專利名稱：管理層之間有效數(shù)據(jù)遷移的設(shè)備的制作方法
管理層之間有效數(shù)據(jù)遷移的設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明總體涉及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，具體涉及具有層的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在基于塊的存儲(chǔ)系統(tǒng)中，通過(guò)移動(dòng)頻繁訪問(wèn)的數(shù)據(jù)(熱數(shù)據(jù))以加快和提高驅(qū)動(dòng)器能力并同時(shí)移動(dòng)不經(jīng)常訪問(wèn)的數(shù)據(jù)(冷數(shù)據(jù))以降低緩慢存儲(chǔ)能力，改善了整個(gè)系統(tǒng)的性能。這種已知為存儲(chǔ)分層的解決方案，比使用用于所有存儲(chǔ)需求的高性能存儲(chǔ)更有成本效益。一種典型的分層配置將利用較廉價(jià)且性能較差的驅(qū)動(dòng)器(如SATA驅(qū)動(dòng)器)的大存儲(chǔ)池作為“慢層(slow tier)”和將利用昂貴且性能較好的驅(qū)動(dòng)器(如SSD)的小池作為“快層(Fasttier)”。分層比其他可比較配置提供了性能優(yōu)越的單位成本。
為了分層更有效率，必須將熱數(shù)據(jù)保留在快層上和必須將冷數(shù)據(jù)保留在慢層上，即使當(dāng)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)頻率隨時(shí)間改變時(shí)。分層的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)跟蹤數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)塊的訪問(wèn)頻率并當(dāng)訪問(wèn)頻率改變時(shí)在層之間移動(dòng)數(shù)據(jù)。在層之間的數(shù)據(jù)的移動(dòng)是從實(shí)際服務(wù)IO處占用帶寬的開(kāi)銷。
因此，如果存在一種適合在分層數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中的層之間有效遷移數(shù)據(jù)的設(shè)備，將是有利的。發(fā)明內(nèi)容
相應(yīng)地，本發(fā)明涉及一種用于在分層數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中的層之間有效遷移數(shù)據(jù)的新的方法和設(shè)備。
本發(fā)明的一實(shí)施方案是一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，其具有快層和其中保留部分快層的慢層。當(dāng)先前的冷數(shù)據(jù)變熱時(shí)，將數(shù)據(jù)從慢層到保留的快層部分轉(zhuǎn)移。表最初跟蹤保留的快存部分中的所有空間。當(dāng)數(shù)據(jù)變熱并被轉(zhuǎn)移到保留的快存部分時(shí)，對(duì)表修改以將在慢層的數(shù)據(jù)的先前位置增加到保留部分并從保留部分移除快層上數(shù)據(jù)的新位置。使用本發(fā)明，數(shù)據(jù)遷移主要從慢層到快層而沒(méi)有從快層到慢層的即時(shí)對(duì)應(yīng)遷移，據(jù)此減少遷移的最初開(kāi)銷。當(dāng)已經(jīng)將一定比例的保留部分遷移到慢層，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)執(zhí)行從快層到慢層的冷數(shù)據(jù)的大規(guī)模遷移。大規(guī)模遷移的計(jì)時(shí)可基于可獲得的系統(tǒng)資源。
應(yīng)當(dāng)理解，以上一般說(shuō)明和以下具體說(shuō)明都僅僅是示范性和解釋性的且不是對(duì)本發(fā)明要求權(quán)利的限制。被并入且構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)一部分的附圖，描述了本發(fā)明的實(shí)施方案，并和一般說(shuō)明一起用于解釋原理。


通過(guò)參考附圖，本領(lǐng)域技術(shù)人員可更好地理解本發(fā)明的眾多目標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)，其中: 圖1示出了用于實(shí)施本發(fā)明的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的方框圖；圖2示出了使用包括不同數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的虛擬驅(qū)動(dòng)器實(shí)施的分層驅(qū)動(dòng)器的方框圖； 圖3A示出了在具有慢數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置和快數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)塊的最初布局的表； 圖3B示出了與在具有快數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置和慢數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置上的保留空間相關(guān)的邏輯塊地址的最初表； 圖4A示出了在已經(jīng)將數(shù)據(jù)塊從慢數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置遷移到快數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置之后在具有慢數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置和快數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)塊的表； 圖4B示出了在已經(jīng)將數(shù)據(jù)塊從慢數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置遷移到快數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置之后與在具有快數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置和慢數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置上的保留空間相關(guān)的邏輯塊地址的最初表； 圖5A示出了在已經(jīng)將兩個(gè)數(shù)據(jù)塊從慢數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置遷移到快數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置之后在具有慢數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置和快數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)塊的表； 圖5B示出了在已經(jīng)將兩個(gè)數(shù)據(jù)塊從慢數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置遷移到快數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置之后與在具有快數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置和慢數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置上的保留空間相關(guān)的邏輯塊地址的最初表； 圖6A示出了在冷交換以將保留空間移回到快數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置之后在具有慢數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置和快數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)塊的表； 圖6B示出了在冷交換以將保留空間移回到快數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置之后與在具有快數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置和慢數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置上的保留空間相關(guān)的邏輯塊地址的最初表；以及 圖7示出了用于遷移在具有慢數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置和快數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)的方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將對(duì)在附圖中描述的公開(kāi)主題進(jìn)行具體說(shuō)明。本發(fā)明的范圍不僅僅限于權(quán)利要求；包含了眾多替換，修改和等同體。為了說(shuō)明清楚，尚未對(duì)與這些實(shí)施方案相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域中已知技術(shù)材料進(jìn)行具體說(shuō)明以避免不必要地使本說(shuō)明不清楚。
參照?qǐng)D1，示出了 一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的方框圖。實(shí)施本發(fā)明實(shí)施方案的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)可包括處理器102，連接處理器的存儲(chǔ)器104，和一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置106，108。本發(fā)明涉及在分層數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)遷移；因此，實(shí)施本發(fā)明實(shí)施方案的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)可具有快數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層106和慢數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層108。可替換地，參照?qǐng)D2，實(shí)施本發(fā)明實(shí)施方案的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)可具有包括一個(gè)或多個(gè)虛擬驅(qū)動(dòng)器204，206，208的一個(gè)或多個(gè)邏輯分層驅(qū)動(dòng)器202。虛擬驅(qū)動(dòng)器204，206，208的每一個(gè)可以是訪問(wèn)一個(gè)或多個(gè)物理驅(qū)動(dòng)器的邏輯構(gòu)造。例如，SATA虛擬驅(qū)動(dòng)器204可以是訪問(wèn)多個(gè)SATA硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的邏輯構(gòu)造；SAS虛擬驅(qū)動(dòng)器206可以是訪問(wèn)多個(gè)SAS硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的邏輯構(gòu)造；SSD虛擬驅(qū)動(dòng)器208可以是訪問(wèn)多個(gè)固態(tài)驅(qū)動(dòng)器的邏輯構(gòu)造。在具有如圖2中的一個(gè)或多個(gè)分層驅(qū)動(dòng)器202的分層數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中，每一個(gè)分層驅(qū)動(dòng)器202可出現(xiàn)在用戶和進(jìn)程之外作為具有單個(gè)、合并的邏輯塊尋址(LBA)系統(tǒng)的單個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。
為了有效，分層數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)必須保留最頻繁訪問(wèn)的數(shù)據(jù)(熱數(shù)據(jù))在快層上。用來(lái)實(shí)施快層的技術(shù)比用來(lái)實(shí)施慢層的技術(shù)攜帶了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的更高的單位成本；因此，快層可能具有相對(duì)小的整個(gè)存儲(chǔ)容量。當(dāng)隨時(shí)間訪問(wèn)不同數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)訪問(wèn)模式可能改變，引起先前冷數(shù)據(jù)變熱和引起先前熱數(shù)據(jù)變冷。分層數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)必須因此當(dāng)先前冷數(shù)據(jù)變熱時(shí)將數(shù)據(jù)從慢層遷移到快層。因?yàn)榭鞂酉鄬?duì)小，隨時(shí)間已經(jīng)變冷的數(shù)據(jù)可能需要被遷移到慢層以釋放在快層上的容量。
根據(jù)本發(fā)明的分層存儲(chǔ)裝置可能保留在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置上的一部分容量作為預(yù)留空間。參照?qǐng)D3A和3B，圖3A示出了在具有快層308和慢層306的分層數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置中數(shù)據(jù)的最初分布的方框圖?？蓪⒖鞂?08和慢層306劃分為數(shù)據(jù)塊314。所有數(shù)據(jù)塊314可能大小相同?？蔀槊恳粋€(gè)數(shù)據(jù)塊314分配分層驅(qū)動(dòng)器邏輯塊尋址(TD LBA)310。也可為每一個(gè)數(shù)據(jù)塊分配本地驅(qū)動(dòng)器邏輯塊尋址(LD LBA)，特別是如SSD VD 208的虛擬驅(qū)動(dòng)器，或特別是物理驅(qū)動(dòng)器。保留空間最初可能包括多個(gè)在快層中未映射的數(shù)據(jù)塊312。在快層上的所有數(shù)據(jù)塊314可被獲得用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，除了用于包括保留空間312的未映射數(shù)據(jù)塊之夕卜。包括保留空間312的未映射數(shù)據(jù)塊可能僅僅被獲得用于控制器用來(lái)數(shù)據(jù)遷移。保留空間312可能是快層308的整個(gè)容量的一些百分比；例如，百分之五(5% )。圖3B示出了未映射數(shù)據(jù)塊的保留空間表302。在未映射數(shù)據(jù)塊的保留空間表302中的每一個(gè)記錄304可識(shí)別在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置中未映射數(shù)據(jù)塊的位置。在圖3B中的表302中的每一個(gè)記錄304通過(guò)LD LBA和層識(shí)別每一個(gè)未映射數(shù)據(jù)塊，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，其他識(shí)別機(jī)制可能是可能的；例如，可通過(guò)TD LBA識(shí)別每一個(gè)未映射數(shù)據(jù)塊?？蓪⒈Ａ艨臻g表302保留在快層(FAST) 308 上。
參照?qǐng)D4A和4B，圖4A示出了在具有快層(FAST>308和慢層(SL0ff)306的分層數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置中數(shù)據(jù)分布的方框圖，其中已經(jīng)將數(shù)據(jù)塊從慢層306遷移到快層308。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)可分析隨時(shí)間的數(shù)據(jù)訪問(wèn)模式并確定在慢層306上的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)塊已經(jīng)比在快層308上的數(shù)據(jù)塊被更頻繁地訪問(wèn)，因此變熱。例如，由于隨時(shí)間的頻繁的用戶或進(jìn)程訪問(wèn)，在第一慢層數(shù)據(jù)塊406中的數(shù)據(jù)可能變熱。為了最大化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的效率，必須將已存入第一慢層數(shù)據(jù)塊406中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到快層308 ;然而，如圖4A所示，必須填寫(xiě)在快層308上的所有被映射的數(shù)據(jù)塊。在此情況中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)可將數(shù)據(jù)從第一慢層數(shù)據(jù)塊406遷移到快層308上的第一未映射快層數(shù)據(jù)塊404。隨后可修改保留空間表302以反映從第一慢層數(shù)據(jù)塊406到第一未映射快層數(shù)據(jù)塊404的數(shù)據(jù)遷移。可更新第一遷移記錄402以涉及第一慢層數(shù)據(jù)塊406，或可將第一遷移記錄增加到保留空間表302以涉及第一慢層數(shù)據(jù)塊406，而移除涉及第一未映射快層數(shù)據(jù)塊404的相應(yīng)記錄。隨后第一慢層數(shù)據(jù)塊406可變?yōu)楸Ａ艨臻g的一部分。根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)遷移因此是對(duì)于第一數(shù)據(jù)遷移的單向；即，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)不遷移來(lái)自快層上的數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)以為來(lái)自慢層上的數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)提供空間。根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)遷移引發(fā)了與在傳統(tǒng)分層數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)遷移相比較的相應(yīng)較低開(kāi)銷。
參照?qǐng)D5A和5B，圖5A示出了在具有快層308和慢層306的分層數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置中數(shù)據(jù)分布的方框圖，其中已經(jīng)將兩個(gè)數(shù)據(jù)塊從慢層306遷移到快層308。在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)確定了已經(jīng)比在快層308上的數(shù)據(jù)塊更頻繁地訪問(wèn)在慢層306上的兩個(gè)數(shù)據(jù)塊并因此變熱之處，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)可將數(shù)據(jù)從第一慢層數(shù)據(jù)塊406遷移到快層308上的第一未映射快層數(shù)據(jù)塊404并如圖4A和4B所示修改保留空間表302。隨后數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)可將數(shù)據(jù)從第二慢層數(shù)據(jù)塊506遷移到快層308上的第二未映射快層數(shù)據(jù)庫(kù)塊504。隨后可修改保留空間表302以反映從第二慢層數(shù)據(jù)塊506到第二未映射快層數(shù)據(jù)庫(kù)塊504的數(shù)據(jù)遷移?？筛碌诙w移記錄502以涉及第二慢層數(shù)據(jù)塊506，或可將第二遷移記錄增加到保留空間表302以涉及第二慢層數(shù)據(jù)塊506，而移除涉及第二未映射快層塊504的相應(yīng)記錄。隨后第二慢層數(shù)控塊506可變?yōu)楸Ａ艨臻g的一部分。根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)遷移因此繼續(xù)為甚至對(duì)于超過(guò)一個(gè)數(shù)據(jù)遷移的單向。根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)遷移引發(fā)了與在傳統(tǒng)分層數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)遷移相比較的相應(yīng)較低開(kāi)銷。
參照?qǐng)D6A和6B，圖6A示出了在具有快層308和慢層306的分層數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置中數(shù)據(jù)分布的方框圖，其中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)已經(jīng)經(jīng)歷了“冷交換”以通過(guò)從快層308上一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)塊到慢層306的數(shù)據(jù)大規(guī)模遷移返回保留空間給快層308。在根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的操作期間，當(dāng)在慢層306上的數(shù)據(jù)變熱并被遷移到在快層308上的保留空間中的未映射數(shù)據(jù)塊時(shí)，最初被分配在快層308上的保留空間(參見(jiàn)圖3A的保留空間312)最終遷移到慢層306。
來(lái)自慢層306的數(shù)據(jù)塊的每一個(gè)數(shù)據(jù)遷移伴隨有從快層308到慢層306的保留空間的相應(yīng)遷移，通過(guò)記錄了保留空間的每一個(gè)數(shù)據(jù)塊的位置的保留空間表302。通過(guò)跟蹤在慢層306上的保留空間的數(shù)據(jù)塊，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)保留了在慢層上的必要空間以周期性地遷移來(lái)自慢層308上數(shù)據(jù)塊的冷數(shù)據(jù)，當(dāng)隨時(shí)間將熱數(shù)據(jù)遷移到快層308時(shí)。
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)可包括遷移閾值。遷移閾值可以是對(duì)可從慢層306轉(zhuǎn)移到快層308的保留空間數(shù)量的一些限制。遷移閾值可以是最初保留空間的一些百分比，如百分之八十(80%)，盡管本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解80%是示范性的且可利用其他閾值。當(dāng)達(dá)到遷移限制時(shí)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)可啟動(dòng)“冷交換”。冷交換是通過(guò)將來(lái)自快層的數(shù)據(jù)塊的冷數(shù)據(jù)遷移到被識(shí)別在保留空間表302中慢層上的數(shù)據(jù)塊以返回保留空間給快層308的處理。可替換地，可以預(yù)定間隔，或當(dāng)系統(tǒng)的使用在閾值下使得冷交換不會(huì)減少數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的終端用戶性能時(shí)，啟動(dòng)冷交換。
在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)確定應(yīng)啟動(dòng)冷交換之處，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)確定在快層308上的哪些數(shù)據(jù)已經(jīng)變冷。例如，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)可確定已經(jīng)比在快層308上的其他數(shù)據(jù)塊更少地訪問(wèn)快層308上的兩個(gè)數(shù)據(jù)塊606、608并因此變冷。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)可將來(lái)自第一快層數(shù)據(jù)庫(kù)塊606的數(shù)據(jù)遷移到通過(guò)在保留空間表302中的遷移記錄(參見(jiàn)圖5A的第一遷移記錄402)識(shí)別為保留空間的第一慢層數(shù)據(jù)塊406?？筛伦R(shí)別第一慢層數(shù)據(jù)塊406的遷移記錄602以涉及第一快層數(shù)據(jù)塊606，或可將遷移記錄602增加到保留空間表302以涉及第一快層數(shù)據(jù)塊606，而移除涉及第一慢層數(shù)據(jù)塊406的相應(yīng)記錄。隨后數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)可將來(lái)自第二快層數(shù)據(jù)塊608的數(shù)據(jù)遷移到通過(guò)在保留空間表302中的遷移記錄(參見(jiàn)圖5A的第二遷移記錄502)識(shí)別為保留空間的第二慢層數(shù)據(jù)塊506?？筛伦R(shí)別第二慢層數(shù)據(jù)塊506的遷移記錄604以涉及第二快層數(shù)據(jù)塊608，或可將遷移記錄604增加到保留空間表302以涉及第一個(gè)第二層數(shù)據(jù)塊608，而移除涉及第二慢層數(shù)據(jù)塊506的相應(yīng)記錄。在冷交換期間，將來(lái)自快層308上的多個(gè)數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)遷移到慢層306，同時(shí)遷移到被識(shí)別在保留空間表中的慢層306上的預(yù)定位置。
參照?qǐng)D7，示出了本發(fā)明的實(shí)施方案的流程圖。分層數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)具有至少一個(gè)慢層，或慢數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，和至少一個(gè)快層，或快數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，可最大化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的可用性，以通過(guò)減少沉重使用期間數(shù)據(jù)遷移操作的開(kāi)銷來(lái)處理數(shù)據(jù)請(qǐng)求。在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)基于數(shù)據(jù)訪問(wèn)模式確定了在慢數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)上的數(shù)據(jù)已經(jīng)變熱之處，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)可轉(zhuǎn)移702來(lái)自慢數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置上的數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)到在快數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置上的保留空間數(shù)據(jù)塊。保留空間數(shù)據(jù)塊是被識(shí)別在保留空間表中的數(shù)據(jù)塊。保留空間數(shù)據(jù)塊不為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的定期使用而分配并專門為數(shù)據(jù)遷移操作保持預(yù)留。當(dāng)已經(jīng)將數(shù)據(jù)從慢數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的數(shù)據(jù)塊轉(zhuǎn)移到塊數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置上的數(shù)據(jù)塊時(shí)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)可增加704在慢數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置上的數(shù)據(jù)塊，其中預(yù)先將數(shù)據(jù)定位到保留空間表中。其中預(yù)先定位數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)塊隨后可變?yōu)楸Ａ艨臻g的一部分并可能不再為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)定期使用所獲得；僅僅用于數(shù)據(jù)遷移操作。隨后數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)可移除706在快數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置上的數(shù)據(jù)塊，其中轉(zhuǎn)移來(lái)自保留空間表的數(shù)據(jù)。隨后在快數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置上的數(shù)據(jù)塊可為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的定期使用所獲得。
當(dāng)保留空間表指示了已經(jīng)將保留空間的一些閾值量轉(zhuǎn)移到慢數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置時(shí)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)可啟動(dòng)冷交換以返回保留空間給快數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置可轉(zhuǎn)移708來(lái)自快數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置上的數(shù)據(jù)塊的冷數(shù)據(jù)到被識(shí)別在保留空間表中的慢數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置上的數(shù)據(jù)塊。在快數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置上的冷數(shù)據(jù)可涉及由用戶或進(jìn)程最少訪問(wèn)的在快數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置上的數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)塊。當(dāng)已經(jīng)將數(shù)據(jù)從快數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的數(shù)據(jù)塊轉(zhuǎn)移到慢數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的數(shù)據(jù)塊時(shí)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)可增加710在快數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置上的數(shù)據(jù)塊，其中預(yù)先將數(shù)據(jù)定位到保留空間表中。其中預(yù)先定位數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)塊隨后可變?yōu)楸Ａ艨臻g的一部分并可能不再為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)定期使用所獲得；僅僅用于數(shù)據(jù)遷移操作。隨后數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)可移除712在慢數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置上的數(shù)據(jù)塊，其中轉(zhuǎn)移來(lái)自保留空間表的數(shù)據(jù)。隨后在數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置上的數(shù)據(jù)塊可為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的定期使用所獲得。冷交換可將來(lái)自慢數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的多個(gè)保留空間數(shù)據(jù)塊轉(zhuǎn)移到快數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)。一般地，保留空間轉(zhuǎn)移將如此處所述一樣地開(kāi)始，將來(lái)自快層的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到慢層并更新保留空間表。
應(yīng)當(dāng)相信，通過(guò)前面的說(shuō)明，將理解本發(fā)明和許多其伴隨的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)清楚，在其組件的形式，構(gòu)造和設(shè)置中可做出各種改變而不背離本發(fā)明的范圍和精神或不犧牲其所有實(shí)質(zhì)優(yōu)點(diǎn)。此處之前所述的形式僅僅是其的解釋性的實(shí)施方案，打算的是，后續(xù)權(quán)利要求要包含和包含這些改變。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，包括: 一處理器； 一第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，其連接到所述處理器，所述第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置被配置用以存儲(chǔ)一保留空間表；和 一第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，其連接到所述處理器， 其中: 所述第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)具有比所述第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置相對(duì)快的訪問(wèn)時(shí)間； 所述表被配置用以識(shí)別所述第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的一離散部分和所述第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的一離散部分；和 所述處理器被配置用以: 將數(shù)據(jù)從所述第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的離散部分遷移到被識(shí)別在所述保留空間表中的所述第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的離散部分； 將所述第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的所述離散部分的位置增加到所述表中； 自所述保留空間表移除 所述第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的所述的離散部分的位置； 將來(lái)自所述第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的多個(gè)離散部分的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到所述第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的多個(gè)離散部分； 增加多個(gè)位置，每一個(gè)位置關(guān)聯(lián)于到所述保留空間表的所述第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的所述多個(gè)離散部分中的一個(gè)；和 移除多個(gè)位置，每一個(gè)位置關(guān)聯(lián)于來(lái)自所述保留空間表的所述第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的所述多個(gè)離散部分中的一個(gè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，其中所述處理器進(jìn)一步被配置用以監(jiān)視在所述第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置和所述第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置之間的所述保留空間表中的位置的分布。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，其中所述第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置包括一個(gè)或多個(gè)固態(tài)驅(qū)動(dòng)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，其中所述第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置包括一個(gè)或多個(gè)硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，其中所述處理器進(jìn)一步被配置用以阻止對(duì)被識(shí)別在所述保留空間表中任意位置的數(shù)據(jù)訪問(wèn)操作。
6.一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，包括: 一處理器； 一第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，其連接到所述處理器，所述第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置被配置用以存儲(chǔ)一表;和 一第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，其連接到所述處理器， 其中: 所述第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)具有比所述第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置相對(duì)快的訪問(wèn)時(shí)間； 配置所述表以識(shí)別所述第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的離散部分和所述第二數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)裝置的離散部分；和 所述處理器被配置用以: 將數(shù)據(jù)從所述第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的一離散部分遷移到被識(shí)別在所述表中的所述第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的一離散部分； 將所述第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的所述的離散部分的位置增加到所述表中；和 自所述表移除所述第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的所述離散部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，其中所述處理器進(jìn)一步被配置用以監(jiān)視在所述第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置和所述第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置之間的所述保留空間表中的位置的分布。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，其中所述處理器進(jìn)一步被配置用以: 當(dāng)在所述保留空間表中的位置的分布超出一閾值時(shí)，將來(lái)自所述第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的多個(gè)離散部分的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到所述第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的多個(gè)離散部分； 增加多個(gè)位置，每一個(gè)位置關(guān)聯(lián)于到所述保留空間表的所述第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的所述多個(gè)離散部分中的一個(gè)；和 移除多個(gè)位置，每一個(gè)位置關(guān)聯(lián)于來(lái)自所述保留空間表的所述第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的所述多個(gè)離散部分中的一個(gè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，其中所述處理器進(jìn)一步被配置以監(jiān)視一系統(tǒng)使用度星。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，其中所述的處理器進(jìn)一步被配置用以: 當(dāng)所述系統(tǒng)使用度量低于一閾值時(shí)，將來(lái)自所述第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的多個(gè)離散部分的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到所述第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的多個(gè)離散部分； 增加多個(gè)位置，每一個(gè)位置關(guān)聯(lián)于到所述保留空間表的所述第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的所述多個(gè)離散部分中的一個(gè)；和 移除多個(gè)位置，每一個(gè)位置關(guān)聯(lián)于來(lái)自所述保留空間表的所述第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的所述多個(gè)離散部分中的一個(gè)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，其中所述閾值是被識(shí)別在參照所述第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置上的位置的保留空間表中的所有位置的百分之八十。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，其中所述第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置包括一個(gè)或多個(gè)固態(tài)驅(qū)動(dòng)器。
13.根據(jù)權(quán)利要求6所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，其中所述第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置包括一個(gè)或多個(gè)硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器。
14.根據(jù)權(quán)利要求6所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，其中進(jìn)一步配置所述處理器以阻止對(duì)被識(shí)別在所述保留空間表中任意位置的數(shù)據(jù)訪問(wèn)操作。
15.一種用于在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中的層之間遷移數(shù)據(jù)的方法，包括: 將來(lái)自一慢數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的一離`散部分的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到一快數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的離散部分； 將所述慢數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的所述離散部分增加到一保留空間表中；和 自所述保留空間表移除所述快數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的所述離散部分。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，進(jìn)一步包括監(jiān)視在所述慢數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置和所述快數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置之間的所述保留空間表中的位置的分布。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，進(jìn)一步包括: 當(dāng)在所述保留空間表中的所述位置分布超出一閾值時(shí)，將來(lái)自所述快數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的多個(gè)離散部分的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到所述慢數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的多個(gè)離散部分；增加多個(gè)位置，每一個(gè)位置關(guān)聯(lián)于到所述保留空間表的所述快數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的所述多個(gè)離散部分中的一個(gè)；和 移除多個(gè)位置，每一個(gè)位置關(guān)聯(lián)于來(lái)自所述保留空間表的所述慢數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的所述多個(gè)離散部分中的一個(gè)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述閾值是被識(shí)別在參照所述慢數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置上的位置的保留空間表中的所有位置的百分之八十。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述快數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置包括一個(gè)或多個(gè)固態(tài)驅(qū)動(dòng)器。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，進(jìn)一步包括阻止對(duì)被識(shí)別在所述保留空間表中任意位置的數(shù)據(jù)訪 問(wèn)操作。
全文摘要
管理層之間有效數(shù)據(jù)遷移的設(shè)備。具有快層和其中保留部分快層的慢層，當(dāng)先前的冷數(shù)據(jù)變熱時(shí)，將數(shù)據(jù)從慢層到保留的快層部分轉(zhuǎn)移。表最初跟蹤保留的快存部分中的所有空間。當(dāng)數(shù)據(jù)變熱并被轉(zhuǎn)移到保留的快存部分時(shí)，對(duì)表修改以將在慢層的數(shù)據(jù)的先前位置增加到保留部分并從保留部分移除快層上數(shù)據(jù)的新位置。保持了保留空間表并實(shí)施從快層到慢層的數(shù)據(jù)的大規(guī)模遷移；數(shù)據(jù)遷移經(jīng)常是將數(shù)據(jù)從慢層到快層遷移的單向，減少了在正常操作期間的開(kāi)銷。
文檔編號(hào)G06F12/08GK103106151SQ20121043457
公開(kāi)日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2012年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
發(fā)明者阿南特·巴德蒂尼, 杰拉爾德·E·史密斯, 馬克·伊什 申請(qǐng)人:Lsi公司