[發(fā)明專利]用于虛擬磁帶庫系統(tǒng)中的優(yōu)化回收處理的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080052602.1
• 申請日: 2010-08-30
• 公開（公告）號: CN102667703A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: N·豪斯汀;S·內(nèi)夫
• 申請（專利權(quán)）人: 國際商業(yè)機(jī)器公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 酆迅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及時(shí)序媒體的存儲管理領(lǐng)域，更具體地，其涉及諸如虛擬磁帶庫中的虛擬磁帶的虛擬化時(shí)序媒體的自治回收處理。

背景技術(shù)

諸如IBM?Tivoli?Storage?Manager、Symantec?Netbackup或EMCLegato?Networker之類的存儲管理應(yīng)用執(zhí)行諸如備份、歸檔和分級存儲管理之類的不同數(shù)據(jù)存儲操作。存儲管理應(yīng)用使用諸如虛擬磁帶之類的時(shí)序媒體主要針對比物理磁帶上的數(shù)據(jù)被更頻繁訪問的數(shù)據(jù)進(jìn)行成本有效的存儲。

虛擬磁帶典型地由虛擬磁帶庫進(jìn)行仿真。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的虛擬磁帶庫包括執(zhí)行磁帶虛擬化軟件的計(jì)算系統(tǒng)。該磁帶虛擬化軟件仿真虛擬磁帶驅(qū)動器、虛擬磁帶庫和虛擬磁帶。虛擬磁帶庫經(jīng)由接口以及諸如存儲區(qū)域網(wǎng)(SAN)或局域網(wǎng)(LAN)之類的網(wǎng)絡(luò)連接到存儲管理應(yīng)用。存儲管理應(yīng)用將虛擬磁帶設(shè)備和虛擬磁帶僅“視為”真實(shí)的磁帶設(shè)備。當(dāng)存儲管理應(yīng)用對虛擬磁帶進(jìn)行寫入時(shí)，該虛擬磁帶被存儲在也包括在虛擬磁帶庫中的磁盤系統(tǒng)中。虛擬磁帶庫中的每個(gè)虛擬磁帶具有唯一的序列號，該序列號也被稱作VOLSER。VOLSER允許唯一識別虛擬磁帶庫中的虛擬磁帶。

就像真實(shí)的磁帶一樣，虛擬磁帶無法被以隨機(jī)的方式寫入，而是要從開頭向結(jié)尾進(jìn)行順序?qū)懭搿Ｒ虼耍豢赡芟虼艓系娜我馕恢脤懭霐?shù)據(jù)，而是僅在上次寫操作已經(jīng)在超出那里之處結(jié)束的位置寫入數(shù)據(jù)。當(dāng)磁帶上的數(shù)據(jù)需要被重寫時(shí)，則磁帶必須再次從開頭開始寫入。

隨著已經(jīng)被寫入虛擬磁帶的數(shù)據(jù)到期，這導(dǎo)致數(shù)據(jù)或部分?jǐn)?shù)據(jù)變?yōu)榉腔顒拥摹Ｆ溆鄶?shù)據(jù)仍然是活動的。圖1示出并例示了虛擬磁帶100上的活動數(shù)據(jù)102和非活動數(shù)據(jù)104。

活動數(shù)據(jù)是仍然有效并且可能被用于恢復(fù)的數(shù)據(jù)。非活動數(shù)據(jù)通常已經(jīng)到期并且不再有效。因此，非活動數(shù)據(jù)實(shí)質(zhì)上由整個(gè)磁帶容量減去活動數(shù)據(jù)所代表。非活動數(shù)據(jù)是VTL的磁盤系統(tǒng)中存儲空間的浪費(fèi)，原因在于該數(shù)據(jù)不再被需要并且潛在地可能被刪除。

虛擬磁帶上隨著時(shí)間變?yōu)榉腔顒拥臄?shù)據(jù)越多，虛擬磁帶上被浪費(fèi)的存儲容量就更多，這是因?yàn)榫哂蟹腔顒訑?shù)據(jù)104的點(diǎn)(spot)無法有選擇地被重寫。此外，磁帶上的數(shù)據(jù)通常并不是按順序到期，如圖1所示，這在磁帶上的活動數(shù)據(jù)部分之間留下了具有非活動數(shù)據(jù)的間隙。

例如，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的諸如在虛擬磁帶庫IBM?TS7500中仿真的IBM?TS1130的虛擬磁帶具有1TB的容量。如果這樣的虛擬磁帶剩余50％的活動數(shù)據(jù)，則有500GB的存儲容量被浪費(fèi)-這是因?yàn)槠淙匀挥商摂M磁帶庫進(jìn)行分配，而不再被應(yīng)用軟件所引用。虛擬磁帶僅在所有活動數(shù)據(jù)都到期或者所有活動數(shù)據(jù)都已經(jīng)被移動到另一個(gè)虛擬磁帶時(shí)才能夠被重新使用。虛擬磁帶需要為空以便從開頭被重新用于新的備份。

將活動數(shù)據(jù)102移動到另一個(gè)虛擬磁帶也被稱作回收(reclamation)。存儲管理應(yīng)用實(shí)施回收處理。回收處理監(jiān)視已經(jīng)被寫滿的每個(gè)虛擬磁帶上的活動數(shù)據(jù)的量。典型地，具有用戶可以設(shè)置的閾值-也被稱作回收閾值-并且如果活動數(shù)據(jù)的量低于該閾值，則存儲管理軟件就自動將剩余的活動數(shù)據(jù)從該源虛擬磁帶復(fù)制到在此時(shí)處于空或填充狀態(tài)的目標(biāo)虛擬磁帶。在回收處理結(jié)束時(shí)，源磁帶為空并且能夠被從磁帶開頭處重新使用。

根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的該回收處理具有以下缺陷：

1.回收處理由存儲管理服務(wù)器來執(zhí)行，這消耗了存儲管理服務(wù)器上附加的計(jì)算資源。

2.回收處理要求兩個(gè)虛擬設(shè)備：一個(gè)用于讀取數(shù)據(jù)以及一個(gè)用于寫入數(shù)據(jù)。

3.在回收期間，要利用存儲管理服務(wù)器和虛擬磁帶設(shè)備之間的網(wǎng)絡(luò)。

4.在一個(gè)輸出虛擬磁帶變滿的情況下，可能屬于一起的數(shù)據(jù)集合或文件可能在回收期間被寫入兩個(gè)不同的虛擬磁帶。這導(dǎo)致了較長的恢復(fù)時(shí)間。

5.為了保持以上兩種原因的影響小，典型地建議在時(shí)序媒體上存在30％或更少的活動數(shù)據(jù)時(shí)開始回收處理。然而，這使得可用存儲容量大幅減少-理論上為70％，實(shí)際通常為50％。

6.回收之后不包含活動數(shù)據(jù)的虛擬磁帶在回收處理之后仍然消耗整體容量(非活動數(shù)據(jù))，這是因?yàn)榭臻g僅在所回收的虛擬磁帶被應(yīng)用軟件從磁帶開頭(主機(jī)塊(host?block)0)重新寫入時(shí)才被釋放。

因此，需要一種克服根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的回收處理的這些缺陷的系統(tǒng)和方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種用于管理虛擬磁帶庫系統(tǒng)中的虛擬磁帶的改進(jìn)方法和系統(tǒng)。

本發(fā)明的該目的通過所附有的獨(dú)立權(quán)利要求中所提到的特征而實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明另外的有利配置和實(shí)施例在相應(yīng)的從屬權(quán)利要求中給出。現(xiàn)在將參考所附權(quán)利要求。