使用磁盘上的数据复制对存储性能的改进制造技术

监视在磁盘驱动器的正常操作期间进行的磁盘访问。响应于该监视，将磁盘驱动器上的一个或多个数据块标识为用于在磁盘驱动器上复制的候选。在磁盘驱动器的至少一个其它位置中复制所标识的数据块中的每一个。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及使用磁盘上的数据复制对存储性能的改进。背景当今使用的计算机系统一般包括至少一个磁盘驱动器，而磁盘驱动器现在也被包含在其它的消费者产品(例如，数字录像机)内。这些磁盘驱动器的容量以快速的步伐稳定增长。历史上，磁盘驱动器的容量大约每隔18个月翻倍。现在最大的驱动器超过300GB，且可用的容量看似超出用户的需求。磁盘驱动器包含一个或多个盘片，较新的磁盘驱动器的盘片大小为80GB。尽管磁盘驱动器容量稳定增长，但磁盘驱动器性能保持停滞。这是由于磁盘驱动器作为基础的机械平台的固有限制。仅有可能将运动质量加速到某一速度同时保持处于主流平台的成本和能力限制内。结果，磁盘驱动器性能没有跟上计算机平台性能的趋势的步伐，导致磁盘驱动器成为对总体平台性能的较大负面因素。拥有其中加速磁盘性能使得总体平台性能不受妨碍的磁盘驱动器系统将是有利的。以往，使用独立磁盘冗余阵列(RAID)技术来跨多个磁盘驱动器复制数据。然而，RAID实现对多个驱动器和相关联的控制硬件和/或软件的需求对系统增加了显著的成本。此外，某些磁盘驱动器供应商试验为写在磁盘驱动器上的每一数据块在该块的一个位置上创建从原始数据旋转180度的副本。该方法是蛮力的方法，导致损失磁盘存储容量的一半的缺点。因此，该方法也导致写性能损失。由于使用该方法盲复制驱动器上的每一数据块，因此所有对数据块的写操作必需更新该块的两个副本。附图简述通过以下给出的详细描述并通过本专利技术的某些实施例的附图，可更完整地理解本专利技术，然而，它们不应被认为是将本专利技术限于所述的具体实施例，而是仅用于解释和理解。附图说明图1示出了根据本专利技术的某些实施例的磁盘驱动器盘片。图2是根据本专利技术的某些实施例的系统。图3示出了根据本专利技术的某些实施例的流程图。图4示出了根据本专利技术的某些实施例的流程图。详细描述本专利技术的某些实施例涉及使用磁盘上的数据复制来改进存储性能。在某些实施例中，监视磁盘驱动器正常操作过程中进行的磁盘访问。磁盘驱动器上的一个或多个数据块响应于该监视被标识为磁盘驱动器上的复制的候选。所标识的数据块中的每一个在该磁盘驱动器上的至少一个其它位置复制。在某些实施例中，一种系统包括磁盘驱动器和控制器(或代理)。控制器(代理)用于监视磁盘驱动器的正常操作期间进行的磁盘访问，以响应于该监视将磁盘驱动器上的一个或多个数据块标识为磁盘驱动器上的复制的候选，并将所标识的数据块中的每一个复制到磁盘驱动器上的至少一个其它位置。在某些实施例中，一种装置包括可监视磁盘驱动器的正常操作期间进行的磁盘访问的监视器。该装置还包括用于响应于该监视将磁盘驱动器上的一个或多个数据块标识为磁盘驱动器上的复制的候选以及用于将所标识的数据块中的每一个复制到磁盘驱动器上至少一个其它位置的控制器(或代理)。图1示出了根据某些实施例的磁盘驱动器的磁盘盘片100。磁盘盘片100包括原始数据块102、别名数据块104、别名数据块106、别名数据块108和别名数据块110。尽管别名数据块104、106、108和110在对图1的参考中被称为别名数据块，但可将其称为其它类似的名称，诸如副本数据块、复制数据块等。别名数据块104、106、108和110包含与原始数据块102相同，但在磁盘盘片的其它部分中复制并策略性地提供，以便允许当需要数据时的较快访问时间的数据。当需要访问原始数据块102内所包含的数据时，作出关于数据块102、104、106、108和110中的哪一个可被最快访问的判断，并访问该数据块来获取数据。根据某些实施例，磁盘盘片100上的每一原始数据块都没有被复制，但复制了最有可能需要的数据并提供了相关联的别名块(例如，使用别名数据块以类似于图1中所示的方式复制磁盘盘片100上最经常访问的数据)。在某些实施例中，用于选择哪个原始数据块以选择用于复制和提供别名块的一种准则是选择作为只读块(或基本上只读的块)的块。这样的选择准则有助于减少由于对别名(复制)块的非常低的写速率引起的任何性能损失。根据某些实施例，可通过将过剩的容量转换成改进的访问速度来加速磁盘性能。这可通过标识最经常利用的磁盘的部分，并将这些部分复制到磁盘中未使用的其它区域中来完成。所得到的复制的“别名”可按照通过提供可检索数据的若干不同的替换位置来最小化对这些块的磁盘访问时间的方式在磁盘的表面上分布。例如，在某些实施例中，磁盘最经常使用的3％可在磁盘表面上复制10次，以便减少对该数据的有效寻道距离(在某些情况中，可能减少到十分之一)。在某些实施例中，别名(复制)块的放置以企图最好地使用寻道距离和旋转延迟最小化的方式来进行。例如，在某些实施例中，别名块成对地(或以其它倍数)置于磁盘上。一对是磁盘的同一磁道上的两个别名，彼此相位差180度。通过成对地将数据置于同一磁道上，平均旋转时延减少一半。然后，可将多组对置于不同的磁道上。通过将各对置于整个磁盘表面的不同磁道上，可最小化寻道距离。因此，寻道距离和旋转延迟均可最小化。在某些实施例中，标识了要复制的适当数据，在磁盘驱动器上创建和管理数据块别名(在某些实施例中，以操作系统不相关的方式，在其它实施例中，以操作系统相关的方式)，并为对原始数据块和每一磁盘数据块别名的后继操作选择要访问的一个最优块来最大化性能。在某些实施例中，磁盘上某些原始块被标识为对其创建别名块的块，确定要创建的别名块的数量，并确定磁盘上放置别名块的位置。在某些实施例中，要创建的别名的数量基于例如该块访问的频率可以是动态的。一个块可具有例如十个别名，而较不重要的块可能仅具有为其创建的四个别名。在某些实施例中，可提高单驱动器系统的性能。在某些实施例中，可智能地选择最关键的数据来复制。在某些实施例中，可创建原始数据的多个别名，并将其置于磁盘上有战略意义的位置上。在某些实施例中，可按照操作系统不相关的方式改进性能。在某些实施例中，可按照操作系统相关的方式改进性能。在某些实施例中，许多所实现的功能可在设备驱动程序中执行，导致以操作系统相关的方式改进性能。在某些实施例中，以文件系统不知道的方式(即文件系统透明的方式)实现块复制。根据某些实施例，进行块复制或起别名的一种方式是为文件系统创建文件的多个副本并请求存储驱动程序读正确的文件。此处所述的方法不要求任何文件系统修改，并对文件系统透明。文件系统仅创建和管理一个文件。在某些实施例中，由存储驱动程序在不了解文件系统的情况下创建别名块。这允许使用任何标准的文件系统。图2示出了根据某些实施例的系统200的框图。系统200可以是计算机系统，并包含处理器202、控制器204(或代理)和磁盘驱动器206。处理器202可以是任何处理器，包括CPU(中央处理单元)。控制器204可以是代理、主机总线适配器、磁盘控制器和/或任何其它类型的控制器。在某些实施例中，控制器或代理204可包含在一个组件内(例如，全部都位于运行在处理器202上的软件中，或全部都位于主机总线适配器内)。在某些实施例中，控制器或代理204可分布在处理器202上所运行的软件、主机总线适配器和磁盘驱动器上(在这样的实施例中，图2中的控制器204实际上可以是带有提供此处所述的功能的、运行在控制器或代理器上的所分布的软件的主机总线适配器)。尽管将其示为与处理器202和磁盘本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：　　　　监视在磁盘驱动器的正常操作期间进行的磁盘访问；　　　　响应于所述监视，将所述磁盘驱动器上的一个或多个数据块标识为用于所述磁盘驱动器上的复制的候选；以及　　　　在所述磁盘驱动器上的至少一个其它位置中复制所标识的数据块中的每一个。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2003-12-18 10/742,4791.一种方法，包括监视在磁盘驱动器的正常操作期间进行的磁盘访问；响应于所述监视，将所述磁盘驱动器上的一个或多个数据块标识为用于所述磁盘驱动器上的复制的候选；以及在所述磁盘驱动器上的至少一个其它位置中复制所标识的数据块中的每一个。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所标识的数据块是所述磁盘驱动器上最经常访问的数据块和所述磁盘驱动器上具有最长访问时间的数据块中的至少一种。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述监视、标识和复制是以操作系统不相关的方式完成的。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述监视、标识和复制是以操作系统相关的方式完成的。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括当发生磁盘访问时，确定是否存在对应于所述磁盘访问的数据块的任何复制的版本。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括如果存在任何复制的版本，则访问所述磁盘块的复制的版本。7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括如果存在任何复制的版本，则选择所述数据块和所述复制版本中的最优块，并访问所述最优块。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述最优块是响应于所述磁盘驱动器的磁盘盘片的当前角位置、磁盘磁头的当前侧向位置和所述磁盘驱动器上数据块的组织中的至少一个来选择的。9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述最优块是响应于所述磁盘驱动器的磁盘盘片的当前角位置和磁盘磁头的当前侧向位置来选择的。10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述最优块是所述原始块和当前可最快访问的复制版本中的一个。11.如权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括如果不存在任何复制的版本，则访问对应于所述磁盘访问的数据块。12.一种物品，包括其上含有指令的计算机可读介质，当执行所述指令时，使得计算机监视磁盘驱动器正常操作期间进行的磁盘访问；响应于所述监视，将所述磁盘驱动器上的一个或多个数据块标识为用于在所述磁盘驱动器上复制的候选；以及在所述磁盘...

【专利技术属性】
技术研发人员：K格瑞姆斯洛德，A赫夫曼，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]