随着基于日志结构合并树（Log-structured merge tree,LSM-tree）的键值存储技术的兴起和闪存存储技术的发展,以固态盘为后端存储设备的键值存储系统在产业界得到了广泛应用。然而固态盘与键值存储系统之间的信息隔离,使得闪存设备无法充分发挥其潜在的性能;同时LSM-tree的合并压缩过程带来的写放大问题,对系统性能和固态盘寿命都有不利影响。新型开放通道固态盘（Open-channel solid state drive,OCSSD）为解决这些问题提供了新的途径。针对LSM-tree的写放大问题,结合OCSSD的特性,提出了一种基于数据块重映射的合并压缩方法,并设计了相应的键值存储系统OCKV。首先,为了减小写放大并提高合并压缩过程的执行效率,系统将键范围不重叠的数据块直接重映射到新文件中,避免了不必要的数据拷贝;同时精确预读合并压缩过程所需的数据块以加快其速度。其次,为了简化I/O栈并提高I/O性能,系统在用户空间实现了与LSM-tree紧耦合的闪存转换层,绕过文件系统直接与OCSSD进行数据传输,并且在分配物理空间时将文件数据块均匀分布在OCSSD的所有通道中,充分利用多通道的并行性。最后,为了减小OCSSD的垃圾回收带来的写放大,系统根据LSM-tree从上层到下层文件热度递减的特性进行物理冷热数据分离,同时为了修复数据块重映射对物理冷热数据分离的破坏,在垃圾回收过程中将属于LSM-tree不同层的有效闪存页分别迁移到不同的存储区域,保持系统数据冷热分层的特性。测试结果表明,相比于传统的基于LSM-tree的键值存储系统,OCKV系统可以减小1.28倍的写放大,轻度写负载下吞吐率提高2.47倍到2.86倍,重度写负载下吞吐率提高3.1倍到3.4倍。在根据LSM-tree的特性进行物理冷热数据分离后,系统能够使OCSSD的垃圾回收操作转移的有效数据量减少11.8%,提高了垃圾回收的效率。