序列数据的处理方法、存储设备及存储系统与流程

本技术涉及序列数据处理，特别是涉及序列数据的处理方法、存储设备及存储系统。

背景技术：

1、存储设备被广泛应用，用于存储各种数据。但是相关的存储设备通常是基于块存储接口的存储设备，如基于nand介质的各种存储设备等。因存储设备基于块存储，则数据在存储时，需要以块逻辑进行划分，并存储至相应的存储单元。

2、因此，在存储序列数据时，需要将序列数据以专有的序列数据格式编码到连续的序列文件中，序列文件在文件系统中按照块的逻辑拆分、映射并存储到块存储器的块地址上；在读取时，获取对应块中的数据，然后将这些数据重组得到序列文件，对序列文件进行解码，得到序列数据。这样读写序列数据的过程繁琐，在存储射中保存的序列数据也会丢失相应的序列信息，无法高效地对序列数据的存储进行组织和管理，降低了存储效率和性能。

技术实现思路

1、本技术提供了序列数据的处理方法、存储设备及存储系统，能够在主机端大幅度简化主机端的软件栈，降低主机端的存储访问对主机端处理器的占用，提升实际应用中的存储效率和性能，提升存储器的使用寿命。

2、第一方面，本技术提供一种序列数据的处理方法，应用于存储设备，存储设备以序列数据流的形式进行数据处理操作，方法包括：存储设备接收主机端发送的序列数据；存储设备将序列数据以序列数据流的形式存储，并设置对应的序列数据索引；存储设备接收主机端发送对序列数据的数据操作指令，基于序列数据索引对相应的序列数据进行对应处理。

3、其中，存储设备包括至少一个序列容器，每个序列容器存储一种或者多种序列数据，每个序列容器有唯一的容器id；序列容器在创建时和/或创建后设置序列容器的属性；其中，序列容器的属性存储所存储的序列数据的第一描述信息，第一描述信息用于使主机端通过第一描述信息确定访问和使用相关的序列数据的方式。

4、其中，响应于存储设备中删除序列容器，删除所有存储在序列容器内所有的序列数据；在删除序列容器时，响应于存储设备设置为数据保护模式，不允许删除序列容器。

5、其中，每一序列容器中存在至少一个序列数据流，每个序列数据流中保存同一种类的序列数据，有唯一的序列数据流id；存储设备响应于序列数据流删除指令，删除与序列数据流删除指令对应的序列数据流上所有的序列数据，其中，序列数据流可设置为无法删除；序列数据流在创建后设置序列数据流的属性；序列数据流的属性包含存储在序列数据流上数据的第二描述信息。

6、其中，序列容器具有唯一的序列空间，序列空间有对应的序列id，序列id用于描述序列容器中的序列数据流中的序列数据在序列空间中的位置；序列数据流中序列数据的新旧关系由序列id的大小确定；序列数据流的序列数据流id和序列id构成序列数据索引，在序列容器中序列数据索引对应唯一的序列数据，其它序列数据只能替换原有的序列数据或者添加到原有的序列数据之后。

7、其中，序列容器支持循环覆盖功能，循环覆盖功能设置有保留序列id长度；在循环覆盖功能开启的情况下，响应于序列容器中写入新的序列数据，删除在新的序列id和保留序列id长度构成的区间之外的序列数据。

8、其中，用序列数据索引集合标识多个序列数据索引，在序列数据指令中使用，同时对多个序列数据进行操作；序列数据索引集合是多个序列数据索引的组合，或者序列数据索引集合是多个序列数据流id和序列id的组合；或者，序列数据索引集合是序列id区间和至少一个序列数据流id的组合，用于标识至少一个序列数据流在序列id区间内的所有序列数据；其中，序列id区间用于表示位于区间内所有的序列id的集合。

9、其中，响应于序列数据删除指令，删除数据删除指令对应的目标序列容器中序列数据索引集合所对应的序列数据。

10、其中，响应于序列数据压缩指令，压缩序列数据压缩指令中的数据索引集合所对应的序列数据，使用压缩后的序列数据取代原始的序列数据；响应于序列数据流设置为压缩模式，对写入序列数据流的序列数据使用给定的压缩算法进行压缩；其中，压缩后的序列数据在读取或者计算使用前，使用给定的解压缩算法进行解压，得到压缩前的序列数据。

11、其中，存储设备响应于序列数据合并指令，对序列数据合并指令对应的序列数据流上的序列数据进行合并操作。

12、其中，响应于数据保护指令，将数据保护指令中的数据索引集合对应的序列数据开启数据保护，数据索引集合所对应的序列数据以及对应的序列数据索引无法被删除或更改；响应于序列容器和/或的序列数据流设置为数据保护选项，数据保护选项中对应的序列数据流上的所有序列数据以及对应的序列数据索引无法被删除或者更改。

13、其中，响应于序列容器或者序列数据流的数据保护功能开启，不允许对受保护的数据流中已经写入的序列数据进行删除和/或变更；和/或，响应于序列容器或者序列数据流的数据保护功能开启，受保护的序列数据流中仅允许写入序列id比序列数据流中最新的序列id更新的序列数据；和/或，响应于序列容器或者序列数据流的数据保护功能开启，序列容器中所有的序列数据流上仅允许写入序列id位于序列id保护区间内的序列数据；其中，序列id保护区间是由序列容器中最新的序列id和序列容器数据保护功能中的序列id保护区间的区间长度确定。

14、其中，序列数据流的数据保护功能开启的情况下，响应于开启序列数据流保护功能，在序列数据标签的签名字段中增加对应序列数据的序列签名，用以保护对应的数据流的数据完整性。

15、其中，每一个开启数据保护功能的序列容器都有一个序列签名私钥，序列签名私钥无法被外部获取，序列签名私钥对应的序列签名公钥保存在序列容器的属性中，用于验证受保护序列数据流的数据完整性；其中，序列容器的属性中包含序列签名公钥、相关信息，以及序列存储器安全私钥对序列签名公钥和相关信息的签名；响应于第一验证指令，利用序列存储器获取的序列存储器安全公钥验证相关信息的签名，证明序列签名公钥以及相关信息的完整性；响应于第二验证指令，利用序列数据签名验证当前序列id、当前序列数据、当前序列数据标签、以及上一个序列数据的序列id和签名的完整性；其中，序列数据签名是使用序列签名私钥对包含序列数据流上一个序列数据的序列id和签名、当前序列id、当前序列数据、当前序列数据标签进行签名得到。

16、其中，响应于开启序列数据流保护功能，对序列容器中所有受保护的序列数据流上最新序列数据的序列id以及签名信息进行签名，得到容器签名，并将容器签名存放于序列容器的属性中，容器签名用于保证序列存储器中所有受保护序列数据流的完整性。

17、其中，响应于序列数据加密指令，加密存储序列数据加密指令中的序列数据索引集合所对应的序列数据；响应于序列容器开启序列数据加密功能或序列数据流开启序列数据加密功能，使用指定的序列加密秘钥加密存储对应的序列数据；其中，序列加密秘钥通过秘钥生成或者交换得到。

18、其中，序列数据流的配置信息的配置范围在序列容器的配置信息的配置范围内。

19、其中，序列数据流的配置信息包括数据的存储要求、大小、格式、标签、查询方式和运算方式至少一种。

20、其中，序列数据流上配置至少一个序列数据标签，配置的内容包括标签的类型，长短，缺省值，可以进行的标签运算中的至少一种；响应于序列数据流上写入或者修改的所有序列数据，且序列数据流配置了序列数据标签，将所配置的序列数据标签的数据作为序列数据索引的补充部分进行存储；响应于对序列数据流的操作指令，对序列数据标签中至少一个标签项进行规则运算，在规则运算的结果符合要求时，对序列数据流执行与操作指令对应的操作；响应于序列数据流配置了序列数据标签，且操作指令需要使用序列数据索引集合，利用标签过滤运算对序列数据索引集合进行过滤和调整，得到过滤后的序列数据索引集合。

21、其中，序列容器包括至少一个序列数据流；响应于对序列数据流的配置锁定，序列容器中无法新增序列数据流，以及至少一个数据流的配置信息无法更改。

22、其中，序列id由序列数据在主机端的形成时刻决定。

23、其中，序列数据包含音视频数据；音视频数据的描述信息保存到序列容器的属性中；音视频数据中来自同一个源和/或同一个编码的音频或者视频流数据使用同一序列数据流存储，对应的音频或者视频流信息保存到对应的序列数据流属性中；来自不同的源或者不同编码的音频或者视频流数据使用不同的序列数据流存储。

24、其中，响应于对至少一个序列数据流的计数操作，统计至少一个序列数据流中给定序列数据索引表达式上的数据的数量；或者，响应于对至少一个序列数据流的列表操作，确定至少一个序列数据流中给定索引区间内的数据的数量、数据大小和/或标签。

25、其中，序列数据包含音视频数据，存储设备响应于转码指令，利用存储设备中的编解码电路，对转码指令对应的第一编码标准的音视频数据进行解码以及编码操作，得到第二编码标准的音视频数据。

26、其中，序列数据为区块链数据；存储设备将序列数据以序列数据流的形式存储，并设置对应的序列数据索引，包括：将区块链数据的高度值作为序列id，将区块链数据的区块数据以数据流的形式存储，并设置对应的序列数据索引。

27、其中，区块链数据包括主链数据和分叉链数据；将区块链数据的高度值作为序列id，将区块链数据的区块数据以数据流的形式存储，并设置对应的序列数据索引，包括：以主链数据的高度值作为序列id，利用第一数据流存储主链数据，以分叉链数据的高度值作为序列id，利用第二数据流存储分叉链数据。

28、其中，区块链数据包括主链数据和侧链数据；将区块链数据的高度值作为序列id，将区块链数据的区块数据以数据流的形式存储，并设置对应的序列数据索引，包括：以主链数据的高度值作为序列id，利用第一数据流存储主链数据，以侧链数据的高度值作为序列id，利用第二数据流存储侧链数据。

29、第二方面，本技术提供一种存储设备，该存储设备包括处理器、存储单元、内存以及接口单元，所述存储单元用于存储计算机程序以及序列数据，处理器用于执行计算机程序以对存储设备实现如第一方面提供的方法，接口单元和主机端的处理器对接，完成主机端和存储设备的数据通信。

30、第三方面，本技术提供一种存储系统，该存储系统包括：主机端；存储设备，存储设备与主机端通信连接，存储设备如第二方面提供的存储设备。

31、本技术的有益效果是：区别于现有技术的情况，本技术提供的序列数据的处理方法，将序列数据以数据流形式进行存储，并设置对应的序列数据索引，通过序列数据索引查找对应的序列数据，能够在主机端大幅度简化主机端的软件栈，降低主机端的存储访问对主机端处理器的占用，提升实际应用中的存储效率和性能，提升存储器的使用寿命；在存储设备侧可以更有效地组织各种存储介质，减少不必要的垃圾回收，降低存储介质的磨损，提升存储设备的使用寿命，降低对超额配的空间和动态随机存取内存的使用，降低存储设备的成本。