一種精簡(jiǎn)存儲(chǔ)池縮容方法
【專利說(shuō)明】一種精簡(jiǎn)存儲(chǔ)池縮容方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)，具體的說(shuō)就是一種精簡(jiǎn)存儲(chǔ)池縮容方法。
【背景技術(shù)】
[0003]隨著互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)量的爆發(fā)式增長(zhǎng)，對(duì)存儲(chǔ)系統(tǒng)的容量和性能有了更高要求，為了提高存儲(chǔ)系統(tǒng)磁盤(pán)存儲(chǔ)利用率，避免存儲(chǔ)資源浪費(fèi)，提出了一種自動(dòng)精簡(jiǎn)配置技術(shù)，可有效的利用存儲(chǔ)資源。
[0004]自動(dòng)精簡(jiǎn)配置技術(shù)利用“寫(xiě)時(shí)分配”策略，通過(guò)改變存儲(chǔ)系統(tǒng)的資源按需分配，能夠提高磁盤(pán)存儲(chǔ)空間利用率，在提高存儲(chǔ)系統(tǒng)性能的同時(shí)達(dá)到降低存儲(chǔ)系統(tǒng)的部署成本和節(jié)約資源的目的。具有自動(dòng)精簡(jiǎn)配置功能的存儲(chǔ)池簡(jiǎn)稱精簡(jiǎn)池，精簡(jiǎn)池在結(jié)構(gòu)上分為數(shù)據(jù)區(qū)和元數(shù)據(jù)區(qū)，數(shù)據(jù)區(qū)用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。元數(shù)據(jù)區(qū)包括了存儲(chǔ)池超級(jí)塊，元數(shù)據(jù)位圖，數(shù)據(jù)位圖，邏輯卷信息等，對(duì)自精簡(jiǎn)存儲(chǔ)池組織管理者。
[0005]精簡(jiǎn)池是由若干個(gè)物理設(shè)備pv組織而成，每個(gè)pv上都有部分元數(shù)據(jù)區(qū)和部分?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)。每個(gè)PV上的元數(shù)據(jù)即可組織成存儲(chǔ)池完整的元數(shù)據(jù)區(qū)，每個(gè)PV上的數(shù)據(jù)即可組織成存儲(chǔ)池完整的數(shù)據(jù)區(qū)。
[0006]精簡(jiǎn)池的縮容是通過(guò)在存儲(chǔ)池中減少pv設(shè)備進(jìn)行縮容。這樣就牽扯到了一個(gè)問(wèn)題，移除的PV設(shè)備上的元數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)都可能丟失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，提出了一種精簡(jiǎn)存儲(chǔ)池縮容方法，特別涉及高端磁盤(pán)陣列中精簡(jiǎn)池元數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)迀移方法。
[0008]本發(fā)明所述一種精簡(jiǎn)存儲(chǔ)池縮容方法，解決上述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案如下:該精簡(jiǎn)存儲(chǔ)池縮容方法通過(guò)對(duì)精簡(jiǎn)池先迀移數(shù)據(jù)，并更新元數(shù)據(jù)空間信息，后迀移元數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)信息，通過(guò)復(fù)制迀移重建元數(shù)據(jù)B+Tree節(jié)點(diǎn)，確保精簡(jiǎn)池?cái)?shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)信息完整性；該精簡(jiǎn)存儲(chǔ)池縮容方法包括迀移數(shù)據(jù)和迀移元數(shù)據(jù)兩個(gè)步驟。
[0009]優(yōu)選的，所述迀移數(shù)據(jù)是指，將位于要移除物理設(shè)備pv上的數(shù)據(jù)塊迀移到其他pv上，并采用逐個(gè)數(shù)據(jù)塊迀移機(jī)制。
[0010]優(yōu)選的，所述逐個(gè)數(shù)據(jù)塊迀移機(jī)制包括，從其他物理設(shè)備PV上分配數(shù)據(jù)塊，進(jìn)行更新元數(shù)據(jù)區(qū)域上的數(shù)據(jù)空間位圖、映射邏輯卷信息，并使用hash鏈表組織多個(gè)鎖，控制迀移數(shù)據(jù)塊的并發(fā)讀寫(xiě)操作。
[0011]優(yōu)選的，所述迀移元數(shù)據(jù)是指，迀移要移除物理設(shè)備PV的元數(shù)據(jù)空間的有效數(shù)據(jù)塊到其他PV元數(shù)據(jù)預(yù)留空間中。
[0012]優(yōu)選的，所述迀移元數(shù)據(jù)采用復(fù)制迀移的方式。
[0013]優(yōu)選的，所述復(fù)制迀移的方式是指，遍歷各個(gè)元數(shù)據(jù)信息B+Tree節(jié)點(diǎn)，根據(jù)葉子節(jié)點(diǎn)重新構(gòu)建新的元數(shù)據(jù)B+Tree節(jié)點(diǎn)，即復(fù)制源節(jié)點(diǎn)信息，并從其他物理設(shè)備pv元數(shù)據(jù)預(yù)留空間中分配空閑數(shù)據(jù)塊，新建B+Tree節(jié)點(diǎn)，并插入復(fù)制而得B+Tree節(jié)點(diǎn)。
[0014]本發(fā)明的一種精簡(jiǎn)存儲(chǔ)池縮容方法與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果是:通過(guò)該精簡(jiǎn)存儲(chǔ)池縮容方法進(jìn)行先迀移數(shù)據(jù)，并更新元數(shù)據(jù)空間信息，后迀移元數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)信息，通過(guò)復(fù)制迀移重建元數(shù)據(jù)B+Tree節(jié)點(diǎn)，克服了精簡(jiǎn)存儲(chǔ)池在縮容移除物理存儲(chǔ)設(shè)備時(shí)易丟失數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)的缺陷，能夠確保數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)信息的完整性，提高精簡(jiǎn)存儲(chǔ)池操作的可靠性以及數(shù)據(jù)的完整性，提高產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。
【附圖說(shuō)明】
[0015]附圖1為精簡(jiǎn)池組織方式示意圖；
附圖2為所述精簡(jiǎn)存儲(chǔ)池縮容方法的操作圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參考附圖，對(duì)本發(fā)明所述一種精簡(jiǎn)存儲(chǔ)池縮容方法進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0017]精簡(jiǎn)池在縮容移除物理存儲(chǔ)設(shè)備時(shí)，易丟失數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)，本發(fā)明所述一種精簡(jiǎn)存儲(chǔ)池縮容方法，通過(guò)對(duì)精簡(jiǎn)池先迀移數(shù)據(jù)，并更新元數(shù)據(jù)空間信息，后迀移元數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)信息，通過(guò)復(fù)制迀移重建元數(shù)據(jù)B+Tree節(jié)點(diǎn)，可確保精簡(jiǎn)池?cái)?shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)信息完整性。通過(guò)該精簡(jiǎn)池縮容的方法，可有效的解決精簡(jiǎn)池在縮容移除pv設(shè)備的時(shí)候，丟失元數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)的問(wèn)題。
[0018]精簡(jiǎn)存儲(chǔ)池由多塊物理設(shè)備pv組成，每個(gè)pv加入到精簡(jiǎn)池中，被劃分為數(shù)據(jù)區(qū)和元數(shù)據(jù)區(qū)，如附圖1所示。元數(shù)據(jù)區(qū)包含:
1)精簡(jiǎn)池的超級(jí)塊，每個(gè)PV上的超級(jí)塊信息相同；
2)元數(shù)據(jù)空間位圖使用B+Tree管理，由每個(gè)pv上的元數(shù)據(jù)位圖空間組成；
3)數(shù)據(jù)空間位圖也使用B+Tree管理，由每個(gè)pv上的數(shù)據(jù)位圖空間組成；
4)邏輯卷信息和邏輯卷映射信息空間，根據(jù)邏輯卷的ID和邏輯卷的映射塊組成的2階B+Tree來(lái)管理。
[0019]實(shí)施例:
本實(shí)施例所述一種精簡(jiǎn)存儲(chǔ)池縮容方法，其具體包括迀移數(shù)據(jù)和迀移元數(shù)據(jù)兩個(gè)步驟。
[0020]所述迀移數(shù)據(jù)這一步驟具體是指，將位于要移除物理設(shè)備pv上的數(shù)據(jù)塊迀移到其他PV上，將采用逐個(gè)數(shù)據(jù)塊迀移的機(jī)制:
1)從其他物理設(shè)備PV上分配數(shù)據(jù)塊；
2)迀移數(shù)據(jù)，包括更新元數(shù)據(jù)區(qū)域上的數(shù)據(jù)空間位圖、映射邏輯卷信息；
3)使用hash鏈表組織多個(gè)鎖，控制迀移數(shù)據(jù)塊的并發(fā)讀寫(xiě)操作。
[0021]所述迀移元數(shù)據(jù)這一步驟具體是指，迀移要移除物理設(shè)備pv的元數(shù)據(jù)空間的有效數(shù)據(jù)塊到其他pv元數(shù)據(jù)預(yù)留空間中。為了可靠性，采用復(fù)制迀移的方式。遍歷各個(gè)元數(shù)據(jù)信息B+Tree節(jié)點(diǎn)，根據(jù)葉子節(jié)點(diǎn)重新構(gòu)建新的元數(shù)據(jù)B+Tree節(jié)點(diǎn)。即復(fù)制源節(jié)點(diǎn)信息，并從其他物理設(shè)備pv元數(shù)據(jù)預(yù)留空間中分配空閑數(shù)據(jù)塊，新建B+Tree節(jié)點(diǎn)，并插入復(fù)制而得B+Tree節(jié)點(diǎn)。
[0022]下面以精簡(jiǎn)池含有3塊物理設(shè)備pv為例，來(lái)說(shuō)明本實(shí)施例所述精簡(jiǎn)存儲(chǔ)池縮容方法的實(shí)施操作過(guò)程，如附圖2所示。
[0023]精簡(jiǎn)存儲(chǔ)池由3塊物理設(shè)備pv(RAID)組成，每個(gè)RAID加入到精簡(jiǎn)池中，被劃分為數(shù)據(jù)區(qū)和元數(shù)據(jù)區(qū)，元數(shù)據(jù)區(qū)存儲(chǔ)包含:存儲(chǔ)池的超級(jí)塊，每個(gè)RAID上的超級(jí)塊信息相同；元數(shù)據(jù)空間位圖使用B+Tree管理，由每個(gè)RAID上的元數(shù)據(jù)位圖空間組成。數(shù)據(jù)空間位圖也使用B+Tree管理，由每個(gè)RAID上的數(shù)據(jù)位圖空間組成。邏輯卷信息和邏輯卷映射信息空間，根據(jù)邏輯卷的ID和邏輯卷的映射塊組成的2階B+Tree來(lái)管理。
[0024]移除物理設(shè)備pv3的操作過(guò)程如下:
當(dāng)移除操作之前，先在Pvl和PV2上分配數(shù)據(jù)空間，將pv3上的有效數(shù)據(jù)塊迀移過(guò)去，并更新邏輯卷映射信息B+Tree葉子節(jié)點(diǎn)，和數(shù)據(jù)空間位圖B+Tree信息。
[0025]元數(shù)據(jù)空間由多個(gè)pv組成。在移除pv之前，需要重新建立新的元數(shù)據(jù)空間位圖B+Tree、數(shù)據(jù)空間位圖B+Tree、邏輯卷信息B+Tree。建立的操作采用復(fù)制迀移的方式:遍歷每棵樹(shù)的葉子節(jié)點(diǎn)，在pvl和pv2上分配數(shù)據(jù)塊，重新建立新的B+Tree，將遍歷的葉子節(jié)點(diǎn)復(fù)制，并插入到新的B+Tree中。
[0026]經(jīng)過(guò)以上操作，通過(guò)本實(shí)施例所述精簡(jiǎn)存儲(chǔ)池縮容方法，在精簡(jiǎn)池的縮容過(guò)程中，保證了數(shù)據(jù)空間和元數(shù)據(jù)空間數(shù)據(jù)不丟失，以保證了數(shù)據(jù)的一致性，可有效的解決精簡(jiǎn)存儲(chǔ)池在縮容中數(shù)據(jù)迀移的完整性，提高精簡(jiǎn)存儲(chǔ)池的功能需求。
[0027]上述【具體實(shí)施方式】?jī)H是本發(fā)明的具體個(gè)案，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍包括但不限于上述【具體實(shí)施方式】，任何符合本發(fā)明的權(quán)利要求書(shū)的且任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對(duì)其所做的適當(dāng)變化或替換，皆應(yīng)落入本發(fā)明的專利保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種精簡(jiǎn)存儲(chǔ)池縮容方法，其特征在于，通過(guò)對(duì)精簡(jiǎn)池先迀移數(shù)據(jù)，并更新元數(shù)據(jù)空間信息，后迀移元數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)信息，通過(guò)復(fù)制迀移重建元數(shù)據(jù)B+Tree節(jié)點(diǎn)，確保精簡(jiǎn)池?cái)?shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)信息完整性；該精簡(jiǎn)存儲(chǔ)池縮容方法包括迀移數(shù)據(jù)和迀移元數(shù)據(jù)兩個(gè)步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種精簡(jiǎn)存儲(chǔ)池縮容方法，其特征在于，所述迀移數(shù)據(jù)是指，將位于要移除物理設(shè)備PV上的數(shù)據(jù)塊迀移到其他PV上，并采用逐個(gè)數(shù)據(jù)塊迀移機(jī)制。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種精簡(jiǎn)存儲(chǔ)池縮容方法，其特征在于，所述逐個(gè)數(shù)據(jù)塊迀移機(jī)制包括，從其他物理設(shè)備PV上分配數(shù)據(jù)塊，進(jìn)行更新元數(shù)據(jù)區(qū)域上的數(shù)據(jù)空間位圖、映射邏輯卷信息，并使用hash鏈表組織多個(gè)鎖，控制迀移數(shù)據(jù)塊的并發(fā)讀寫(xiě)操作。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種精簡(jiǎn)存儲(chǔ)池縮容方法，其特征在于，所述迀移元數(shù)據(jù)是指，迀移要移除物理設(shè)備PV的元數(shù)據(jù)空間的有效數(shù)據(jù)塊到其他PV元數(shù)據(jù)預(yù)留空間中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種精簡(jiǎn)存儲(chǔ)池縮容方法，其特征在于，所述迀移元數(shù)據(jù)采用復(fù)制迀移的方式。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種精簡(jiǎn)存儲(chǔ)池縮容方法，其特征在于，所述復(fù)制迀移的方式是指，遍歷各個(gè)元數(shù)據(jù)信息B+Tree節(jié)點(diǎn)，根據(jù)葉子節(jié)點(diǎn)重新構(gòu)建新的元數(shù)據(jù)B+Tree節(jié)點(diǎn)，即復(fù)制源節(jié)點(diǎn)信息，并從其他物理設(shè)備PV元數(shù)據(jù)預(yù)留空間中分配空閑數(shù)據(jù)塊，新建B+Tree節(jié)點(diǎn)，并插入復(fù)制而得B+Tree節(jié)點(diǎn)。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種精簡(jiǎn)存儲(chǔ)池縮容方法,涉及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)，通過(guò)對(duì)精簡(jiǎn)池先遷移數(shù)據(jù)，并更新元數(shù)據(jù)空間信息，后遷移元數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)信息，通過(guò)復(fù)制遷移重建元數(shù)據(jù)B+Tree節(jié)點(diǎn)，確保精簡(jiǎn)池?cái)?shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)信息完整性；該精簡(jiǎn)存儲(chǔ)池縮容方法包括遷移數(shù)據(jù)和遷移元數(shù)據(jù)兩個(gè)步驟。該精簡(jiǎn)存儲(chǔ)池縮容方法克服了精簡(jiǎn)存儲(chǔ)池在縮容移除物理存儲(chǔ)設(shè)備時(shí)易丟失數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)的缺陷，能夠確保數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)信息的完整性，提高精簡(jiǎn)存儲(chǔ)池操作的可靠性。
【IPC分類】G06F17-30
【公開(kāi)號(hào)】CN104731905
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510129144
【發(fā)明人】趙靜, 周耀輝
【申請(qǐng)人】浪潮集團(tuán)有限公司
【公開(kāi)日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2015年3月24日