[發明專利]用于存儲設備區的標記

在審

• 申請號: 201580055654.7
• 申請日: 2015-10-12
• 公開（公告）號: CN106796493A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: J.奧欣斯;J.斯塔克斯
• 申請（專利權）人: 微軟技術許可有限責任公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 孫之剛,陳嵐

背景技術

存在許多已知的方式以用于使操作系統管理基于區塊（block）的存儲設備，諸如盤驅動器、虛擬盤、存儲區域網絡（SAN）盤等。典型地，操作系統提供存儲堆棧，該存儲堆棧可以包括文件系統和一個或多個層和驅動器，該驅動器調解（intermediate）文件系統與存儲設備之間的交換。文件系統提供對存儲在存儲設備中的數據的組織和結構，存儲堆棧的其它層處置文件系統與存儲設備之間的交換，并且存儲設備在區塊中存儲數據并且提供相關的存儲管理功能性。例如，操作系統可能具有ext3文件系統、SCSI（小型計算機系統接口）子系統和SCSI盤驅動器，其以已知的方式協作。

最近，虛擬設備已經成為用于諸如盤驅動器之類的硬件存儲設備的常見代替物。虛擬盤或虛擬存儲設備的大多數實現使用特殊類型的容器或文件，其充當用于對應虛擬盤的后備儲存器（要稱為“存儲設備”，該術語在本文中用于指代基于物理和虛擬區塊的存儲設備兩者），諸如虛擬硬盤（VHD）格式、虛擬機器盤（VMDK）格式、虛擬桌面基礎設施（VDI）格式和其它格式。

虛擬和非虛擬的存儲設備二者的某些使用場景引起低效性。例如，時常調用存儲設備以存儲可能要求或可能不要求跨諸如操作系統崩潰、操作系統重啟、存儲設備復制、備份等之類的事件的持久性的數據。然而，之前的存儲設備和支持操作系統存儲堆棧已經將所有存儲的數據視為是等同的。例如，視頻編輯應用可能具有為了數據的“擦除”臨時存儲所預留的大存儲空間。

考慮具有操作系統的機器。操作系統可以具有頁面或交換文件。為了騰空存儲器，未處于通過操作系統的使用中的代碼和數據可以被寫入到交換文件，該交換文件通常存儲在盤上（在該示例中，“盤”還可以是虛擬盤或任何其它基于區塊的設備）。交換文件中的數據可以在必要時被挑剔（fault）回到存儲器中。當機器被重啟時，交換文件的內容通常變得不相關，因為文件的內容是臨時的。然而，操作系統已經以與所有其它盤I/O已經被處置的近乎相同的方式處置了去到操作系統的交換文件的I/O（輸入/輸出）。也就是說，操作系統可以在不考慮所存儲的數據的性質的情況下確保：對交換文件的寫入被存儲到盤，交換文件I/O關于其它I/O交易正確地排序等。此外，盤上的交換文件可能以與該盤上的任何其它數據相同的方式來處置。例如，當對盤進行備份時對交換文件進行備份，并且當跨網絡拷貝盤時（例如當復制或遷移虛擬機（VM）時），通過網絡輸送交換文件。

一般地，存儲系統將所有數據視為等同的，并且未能解決各種存儲相關的低效性。本文所描述的技術涉及使得能夠實現針對基于區塊的存儲設備的區分的存儲。

發明內容

僅僅為了介紹以下在具體實施方式中討論的一些概念而包括以下概述。本概述不是全面的，并且不旨在描述所要求保護的主題的范圍，該所要求保護的主題的范圍通過在結尾處呈現的權利要求來闡述。

計算設備管理對基于區塊的存儲設備的訪問。計算設備具有操作系統，所述操作系統具有存儲堆棧。存儲堆棧可以具有文件系統、驅動基于區塊的存儲設備的設備驅動器，以及在設備驅動器與文件系統之間進行調解的存儲組件（以下描述）。文件系統可以接收標記由文件系統管理并且存儲在存儲設備上的文件的請求。作為響應，文件系統請求存儲組件標記對應于該文件的區塊。設備驅動器向存儲設備轉發或轉化（translate）來自存儲組件的請求。進而，存儲設備存儲區塊的記號（indicia）。存儲在所標識的區塊中的數據可以接收通過存儲設備和/或操作系統的區分的處置，該處置諸如后備儲存器、優先處置或其它的特定選擇。

以下將參照結合隨附各圖考慮的以下詳細描述來解釋伴隨特征中的許多個。

附圖說明

本描述將從根據隨附各圖進行閱讀的以下詳細描述更好理解，其中在隨附描述中，相同的參考標號用于指代相同的部分。

圖1示出計算設備的存儲特征。

圖2示出被擴充以促進存儲設備中的存儲區（region）的區分的處置的存儲系統。

圖3示出存儲設備的示例。

圖4示出用于處置對被標記用于區分的存儲的文件的寫入的步驟。

圖5示出接收寫入請求的存儲設備。

圖6示出計算設備的細節。

具體實施方式

以下討論的實施例涉及基于區塊的存儲設備中的區分的存儲。討論將以架構概覽為開始。接著將描述用于設立和實現區分的存儲的一般過程。接著將描述針對不同存儲標準的實現細節，隨后是針對區分的存儲的使用場景和性能增強的討論。