[發(fā)明專利]一種提高存儲(chǔ)系統(tǒng)性能的方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810204658.2
• 申請(qǐng)日: 2018-03-13
• 公開（公告）號(hào): CN108491162A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李麗;吳登勇;孫超;曲德源
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東超越數(shù)控電子股份有限公司
• 主分類號(hào): G06F3/06
• 分類號(hào): G06F3/06
• 代理公司: 濟(jì)南信達(dá)專利事務(wù)所有限公司 37100
• 代理人: 孟峣

1.一種提高存儲(chǔ)系統(tǒng)性能的方法，其特征在于，用于采用由RAID機(jī)械盤、SSD固態(tài)盤組成的混合硬盤的存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能提高，其實(shí)現(xiàn)過程為：

一、配置讀寫規(guī)則：當(dāng)存儲(chǔ)系統(tǒng)接收讀寫請(qǐng)求時(shí)，首先對(duì)接收到的請(qǐng)求數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并根據(jù)分析結(jié)果選擇啟用回寫模式或禁用回寫模式，完成讀寫請(qǐng)求；

二、配置RAID機(jī)械盤重建規(guī)則：當(dāng)RAID機(jī)械盤出現(xiàn)故障時(shí)，通過空閑的固態(tài)盤作為機(jī)械盤的緩存，并將該固態(tài)盤中的緩存寫入到機(jī)械盤完成機(jī)械盤的重建。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高存儲(chǔ)系統(tǒng)性能的方法，其特征在于，所述步驟一中配置讀寫規(guī)則時(shí)，存儲(chǔ)系統(tǒng)首先分析當(dāng)前接收請(qǐng)求數(shù)據(jù)應(yīng)用的讀寫扇區(qū)關(guān)聯(lián)性，檢測(cè)出當(dāng)前讀寫特性是隨機(jī)還是順序，然后對(duì)于不同讀寫特性的應(yīng)用自動(dòng)選用不同的讀寫策略：當(dāng)讀寫特性為順序?qū)憰r(shí)，禁用回寫緩存；當(dāng)讀寫特性為隨機(jī)寫時(shí)，恢復(fù)回寫模式。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種提高存儲(chǔ)系統(tǒng)性能的方法，其特征在于，所述步驟一中的讀寫特性檢測(cè)過程為：

存儲(chǔ)系統(tǒng)對(duì)接收到的IO讀寫請(qǐng)求，首先記錄其讀寫的扇區(qū)號(hào)和當(dāng)前的IO數(shù)量；

然后對(duì)于IO數(shù)量超過32并且扇區(qū)號(hào)連續(xù)的應(yīng)用，判斷其為順序?qū)懀藭r(shí)關(guān)閉回寫緩存，直接將數(shù)據(jù)寫入硬盤；

對(duì)于扇區(qū)號(hào)不連續(xù)并且IO數(shù)量小于32的應(yīng)用，判斷其為隨機(jī)寫，開啟回寫緩存，將數(shù)據(jù)寫入緩存后即響應(yīng)主機(jī)端，并在后臺(tái)將數(shù)據(jù)寫入硬盤。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高存儲(chǔ)系統(tǒng)性能的方法，其特征在于，所述步驟二中的RAID機(jī)械盤重建過程為：當(dāng)RAID機(jī)械盤出現(xiàn)故障時(shí)，通過讀取剩余RAID機(jī)械盤數(shù)據(jù)獲得故障盤數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)先寫入空閑的固態(tài)盤作為機(jī)械盤的緩存，然后等系統(tǒng)空閑時(shí)，將固態(tài)盤數(shù)據(jù)寫入機(jī)械盤完成RAID機(jī)械盤的重建。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種提高存儲(chǔ)系統(tǒng)性能的方法，其特征在于，步驟二中將數(shù)據(jù)寫入固態(tài)盤的具體過程為：

當(dāng)RAID機(jī)械盤故障時(shí)，查找系統(tǒng)中是否有空閑的固態(tài)盤；

如果有，選用空閑的固態(tài)盤作為該RAID機(jī)械盤的緩存；如果沒有直接采用RAID熱備盤作為RAID重建的成員盤；

從剩余的RAID成員盤中讀取數(shù)據(jù)并計(jì)算得出故障盤上數(shù)據(jù)；

將數(shù)據(jù)寫入選出的緩存盤，如果緩存盤為固態(tài)盤，在系統(tǒng)空閑時(shí)將數(shù)據(jù)寫入對(duì)應(yīng)的機(jī)械盤并最終完成RAID重建。

6.一種提高存儲(chǔ)系統(tǒng)性能的裝置，其特征在于，包括存儲(chǔ)系統(tǒng)，該存儲(chǔ)系統(tǒng)配置在由RAID機(jī)械盤、SSD固態(tài)盤組成的混合硬盤中，所述存儲(chǔ)系統(tǒng)中還配置有：

讀寫配置模塊，用于收到讀寫請(qǐng)求時(shí)，對(duì)接收到的請(qǐng)求數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并根據(jù)分析結(jié)果選擇啟用回寫模式或禁用回寫模式，完成讀寫請(qǐng)求；

RAID重建模塊，用于RAID機(jī)械盤出現(xiàn)故障時(shí)，通過空閑的固態(tài)盤作為機(jī)械盤的緩存，并將該固態(tài)盤中的緩存寫入到機(jī)械盤完成機(jī)械盤的重建。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種提高存儲(chǔ)系統(tǒng)性能的裝置，其特征在于，所述讀寫配置模塊中，配置有數(shù)據(jù)分析單元、策略配置單元，其中，

數(shù)據(jù)分析單元用于分析當(dāng)前接收到的請(qǐng)求數(shù)據(jù)的讀寫扇區(qū)關(guān)聯(lián)性，檢測(cè)出當(dāng)前讀寫特性是隨機(jī)還是順序；

策略配置單元用于對(duì)于不同讀寫特性的應(yīng)用自動(dòng)選用不同的讀寫策略：當(dāng)讀寫特性為順序?qū)憰r(shí)，禁用回寫緩存，直接將數(shù)據(jù)寫入硬盤；當(dāng)讀寫特性為隨機(jī)寫時(shí)，恢復(fù)回寫模式。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種提高存儲(chǔ)系統(tǒng)性能的裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)分析單元根據(jù)讀寫請(qǐng)求數(shù)量及扇區(qū)好來確定當(dāng)前讀寫特性，即：數(shù)據(jù)分析單元記錄IO讀寫請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的讀寫的扇區(qū)號(hào)和當(dāng)前的IO讀寫請(qǐng)求數(shù)量，然后對(duì)于IO數(shù)量超過32并且扇區(qū)號(hào)連續(xù)的應(yīng)用，判斷其為順序?qū)懀粚?duì)于扇區(qū)號(hào)不連續(xù)并且IO數(shù)量小于32的應(yīng)用，判斷其為隨機(jī)寫。