[發(fā)明專(zhuān)利]一種實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)系統(tǒng)自動(dòng)精簡(jiǎn)配置全額分配的系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410011641.7
• 申請(qǐng)日: 2014-01-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103744792B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 溫源;張宇;文中領(lǐng);梁志誠(chéng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F12/02
• 分類(lèi)號(hào): G06F12/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)系統(tǒng)自動(dòng)精簡(jiǎn)配置全額分配的系統(tǒng)架構(gòu)，通常用于存儲(chǔ)系統(tǒng)中，旨在提供一種對(duì)自動(dòng)精簡(jiǎn)配置存儲(chǔ)池空間進(jìn)行全額分配的系統(tǒng)架構(gòu)。采用該系統(tǒng)架構(gòu)，可以自動(dòng)的、全額的分配用戶指定的存儲(chǔ)池空間，創(chuàng)建的邏輯卷屬性類(lèi)似傳統(tǒng)邏輯卷的屬性。本發(fā)明能夠自動(dòng)的、按指定容量全額分配自動(dòng)精簡(jiǎn)配置的存儲(chǔ)池空間，能夠在自動(dòng)精簡(jiǎn)配置的系統(tǒng)中，滿足用戶使用類(lèi)似傳統(tǒng)屬性邏輯卷（非自動(dòng)精簡(jiǎn)配置功能）的訴求。

技術(shù)背景

自動(dòng)精簡(jiǎn)配置存儲(chǔ)方案能夠給操作系統(tǒng)提供大容量的虛擬驅(qū)動(dòng)器。這種技術(shù)的核心是“虛空的”。簡(jiǎn)單的說(shuō)，實(shí)際的物理存儲(chǔ)設(shè)備可能并沒(méi)有這么多，而讓操作系統(tǒng)認(rèn)為有這么大的存儲(chǔ)空間。這主要是因?yàn)槠髽I(yè)中的數(shù)據(jù)往往也是在逐漸增加，而不是一開(kāi)始就有這么多。

自動(dòng)精簡(jiǎn)配置擴(kuò)展了存儲(chǔ)管理功能，雖然實(shí)際分配的物理容量小，但可以為操作系統(tǒng)提供超大容量的虛擬存儲(chǔ)空間。隨著應(yīng)用寫(xiě)入的數(shù)據(jù)越來(lái)越多，實(shí)際存儲(chǔ)空間也可以及時(shí)擴(kuò)展，而無(wú)需手動(dòng)擴(kuò)展。換句話說(shuō)，自動(dòng)精簡(jiǎn)配置提供的是“運(yùn)行時(shí)空間”，可以顯著減少已分配但是未使用的存儲(chǔ)空間。

但是，為了完善自動(dòng)精簡(jiǎn)配置系統(tǒng)架構(gòu)，還應(yīng)該提供類(lèi)似傳統(tǒng)屬性的邏輯卷，因?yàn)椴⒎撬杏脩舳夹枰詣?dòng)精簡(jiǎn)配置的功能。比如，有些用戶能夠準(zhǔn)確的預(yù)知自己需要多大的存儲(chǔ)空間用以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)信息；還有些分檔保存數(shù)據(jù)信息的用戶，只需要將已知數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)系統(tǒng)中，而不需要考慮未來(lái)空間的持續(xù)增長(zhǎng)。

自動(dòng)精簡(jiǎn)配置將所有的存儲(chǔ)空間匯集到一個(gè)資源池中，并使用統(tǒng)一大小的“塊”將空間劃分，最終，全額分配的單位就是資源池中的“塊”。

在自動(dòng)精簡(jiǎn)配置全額分配中，采用全額分配技術(shù)，該技術(shù)會(huì)根據(jù)用戶指定的邏輯卷容量大小，一次性將存儲(chǔ)池空間對(duì)應(yīng)的空間容量分配給全額分配卷。這種分配方式是一次性的，并且會(huì)立即占用實(shí)際的存儲(chǔ)空間。

自動(dòng)精簡(jiǎn)配置包括存儲(chǔ)池和全額分配卷。其中存儲(chǔ)池空間是占用實(shí)際物理空間，而全額分配卷就是通過(guò)虛擬映射提供給操作系統(tǒng)的虛擬驅(qū)動(dòng)器，并占用實(shí)際物理空間。由存儲(chǔ)池向全額分配卷提供存儲(chǔ)空間，一個(gè)存儲(chǔ)池可以對(duì)應(yīng)多個(gè)全額分配卷，但是多個(gè)全額分配卷的容量總和不能超過(guò)存儲(chǔ)池的容量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：為了保證自動(dòng)精簡(jiǎn)配置正常運(yùn)行，自動(dòng)精簡(jiǎn)配置的全額分配急需解決三方面問(wèn)題，一個(gè)是自動(dòng)精簡(jiǎn)配置全額分配的分配算法問(wèn)題，為了保證分配存儲(chǔ)池空間的正確性，我們需要設(shè)計(jì)一個(gè)精準(zhǔn)的全額分配算法；另一個(gè)是解決并發(fā)訪問(wèn)的問(wèn)題，要保證對(duì)同一個(gè)存儲(chǔ)池同一個(gè)塊的全額分配的互斥性，避免并發(fā)分配同一個(gè)塊，保證分配塊的唯一性；最后一個(gè)是保證全額分配卷的特有屬性，因?yàn)轭?lèi)似傳統(tǒng)屬性的邏輯卷，所以不能夠帶有精簡(jiǎn)回收的功能，保證全額分配屬性的永久性。

通過(guò)該系統(tǒng)架構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)精簡(jiǎn)設(shè)備存儲(chǔ)池的全額分配，存儲(chǔ)池空間按用戶指定容量全額分配，能夠創(chuàng)建具有傳統(tǒng)屬性的全額分配邏輯卷，滿足不同使用者的需求，完善自動(dòng)精簡(jiǎn)配置的系統(tǒng)架構(gòu)。

本發(fā)明能夠全額分配存儲(chǔ)池空間，通過(guò)按指定容量全額分配將存儲(chǔ)池空間自動(dòng)分配給全額分配卷以供使用者使用，使用者無(wú)需人工干預(yù)全額分配過(guò)程。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

一種實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)系統(tǒng)自動(dòng)精簡(jiǎn)配置全額分配的系統(tǒng)架構(gòu)，該架構(gòu)支持在不同的操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)精簡(jiǎn)配置存儲(chǔ)池空間的全額分配。

在自動(dòng)全額分配算法上，采用先完成存儲(chǔ)池實(shí)際存儲(chǔ)空間塊的分配，然后再完成存儲(chǔ)池到全額分配卷的塊的映射過(guò)程，保證全額分配過(guò)程的正確性。針對(duì)全額分配過(guò)程，采用塊管理機(jī)制，只允許一個(gè)數(shù)據(jù)塊有一個(gè)分配者，從而在按需分配的過(guò)程中，避免并發(fā)操作同一個(gè)塊的事件發(fā)生，保證分配數(shù)據(jù)塊的唯一性。為了保證在自動(dòng)精簡(jiǎn)配置系統(tǒng)下全額分配的特性，屏蔽全額分配卷的精簡(jiǎn)回收屬性，保證全額分配特性的永久性；

該系統(tǒng)架構(gòu)包括：1）參數(shù)分析處理模塊；2）塊管理模塊；3）空間驗(yàn)證模塊；4）塊分配模塊；5）分配塊映射模塊；6）精簡(jiǎn)回收屏蔽模塊，其中：

模塊1）參數(shù)分析處理模塊，根據(jù)用戶指定的參數(shù)，包括容量大小、設(shè)備ID，處理參數(shù)信息，分析計(jì)算所需存儲(chǔ)池空間塊的數(shù)量；

模塊2）塊管理模塊，處理并發(fā)分配操作，對(duì)于每一個(gè)塊，只支持一個(gè)分配操作；提供緩存數(shù)據(jù)的刷新操作，將緩存中數(shù)據(jù)刷寫(xiě)至磁盤(pán)，針對(duì)全額分配提供獲取寫(xiě)鎖、刷新數(shù)據(jù)等操作；

模塊3）空間驗(yàn)證模塊，判斷自動(dòng)精簡(jiǎn)配置存儲(chǔ)池是否還有剩余空間，如果沒(méi)有剩余空間就嘗試釋放一些無(wú)用的存儲(chǔ)池空間，如果有剩余空間返回0，如果沒(méi)有剩余空間返回?zé)o空間（-ENOSPC）；