一種實現(xiàn)存儲系統(tǒng)自動精簡配置異步全額分配的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種實現(xiàn)存儲系統(tǒng)自動精簡配置異步全額分配的方法,包括存儲池和全額分配卷,存儲池空間占用實際物理空間，全額分配卷是通過虛擬映射提供給操作系統(tǒng)的虛擬驅(qū)動器，并占用實際物理空間，由存儲池向全額分配卷提供存儲空間，一個存儲池可以對應(yīng)多個全額分配卷，但是多個全額分配卷的容量總和不能超過存儲池的容量，用戶不用等全額分配卷的實際存儲空間完全分配完成，就可以開始使用該全額分配卷，并根據(jù)用戶指定的邏輯卷容量大小，一次性將存儲池空間對應(yīng)的空間容量異步的分配給全額分配卷。本發(fā)明自動的、異步的、按指定容量全額分配自動精簡配置的存儲池空間，能夠在自動精簡配置的系統(tǒng)中，滿足用戶使用類似傳統(tǒng)屬性邏輯卷的訴求。
【專利說明】一種實現(xiàn)存儲系統(tǒng)自動精簡配置異步全額分配的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種實現(xiàn)存儲系統(tǒng)自動精簡配置全額分配的方法，通常用于存儲系統(tǒng)中，具體涉及一種對自動精簡配置存儲池空間進(jìn)行異步全額分配的方法。
技術(shù)背景
[0002]自動精簡配置是一項容量分配的技術(shù)，不會一次性的劃分過大的空間給某項應(yīng)用，而是根據(jù)該項應(yīng)用實際所需要的容量，多次的少量的分配給應(yīng)用程序，當(dāng)該項應(yīng)用所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)增長，分配的容量空間已不夠的時候，系統(tǒng)會再次從后端存儲池中補充分配一部分存儲空間。
[0003]自動精簡配置存儲方案能夠給操作系統(tǒng)提供大容量的虛擬驅(qū)動器。這種技術(shù)的核心是“空的”。簡單的說，實際的物理存儲設(shè)備可能并沒有這么多，而讓操作系統(tǒng)認(rèn)為有這么大的存儲空間。這主要是因為企業(yè)中的數(shù)據(jù)往往也是在逐漸增加，而不是一開始就有這么多。
[0004]自動精簡配置擴展了存儲管理功能，雖然實際分配的物理容量小，但可以為操作系統(tǒng)提供超大容量的虛擬存儲空間。隨著應(yīng)用寫入的數(shù)據(jù)越來越多，實際存儲空間也可以及時擴展，而無需手動擴展。換句話說，自動精簡配置提供的是“運行時空間”，可以顯著減少已分配但是未使用的存儲空間。
[0005]但是，為了完善自動精簡配置系統(tǒng)架構(gòu)，還應(yīng)該提供類似傳統(tǒng)屬性的邏輯卷，因為并非所有用戶都需要自動精簡配置的功能。比如，有些用戶能夠準(zhǔn)確的預(yù)知自己需要多大的存儲空間用以存儲數(shù)據(jù)信息；還有些分檔保存數(shù)據(jù)信息的用戶，只需要將已知數(shù)據(jù)存儲在存儲系統(tǒng)中，而不需要考慮未來空間的持續(xù)增長。
[0006]自動精簡配置將所有的存儲空間匯集到一個資源池中，并使用統(tǒng)一大小的“塊”將空間劃分，最終，全額分配的單位就是資源池中的“塊”。
[0007]自動精簡配置包括存儲池和全額分配卷。其中存儲池空間是占用實際物理空間，而全額分配卷就是通過虛擬映射提供給操作系統(tǒng)的虛擬驅(qū)動器，并占用實際物理空間。由存儲池向全額分配卷提供存儲空間，一個存儲池可以對應(yīng)多個全額分配卷，但是多個全額分配卷的容量總和不能超過存儲池的容量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]在自動精簡配置全額分配中，采用異步全額分配技術(shù)，該技術(shù)會根據(jù)用戶指定的邏輯卷容量大小，一次性將存儲池空間對應(yīng)的空間容量異步的分配給全額分配卷。這種分配方式是異步的，不用等全額分配卷的所有空間分配結(jié)束就能提供給用戶使用。
[0009]自動精簡配置異步全額分配的異步性主要是指用戶不用等全額分配卷的實際存儲空間完全分配完成(雖然全額分配過程是很快的)，就可以開始使用該全額分配卷，并且還要保證全額分配卷數(shù)據(jù)的正確性。這樣一來，可以進(jìn)一步提高自動精簡配置系統(tǒng)的用戶體驗，滿足用戶對于速度的追求。[0010]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:
為了保證自動精簡配置正常運行，本著盡量不改變自動精簡配置原有體系的宗旨，自動精簡配置的異步全額分配急需解決兩方面問題，一個是自動精簡配置全額分配的分配算法問題，為了保證分配存儲池空間的正確性，我們需要設(shè)計一個精準(zhǔn)的全額分配算法?’另一個是保證全額分配卷的特有屬性，因為類似傳統(tǒng)屬性的邏輯卷，所以不能夠帶有精簡回收的功能，保證全額分配屬性的永久性。
[0011]通過該方法，能夠?qū)崿F(xiàn)自動精簡設(shè)備存儲池的異步全額分配，存儲池空間按用戶指定容量全額分配，能夠創(chuàng)建具有傳統(tǒng)屬性的全額分配邏輯卷，并且該創(chuàng)建過程是異步進(jìn)行的，能 夠進(jìn)一步提高全額分配卷創(chuàng)建速度，滿足不同使用者的需求，提高用戶體驗，完善自動精簡配置的系統(tǒng)架構(gòu)。
[0012]本發(fā)明能夠全額分配存儲池空間，通過按指定容量全額分配將存儲池空間異步的分配給全額分配卷以供使用者使用，使用者無需人工干預(yù)全額分配過程。
[0013]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
一種實現(xiàn)存儲系統(tǒng)自動精簡配置異步全額分配的方法，包括存儲池和全額分配卷，其中存儲池空間是占用實際物理空間，而全額分配卷就是通過虛擬映射提供給操作系統(tǒng)的虛擬驅(qū)動器，并占用實際物理空間，由存儲池向全額分配卷提供存儲空間，一個存儲池可以對應(yīng)多個全額分配卷，但是多個全額分配卷的容量總和不能超過存儲池的容量，其中:用戶不用等全額分配卷的實際存儲空間完全分配完成，就可以開始使用該全額分配卷。
[0014]在異步全額分配算法上，本著盡量不改變自動精簡配置原有體系的宗旨，本發(fā)明所述方法盡量使用原有體系的功能，將原有體系的精簡卷轉(zhuǎn)化為全額分配卷，采用構(gòu)造特殊全額分配IO的方式，在原有IO處理流程上增加全額分配IO的處理流程完成全額分配過程，采用一個特殊的標(biāo)記(FULL_ALL0C)來唯一標(biāo)識這個全額分配10，保證全額分配IO創(chuàng)建、處理和釋放的正確性，同時也保證全額分配過程的正確性。同時，由于采用全額分配IO的處理方式，這樣一來，在正常處理中，全額分配IO與正常IO就可以一起處理，因此不用等到全額分配卷空間全部分配完畢，就可以使用全額分配卷了。
[0015]為了保證在自動精簡配置系統(tǒng)下全額分配的特性，屏蔽全額分配卷的精簡回收屬性，保證全額分配特性的永久性。
[0016]該方法包括系統(tǒng)如下:1)參數(shù)分析模塊，2)全額分配IO構(gòu)造模塊，3)全額分配IO映射處理模塊，4)塊分配映射模塊，5)精簡回收屏蔽模塊，其中:
模塊I)參數(shù)分析模塊，根據(jù)用戶指定的參數(shù)，包括容量大小、設(shè)備ID，處理參數(shù)信息，分析計算所需全額分配IO的數(shù)量；
模塊2)全額分配IO構(gòu)造模塊，主要負(fù)責(zé)構(gòu)造全額分配10，獲取bio結(jié)構(gòu)，并設(shè)置全額分配IO的回調(diào)函數(shù)，設(shè)置全額分配IO的各種屬性，其中將全額分配IO的讀寫屬性定義為寫并且用FULL_ALL0C唯一標(biāo)識；
模塊3)全額分配IO映射處理模塊，負(fù)責(zé)全額分配IO的調(diào)度映射操作，主要是利用自動精簡配置原有IO處理流程，增加針對全額分配IO的特殊處理情況，保證全額分配IO的正確性；
模塊4)塊分配映射模塊，是真正的在存儲池完成塊分配的模塊，也是全額分配的核心模塊。塊分配模塊會在存儲池中找到下一個可以使用的數(shù)據(jù)塊，將其分配給全額分配卷，并且完成將映射信息插入到自動精簡配置的元數(shù)據(jù)信息中，建立存儲池中的塊與全額分配卷的對應(yīng)的塊的關(guān)聯(lián)關(guān)系的操作，從而最終完成全額分配空間分配的過程；
模塊5)精簡回收屏蔽模塊，屏蔽全額分配卷回收的功能。
[0017]所述的全額分配整體流程為:
a、所述模塊I)當(dāng)精簡卷創(chuàng)建完成后，會調(diào)用模塊I)處理傳入的全額分配參數(shù)信息，判斷參數(shù)是否合法，根據(jù)傳入的全額分配卷的指定容量參數(shù)，以及通過設(shè)備ID讀取的存儲池空間塊大小信息等，分析計算所需全額分配IO的數(shù)量；
b、所述模塊2)根據(jù)模塊I)計算的全額分配IO的數(shù)量，利用循環(huán)逐一構(gòu)造所需數(shù)量的全額分配10;
C、所述模塊2)，當(dāng)全額分配IO構(gòu)造并設(shè)置好初始化信息時，會調(diào)用模塊3)開始調(diào)度處理全額分配10;
d、所述模塊3)當(dāng)全額分配IO處理需要分配存儲資源時，會調(diào)用模塊4)分配新的塊并將存儲池中新分配的塊與全額卷空間建立關(guān)聯(lián)關(guān)系，完成映射操作。
[0018]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明的方法支持在不同的操作系統(tǒng)，實現(xiàn)自動精簡配置存儲池空間的異步全額分配。
[0019]本發(fā)明實現(xiàn)自動精簡配置存儲池的異步全額分配，按用戶需求全額分配自動精簡配置存儲池空間，根據(jù)用戶指定的容量，異步分配存儲空間，滿足用戶對于自動精簡配置系統(tǒng)下全額分配卷的需求，提高全額分配的速度，提升用戶體驗感受，增加自動精簡配置的系統(tǒng)功能，完善自動精簡配置的系統(tǒng)架構(gòu)，實現(xiàn)以人為本的存儲系統(tǒng)。
[0020]因此采用本發(fā)所述方法，能夠自動、高效、異步的完成自動精簡配置存儲池全額分配的工作，可以自動的、全額的、異步的分配用戶指定的存儲池空間，創(chuàng)建的邏輯卷屬性類似傳統(tǒng)邏輯卷的屬性。本發(fā)明能夠自動的、異步的、按指定容量全額分配自動精簡配置的存儲池空間，能夠在自動精簡配置的系統(tǒng)中，滿足用戶使用類似傳統(tǒng)屬性邏輯卷(非自動精簡配置功能)的訴求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明全額分配整體流程示意圖；
圖2為全額分配IO構(gòu)造處理流程示意圖；
圖3為全額分配IO映射處理流程示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面參照附圖，通過【具體實施方式】對本發(fā)明進(jìn)一步說明:
一種實現(xiàn)存儲系統(tǒng)自動精簡配置異步全額分配的方法，包括存儲池和全額分配卷，存儲池空間是占用實際物理空間，全額分配卷是通過虛擬映射提供給操作系統(tǒng)的虛擬驅(qū)動器，并占用實際物理空間，由存儲池向全額分配卷提供存儲空間，一個存儲池可以對應(yīng)多個全額分配卷，但是多個全額分配卷的容量總和不能超過存儲池的容量，其中，用戶不用等全額分配卷的實際存儲空間完全分配完成，就可以開始使用該全額分配卷，并根據(jù)用戶指定的邏輯卷容量大小，一次性將存儲池空間對應(yīng)的空間容量異步的分配給全額分配卷。
[0023]在異步全額分配算法上，本著盡量不改變自動精簡配置原有體系的宗旨，本方法盡量使用原有體系的功能，將原有體系的精簡卷轉(zhuǎn)化為全額分配卷，采用構(gòu)造特殊全額分配IO的方式，在原有IO處理流程上增加全額分配IO的處理流程完成全額分配過程，在這里我們采用一個特殊的標(biāo)記(FULL_ALL0C)來唯一標(biāo)識這個全額分配10，保證全額分配IO創(chuàng)建、處理和釋放的正確性，同時也保證全額分配過程的正確性。同時，由于采用全額分配IO的處理方式，這樣一來，在正常處理中，全額分配IO與正常IO就可以一起處理，因此不用等到全額分配卷空間全部分配完畢，就可以使用全額分配卷了。
[0024]為了保證在自動精簡配置系統(tǒng)下全額分配的特性，屏蔽全額分配卷的精簡回收屬性，保證全額分配特性的永久性。
[0025]該方法包括系統(tǒng)如下:1)參數(shù)分析模塊，2)全額分配IO構(gòu)造模塊，3)全額分配IO映射處理模塊，4)塊分配映射模塊，5)精簡回收屏蔽模塊，其中:
模塊I)參數(shù)分析模塊，根據(jù)用戶指定的參數(shù)，包括容量大小、設(shè)備ID，處理參數(shù)信息，分析計算所需全額分配IO的數(shù)量；
模塊2)全額分配IO構(gòu)造模塊，主要負(fù)責(zé)構(gòu)造全額分配10，獲取bio結(jié)構(gòu)，并設(shè)置全額分配IO的回調(diào)函數(shù)，設(shè)置全額分配IO的各種屬性，其中將全額分配IO的讀寫屬性定義為寫并且用FULL_ALL0C唯一標(biāo)識；如圖2所示。
[0026]模塊3)全額分配IO映射處理模塊，負(fù)責(zé)全額分配IO的調(diào)度映射操作，主要是利用自動精簡配置原有IO處理流程，增加針對全額分配IO的特殊處理情況，保證全額分配IO的正確性；如圖3所示。
[0027]模塊4)塊分配映射模塊，是真正的在存儲池完成塊分配的模塊，也是全額分配的核心模塊。塊分配模塊會在存儲池中找到下一個可以使用的數(shù)據(jù)塊，將其分配給全額分配卷，并且完成將映射信息插入到自動精簡配置的元數(shù)據(jù)信息中，建立存儲池中的塊與全額分配卷的對應(yīng)的塊的關(guān)聯(lián)關(guān)系的操作，從而最終完成全額分配空間分配的過程；
模塊5)精簡回收屏蔽模塊，屏蔽全額分配卷回收的功能。
[0028]如圖1所示，所述的全額分配整體流程為:
a、所述模塊I)當(dāng)精簡卷創(chuàng)建完成后，會調(diào)用模塊I)處理傳入的全額分配參數(shù)信息，判斷參數(shù)是否合法，根據(jù)傳入的全額分配卷的指定容量參數(shù)，以及通過設(shè)備ID讀取的存儲池空間塊大小信息等，分析計算所需全額分配IO的數(shù)量；
b、所述模塊2)根據(jù)模塊I)計算的全額分配IO的數(shù)量，利用循環(huán)逐一構(gòu)造所需數(shù)量的全額分配10;
C、所述模塊2)，當(dāng)全額分配IO構(gòu)造并設(shè)置好初始化信息時，會調(diào)用模塊3)開始調(diào)度處理全額分配10;
d、所述模塊3)當(dāng)全額分配IO處理需要分配存儲資源時，會調(diào)用模塊4)分配新的塊并將存儲池中新分配的塊與全額卷空間建立關(guān)聯(lián)關(guān)系，完成映射操作。
【權(quán)利要求】
1.一種實現(xiàn)存儲系統(tǒng)自動精簡配置異步全額分配的方法，包括存儲池和全額分配卷，存儲池空間是占用實際物理空間，全額分配卷是通過虛擬映射提供給操作系統(tǒng)的虛擬驅(qū)動器，并占用實際物理空間，由存儲池向全額分配卷提供存儲空間，一個存儲池可以對應(yīng)多個全額分配卷，但是多個全額分配卷的容量總和不能超過存儲池的容量，其特征在于:用戶不用等全額分配卷的實際存儲空間完全分配完成，就可以開始使用該全額分配卷，并根據(jù)用戶指定的邏輯卷容量大小，一次性將存儲池空間對應(yīng)的空間容量異步的分配給全額分配卷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實現(xiàn)存儲系統(tǒng)自動精簡配置異步全額分配的方法，其特征在于:所述方法采用構(gòu)造特殊全額分配IO的方式，在原有IO處理流程上增加全額分配IO的處理流程完成全額分配過程，采用一個特殊的標(biāo)記FULL_ALL0C來唯一標(biāo)識這個全額分配10，保證全額分配IO創(chuàng)建、處理和釋放的正確性，同時為了保證在自動精簡配置系統(tǒng)下全額分配的特性，屏蔽全額分配卷的精簡回收屬性，保證全額分配特性的永久性。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種實現(xiàn)存儲系統(tǒng)自動精簡配置異步全額分配的方法，其特征在于:所述方法包括系統(tǒng)如下:1)參數(shù)分析模塊，2)全額分配IO構(gòu)造模塊，3)全額分配IO映射處理模塊，4)塊 分配映射模塊，5)精簡回收屏蔽模塊，其中: 模塊I)參數(shù)分析模塊，根據(jù)用戶指定的參數(shù)，包括容量大小、設(shè)備ID，處理參數(shù)信息，分析計算所需全額分配IO的數(shù)量； 模塊2)全額分配IO構(gòu)造模塊，主要負(fù)責(zé)構(gòu)造全額分配10，獲取bio結(jié)構(gòu)，并設(shè)置全額分配IO的回調(diào)函數(shù)，設(shè)置全額分配IO的各種屬性，其中將全額分配IO的讀寫屬性定義為寫并且用FULL_ALL0C唯一標(biāo)識； 模塊3)全額分配IO映射處理模塊，負(fù)責(zé)全額分配IO的調(diào)度映射操作，主要是利用自動精簡配置原有IO處理流程，增加針對全額分配IO的特殊處理情況，保證全額分配IO的正確性； 模塊4)塊分配映射模塊，是真正的在存儲池完成塊分配的模塊，也是全額分配的核心模塊， 塊分配模塊會在存儲池中找到下一個可以使用的數(shù)據(jù)塊，將其分配給全額分配卷，并且完成將映射信息插入到自動精簡配置的元數(shù)據(jù)信息中，建立存儲池中的塊與全額分配卷的對應(yīng)的塊的關(guān)聯(lián)關(guān)系的操作，從而最終完成全額分配空間分配的過程； 模塊5)精簡回收屏蔽模塊，屏蔽全額分配卷回收的功能。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種實現(xiàn)存儲系統(tǒng)自動精簡配置異步全額分配的方法，其特征在于，所述的全額分配整體流程為: a、所述模塊I)當(dāng)精簡卷創(chuàng)建完成后，會調(diào)用模塊I)處理傳入的全額分配參數(shù)信息，判斷參數(shù)是否合法，根據(jù)傳入的全額分配卷的指定容量參數(shù)，以及通過設(shè)備ID讀取的存儲池空間塊大小信息等，分析計算所需全額分配IO的數(shù)量； b、所述模塊2)根據(jù)模塊I)計算的全額分配IO的數(shù)量，利用循環(huán)逐一構(gòu)造所需數(shù)量的全額分配10; C、所述模塊2)，當(dāng)全額分配IO構(gòu)造并設(shè)置好初始化信息時，會調(diào)用模塊3)開始調(diào)度處理全額分配10; d、所述模塊3)當(dāng)全額分配IO處理需要分配存儲資源時，會調(diào)用模塊4)分配新的塊并將存儲池中新分配的塊與全額卷空間建立關(guān)`聯(lián)關(guān)系，完成映射操作。
【文檔編號】G06F3/06GK103744622SQ201410011354
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2014年1月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月10日
【發(fā)明者】溫源, 張宇, 梁志誠 申請人:浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司