放电阈值的差值，确定所述健康ssd。
97.内置电容的放电量大于阈值的其他ssd作为可向所述目标ssd提供电源的健康ssd，其中，内置电容的放电量大于阈值的其他ssd可以是一个，用于直接补偿所述目标ssd的内置电容的放电量小于阈值的部分；内置电容的放电量大于阈值的其他ssd也可以是多个，用于同时对所述目标ssd进行供电。
98.s43，控制所述健康ssd的内置电容连接到所述目标ssd，以向所述目标ssd提供电源。
99.当内置电容的放电量大于阈值的其他ssd为一个时，将该其他ssd的内置电容与所述目标ssd的内置电容联通，此时其他ssd的内置电容与所述目标ssd的内置电容共同对目标ssd进行掉电保护，保证了数据的安全性；
100.当内置电容的放电量大于阈值的其他ssd为多个时，将多个其他ssd的内置电容均
与所述目标ssd的内置电容联通，此时多个其他ssd的内置电容与所述目标ssd的内置电容共同对目标ssd进行掉电保护，保证了数据的安全性。
101.本发明实施例提供的ssd掉电保护方法，通过在所述其他ssd中获取其内置电容的放电量大于对应的放电阈值的可选ssd，并基于所述可选ssd的内置电容的放电量与对应的放电阈值的差值，来确定所述健康ssd，并将该健康ssd的内置电容连接到所述目标ssd，以向所述目标ssd提供电源，能够保证故障的所述目标ssd能够正常缓存的前提下，还不会影响向目标ssd提供电源的其他ssd的正常缓存，避免了数据丢失。
102.本实施例提供一种ssd掉电保护装置，如图5所示，包括：
103.获取模块51，用于获取所述目标ssd的内置电容状态；
104.异常确定模块52，用于当目标ssd掉电时，基于所述内置电容状态确定所述内置电容的电量是否异常；
105.连接模块53，用于当所述内置电容的电量异常时，控制其他ssd的内置电容连接到所述目标ssd，以向所述目标ssd提供电源。
106.本发明实施例提供的ssd掉电保护装置，通过目标ssd掉电时获取目标ssd的内置电容状态，并基于所述内置电容状态确定所述内置电容的电量是否异常；当所述内置电容的电量异常时，控制其他ssd的内置电容连接到所述目标ssd，以向所述目标ssd提供电源，避免了由于目标ssd的内置电容故障而导致ssd无法缓存数据出现的数据丢失的情况。
107.本实施例中的ssd掉电保护装置是以功能单元的形式来呈现，这里的单元是指asic电路，执行一个或多个软件或固定程序的处理器和存储器，和/或其他可以提供上述功能的器件。
108.上述各个模块的更进一步的功能描述与上述对应实施例相同，在此不再赘述。
109.本发明实施例还提供一种电子设备，具有上述图6所示的ssd掉电保护装置。
110.请参阅图6，图6是本发明可选实施例提供的一种电子设备的结构示意图，如图6所示，该电子设备可以包括：至少一个处理器61，例如cpu(central processing unit，中央处理器)，至少一个通信接口63，存储器64，至少一个通信总线62。其中，通信总线62用于实现这些组件之间的连接通信。其中，通信接口63可以包括显示屏(display)、键盘(keyboard)，可选通信接口63还可以包括标准的有线接口、无线接口。存储器64可以是高速ram存储器(random access memory，易挥发性随机存取存储器)，也可以是非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。存储器64可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器61的存储装置。其中处理器61可以结合图5所描述的装置，存储器64中存储应用程序，且处理器61调用存储器64中存储的程序代码，以用于执行上述任一方法步骤。
111.其中，通信总线62可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect，简称pci)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture，简称eisa)总线等。通信总线62可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图6中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
112.其中，存储器64可以包括易失性存储器(英文：volatile memory)，例如随机存取存储器(英文：random-access memory，缩写：ram)；存储器也可以包括非易失性存储器(英文：non-volatile memory)，例如快闪存储器(英文：flash memory)，硬盘(英文：hard disk drive，缩写：hdd)或固态硬盘(英文：solid-state drive，缩写：ssd)；存储器64还可以包括
上述种类的存储器的组合。
113.其中，处理器61可以是中央处理器(英文：central processing unit，缩写：cpu)，网络处理器(英文：network processor，缩写：np)或者cpu和np的组合。
114.其中，处理器61还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(英文：application-specific integrated circuit，缩写：asic)，可编程逻辑器件(英文：programmable logic device，缩写：pld)或其组合。上述pld可以是复杂可编程逻辑器件(英文：complex programmable logic device，缩写：cpld)，现场可编程逻辑门阵列(英文：field-programmable gate array，缩写：fpga)，通用阵列逻辑(英文：generic array logic,缩写：gal)或其任意组合。
115.可选地，存储器64还用于存储程序指令。处理器61可以调用程序指令，实现如本技术图1至4实施例中所示的ssd掉电保护方法。
116.本发明实施例还提供了一种非暂态计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的发音纠正方法。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read-only memory，rom)、随机存储记忆体(random access memory，ram)、快闪存储器(flash memory)、硬盘(hard disk drive，缩写：hdd)或固态硬盘(solid-state drive，ssd)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
117.本发明实施例还提供了一种ssd掉电保护系统，如图7所示，包括：
118.多个ssd72，每个ssd72具有对应的放电电路722以及电容监测模块721，所述放电电路722包括内置电容7221以及可控开关7222，各个所述放电电路722并联；
119.控制模块71，与各个所述电容监测模块721连接，所述电容监测模块721用于监测所述内置电容7221的状态，所述控制模块71用于基于各个所述内置电容7221的状态确定内置电容7221异常的目标ssd72，并用于在所述目标ssd72异常时控制其他ssd72可控开关7222的动作，以使得其他ssd72的内置电容7221向目标ssd72提供电源。
120.在本实施例中，可控开关7232默认情况下常开不连通，当控制模块71通过电容监测模块721得知所述内置电容7221异常时，且在确定其他ssd的内置电容7221为健康状态时，控制相应的可控开关7222闭合，此时对应的ssd之间的放电电路722联通，即所述健康ssd的内置电容7221与所述目标ssd的内置电容并联，此时其他ssd可以将自己的电容电量共享给异常的ssd。
121.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。