本發(fā)明涉及計算機(jī)存儲技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種磁盤存儲管理方法。

背景技術(shù)：

目前，當(dāng)今社會已經(jīng)進(jìn)入到數(shù)據(jù)社會，各種各樣的數(shù)據(jù)非常大，在這樣的大數(shù)據(jù)時代數(shù)據(jù)的存儲成了重要的問題，如同小區(qū)的停車位一樣，這些數(shù)據(jù)存儲在哪里，才能更好的利用存儲空間即磁盤空間，并且對這些數(shù)據(jù)的管理又能非常方便。存儲系統(tǒng)中磁盤容量是至關(guān)重要的，但是目前多數(shù)廠商不重視存磁盤的合理利用，導(dǎo)致在大數(shù)據(jù)時代磁盤的使用率大大降低。目前大多數(shù)存儲廠商都是通過虛擬化技術(shù)將底層的單個磁盤或者磁盤陣列做成卷組，然后在卷組上面劃分邏輯卷，最后將邏輯卷映射到緩存。這種操作方法只是對后端磁盤進(jìn)行了統(tǒng)一管理，對磁盤的擴(kuò)容起到了一定的作用，但是磁盤的空間利用率仍然沒有得到最大限度發(fā)揮，磁盤空間利用率仍然較低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種磁盤存儲管理方法，以實現(xiàn)提高磁盤空間利用率。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種磁盤存儲管理方法，包括：

利用虛擬化層對后端磁盤進(jìn)行管理，將后端磁盤加入到管理模式或者映像模式，進(jìn)行統(tǒng)一管理；

通過虛擬化技術(shù)將處于管理模式或者映像模式的后端磁盤劃分成多個區(qū)塊extent；

將所述多個區(qū)塊extent組織起來形成虛擬磁盤，將虛擬磁盤提供給上層接口。

優(yōu)選的，所述虛擬化層設(shè)置在磁盤陣列層和緩存層之間。

優(yōu)選的，所述后端磁盤包括磁盤陣列、單個磁盤或者邏輯卷；所述上層接口為緩存層。

優(yōu)選的，所述將所述多個區(qū)塊extent組織起來形成虛擬磁盤，包括：

采用區(qū)塊管理策略將所述多個區(qū)塊extent組織起來形成虛擬硬盤。

優(yōu)選的，所述區(qū)塊管理策略包括映像策略、序列化策略或者條帶化策略。

優(yōu)選的，所述映像策略為：將后端磁盤空間映射成虛擬磁盤，由區(qū)塊extent進(jìn)行IO數(shù)據(jù)管理。

優(yōu)選的，所述序列化策略為：將連續(xù)的區(qū)塊extent組成虛擬磁盤進(jìn)行管理。

優(yōu)選的，所述條帶化策略為：將分散的區(qū)塊extent組成虛擬磁盤進(jìn)行管理。

優(yōu)選的，所述區(qū)塊extent為IO管理單元，用于在虛擬化層進(jìn)行IO數(shù)據(jù)管理；每個區(qū)塊extent的數(shù)據(jù)容量是相等的。

本發(fā)明所提供的一種磁盤存儲管理方法，利用虛擬化層對后端磁盤進(jìn)行管理，將后端磁盤加入到管理模式或者映像模式，進(jìn)行統(tǒng)一管理；通過虛擬化技術(shù)將處于管理模式或者映像模式的后端磁盤劃分成多個區(qū)塊extent；將所述多個區(qū)塊extent組織起來形成虛擬磁盤，將虛擬磁盤提供給上層接口?？梢?，在緩存層和磁盤陣列層之間加入磁盤虛擬化層，從虛擬化層看到的是磁盤陣列或者單個磁盤甚至是邏輯卷，通過虛擬化層進(jìn)行處理后得到虛擬磁盤并提供給上層接口，上層接口即為緩存層，且通過虛擬化技術(shù)對處于管理模式或者映像模式的磁盤劃分區(qū)塊extent，區(qū)塊extent是管理IO的數(shù)據(jù)單位，將后端磁盤分割成不同的區(qū)塊extent，達(dá)到磁盤空間的最大利用，如此采用虛擬化技術(shù)將磁盤空間利用起來，達(dá)到磁盤空間最大限度利用，所以該方法實現(xiàn)提高磁盤空間利用率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明所提供的一種磁盤存儲管理方法的流程圖；

圖2為虛擬化層數(shù)據(jù)管理結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為磁盤模式切換示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明的核心是提供一種磁盤存儲管理方法，以實現(xiàn)提高磁盤空間利用率。

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請參考圖1，圖1為本發(fā)明所提供的一種磁盤存儲管理方法的流程圖，該方法包括：

S11：利用虛擬化層對后端磁盤進(jìn)行管理，將后端磁盤加入到管理模式或者映像模式，進(jìn)行統(tǒng)一管理；

S12：通過虛擬化技術(shù)將處于管理模式或者映像模式的后端磁盤劃分成多個區(qū)塊extent；

S13：將所述多個區(qū)塊extent組織起來形成虛擬磁盤，將虛擬磁盤提供給上層接口。

可見，在緩存層和磁盤陣列層之間加入磁盤虛擬化層，從虛擬化層看到的是磁盤陣列或者單個磁盤甚至是邏輯卷，通過虛擬化層進(jìn)行處理后得到虛擬磁盤并提供給上層接口，上層接口即為緩存層，且通過虛擬化技術(shù)對處于管理模式或者映像模式的磁盤劃分區(qū)塊extent，區(qū)塊extent是管理IO的數(shù)據(jù)單位，將后端磁盤分割成不同的區(qū)塊extent，達(dá)到磁盤空間的最大利用，如此采用虛擬化技術(shù)將磁盤空間利用起來，達(dá)到磁盤空間最大限度利用，所以該方法實現(xiàn)提高磁盤空間利用率。

基于上述方法，具體的，虛擬化層設(shè)置在磁盤陣列層和緩存層之間。

其中，后端磁盤包括磁盤陣列、單個磁盤或者邏輯卷。上層接口為緩存層。對于后端磁盤劃分為多個區(qū)塊，是將后端磁盤中每一個磁盤劃分為多個區(qū)塊，將由一個磁盤劃分的多個區(qū)塊組織成一個虛擬磁盤，提供給上層接口。

具體的，通過虛擬化技術(shù)對處于管理模式或者映像模式的磁盤劃分區(qū)塊extent，其中，管理IO的數(shù)據(jù)單位是區(qū)塊extent，此管理的目的是將磁盤分割成不同的區(qū)塊，從而達(dá)到存儲空間的最大利用。通過不同的區(qū)塊extent，然后將其中一個或者多個區(qū)塊extent映射到上層形成虛擬磁盤即vdisk，通過vdisk為上層接口提供服務(wù)。本方法在緩存層和磁盤陣列層之間加入磁盤虛擬化層，虛擬化層看到的是磁盤陣列或者單個磁盤甚至是邏輯卷，通過虛擬化層進(jìn)行處理后將vdisk即虛擬磁盤提供給上層接口，即緩存層，如此通過存儲虛擬化技術(shù)將空間利用起來，達(dá)到空間最大限度利用。

本方法主要通過虛擬化技術(shù)應(yīng)用到存儲設(shè)備例如磁盤上。在大數(shù)據(jù)時代通過虛擬化技術(shù)將后端磁盤映射給緩存模塊，從而達(dá)到最大限度利用磁盤空間的目的，本方法提高磁盤利用率，降低整個存儲設(shè)備的成本。目前，多個存儲節(jié)點即多個磁盤的場景下，其中有些數(shù)據(jù)直接寫到一個控制器對應(yīng)的磁盤上，而另外控制器的后端磁盤處于比較空閑的狀態(tài)，此時磁盤的利用率非常低，并且負(fù)載非常不均衡，本方法充分利用多個節(jié)點即多個磁盤的存儲空間，即對后端磁盤統(tǒng)一RAID管理形成磁盤陣列，在磁盤陣列的基礎(chǔ)上進(jìn)行虛擬化管理，達(dá)到提高磁盤利用率的目的。

具體的，在虛擬化層通過虛擬化技術(shù)對底層的磁盤、邏輯卷或者是磁盤陣列進(jìn)行管理，將這些被管理的磁盤設(shè)置為管理模式，或者是映像模式，然后對處于上述兩種模式的磁盤劃分IO管理單元，IO管理單元為extent區(qū)塊，然后通過數(shù)量不等的區(qū)塊組成虛擬磁盤，最后提供給上層接口，區(qū)塊劃分詳見圖2，圖2為虛擬化層數(shù)據(jù)管理結(jié)構(gòu)示意圖。

后端磁盤是實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲的最終介質(zhì)，所有的數(shù)據(jù)，包括：元數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)等最終都要下發(fā)到磁盤上才能保證數(shù)據(jù)的一致性和安全性，當(dāng)數(shù)據(jù)需要讀取的時候再從后端磁盤讀取出來。為了擴(kuò)展虛擬化層的功能，對后端磁盤兼容類型為各種物理磁盤、邏輯卷和磁盤陣列。虛擬化層將后端磁盤加入到管理模式或者映像模式，進(jìn)行統(tǒng)一管理，沒有加入到此兩種模式的后端磁盤不受虛擬化層管理，即不能通過虛擬化技術(shù)將其映射給緩存使用，同時管理模式和映像模式在一定的條件下可以進(jìn)行切換，從而達(dá)到高效利用磁盤空間的目的。磁盤沒有進(jìn)行管理之前處于非管理模式，非管理模式可以通過創(chuàng)建進(jìn)入到管理者模式，也可以通過創(chuàng)建映像進(jìn)入映像模式；進(jìn)入管理模式或者映像模式的磁盤可以通過數(shù)據(jù)遷移，即一個存儲池的數(shù)據(jù)塊內(nèi)的數(shù)據(jù)移到另一個存儲池數(shù)據(jù)塊中存儲，在管理模式和映像模式之間進(jìn)行切換，關(guān)于模式之間切換詳見圖3，圖3為磁盤模式切換示意圖。

步驟S13中，所述將所述多個區(qū)塊extent組織起來形成虛擬磁盤的過程具體為：采用區(qū)塊管理策略將所述多個區(qū)塊extent組織起來形成虛擬硬盤。

其中，所述區(qū)塊管理策略包括映像策略、序列化策略或者條帶化策略。

進(jìn)一步的，映像策略為：將后端磁盤空間映射成虛擬磁盤，由區(qū)塊extent進(jìn)行IO數(shù)據(jù)管理。

序列化策略為：將連續(xù)的區(qū)塊extent組成虛擬磁盤進(jìn)行管理。

條帶化策略為：將分散的區(qū)塊extent組成虛擬磁盤進(jìn)行管理。

進(jìn)一步的，區(qū)塊extent為IO管理單元，用于在虛擬化層進(jìn)行IO數(shù)據(jù)管理。每個區(qū)塊extent的數(shù)據(jù)容量是相等的。

對于確定管理模式或者映像模式的磁盤，首先將這些磁盤放到一個磁盤管理組即成為存儲池，然后會通過虛擬化技術(shù)將同一個存儲池中的磁盤其劃分為許多區(qū)塊extent，這些區(qū)塊的大小必須相等，這些區(qū)塊就是在虛擬化層進(jìn)行IO管理的數(shù)據(jù)單位。同時區(qū)塊extent的大小可以從8M、16M、一直到8G大小，區(qū)塊的大小決定了存儲池總?cè)萘康拇笮?，這個區(qū)塊大小在存儲池創(chuàng)建之初就已經(jīng)確定，確定后不能進(jìn)行修改。

虛擬化層對磁盤按區(qū)塊進(jìn)行了劃分，但是還需要將這些區(qū)塊管理起來。區(qū)塊extent的管理技術(shù)采用了映像、序列化和條帶化三種策略，通過上述三種策略將區(qū)塊組織起來形成虛擬磁盤映射緩存。其中映像策略是將后端磁盤空間1:1映射給虛擬磁盤，但是IO數(shù)據(jù)管理單位依然是區(qū)塊；順序化策略是將連續(xù)的區(qū)塊組成虛擬磁盤進(jìn)行管理；條帶化策略是將分散的區(qū)塊組成虛擬磁盤進(jìn)行管理，最終呈現(xiàn)給緩存的虛擬磁盤。

綜上，本發(fā)明所提供的一種磁盤存儲管理方法，利用虛擬化層對后端磁盤進(jìn)行管理，將后端磁盤加入到管理模式或者映像模式，進(jìn)行統(tǒng)一管理；通過虛擬化技術(shù)將處于管理模式或者映像模式的后端磁盤劃分成多個區(qū)塊extent；將所述多個區(qū)塊extent組織起來形成虛擬磁盤，將虛擬磁盤提供給上層接口。可見，在緩存層和磁盤陣列層之間加入磁盤虛擬化層，從虛擬化層看到的是磁盤陣列或者單個磁盤甚至是邏輯卷，通過虛擬化層進(jìn)行處理后得到虛擬磁盤并提供給上層接口，上層接口即為緩存層，且通過虛擬化技術(shù)對處于管理模式或者映像模式的磁盤劃分區(qū)塊extent，區(qū)塊extent是管理IO的數(shù)據(jù)單位，將后端磁盤分割成不同的區(qū)塊extent，達(dá)到磁盤空間的最大利用，如此采用虛擬化技術(shù)將磁盤空間利用起來，達(dá)到磁盤空間最大限度利用，所以該方法實現(xiàn)提高磁盤空間利用率。

以上對本發(fā)明所提供的一種磁盤存儲管理方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進(jìn)行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。