[發(fā)明專利]用于保護(hù)信息使能的存儲(chǔ)卷的后臺(tái)初始化

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480030951.1
• 申請日: 2014-04-25
• 公開（公告）號: CN105247489B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫偉;D·哈姆里克;T·賽古拉
• 申請（專利權(quán)）人: NETAPP股份有限公司
• 主分類號: G06F11/08
• 分類號: G06F11/08
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所11256
• 代理人: 酆迅

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求2013年4月29日提交的美國臨時(shí)專利申請No.61/817,166的權(quán)益，該申請的內(nèi)容明確地通過引用并入本文。

本申請要求2013年7月31日提交的美國專利申請No.13/956,013的權(quán)益，該申請的內(nèi)容明確地通過引用并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

所公開的技術(shù)的至少一個(gè)實(shí)施例涉及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，更具體地，涉及用于對保護(hù)信息(PI)使能的存儲(chǔ)卷執(zhí)行后臺(tái)初始化的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)控制器是用于代表網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)或多個(gè)主機(jī)存儲(chǔ)和檢索數(shù)據(jù)的處理系統(tǒng)。存儲(chǔ)控制器代表一個(gè)或多個(gè)主機(jī)進(jìn)行操作以在一組大容量存儲(chǔ)裝置(例如，基于磁或光存儲(chǔ)的盤、固態(tài)驅(qū)動(dòng)器或帶)中存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)。一些存儲(chǔ)控制器被設(shè)計(jì)為通常像在附網(wǎng)存儲(chǔ)(NAS)環(huán)境下使用的文件服務(wù)器的情況那樣，服務(wù)于來自主機(jī)的文件級別請求。其他存儲(chǔ)控制器被設(shè)計(jì)為與在存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(SAN)環(huán)境下使用的存儲(chǔ)控制器一樣地服務(wù)于來自主機(jī)的塊級別請求。

還有的其他的存儲(chǔ)控制器能夠像加利福尼亞州森尼韋爾市的NetApp公司制造的各種存儲(chǔ)控制器的情況那樣，服務(wù)于文件級別請求和塊級別請求兩者。

存儲(chǔ)控制器常用的功能是存儲(chǔ)子系統(tǒng)的初始化。在一些實(shí)現(xiàn)中，存儲(chǔ)控制器可以使存儲(chǔ)子系統(tǒng)的(一個(gè)或多個(gè))驅(qū)動(dòng)器上的存儲(chǔ)空間中的一些或全部在這些驅(qū)動(dòng)器一旦被適當(dāng)?shù)爻跏蓟涂晒┛蛻舳讼到y(tǒng)使用。例如，這些驅(qū)動(dòng)器中的每個(gè)可以被實(shí)現(xiàn)為單個(gè)驅(qū)動(dòng)器、多個(gè)驅(qū)動(dòng)器(例如，RAID組)或(一個(gè)或多個(gè))大容量存儲(chǔ)裝置。大容量存儲(chǔ)子系統(tǒng)中的信息存儲(chǔ)可以被實(shí)現(xiàn)為一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)卷，所述存儲(chǔ)卷包括合作定義所述(一個(gè)或多個(gè))卷上的卷塊編號(VBN)空間的總體邏輯布置的物理存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)器(例如，盤)集合。每個(gè)邏輯卷一般，但不一定，與它自己的文件系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)。

邏輯卷/文件系統(tǒng)內(nèi)的驅(qū)動(dòng)器可以被組織為一個(gè)或多個(gè)組，其中，每個(gè)組可以被作為獨(dú)立(或廉價(jià))磁盤冗余陣列(RAID)操作。大多數(shù)RAID實(shí)現(xiàn)(例如，RAID-6級別實(shí)現(xiàn))通過數(shù)據(jù)“條”在RAID組中的給定數(shù)量的物理驅(qū)動(dòng)器上的冗余寫入以及關(guān)于條狀數(shù)據(jù)的奇偶校驗(yàn)信息的適當(dāng)存儲(chǔ)來提高數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的可靠性/完整性。然而，必須例如使用中間可用格式(IAF)后臺(tái)初始化處理來對RAID卷進(jìn)行初始化。IAF后臺(tái)初始化處理確保在被客戶端系統(tǒng)通過下述方式使用(例如，讀取或?qū)懭?之前(或者與此同時(shí))RAID卷上的奇偶校驗(yàn)是一致的：讀取未初始化區(qū)域中的數(shù)據(jù)(例如，條狀數(shù)據(jù))，計(jì)算奇偶校驗(yàn)信息，并且將計(jì)算的奇偶校驗(yàn)信息存儲(chǔ)在RAID組中的適當(dāng)?shù)奈锢肀P上。

在引入保護(hù)信息(PI)使能的RAID卷的情況下，IAF處理必須確保物理驅(qū)動(dòng)器上的所有塊都包含正確的PI。PI信息通常包括指示邏輯塊地址的參考標(biāo)簽字段，這些邏輯塊地址在一些配置(例如，具有類型-1保護(hù)的RAID卷)中在驅(qū)動(dòng)器上的條段之間是不連續(xù)的。在這些配置中，IAF后臺(tái)初始化過程限于單個(gè)條段的輸入/輸出“I/O”大小，因?yàn)镻I被順序地插入在驅(qū)動(dòng)器信道中。因此，PI使能的RAID卷的引入防止后臺(tái)初始化過程讀取和/或?qū)懭氪蟮臄?shù)據(jù)組塊以插入和/或驗(yàn)證保護(hù)信息。

不幸的是，因?yàn)镮AF過程限于單個(gè)條段的I/O大小，所以IAF后臺(tái)初始化過程可能要花大約多個(gè)月或更長時(shí)間來初始化大型存儲(chǔ)系統(tǒng)。該問題可能是由于驅(qū)動(dòng)器頭在存儲(chǔ)子系統(tǒng)的盤陣列處的移動(dòng)過大而導(dǎo)致的。此外，在后臺(tái)初始化處理期間，初始化的區(qū)域的主機(jī)I/O的性能嚴(yán)重降低。

附圖說明

本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例在附圖中以舉例的方式被例示，而非限制，在附圖中，相似的標(biāo)號指示類似的元件。

圖1是例示網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)的例子的框圖。

圖2是例示可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)服務(wù)器的存儲(chǔ)控制器的例子的示圖。

圖3示意性地例示存儲(chǔ)服務(wù)器中的存儲(chǔ)操作系統(tǒng)的架構(gòu)的例子。

圖4例示用于對保護(hù)信息使能的存儲(chǔ)卷執(zhí)行后臺(tái)初始化的示例方案。

圖5例示基于保護(hù)信息使能的RAID的系統(tǒng)上的各種數(shù)據(jù)組塊的示例內(nèi)容。

圖6例示用于插入保護(hù)信息的示例技術(shù)。

圖7例示包括從基于保護(hù)信息使能的RAID的系統(tǒng)并行地讀取數(shù)據(jù)的多個(gè)條段的示例初始化處理。

圖8例示包括將數(shù)據(jù)的多個(gè)條段并行地寫入到基于保護(hù)信息使能的RAID的系統(tǒng)的示例初始化處理。

圖9例示用于基于保護(hù)信息使能的RAID的系統(tǒng)的示例后臺(tái)初始化處理。

具體實(shí)施方式