[發(fā)明專利]磁盤陣列刷盤方法及磁盤陣列刷盤裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280002903.2
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN103229136A
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張翔;董浩;李權(quán)
• 申請（專利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 劉芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實施例涉及計算機技術(shù)，尤其涉及一種磁盤陣列刷盤方法及磁盤陣列刷盤裝置。

背景技術(shù)

隨著計算機應(yīng)用技術(shù)的快速發(fā)展，隨之產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)對存儲的空間和性能的要求都在不斷提高。由于當前的主流磁盤操作中仍然存在大量的機械操作，其性能和處理器以及內(nèi)存都有較大的差距。將高速緩沖存儲器(CACHE)技術(shù)應(yīng)用于存儲領(lǐng)域，不僅可以隱藏主機時延，還可以整合數(shù)據(jù)，通過CACHE將數(shù)據(jù)以磁盤友好的方式寫入磁盤，即通過對磁盤進行刷盤，從而達到存儲系統(tǒng)最佳的吞吐量。

經(jīng)過幾十年的研究，現(xiàn)有的CACHE算法已經(jīng)趨于成熟。但是計算機提供的應(yīng)用日趨多樣化，磁盤陣列提供的空間以及性能都需要更靈活的調(diào)度方法。而同一磁盤陣列中往往會包括不同類型的盤，即使是同類型的盤組成的獨立磁盤冗余陣列(Redundant?Array?of?Independent?Disks，以下簡稱RAID)組，每個RAID組包含的成員盤數(shù)往往也會不同。同時單個RAID組中以邏輯單元號(Logic?Unit?Number，以下簡稱LUN)標識的邏輯單元的個數(shù)也在逐漸增多。

現(xiàn)有技術(shù)中，磁盤陣列的刷盤都是在邏輯單元的層面進行調(diào)度，即每個刷盤輸入輸出(Input/Output，以下簡稱IO)均針對單個邏輯單元，而在磁盤陣列中同時包括多個RAID組，每個RAID組中又有多個邏輯單元，目前的磁盤陣列刷盤方法不能對該情況進行很好地處理。比如同一個RAID組內(nèi)的多個邏輯單元，針對單個邏輯單元的刷盤IO在該邏輯單元內(nèi)是有序的，但由于需要對多個邏輯單元并發(fā)刷盤、且并發(fā)刷盤的多個邏輯單元之間的順序是離散的，表現(xiàn)在整個RAID組內(nèi)的刷盤并發(fā)IO往往是離散的。離散的刷盤并發(fā)IO會導(dǎo)致磁盤的磁臂來回跳動尋址，大量的時間消耗在磁臂尋址而非數(shù)據(jù)讀寫，對磁盤陣列的整體性能造成極大的負面影響，磁盤陣列的吞吐量較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例提供一種磁盤陣列刷盤方法及磁盤陣列刷盤裝置，用以提高磁盤陣列的刷盤效率，增加磁盤陣列的吞吐量。

第一方面，本發(fā)明實施例提供的一種磁盤陣列刷盤方法，包括：

獲取磁盤陣列中同一獨立磁盤冗余陣列RAID組中各邏輯單元按照所述各邏輯單元的物理地址的排序；將所述RAID組的刷盤并發(fā)輸入輸出IO按照各邏輯單元的物理地址的排序依次刷盤至所述RAID組中的邏輯單元，每個刷盤并發(fā)IO包括待刷盤至所述RAID組中一個邏輯單元的至少一個臟頁面。

在第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式中，所述將所述RAID組的刷盤并發(fā)輸入輸出IO按照各邏輯單元的物理地址的頁序依次刷盤至所述RAID組中的邏輯單元之前，還包括：根據(jù)待刷盤至所述磁盤陣列的臟頁面總數(shù)、待刷盤至所述RAID組的臟頁面總數(shù)和所述RAID組的并發(fā)刷盤上限，確定所述RAID組的刷盤并發(fā)IO數(shù)。

根據(jù)第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，在第一方面的第二種可能的實現(xiàn)方式中，所述根據(jù)待刷盤至所述磁盤陣列的臟頁面總數(shù)、待刷盤至所述RAID組的臟頁面總數(shù)和所述RAID組的并發(fā)刷盤上限，確定所述RAID組的刷盤并發(fā)IO數(shù)，包括：確定所述RAID組的刷盤并發(fā)IO數(shù)d_n＝M×(p_n/P)×(1-U)，其中，M為所述RAID組的并發(fā)刷盤上限，p_n為所述待刷盤至所述RAID組的臟頁面總數(shù)，P為所述待刷盤至所述磁盤陣列的臟頁面總數(shù)，U為所述磁盤陣列的當前利用率。

根據(jù)第一方面或第一方面的前兩種可能的實現(xiàn)方式之一，在第一方面的第三種可能的實現(xiàn)方式中，所述將所述RAID組的刷盤并發(fā)輸入輸出IO按照各邏輯單元的物理地址的順序依次刷盤至所述RAID組中的邏輯單元，包括：從所述RAID組的刷盤指針指向的當前邏輯單元開始遍歷；若待刷盤至所述RAID組的臟頁面不包含待刷盤至所述當前邏輯單元的臟頁面，則將所述RAID組的刷盤指針指向按照物理地址的順序排在所述當前邏輯單元下一個的另一邏輯單元；若所述待刷盤至所述RAID組的臟頁面包含待刷盤至所述當前邏輯單元的臟頁面，對所述當前邏輯單元進行刷盤。