[發明專利]一種元數據的構建系統及其方法

有效

• 申請號: 201210584334.9
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN103019953A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 代海軍
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: G06F12/06
• 分類號: G06F12/06
• 代理公司: 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙) 44280
• 代理人: 何青瓦

技術領域

本發明涉及存儲技術領域，特別是涉及一種元數據的構建系統及其方法。

背景技術

隨著信息科學和技術的不斷發展、因特網的廣泛應用、云計算的不斷普及，存儲的數據量迅猛增長，對存儲系統資源的合理分配和利用也提出了更高的要求。現有技術中自動精簡配置技術（Thin?Provisioning，TP）將所有物理存儲空間匯集到精簡池中進行統一管理，通過在精簡池上創建的精簡LUN（Logical?Unit?Number，邏輯單元號）按需從精簡池獲得物理存儲空間，精簡LUN，即精簡卷，也稱為Thin?LUN。自動精簡配置技術的使用可以簡化存儲資源的配置管理，節約物理存儲資源。在自動精簡配置技術中，元數據主要用于保存精簡LUN邏輯地址和物理地址的映射關系（A?Logic?Address?And?Physical?Address?Mapping，LPM）。

現有技術中，自動精簡配置技術采用B樹來存儲元數據，可以有效提高元數據的訪問效率，具有很好的擴展性。但是，在某些場景下（例如元數據量較少時），采用B樹存儲元數據并不合適，而且元數據的鍵值固定為精簡LUN的邏輯地址，不能滿足根據其他信息進行元數據查找的需求，現有的元數據存儲方式缺少靈活性。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供了一種元數據的構建系統及其方法，以解決元數據存儲缺少靈活性的問題。

第一方面，提供一種元數據的構建方法，其包括以下步驟:接收讀取數據或寫入數據的請求；根據請求中的邏輯地址查詢元數據的索引區，判斷邏輯地址在元數據的索引區中是否存在，其中，元數據包括索引區、邏輯地址和物理地址映射關系區，索引區記錄有邏輯地址和物理地址的映射關系在邏輯地址和物理地址映射關系區中的存儲地址；若存在，則根據索引區中邏輯地址對應的邏輯地址和物理地址的映射關系在邏輯地址和物理地址映射關系區中的存儲地址，在邏輯地址和物理地址映射關系區中查詢邏輯地址和物理地址的映射關系，獲取與邏輯地址對應的物理地址，并根據物理地址讀取數據或寫入數據；若不存在，則當請求為讀取數據請求時，讀取到的數據為全0；當請求為寫入數據請求時，為邏輯地址分配物理地址，并將邏輯地址和分配的物理地址的映射關系存儲在邏輯地址和物理地址映射關系區中，在索引區中為新增加的邏輯地址和分配的物理地址的映射關系建立相應的索引記錄，根據物理地址寫入數據。

結合第一方面，在第一種可能的實現方式中，方法還包括：在創建精簡卷Thin?LUN時，設置索引區的索引類型。

結合第一方面的第一種可能的實現方式，在第二種可能的實現方式中，在索引區為新增加的邏輯地址和分配的物理地址的映射關系建立相應的索引記錄，包括：在索引區為新增加的邏輯地址和分配的物理地址的映射關系根據設置的索引類型建立相應的索引記錄。

結合第一方面或第一方面的第一種或第二種可能的實現方式，在第三種可能的實現方式中，索引區中針對同一邏輯地址和物理地址的映射關系建立不同鍵值KEY的至少兩個索引。

結合第一方面的第三種可能的實現方式，在第四種可能的實現方式中，在索引區為新增加的邏輯地址和分配的物理地址的映射關系建立相應的索引記錄包括：在索引區為新增加的邏輯地址和分配的物理地址的映射關系依次在至少兩個索引中分別建立相應的索引記錄。

第二方面，提供一種元數據的構建系統，其包括：IO單元，用于接收讀取數據或寫入數據的請求；處理單元，用于根據IO單元獲取的請求中的邏輯地址查詢元數據的索引區，判斷邏輯地址在元數據的索引區中是否存在，其中，元數據包括索引區、邏輯地址和物理地址映射關系區，索引區記錄有邏輯地址和物理地址的映射關系在邏輯地址和物理地址映射關系區中的存儲地址；若邏輯地址在元數據的索引區中存在，則處理單元，還用于根據索引區中邏輯地址對應的邏輯地址和物理地址的映射關系在邏輯地址和物理地址映射關系區中的存儲地址，在邏輯地址和物理地址映射關系區中查詢邏輯地址和物理地址的映射關系，獲取與邏輯地址對應的物理地址，并根據物理地址讀取數據或寫入數據；若邏輯地址在元數據的索引區中不存在，則當請求為讀取數據請求時，IO單元，還用于讀取為全0的數據；當請求為寫入數據請求時，處理單元，還用于為邏輯地址分配物理地址，并將邏輯地址和分配的物理地址的映射關系存儲在邏輯地址和物理地址映射關系區中，并在索引區中為新增加的邏輯地址和分配的物理地址的映射關系建立相應的索引記錄；IO單元，還用于根據物理地址寫入數據。

結合第二方面，在第一種可能的實現方式中，處理單元，還用于在創建精簡卷時，設置索引區的索引類型。