[發(fā)明專利]基于Thin?LUN的存儲(chǔ)空間配置方法、數(shù)據(jù)寫入方法及存儲(chǔ)設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710463925.3
• 申請(qǐng)日: 2017-06-19
• 公開（公告）號(hào): CN107239412A
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳武雄
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州宏杉科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G06F12/0804
• 分類號(hào): G06F12/0804
• 代理公司: 北京博思佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11415
• 代理人: 林祥

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N基于Thin?LUN的存儲(chǔ)空間配置方法，該方法應(yīng)用于存儲(chǔ)系統(tǒng)，該方法包括：獲取存儲(chǔ)系統(tǒng)的Thin?LUN中各邏輯地址塊的邏輯地址映射的更新頻率；按照更新頻率的大小順序?qū)⑦壿嫷刂酚成鋭澐殖刹煌燃?jí)的更新頻段的邏輯地址映射區(qū)段；將Thin?LUN對(duì)應(yīng)的物理存儲(chǔ)空間劃分成多個(gè)存儲(chǔ)空間片區(qū)，多個(gè)所述存儲(chǔ)空間片區(qū)包括若干個(gè)固定存儲(chǔ)空間片區(qū)，各所述固定存儲(chǔ)空間片區(qū)與各邏輯地址映射區(qū)段具有映射關(guān)系，該方法可減少由于寫入頻率差異大的數(shù)據(jù)在碎片整理時(shí)的數(shù)據(jù)移動(dòng)次數(shù)，降低碎片產(chǎn)生概率，減小碎片數(shù)量，并且可提高存儲(chǔ)系統(tǒng)的讀寫性能和使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及存儲(chǔ)領(lǐng)域，尤其涉及一種存儲(chǔ)空間配置技術(shù)。

背景技術(shù)

LUN(Logical Unit Number，邏輯單元號(hào)，又稱為邏輯單元或邏輯卷)是在存儲(chǔ)系統(tǒng)中可以被上層用戶或客戶端識(shí)別的獨(dú)立存儲(chǔ)單元(可稱為邏輯存儲(chǔ)單元)，一個(gè)LUN的存儲(chǔ)空間(可稱為邏輯存儲(chǔ)空間)來源于存儲(chǔ)池，存儲(chǔ)池具有物理存儲(chǔ)空間，該物理存儲(chǔ)空間來源于組成硬盤域的若干塊硬盤，從應(yīng)用服務(wù)器層面上看，一個(gè)LUN可被視作類似一塊可以使用的硬盤，一個(gè)LUN可以劃分成多個(gè)邏輯地址塊，每個(gè)邏輯地址塊具有編號(hào)，該編號(hào)可稱為邏輯地址；物理存儲(chǔ)空間用于實(shí)際存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，可將物理存儲(chǔ)空間分成多個(gè)物理區(qū)塊，每個(gè)物理區(qū)塊均具有物理地址，也可稱為PBA(Physics Block Address，物理區(qū)塊地址)。

傳統(tǒng)的LUN(Thick-LUN)在創(chuàng)建時(shí)會(huì)一次性將與LUN的邏輯存儲(chǔ)空間容量相等的物理存儲(chǔ)空間分配給LUN。Thin-LUN指采用按需分配的方式為Thin-LUN分配物理存儲(chǔ)空間，可以設(shè)置一個(gè)初始分配容量，創(chuàng)建時(shí)，不會(huì)為Thin-LUN分配全部容量的物理存儲(chǔ)空間，而只會(huì)分配初始容量大小的物理存儲(chǔ)空間，剩余容量的物理存儲(chǔ)空間還放在存儲(chǔ)池中，當(dāng)Thin-LUN已分配的物理存儲(chǔ)空間的使用率達(dá)到閾值的時(shí)候，會(huì)再?gòu)拇鎯?chǔ)池中劃分一定的配額的物理存儲(chǔ)空間給Thin-LUN，如此反復(fù)直到達(dá)到Thin-LUN最初設(shè)定的全部容量，并且當(dāng)上層用戶或者客戶端對(duì)數(shù)據(jù)刪除后釋放相應(yīng)的物理存儲(chǔ)空間，可對(duì)物理存儲(chǔ)空間進(jìn)行回收，這里回收指物理存儲(chǔ)空間可以被其他Thin-LUN使用，從而實(shí)現(xiàn)物理存儲(chǔ)空間的反復(fù)利用，可提升物理存儲(chǔ)空間的利用率。

Thin-LUN中通常包括地址映射模塊和物理空間管理模塊，地址映射模塊用于負(fù)責(zé)建立Thin-LUN的邏輯地址塊的邏輯地址到對(duì)應(yīng)的物理區(qū)塊的物理地址的映射，響應(yīng)來自上層用戶或者客戶端的讀寫IO請(qǐng)求或者unmap命令等進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫或物理存儲(chǔ)空間的釋放等；物理空間管理模塊用于為Thin-LUN分配物理存儲(chǔ)空間或者回收物理存儲(chǔ)空間等。

通常Thin-LUN在接到寫IO請(qǐng)求時(shí)，根據(jù)寫IO請(qǐng)求中攜帶的邏輯地址查找是否存在與該邏輯地址對(duì)應(yīng)的映射，如果存在，則在對(duì)應(yīng)物理地址的物理區(qū)塊中寫入數(shù)據(jù)，即當(dāng)寫入數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)在已存在映射的物理區(qū)塊中寫入數(shù)據(jù)，由于根據(jù)各個(gè)IO請(qǐng)求查找到的映射對(duì)應(yīng)的物理區(qū)塊連續(xù)的機(jī)率很低，因此，對(duì)于寫數(shù)據(jù)而言是隨機(jī)寫入的，這樣容易產(chǎn)生物理存儲(chǔ)空間的碎片，物理存儲(chǔ)空間利用率低，為此，現(xiàn)有一種改進(jìn)寫入數(shù)據(jù)的方法，Thin-LUN在根據(jù)寫IO請(qǐng)求查找到映射后，刪除該映射，通知物理空間管理模塊，回收刪除的映射對(duì)應(yīng)的物理區(qū)塊，并從大塊的連續(xù)物理存儲(chǔ)空間中分配一塊物理區(qū)塊，新建立分配的物理區(qū)塊的物理地址與邏輯地址的映射，然后在對(duì)應(yīng)的物理區(qū)塊中寫入數(shù)據(jù)，這樣可保證每次分配的物理區(qū)塊與上一次分配的物理區(qū)塊在物理存儲(chǔ)空間上是連續(xù)的，那么不管寫IO請(qǐng)求中的邏輯地址是順序的還是隨機(jī)的，最后寫入物理存儲(chǔ)空間中的數(shù)據(jù)都是按順序連續(xù)的，對(duì)寫IO的性能有很大的提升。