盤中block group依次指向后續(xù)的block group，這些block group組成的邏輯空間是連續(xù)的。
[0016]當(dāng)需要動態(tài)向所述文件系統(tǒng)中增加存儲設(shè)備時，首先在新的磁盤上分配blockgroup，最后一個block group 為 dummy block group。讀取舊的 dummy block group 信息，根據(jù)原有虛擬空間減去新增可用空間得到新的dummy block group的信息。找到原來文件系統(tǒng)的倒數(shù)第二塊block group，將其next指針指向新磁盤的第一個block group。根據(jù)增加的block group數(shù)量修改超級塊中的相關(guān)信息。根據(jù)可用空間、已用空間以及預(yù)警閾值，調(diào)整alert block group的位置。清除舊的alert block group的alert flag，并根據(jù)計算所得結(jié)果，找到新的閾值所在block group，并設(shè)置其alert flag。
[0017]在向系統(tǒng)中增加存儲設(shè)備完成后，需要向該系統(tǒng)中增加文件系統(tǒng)大小。增加文件系統(tǒng)大小僅增加虛擬空間的大小，所以只需修改dummy block group的相關(guān)信息，增加虛擬block數(shù)量即可。
[0018]在文件系統(tǒng)向使用者提供服務(wù)前，需要設(shè)定預(yù)警用的alert block group，并設(shè)置對應(yīng)的 block group 的 alert flag。
[0019]在使用者擴展文件或?qū)懳募r，需要分配空間時，首先定位文件inode所在的block group，判斷其上是否有足夠的空閑塊。如果有空閑塊，判斷是否是普通的blockgroup。如果是普通的block group，則直接分配空間寫入數(shù)據(jù)。如果是alert block group，說明可用空間數(shù)量不足，需要發(fā)送alert請求或自動增加設(shè)備隨后再分配block進(jìn)行讀寫。如果當(dāng)前block group沒有足夠的空間，則移到下一個block group。判斷該group是否是dummy group。如果不是判斷該group是否有足夠的空閑塊。如果是dummy group說明目前沒有可用的空間，需要發(fā)送alert或自動增加設(shè)備。
[0020]本發(fā)明的有益效果是:該方法統(tǒng)一資源的使用者和管理者，通過在文件系統(tǒng)元數(shù)據(jù)中增加控制信息，確保數(shù)據(jù)存儲的按需分配，并且保證數(shù)據(jù)不會存放到未分配空間，結(jié)合云存儲系統(tǒng)提供的API，實現(xiàn)在線存儲空間的擴容和使用，達(dá)到自動精簡配置的目的。重新定義文件系統(tǒng)元數(shù)據(jù)信息，使其包含設(shè)備信息和地址映射信息；在文件系統(tǒng)中將邏輯空間分為已分配空間和未分配空間，并進(jìn)行地址映射管理；通過監(jiān)測讀寫過程，確保讀寫操作不會訪問到未分配空間。本發(fā)明能夠方便地管理存儲空間，實現(xiàn)存儲空間的動態(tài)伸縮，實用性強。
[0021]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明方法中存儲系統(tǒng)模塊構(gòu)成圖。
[0023]圖2是本發(fā)明方法中文件系統(tǒng)元數(shù)據(jù)管理模塊元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖。
[0024]圖3是本發(fā)明方法中文件系統(tǒng)中普通Block Group結(jié)構(gòu)圖。
[0025]圖4是本發(fā)明方法中文件系統(tǒng)中預(yù)警Block Group結(jié)構(gòu)圖。
[0026]圖5是本發(fā)明方法中文件系統(tǒng)中空Block Group結(jié)構(gòu)圖。
[0027]圖6是本發(fā)明方法中文件系統(tǒng)在單個磁盤上的布局示意圖。
[0028]圖7是本發(fā)明方法中文件系統(tǒng)在多個磁盤上的布局示意圖。
[0029]圖8是本發(fā)明方法中存儲空間伸縮調(diào)整的流程圖。
[0030]圖9是本發(fā)明方法中文件系統(tǒng)伸縮調(diào)整的流程圖。
[0031]圖10是本發(fā)明方法中存儲空間監(jiān)測模塊的流程圖。
[0032]圖11是本發(fā)明方法中讀寫模塊進(jìn)行讀寫監(jiān)測和空間監(jiān)測的流程圖。
[0033]圖12是本發(fā)明方法中各種術(shù)語關(guān)系及說明圖。
【具體實施方式】
[0034]參照圖1-12。本發(fā)明實現(xiàn)存儲系統(tǒng)自動精簡的方法具體步驟如下:
[0035]本發(fā)明方法所用系統(tǒng)包括:(I)文件系統(tǒng)元數(shù)據(jù)管理模塊；(2) 1讀寫監(jiān)測模塊，其中1指的是Input/Output，輸入與輸出；(3)存儲空間監(jiān)測模塊；(4)文件系統(tǒng)伸縮調(diào)整模塊；(5)存儲空間伸縮調(diào)整模塊。各部分的作用如下:
[0036]文件系統(tǒng)元數(shù)據(jù)管理模塊，提供文件和存儲設(shè)備元數(shù)據(jù)組織形式；
[0037]1讀寫監(jiān)測模塊監(jiān)測1讀寫請求，根據(jù)文件系統(tǒng)元數(shù)據(jù)管理模塊中提供的元數(shù)據(jù)信息查找可用塊并存儲數(shù)據(jù)；
[0038]存儲空間監(jiān)測模塊監(jiān)測空間使用情況，如空間使用率達(dá)到預(yù)定的閾值，通過各種方式通知管理員增加存儲空間，或通過預(yù)定的命令自動增加存儲空間；
[0039]文件系統(tǒng)伸縮調(diào)整模塊提供增加，刪除，修改文件系統(tǒng)元數(shù)據(jù)的方法，可實現(xiàn)文件系統(tǒng)邏輯空間的增刪；
[0040]存儲空間伸縮調(diào)整模塊提供增加，刪除，修改文件系統(tǒng)中地址映射元數(shù)據(jù)的方法，可實現(xiàn)文件系統(tǒng)管理的物理空間的增刪。
[0041]本發(fā)明公開的一種自動精簡配置存儲系統(tǒng)的方法，該方法通過在文件系統(tǒng)中保存管理存儲設(shè)備、物理空間和邏輯空間所需的元數(shù)據(jù)，向操作系統(tǒng)提供一個更大空間的文件系統(tǒng)。該文件系統(tǒng)的實際可用空間小于物理可用空間，當(dāng)實際空間使用超過一定閾值后，該系統(tǒng)可向用戶報警，也可根據(jù)預(yù)定的策略和命令自動向其他的存儲系統(tǒng)申請塊存儲資源并添加到系統(tǒng)中。
[0042]參照圖12。文件系統(tǒng)使用的多個磁盤容量之和是物理空間。文件系統(tǒng)向操作系統(tǒng)報告的空間大小是邏輯空間，其中包括已分配存儲資源的可用空間，和未分配存儲資源的虛擬空間。可用空間應(yīng)小于等于物理空間。在開始使用文件系統(tǒng)存儲數(shù)據(jù)后，已存儲數(shù)據(jù)所占空間為已用空間。預(yù)警值表示用空間占可用空間達(dá)到特定比例后開始報警提示用戶增加空間。本發(fā)明中提出的文件系統(tǒng)伸縮是指調(diào)整虛擬空間大小。存儲空間伸縮調(diào)整是調(diào)整可用空間的大小。
[0043]參照圖1。該系統(tǒng)中文件系統(tǒng)元數(shù)據(jù)管理模塊是所有其他功能的基礎(chǔ)，該模塊定義了元數(shù)據(jù)的布局及格式。通過這些元數(shù)據(jù)可以管理多個塊存儲設(shè)備，并將其組織為統(tǒng)一的文件系統(tǒng)向外提供服務(wù)。操作系統(tǒng)及應(yīng)用程序通過系統(tǒng)調(diào)用使用本發(fā)明所涉及的文件系統(tǒng)，文件系統(tǒng)提供1讀寫方法，并在其中實現(xiàn)1讀寫監(jiān)測模塊。1讀寫監(jiān)測模塊通過監(jiān)測1寫請求，給1寫操作分配可用的block空間。在此過程中判斷是否有可用的block空間，本次分配的block空間是否已達(dá)到了預(yù)警的要求。存儲空間監(jiān)測模塊主要是和1讀寫監(jiān)測模塊共同處理block空間不足的情況。在使用空間達(dá)到全部可使用空間的一定比例(預(yù)先設(shè)定的閾值，如80% )后，1監(jiān)測模塊向存儲空間監(jiān)測模塊發(fā)送消息，存儲空間監(jiān)測模塊根據(jù)預(yù)定的策略，向用戶發(fā)送警報信息或者通過其他存儲系統(tǒng)(云存儲，SAN存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)等)提供的接口自動申請塊存儲資源，并利用存儲空間伸縮調(diào)整模塊自動對本系統(tǒng)進(jìn)行擴容。文件系統(tǒng)伸縮調(diào)整模塊是通過修改文件系統(tǒng)的元數(shù)據(jù)，達(dá)到文件系統(tǒng)擴容的功能，在此文件系統(tǒng)伸縮調(diào)整虛擬空間的大小。如本來文件系統(tǒng)大小為100GB，在不增加額外存儲設(shè)備的前提下，通過調(diào)整操作虛擬空間的大小，操作系統(tǒng)可看到文件系統(tǒng)大小為200GB。存儲空間伸縮調(diào)整模塊是通過修改文件系統(tǒng)的元數(shù)據(jù)，達(dá)到增加和刪除可用空間的目的。
[0044]參照圖2。該文件系統(tǒng)由多個不同的Block Group組成，第一個Block group中保存超級塊信息，其中保存Block Group數(shù)量和位置信息。超級塊也在若干其他block group中進(jìn)行備份。每個 BlockGroup 包括 Group Descriptors,數(shù)據(jù)塊 bitmap, inode bitmap，以及存放具體數(shù)據(jù)的inode表和data表。其中Group Descriptors包括組信息(塊大小及數(shù)量等)，組類型，設(shè)備信息，下一個組的位置，預(yù)警flag及其他常規(guī)信息。
[0045]參照圖3、4 和 5。Group type 分為 normal 和 dummy 兩種。Dummy block group 僅記錄虛擬空間的大小，其中空間大小使用Group info中的塊大小和數(shù)量確定，但是其中并不保存inode和data的各種信息。根據(jù)預(yù)定的預(yù)警閾值，當(dāng)使用到某些塊時說明已用空間與可用空間比例達(dá)到該閾值，需要通知管理員處理或自動申請存儲資源并添加。
[0046]參照圖6。根據(jù)每個塊的空間大小，每個block group都保存了本block group的塊大小和數(shù)量，并保存了邏輯上相鄰的下一個block group的位置。其中最后一個blockgroup保存虛擬空間的信息，其中僅有塊大小和塊數(shù)量有效，但是并無實際的存儲空間。該block group 的 next block group 為空。
[0047]參照圖7。多個磁盤上部署該文件系統(tǒng)與單個磁