[發(fā)明專利]可擴(kuò)展存儲系統(tǒng)架構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710893444.6
• 申請日: 2017-09-27
• 公開（公告）號: CN109558070B
• 公開（公告）日: 2023-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳忠杰;易正利
• 申請（專利權(quán)）人: 北京憶恒創(chuàng)源科技股份有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06;G06F9/50;G06F11/10
• 代理公司: 北京卓特專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11572
• 代理人: 段宇

提供了可擴(kuò)展存儲系統(tǒng)架構(gòu)。所提供的可擴(kuò)展架構(gòu)的存儲系統(tǒng)的處理IO請求的方法，包括：響應(yīng)于接收IO請求，獲取同IO請求對應(yīng)的復(fù)合條帶操作單元；其中復(fù)合條帶操作單元包括一個或多個條帶操作單元，每個條帶操作單元包括一個或多個基本操作單元；復(fù)合條帶操作單元，為所述復(fù)合條帶操作單元所包括的一個或多個條帶操作單元分配資源；復(fù)合條帶操作單元按順序執(zhí)行所述一個或多個條帶操作單元；以及指示所述IO請求處理完成。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及存儲系統(tǒng)，更具體地，涉及功能與性能可擴(kuò)展的存儲系統(tǒng)的IO處理架構(gòu)。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的RAID(Redundant?Arrays?of?Independent?Disks，獨(dú)立磁盤冗余陣列)技術(shù)將多個物理驅(qū)動器(例如，磁盤)聚合成盤組，在盤組上劃分條帶，每個條帶上通過冗余技術(shù)對數(shù)據(jù)提供保護(hù)?，F(xiàn)有技術(shù)的RAID系統(tǒng)中，當(dāng)多個驅(qū)動器中的一個或多個發(fā)生故障，會啟動備用驅(qū)動器，并進(jìn)行數(shù)據(jù)重構(gòu)，以保持RAID系統(tǒng)的數(shù)據(jù)保護(hù)能力以及性能。在故障驅(qū)動器被更換后，需要再將備用驅(qū)動器中的數(shù)據(jù)復(fù)制回新驅(qū)動器。RAID系統(tǒng)可提供多種數(shù)據(jù)保護(hù)級別，例如，RAID5系統(tǒng)能糾正一塊驅(qū)動器發(fā)生故障，而RAID6系統(tǒng)能糾正兩塊驅(qū)動器發(fā)生的故障。

RAID技術(shù)加長了IO路徑，加大了計(jì)算開銷。為了充分發(fā)揮多塊SSD驅(qū)動器的性能，通常采用多核多CPU技術(shù)，盡可能讓各個CPU并發(fā)處理IO請請求，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)保護(hù)和高性能的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容

在本申請中，采用存儲資源池架構(gòu)，將驅(qū)動器提供的所有的存儲資源進(jìn)行池化處理，然后通過分配器將資源動態(tài)分配給存儲對象。當(dāng)驅(qū)動器盤出現(xiàn)故障時(shí)，針對存儲對象進(jìn)行重構(gòu)。在存儲系統(tǒng)的各驅(qū)動器資源使用不均衡時(shí)，發(fā)起數(shù)據(jù)遷移。

存儲系統(tǒng)需要管理海量的存儲資源，并提供擴(kuò)展性，以迅速適應(yīng)存儲容量與計(jì)算資源的擴(kuò)充。以及為應(yīng)對大規(guī)模并發(fā)IO，希望分離IO的數(shù)據(jù)與對IO的處理過程，以提供具有更好的擴(kuò)展性的存儲系統(tǒng)。

根據(jù)本申請的第一方面，提供了根據(jù)本申請第一方面的第一處理IO請求的方法，包括：響應(yīng)于接收IO請求，獲取同IO請求對應(yīng)的復(fù)合條帶操作單元；其中復(fù)合條帶操作單元包括一個或多個條帶基本操作單元，每個條帶基本操作單元包括一個或多個基本操作單元；復(fù)合條帶操作單元，為所述復(fù)合條帶操作單元所包括的一個或多個條帶基本操作單元分配資源；復(fù)合條帶操作單元按順序執(zhí)行所述一個或多個條帶基本操作單元；以及指示所述IO請求處理完成。

根據(jù)本申請第一方面的第一處理IO請求的方法，提供了根據(jù)本申請第一方面的第二處理IO請求的方法，其中根據(jù)IO請求所訪問的條帶，為IO請求所訪問的每個條帶獲取對應(yīng)的復(fù)合條帶操作單元；其中每個復(fù)合條帶操作單元僅訪問單一條帶中被所述IO請求訪問的區(qū)域。

根據(jù)本申請第一方面的第一或第二處理IO請求的方法，提供了根據(jù)本申請第一方面的第三處理IO請求的方法，其中根據(jù)IO請求的類型，獲取同IO請求的類型相對應(yīng)的復(fù)合條帶操作單元。

根據(jù)本申請第一方面的第一至第三處理IO請求的方法之一，提供了根據(jù)本申請第一方面的第四處理IO請求的方法，還包括：響應(yīng)于接收IO請求，還獲取可用的IO處理單元，由獲取的IO處理單元獲取同IO請求對應(yīng)的復(fù)合條帶操作單元。

根據(jù)本申請第一方面的第四處理IO請求的方法，提供了根據(jù)本申請第一方面的第五處理IO請求的方法，其中若IO請求是寫請求，為IO請求獲取可用的IO處理單元；以及若IO請求是讀請求，直接對IO請求進(jìn)行處理。

根據(jù)本申請第一方面的第四或第五處理IO請求的方法，提供了根據(jù)本申請第一方面的第六處理IO請求的方法，其中指派給第一IO請求的IO處理單元專用于處理第一IO請求，在第一IO請求處理完成前，IO處理單元不會被指派給其他IO請求。