[發明專利]結構封裝的彈性存儲

有效

• 申請號: 201780034004.3
• 申請日: 2017-05-17
• 公開（公告）號: CN109154882B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: F.吉姆伯納特;D.里瓦斯巴拉岡;K.A.多希;M.A.施米索爾;S.拉森
• 申請（專利權）人: 英特爾公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06;H04L49/356;H04L67/1095;H04L67/1097;H04L67/303
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 姜冰;楊美靈

結構封裝的彈性存儲是硬件輔助的彈性存儲，其中存儲服務器的可靠性能力通過主機結構接口（HFI）到交換機透明地抽象和管理。交換機將存儲服務器的可靠性能力抽象為彈性級別的層級中的彈性級別。彈性級別作為存儲服務器的可量化特性是由客戶端可以訪問的。響應于客戶端請求以指定的彈性級別存儲對象，交換機結構使用彈性級別來篩選哪些存儲服務器存儲對象。

技術領域一般涉及存儲系統，尤其涉及彈性存儲系統。

背景技術

在企業和云計算的環境中使用的分布式存儲基礎架構中，與高性能和集群可擴展性并肩，可靠性和防止數據丟失/不一致是關鍵要求。

為了滿足這些關鍵要求，彈性存儲系統維護信息的冗余副本(復制品)，特別是對于操作上關鍵的數據。當復制的信息從多于一個存儲元件可用時，存儲被認為是彈性的，到存儲元件的路徑具有獨立的故障模式，并且對存儲在存儲元件上的對象的更新是一致且持久的。

現有的彈性存儲系統通常要求專有的硬件-軟件存儲區域網絡(SAN)和/或網絡附屬存儲(NAS)設備。在每個SAN/NAS接入點處，數據被組織成各種結構，諸如表、命名空間、卷、文件系統等，并且最低級別的原始存儲塊被統稱為同質池化資源。結構使用存儲管理軟件層(諸如多應用編程接口(API)、訪問、協議、安全性規定等)來包含所要求的彈性特性以最小化對于軟件的上層的存儲管理的復雜性。

附圖說明

所描述的實施例在附圖的圖中通過示例而非限制的方式來示出，其中相同的附圖標記指示類似的元件，并且其中：

圖1是示出了結構封裝的彈性存儲系統的一個實施例的框圖；

圖2是示出了根據如圖1所示的結構封裝的彈性存儲器的一個實施例可以被使用的存儲的注冊和狀態數據的示例的框圖；

圖3是更詳細地示出了如圖1所示的結構封裝的彈性存儲的一個實施例的框圖；

圖4是示出了根據如圖1所示的結構封裝的彈性存儲的實施例的在交換機中執行的過程的實施例的流程圖；

圖5-7是示出了根據如圖1所示的結構封裝的彈性存儲的實施例的示例消息流的消息流圖；以及

圖8示出了典型計算機系統的示例，其中可以全部或部分地實現如本文描述的結構封裝的彈性存儲的實施例。

所描述的實施例的其他特征從附圖和從隨后的詳細描述將是顯而易見的。

具體實施方式

在現有的存儲系統中，添加新的存儲容量而不將其置于存儲管理軟件層的權限內是特別麻煩的。因此，當基礎設施老化、容量要求增大和/或升級變得必要時，這種SAN/NAS提供的分布式存儲的批量更換或大量翻新通常都是唯一可行的選擇。

除了不靈活之外，使用存儲管理軟件層提供的彈性存儲的另一個缺點是在確定存儲可靠性中缺乏透明度。通常，存儲裝置的可靠性在硬盤驅動器(HDD)之間和固態驅動器(SSD)之間變化都很大。例如，研究表明兩種類型的存儲驅動中的磁盤錯誤率隨著時間并且關于不同的寫入壓力級別而變化。因此，可以理解的是，從一個應用到另一個、以及從對象的一個子集到另一個并且考慮到其他因素(諸如，運行時度量)，需要被應用以便實現期望的可用性級別的復制程度可能隨時間而極大變化，這取決于所使用的存儲裝置的類型(例如，SSD，硬盤)。

另外，存儲管理軟件通常在決定將給定對象存儲到何處之前監控集群中所有存儲服務器的可靠性級別。雖然那種方法對于靜態系統是行得通的，但對于較大或動態的橫向擴展系統來說是不可行的。特別是動態系統是一種對于不斷增長的集群存儲容量的非常流程行且廉價的解決方法并導致存儲服務器的數量和類型的頻繁變化，這使得很難(即使不是不可能)事先決定在具體可靠性級別將給定對象存儲到何處。

為了解決現有的軟件存儲管理系統中存在的靈活性和透明度的缺乏，所描述的實施例提供了硬件輔助存儲管理系統，本文稱為結構封裝的彈性存儲。