[發(fā)明專利]一種分布式存儲空間的管理方法和分布式存儲系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2013-11-13
• 公開（公告）號: CN103634379B
• 公開（公告）日: 2017-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 肖祖仁
• 申請（專利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04L12/24
• 代理公司: 北京同達(dá)信恒知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11291
• 代理人: 黃志華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及磁盤存儲技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種分布式存儲空間的管理方法和分布式存儲系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著全球進(jìn)入大數(shù)據(jù)時代，存儲技術(shù)和存儲業(yè)務(wù)不斷革新，存儲系統(tǒng)的形式得到了極大延伸。隨著快照技術(shù)和數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)被相繼提出，包括最近非常熱門的“虛擬機(jī)”和“云計算”技術(shù)，都極大的促進(jìn)了存儲技術(shù)的發(fā)展。

在存儲技術(shù)中，存儲空間的分配是最基本也是最重要的技術(shù)之一。目前有一種利用堆棧和事務(wù)機(jī)制實現(xiàn)的存儲空間的分配方案：將包含有存儲設(shè)備服務(wù)器的存儲系統(tǒng)的容量合并成統(tǒng)一的存儲池Pool，當(dāng)終端側(cè)向存儲設(shè)備服務(wù)器發(fā)送存儲空間分配請求時，存儲設(shè)備服務(wù)器中的控制器作為邏輯卷Volume和Pool的工作控制器，控制Volume從堆棧中獲取已分配的存儲空間的信息，比如存儲空間的標(biāo)識（Identity，ID），這一操作屬于前臺事務(wù)；而堆棧中已分配的存儲空間的ID是控制器控制Pool分配存儲空間，再將分配的存儲空間的存儲空間的ID向堆棧中添加的，這一操作屬于后臺事務(wù)。

目前為了提高存儲設(shè)備服務(wù)器存儲數(shù)據(jù)時的安全性，通常一個存儲設(shè)備服務(wù)器中都設(shè)置有兩個控制器，包括一個主控制器和一個備用控制器。那么當(dāng)Volume和Pool的工作控制器不在同一節(jié)點時，如圖1所示，為Volume和Pool的工作控制器不在同一節(jié)點時的存儲空間分配示意圖，其中，A控制器作為Volume的工作控制器，B控制器作為Pool的工作控制器。參考圖1，后臺事務(wù)的兩個階段“控制Pool分配存儲空間”和“向堆棧中添加分配的存儲空間的ID”需要由A控制器和B控制器分別完成，而傳統(tǒng)的事務(wù)機(jī)制只支持在一個控制器上執(zhí)行一系列操作，無法支持這種跨控制器的操作。因此，必須對傳統(tǒng)的事務(wù)機(jī)制進(jìn)行改進(jìn)，需要完成雙端鏡像、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、雙端互斥、狀態(tài)遷移等一系列操作，這樣做過于復(fù)雜繁瑣，可擴(kuò)展性和可維護(hù)性也比較差，還會影響存儲空間的分配效率。

另外，A控制器既要從堆棧中獲取存儲空間的ID，又要在B控制器的控制下向堆棧添加存儲空間的ID，即前臺事務(wù)和后臺事務(wù)需要對同一個堆棧進(jìn)行修改，該修改過程包括內(nèi)存準(zhǔn)備階段和提交硬盤階段。那么當(dāng)前臺事務(wù)和后臺事務(wù)同時對同一個堆棧進(jìn)行修改時，為了避免兩個事務(wù)相互影響而無法滿足事務(wù)的數(shù)據(jù)一致性的特點，可以在內(nèi)存準(zhǔn)備階段加鎖保護(hù)，使這兩個事務(wù)可以分先后順序執(zhí)行，不會相互影響，但是在提交硬盤階段卻無法加鎖保護(hù)，所以仍然可能導(dǎo)致事務(wù)的數(shù)據(jù)不一致，因此同樣要對傳統(tǒng)的事務(wù)機(jī)制進(jìn)行改進(jìn)，仍然存在上述的復(fù)雜繁瑣、可擴(kuò)展性和可維護(hù)性比較差和存儲空間的分配效率較低的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例提供一種分布式存儲空間的管理方法和分布式存儲系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中當(dāng)邏輯卷和存儲池的工作控制器不在同一節(jié)點時存在的分配過程復(fù)雜繁瑣、可擴(kuò)展性和可維護(hù)性比較差和存儲空間的分配效率較低的問題。

第一方面，提供一種分布式存儲空間的管理方法，應(yīng)用于分布式存儲系統(tǒng)中，所述分布式存儲系統(tǒng)中包含至少一個存儲空間服務(wù)器，在創(chuàng)建邏輯卷時，所述邏輯卷的工作控制器所在節(jié)點為第二控制節(jié)點，所述邏輯卷對應(yīng)的存儲池的工作控制器所在節(jié)點為第一控制節(jié)點，所述方法包括：

第一控制節(jié)點確定第一分配隊列中存儲的存儲空間標(biāo)識信息所指示的存儲空間的容量；所述第一分配隊列中存儲的存儲空間標(biāo)識信息能夠被第二控制節(jié)點獲取；

當(dāng)所述容量小于預(yù)先設(shè)置的容量閾值時，獲取所述第一控制節(jié)點所在的存儲設(shè)備服務(wù)器中存儲的未分配的存儲空間的存儲空間標(biāo)識信息，和/或第二分配隊列中存儲的未分配的存儲空間的存儲空間標(biāo)識信息；其中，所述第二分配隊列中存儲的存儲空間標(biāo)識信息是除所述第一控制節(jié)點和所述第二控制節(jié)點之外的其它控制節(jié)點對自身所在的存儲設(shè)備服務(wù)器中未分配的存儲空間進(jìn)行分配得到的；

將獲取的未分配的存儲空間的存儲空間標(biāo)識信息存儲到所述第一分配隊列中；

其中，每個存儲空間標(biāo)識信息所指示的存儲空間均是根據(jù)對存儲空間服務(wù)器中的每個硬盤的空間進(jìn)行切分得到硬盤切分單元CK，再對由來自不同硬盤的CK組成的存儲集合CKG進(jìn)行劃分得到的。

結(jié)合第一方面，在第一種可能的實現(xiàn)方式中，所述方法還包括：

所述第二控制節(jié)點接收到存儲空間分配請求消息后，從所述第一分配隊列中獲取與所述存儲空間分配請求消息請求的存儲空間大小對應(yīng)的存儲空間標(biāo)識信息；

將獲取到的存儲空間標(biāo)識信息反饋給所述存儲空間分配請求消息的發(fā)送方，使所述發(fā)送方能夠?qū)?shù)據(jù)存儲到由獲取到的存儲空間標(biāo)識信息所指示的存儲空間組成的邏輯卷中。