專利名稱：一種利用maid技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及獨(dú)立冗余磁盤陣列(RAID,Redundant Array of Independent Disk) 技術(shù)，尤其涉及一種利用大規(guī)模非活動磁盤陣列(MAID, Massive Arrays of Idle Disks) 技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能的設(shè)備。
背景技術(shù)：
獨(dú)立冗余磁盤陣列(RAID,Redundant Array of Independent Disk)是一種把多塊獨(dú)立的硬盤(物理硬盤)按不同的方式組合起來形成一個硬盤組(邏輯硬盤)，從而提供比單個硬盤更高的存儲性能與數(shù)據(jù)備份能力的技術(shù)。RAID通過同時使用多個磁盤，提高了傳輸速率。RAID通過在多個磁盤上同時存儲和讀取數(shù)據(jù)來大幅提高存儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐量 (Throughput)。在RAID中，可以讓很多磁盤驅(qū)動器同時傳輸數(shù)據(jù)，而這些磁盤驅(qū)動器在邏輯上又是一個磁盤驅(qū)動器，所以使用RAID可以達(dá)到單個磁盤驅(qū)動器幾倍、幾十倍甚至上百倍的速率。在提供高速數(shù)據(jù)傳輸速率的同時，RAID系統(tǒng)的能耗相對單個硬盤存儲系統(tǒng)的能耗也高得多。在RAID系統(tǒng)中，磁盤耗能幾乎占數(shù)據(jù)中心總耗能的四分之一，占存儲耗能70% 以上。隨著能源緊缺的不斷升級，用戶的節(jié)能意識也不斷提高。據(jù)一項(xiàng)最近的調(diào)查結(jié)果顯示，68%的用戶把節(jié)能作為選擇IT產(chǎn)品的重要考量因素。如果沒有節(jié)能設(shè)計(jì)，RAID系統(tǒng)自開機(jī)運(yùn)行時，其中所有的磁盤即一直全速運(yùn)轉(zhuǎn)。 實(shí)際情況是，絕大多數(shù)情況下，只有部分磁盤參與了數(shù)據(jù)或元數(shù)據(jù)的讀寫。這樣造成了能耗的極大浪費(fèi)?，F(xiàn)有技術(shù)中有一種大規(guī)模非活動磁盤陣列(MAID, Massive Arrays of Idle Disks)技術(shù)，可以減少RAID的電能消耗。在不使用時，該技術(shù)通過關(guān)閉耗電量大的磁盤驅(qū)動器，讓它們處于睡眠狀態(tài)，從而達(dá)到降低能耗的目的。如果利用MAID技術(shù)實(shí)現(xiàn)RAID節(jié)能，需要組成RAID的每一個磁盤均支持相同的 MAID級別，才能達(dá)到最佳的節(jié)能效果，如果其中任一個磁盤不支持MAID技術(shù)，則整個RAID 都不支持MAID。目前常采用磁盤陣列柜作為RAID的硬件載體。磁盤陣列柜是一種可以安裝多塊硬盤的機(jī)架設(shè)備。在某些應(yīng)用場合將多臺磁盤陣列柜組成磁盤陣列柜群組。磁盤陣列柜中的磁盤槽位可能多達(dá)幾十個，如果是磁盤陣列柜群組的情形，則磁盤槽位數(shù)目可能更多。一般都是根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要分批采購硬盤安裝到這些安裝位上，因此磁盤陣列柜中的不同磁盤可能容量、類型、生產(chǎn)廠家也不相同?，F(xiàn)有技術(shù)中，在創(chuàng)建RAID時，一般是用戶采用手工方式選擇磁盤陣列柜中的若干塊硬盤，配置相應(yīng)的軟件使得所選擇的硬盤組成 RAID。這種選擇硬盤的方式無法使得RAID充分利用MAID技術(shù)進(jìn)行節(jié)能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種利用MAID技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能的設(shè)備，智能處理不同類型磁盤之間的節(jié)能差異，且對空閑盤和成員盤進(jìn)行不同的節(jié)能部署。以獲取良好的節(jié)能效果。本發(fā)明實(shí)施例提供了一種利用大規(guī)模非活動磁盤陣列(MAID)技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能的設(shè)備，該設(shè)備位于磁盤陣列柜中，包括信息掃描模塊，用于掃描磁盤陣列柜中的每一個硬盤槽位，獲取并記錄每個硬盤所支持的電源管理級別，電源管理級別包括支持高級電源管理、支持標(biāo)準(zhǔn)的電源管理或不支持電源管理；信息輸入模塊，用于接收用戶輸入的所要組建的RAID的描述信息,其中包括RAID 的級別、容量，及RAID的MAID級別；磁盤匹配模塊，用于根據(jù)所述描述的RAID的MAID級別信息，來匹配磁盤組建 RAID。較佳地，磁盤匹配模塊根據(jù)MAID級別來匹配合適的電源支持級別的磁盤組建 RAID :如果MAID級別為MAID0，則首先在不支持電源管理的磁盤中匹配磁盤來組建RAID ； 如果MAID級別為MAID1，則首先在支持標(biāo)準(zhǔn)電源管理的磁盤中匹配磁盤來組建RAID ;如果 MAID級別為MAID2，則在支持高級電源管理的磁盤中匹配磁盤來組建RAID ;如果MAID級別為MAID3，則首先在支持高級電源管理的磁盤中匹配磁盤來組建RAID。較佳地，該設(shè)備進(jìn)一步包括節(jié)能級別調(diào)整模塊，用于保存預(yù)先設(shè)置的IO訪問密集度及其對應(yīng)的MAID級別，并統(tǒng)計(jì)已組建的RAID的IO訪問次數(shù)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)得到的IO訪問密集度對該RAID設(shè)置相應(yīng)的 MAID級別；其中IO訪問密集度為單位時間內(nèi)的IO訪問次數(shù)，IO訪問密集度的數(shù)值越低，對應(yīng)的MAID級別越高。較佳地，該設(shè)備進(jìn)一步包括空閑盤電源管理模塊，用于對磁盤陣列柜中的空閑盤進(jìn)行電源管理，若活動狀態(tài)的空閑盤在預(yù)定時間段內(nèi)沒有IO操作，則將該空閑盤設(shè)置為待機(jī)狀態(tài)；若對待機(jī)狀態(tài)的空閑盤有IO操作，則將空閑盤切換為活動狀態(tài)。從以上技術(shù)方案可以看出，自動掃描磁盤陣列柜中的磁盤所支持電源管理的級別，將支持相同電源管理級別的硬盤組建RAID，充分發(fā)揮每個盤的節(jié)能特性特點(diǎn)，而避免拉低該RAID的整體節(jié)能效果，按RAID為單位設(shè)定MAID級別，可以滿足各種不同應(yīng)用的節(jié)能需求；將磁盤陣列柜中的空閑盤也納入電源管理，使其實(shí)現(xiàn)類似MAID的節(jié)能效果。


圖I所示為本發(fā)明實(shí)施例提出的一種利用MAID技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能的設(shè)備的框圖。
具體實(shí)施例方式如圖I所示為本發(fā)明實(shí)施例提出的一種利用MAID技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能的設(shè)備的框圖，該設(shè)備位于磁盤陣列柜中，包括信息掃描模塊101,用于掃描磁盤陣列柜中的每一個硬盤槽位,獲取空閑硬盤的相
關(guān)信息。所述相關(guān)信息包括但不限于硬盤類型、容量、生產(chǎn)廠家、硬盤安裝位置及硬盤參數(shù)。所述硬盤參數(shù)包括所支持的MAID級別，具體可以分為不支持電源管理、支持標(biāo)準(zhǔn)的電源管理、支持高級電源管理這三個級別。信息輸入模塊102，用于接收用戶輸入的所要組建的RAID的描述信息，其中包括 RAID的級別、容量，及RAID的MAID級別。
硬盤匹配模塊103，用于根據(jù)所述描述的RAID的MAID級別信息，來匹配磁盤組建 RAID。較佳地，磁盤匹配模塊103根據(jù)MAID級別來匹配合適的電源支持級別的磁盤組建 RAID :如果MAID級別為MAID0，則首先在不支持電源管理的磁盤中匹配磁盤來組建RAID ； 如果MAID級別為MAID1，則首先在支持標(biāo)準(zhǔn)電源管理的磁盤中匹配磁盤來組建RAID ;如果 MAID級別為MAID2，則在支持高級電源管理的磁盤中匹配磁盤來組建RAID ;如果MAID級別為MAID3，則首先在支持高級電源管理的磁盤中匹配磁盤來組建RAID。在其他實(shí)施方式下，硬盤匹配模塊103也可以首先在支持高級電源管理的硬盤中匹配硬盤來組建RAID，若匹配成功，設(shè)置所組建的RAID的MAID級別為MAID0、MAID1、MAID2 或MAID3，并結(jié)束處理；若匹配失敗則在標(biāo)準(zhǔn)的電源管理的硬盤中匹配硬盤來組建RAID，若匹配成功則設(shè)置組建的RAID的MAID級別為MAIDO、MAIDl或MAID3并結(jié)束處理；若再次匹配失敗則在不支持電源管理的硬盤中匹配硬盤來組建RAID，若匹配成功則設(shè)置所組建的 RAID的MAID級別為MAIDO并結(jié)束處理，若匹配失敗則返回失敗提示信息。其中MAIDl的RAID中的硬盤支持活動狀態(tài)(active)、空閑狀態(tài)(idle)、低電壓狀態(tài)(lowpower)之間切換，MAID2的RAID中的硬盤支持活動狀態(tài)、空閑狀態(tài)、低電壓狀態(tài)、低速狀態(tài)(Iowspeed)之間切換，而MAID3的RAID有兩種情況如果RAID的成員硬盤均支持高級電源管理，則磁盤可以在活動狀態(tài)、空閑狀態(tài)、低電壓狀態(tài)、低速狀態(tài)和待機(jī)(standby) 狀態(tài)之間切換；如果RAID的成員磁盤僅支持標(biāo)準(zhǔn)電源管理，則磁盤在活動狀態(tài)、空閑狀態(tài)、 低電壓狀態(tài)和待機(jī)狀態(tài)之間切換。較佳地，支持高級電源管理的硬盤組建的RAID的初始MAID級別設(shè)置為MAID2，支持標(biāo)準(zhǔn)電源管理的硬盤組建的RAID的初始MAID級別設(shè)置為MAIDl。較佳地，該RAID設(shè)備進(jìn)一步包括節(jié)能級別調(diào)整模塊，用于保存預(yù)先設(shè)置的IO訪問密集度及其對應(yīng)的MAID級別，并統(tǒng)計(jì)已組建的RAID的IO訪問次數(shù)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)得到的IO訪問密集度對該RAID設(shè)置相應(yīng)的 MAID級別；其中IO訪問密集度為單位時間內(nèi)的IO訪問次數(shù)，IO訪問密集度的數(shù)值越低，對應(yīng)的MAID級別越高。例如，RAID的當(dāng)前MAID級別為MAID2，如果統(tǒng)計(jì)的IO數(shù)小于MAID2對應(yīng)的IO數(shù)下限，則將MAID級別上調(diào)至MAID3，如果統(tǒng)計(jì)的IO數(shù)大于MAID2對應(yīng)的IO數(shù)上限，則將MAID 級別下調(diào)至MAID I。而如果RAID的當(dāng)前MAID級別為MAID1，如果統(tǒng)計(jì)的IO數(shù)小于MAIDl 對應(yīng)的IO數(shù)下限，且該RAID支持MAID2，則將其MAID級別調(diào)整為MAID2，如果不支持MAID2， 則將其MAID級別調(diào)整為MAID3。較佳地，該RAID設(shè)備還可以進(jìn)一步包括用于對磁盤陣列柜中的空閑盤進(jìn)行電源管理，若活動狀態(tài)的空閑盤在預(yù)定時間段內(nèi)沒有IO操作，則將該空閑盤設(shè)置為待機(jī)狀態(tài)；若對待機(jī)狀態(tài)的空閑盤有IO操作，則將空閑盤切換為活動狀態(tài)。本發(fā)明方案可以實(shí)現(xiàn)如下技術(shù)效果(a)支持不同電源管理特性的磁盤不混插進(jìn)一個RAID，充分發(fā)揮每個盤的節(jié)能特性特點(diǎn)，而避免拉低該RAID的整體節(jié)能效果，(b)按RAID為單位設(shè)定MAID級別，可以滿足各種不同應(yīng)用的節(jié)能需求；
(c)將磁盤陣列柜中的空閑盤也納入電源管理，使其實(shí)現(xiàn)類似MAID的節(jié)能效果。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種利用大規(guī)模非活動磁盤陣列MAID技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能的設(shè)備，該設(shè)備位于磁盤陣列柜中，包括信息掃描模塊，用于掃描磁盤陣列柜中的每一個硬盤槽位，獲取并記錄每個硬盤所支持的電源管理級別，電源管理級別包括支持高級電源管理、支持標(biāo)準(zhǔn)的電源管理或不支持電源管理；信息輸入模塊，用于接收用戶輸入的所要組建的RAID的描述信息，其中包括RAID的級別、容量，及RAID的MAID級別；磁盤匹配模塊，用于根據(jù)所述描述的RAID的MAID級別信息，來匹配磁盤組建RAID。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其特征在于，磁盤匹配模塊根據(jù)MAID級別來匹配合適的電源支持級別的磁盤組建RAID :如果MAID級別為MAID0，則首先在不支持電源管理的磁盤中匹配磁盤來組建RAID ;如果MAID級別為MAID1，則首先在支持標(biāo)準(zhǔn)電源管理的磁盤中匹配磁盤來組建RAID ;如果MAID級別為MAID2，則在支持高級電源管理的磁盤中匹配磁盤來組建RAID ;如果MAID級別為MAID3，則首先在支持高級電源管理的磁盤中匹配磁盤來組建 RAID。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備進(jìn)一步包括節(jié)能級別調(diào)整模塊，用于保存預(yù)先設(shè)置的IO訪問密集度及其對應(yīng)的MAID級別，并統(tǒng)計(jì)已組建的RAID的IO訪問次數(shù)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)得到的IO訪問密集度對該RAID設(shè)置相應(yīng)的MAID 級別；其中IO訪問密集度為單位時間內(nèi)的IO訪問次數(shù)，IO訪問密集度的數(shù)值越低，對應(yīng)的 MAID級別越高。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備進(jìn)一步包括空閑盤電源管理模塊，用于對磁盤陣列柜中的空閑盤進(jìn)行電源管理，若活動狀態(tài)的空閑盤在預(yù)定時間段內(nèi)沒有IO操作，則將該空閑盤設(shè)置為待機(jī)狀態(tài)；若對待機(jī)狀態(tài)的空閑盤有IO操作，則將空閑盤切換為活動狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種利用大規(guī)模非活動磁盤陣列(MAID)技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能的設(shè)備，該設(shè)備位于磁盤陣列柜中，包括信息掃描模塊，用于掃描磁盤陣列柜中的每一個硬盤槽位，獲取并記錄每個硬盤所支持的電源管理級別，電源管理級別包括支持高級電源管理、支持標(biāo)準(zhǔn)的電源管理或不支持電源管理；信息輸入模塊，用于接收用戶輸入的所要組建的RAID的描述信息，其中包括RAID的級別、容量，及RAID的MAID級別；磁盤匹配模塊，用于根據(jù)所述描述的RAID的MAID級別信息，來匹配磁盤組建RAID。
文檔編號G06F1/32GK102609070SQ20111044185
公開日2012年7月25日 申請日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者饒國林 申請人:創(chuàng)新科存儲技術(shù)有限公司, 創(chuàng)新科軟件技術(shù)(深圳)有限公司