一种降低虚拟磁盘管理复杂度的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种降低虚拟磁盘管理复杂度的方法，该方法包括：对存储池中的各物理磁盘顺序进行编号；对每个物理磁盘分割后的虚拟磁盘VD的索引号进行顺序标注；在按序创建每个LUN时，根据物理磁盘的编号顺序选择存储池中的物理磁盘，且根据每个物理磁盘上VD的索引号顺序选择对应的VD；对选中的若干VD进行LUN的创建，创建完成的LUN具有自身的序号；在存储或读取业务数据的时候，根据业务数据存储或者读取的LUN的序号和存储池中物理磁盘的数量，确定对应的VD所在的磁盘编号以及所在磁盘中的索引号。本发明专利技术方法简化了LUN对VD的管理，提高效率和降低设计复杂度；并且顺序性保证了性能相近的VD在同一个LUN中，提高了整体性能。

【技术实现步骤摘要】
一种降低虚拟磁盘管理复杂度的方法和装置
本专利技术涉及存储
，尤其涉及一种降低虚拟磁盘管理复杂度的方法和装置。
技术介绍
传统RAID是基于硬盘的。如果一个硬盘的很小一部分失效，就会导致整个硬盘被新的硬盘替换，然后进行整个硬盘的数据重构。这样就会导致重构时间很长。而对于存储中的块虚拟化技术来说，其是基于分块的，即只需要把读写失败区域相关的分块VD (VirtualDisk,被划为分块的虚拟盘，是组成RAID的虚拟磁盘)进行重构就可以了，时间快，效率高。即使是整个硬盘故障，块虚拟化也会把需要重构的数据分布到更多硬盘上，也会增加重构速度。关于块虚拟化技术，其基本思想就是把指定数量的大容量机械硬盘(我们称这组硬盘为组成存储池的磁盘)先按照固定的容量切割成多个更小的分块，RAID建立在这些小分块上，而不是某些硬盘上；基于块虚拟化技术的存储系统能够做到在一块硬盘故障后，在硬盘组上的所有硬盘上并发进行重构。 虽然块虚拟化技术的重构速度快，但是由于每个磁盘都被划分为数量巨大的分块(分块越多，重构速度越快)，并且池内的硬盘数量也远远大于传统RAID中磁盘的数量，所以大大增加了系统管理的复杂度和管理开销。对于传统RAID，一块盘故障，会重新选择一块空闲盘做重构盘(用户自己选择或者系统自动选择)，选择方法简单，基本上只要容量和其他组内成员盘相符就可以了。但是对于虚拟化技术来说，当一个或者多个VD失效时，选择热备VD时需要满足选择的VD不能和失效VD所在LUN(这里的LUN不是逻辑单元号LogicUnit Number,而是根据存储池的RAID类型由多个VD组成的分块组，即相当于raid2.0中的“Chunk group”)内的其他VD在同一块磁盘,这样就需要存储池内所有硬盘的VD使用率(加入LUN就被认为使用了)保持尽量的平衡。因为如果不平衡，会导致最终找不到可以选择热备VD的磁盘了。比如说，大多数磁盘的VD已经用尽了，只有少数磁盘上的VD还没有用尽，那么如果这时候需要选择热备VD时，只能在这少数磁盘上进行选择，但是可能需要热备的LUN的VD已经在这几个少数磁盘上了，此时就会选择失败，而实际上存储池的VD并没有用尽。所以热备VD的选择方法会最终影响整个存储池的利用率。除了考虑最终每个磁盘的VD使用率平衡外，还要考虑对存储池的管理复杂度和开销的影响。 现有方案中，创建LUN和选择热备VD时，大多根据均分各个VD到所有磁盘的原贝U，以及每个磁盘使用率和所有磁盘平均使用率的原则进行处理，以保证每个磁盘的VD使用率尽量一致。在均分各个VD到所有磁盘时采用伪随机算法来进行分配。 上述方案，虽然可以很大程度保证每个磁盘使用率保持一致，但是管理开销很大。比如存储池有128块2T磁盘，每个VD大小为128M，每个磁盘上VD个数为16384，整个存储池的VD个数为2097152。如果LUN采用7+1的RAID5，那么存储池可能最多会存在262144个LUN。为了每个LUN的数据能正常下发到磁盘，需要每个LUN记录其包含的每个VD都落在哪些磁盘，以及每个VD在磁盘内的索引，这样管理这些节点单单需要的内存很可能就要GB级别。另外为了能重启后恢复配置，需要占用磁盘空间来记录这些配置信息，重启扫描这些配置信息也需要大量的1和内存。所以管理的复杂度大大增加，从而必然会影响系统的稳定性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种降低虚拟磁盘管理复杂度的方法和装置。 该降低虚拟磁盘管理复杂度的方法包括:对存储池中的各物理磁盘顺序进行编号；对每个物理磁盘分割后的虚拟磁盘VD的索引号进行顺序标注；在按序创建每个LUN时，根据物理磁盘的编号顺序选择存储池中的物理磁盘，且根据每个物理磁盘上VD的索引号顺序选择对应的VD ;对选中的若干VD进行LUN的创建，创建完成的LUN具有自身的顺序号；在存储或读取业务数据的时候，根据业务数据存储或者读取的LUN的顺序号和存储池中物理磁盘的数量，确定对应的VD所在的磁盘编号以及所在磁盘中的索引号。 进一步地，每个物理磁盘的尾部预留出一部分空间作为热备VD的空间。 进一步地，当LUN中的VD失效时，选择与该失效VD处于同一物理磁盘的空闲热备VD来替换该失效VD0 进一步地，若与所述失效VD处于同一物理磁盘的所有热备VD全部用尽时，上报告警以提示用户更换该热备VD全部用尽的物理磁盘。 该降低虚拟磁盘管理复杂度的装置，包括，LUN创建模块，用于对存储池中的各物理磁盘顺序进行编号；对每个物理磁盘分割后的虚拟磁盘VD的索引号进行顺序标注；在按序创建每个LUN时，根据物理磁盘的编号顺序选择存储池中的物理磁盘，且根据每个物理磁盘上VD的索引号顺序选择对应的VD ;对选中的若干VD进行LUN的创建，创建完成的LUN具有自身的顺序号；VD位置确定模块，用于在存储或读取业务数据的时候，根据业务数据存储或者读取的LUN的顺序号和存储池中物理磁盘的数量，确定对应的VD所在的磁盘编号以及所在磁盘中的索引号。 进一步地，该装置还包括:热备VD预留模块，用于将每个物理磁盘的尾部预留出一部分空间作为热备VD的空间。 进一步地，该装置还包括，失效VD替换模块，用于当LUN中的VD失效时，选择与该失效VD处于同一物理磁盘的空闲热备VD来替换该失效VD。 进一步地，该装置还包括告警模块，用于若与所述失效VD处于同一物理磁盘的所有热备VD全部用尽时，上报告警以提示用户更换该热备VD全部用尽的物理磁盘。 在本专利技术的块虚拟化系统中，传统的随机选虚拟VD改为顺序选VD，简化了 LUN对VD的管理，提高效率和降低设计复杂度；并且顺序性保证了性能相近的VD在同一个LUN中，提高了整体性能。 在本专利技术的块虚拟化系统中，每个磁盘有坏块VD映射区，当出现失效VD时，在该磁盘的映射区找热备VD，并在该磁盘记录失效VD和热备VD的映射关系，管理简单方便。当本磁盘的坏块映射区用尽，提醒用户替换该磁盘，使得系统的安全性更高。 【附图说明】 图1是本专利技术实施例示例说明图。 图2是本专利技术读写VD流程图。 图3是本专利技术装置逻辑结构图。 【具体实施方式】 为解决
技术介绍
提到的问题，本专利技术提供一种降低虚拟磁盘管理复杂度的方案。该方案主要依赖LUN的创建来达到降低虚拟磁盘管理复杂度的目的。以下通过【具体实施方式】详细说明。 对存储池中的各物理磁盘顺序进行编号；对每个物理磁盘分割后的虚拟磁盘VD的索引号进行顺序标注；在按序创建每个LUN时，根据物理磁盘的编号顺序选择存储池中的物理磁盘,且根据每个物理磁盘上VD的索引号顺序选择对应的VD ;对选中的若干VD进行LUN的创建，创建完成的LUN具有自身的顺序号。 比如说，存储池中包含N个物理磁盘，从O开始依次给这N个物理磁盘编号，最后一个物理磁盘的编号为N-1。每个物理磁盘按照固定的容量被切割成若干个VD ;从O开始依次给每个物理磁盘上的VD编号，假设有X个VD，最后一个VD的索引号为x-1。若需要创建若干个LUN，且每个LUN包含m个VD，从第O个LUN开始创建LUN，则在创建第k (k为0，1，2，3，4等的正整数)个LUN时，根据物理磁盘的编号顺序选择存储池本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种降低虚拟磁盘管理复杂度的方法，其特征在于，对存储池中的各物理磁盘顺序进行编号；对每个物理磁盘分割后的虚拟磁盘VD的索引号进行顺序标注；在按序创建每个LUN时，根据物理磁盘的编号顺序选择存储池中的物理磁盘，且根据每个物理磁盘上VD的索引号顺序选择对应的VD；对选中的若干VD进行LUN的创建，创建完成的LUN具有自身的顺序号；在存储或读取业务数据的时候，根据业务数据存储或者读取的LUN的顺序号和存储池中物理磁盘的数量，确定对应的VD所在的磁盘编号以及所在磁盘中的索引号。

【技术特征摘要】
1.一种降低虚拟磁盘管理复杂度的方法，其特征在于，对存储池中的各物理磁盘顺序进行编号；对每个物理磁盘分割后的虚拟磁盘VD的索引号进行顺序标注；在按序创建每个LUN时，根据物理磁盘的编号顺序选择存储池中的物理磁盘，且根据每个物理磁盘上VD的索引号顺序选择对应的VD ;对选中的若干VD进行LUN的创建，创建完成的LUN具有自身的顺序号； 在存储或读取业务数据的时候，根据业务数据存储或者读取的LUN的顺序号和存储池中物理磁盘的数量，确定对应的VD所在的磁盘编号以及所在磁盘中的索引号。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括:每个物理磁盘的尾部预留出一部分空间作为热备VD的空间。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，该方法还包括，当LUN中的VD失效时，选择与该失效VD处于同一物理磁盘的空闲热备VD来替换该失效VD。4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,若与所述失效VD处于同一物理磁盘的所有热备VD全部用尽时，上报告警以提示用户更换该热备VD全部用尽的物理磁盘。5.一种降低虚拟磁盘管理复杂度的装置，其特征在于，该装置包括， ...

【专利技术属性】
技术研发人员：李华英，郭永强，
申请(专利权)人：浙江宇视科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33