[發明專利]使用流選擇性地向分配區域中存儲數據

有效

• 申請號: 201880028884.8
• 申請日: 2018-03-09
• 公開（公告）號: CN110612511B
• 公開（公告）日: 2023-10-03
• 發明（設計）人: R·德羅納拉朱;K·D·斯特林;M·K·布哈塔查爾杰;M·古普塔
• 申請（專利權）人: NETAPP股份有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 馬明月

提供了使用流將數據選擇性地存儲到分配區域中的技術。為存儲設備定義了一組分配區域(例如，諸如虛擬塊編號等塊編號的范圍)。向存儲設備發送具有特定特性的數據(例如，用戶數據、元數據、熱數據、冷數據、隨機訪問數據、順序訪問數據等)以在相應的分配區域中進行選擇性存儲。例如，當文件系統接收到熱數據的寫入流時，可以將熱數據指派給流。將使用流標識符對流進行標記，該流標識符用作存儲設備的指示符，以使用為熱數據定義的分配區域來處理流的數據。以這種方式，具有不同特性的數據將被存儲/限制在存儲設備的特定分配區域內，以減少碎片和寫入放大。

背景技術

存儲控制器的很多文件系統可以通過與各種協議相關聯的多個通道來接收數據。文件系統可以將該數據存儲在存儲設備內或跨多個存儲設備存儲。這樣的數據可以具有各種特性，例如諸如是用戶數據(例如，用戶數據庫文件)或元數據(例如，卷的卷大小、存儲控制器的網絡地址、復制策略、和/或由文件系統和/或存儲控制器使用的其他數據)。在另一示例中，特性可以對應于熱數據(例如，正在以高于閾值頻率的頻率被訪問的數據，諸如被文件系統頻繁修改的元數據)或冷數據(例如，正在以低于閾值頻率的頻率被訪問的用戶數據)。在另一示例中，特性可以對應于順序地被訪問的數據(例如，存儲在連續塊內的數據)或隨機地被訪問的數據(例如，存儲在不連續的塊內的數據)。

虛擬化層可以被用作間接層，該間接層將來自多個存儲設備的物理存儲組合在一起為在客戶端和應用看起來是單個存儲對象(例如，卷或邏輯單元號(LUN)，其可以跨越多個物理存儲設備)。虛擬化層抽象化存儲的物理布局，并且因此在被映射到底層物理地址空間的邏輯地址空間中操作。利用虛擬化存儲，存儲設備可以承擔將數據物理地存儲在存儲設備的物理塊內的由存儲設備選擇的位置中的作用。然而，存儲設備可能將任何類型的數據(諸如熱數據、冷數據、用戶數據和元數據)存儲在一起，而不進行任何邏輯/物理分隔。不幸的是，具有不同特性的數據可能具有不同的訪問和覆寫模式，并且因此，當這樣的數據被存儲在一起時會產生碎片。

在一個示例中，固態驅動器(SSD)可能不具有覆寫先前寫入的塊的能力，而該SSD只能夠向空的目的地單元寫入。因此，如果目的地單元具有要被重用的數據，則該數據可以被移動到不同的空單元并且目的地單元必須被重新編程(例如，擦除)以便可以將新數據寫入目的地單元。這導致碎片增加，而當將不同特性的數據存儲在一起時，碎片增加變得更加明顯。存儲設備可以保留空間以提供可以前攝地釋放單元的后臺垃圾回收(backgroundgarbage collection)。但是，諸如存儲設備的大約28％或任何其他百分比的存儲的大量存儲空間可能被保留。由于過度配置，這會導致存儲資源的低效使用和成本增加。而且，寫入放大在隨后的覆寫方面變得成問題，這可能導致性能下降和存儲設備的磨損。

附圖說明

圖1是示出根據本文中闡述的一個或多個規定的示例集群網絡的組件框圖。

圖2是示出根據本文中闡述的一個或多個規定的示例數據存儲系統的組件框圖。

圖3是示出使用流選擇性地向分配區域中存儲數據的示例性方法的流程圖。

圖4是示出用于使用流選擇性地向分配區域中存儲數據的示例性計算設備的組件框圖，其中分配區域被定義并且策略被指派給分配區域。

圖5是示出用于使用流選擇性地向分配區域中存儲數據的示例性計算設備的組件框圖，其中分配區域跨多個存儲設備被定義。

圖6是示出使用流選擇性地向分配區域中存儲數據的示例性方法的流程圖。

圖7是示出用于使用流選擇性地向分配區域中存儲數據的示例性計算設備的組件框圖。

圖8是根據本文中闡述的一個或多個規定的計算機可讀介質的一個示例。

具體實施方式