本发明专利技术提供一种存储资源的管理方法及网络存储系统，其中所述网络存储系统包括存储控制器以及多块磁盘，且使用磁盘创建至少一个Ｒａｉｄ阵列，存储控制器的前端端口通过网络连接客户端主机，后端磁盘端口与所述磁盘相连。本发明专利技术的管理机制是通过预设大小资源块对阵列空间进行分块，建立相应的块表用以记录资源块是否被占用；创建逻辑资源时分配资源块并建立逻辑资源索引表以记录逻辑资源与资源块的对应关系；以资源块为单位对逻辑资源进行管理操作，并在管理操作完成之后更新所述块表以及逻辑资源索引表。本发明专利技术管理方法简单灵活，扩展性强，实现简洁且成本较低。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及网络存储技术，尤其涉及一种存储资源的分层次管理技术。
技术介绍
在涉及众多主机的数据存储的网络环境中，为了提高数据存储的可靠性和安全 性，同时为了存储容量的扩展性和灵活性，网络存储技术应运而生。通常来说，网络存储系 统的作用是为客户端PC机或者服务器(一般统称为主机或Host)提供可用的存储空间。网络存储系统的核心是存储控制器(Controller)，存储控制器进行数据处理并把 数据写入到后端物理磁盘中。为提高写物理磁盘的性能以及提供数据冗余性，存储控制器 通常支持独立磁盘冗余阵列(Raid)技术，根据Raid级别的不同可以提供各种级别的性能 和可靠度，即可以保证多数情况下，一个或者多个磁盘的故障的情况下，其内的数据可以通 过相应的校验算法进行恢复，即通常所说的Raid阵列重建。网络存储系统的前端可以通过 IP网络或者FC网络与主机(Host)相连，为主机提供数据存储服务。在数据传输方面，以 基于IP承载的网络存储系统为例，主机可以基于标准的ISCSI (互联网小型计算机系统接 口)协议网络存储系统进行数据的读写操作。为方便主机的数据读写，对主机屏蔽存储资源物理上的差异，可以通过虚拟化技 术对物理存储资源进行抽象，在物理层面以上形成面向用户主机的逻辑资源，并且相应生 成逻辑资源地址映射表，以记录逻辑地址与物理地址的映射关系。对于用户的各种应用而言，每种应用需要存储和访问的数据都有生命周期，比如 移动计费系统，每月手机的话费数据可能在数据生成后的三个月内被多次访问，在一年内 偶尔被访问，再往后可能就无人问津了，成为了归档数据，但只有当它到了规定的年限，才 能被删除。对于网络存储系统而言，即使是同一个网络存储系统，磁盘类型、磁盘转速等影响 磁盘的性能，在此基础上，组成Raid阵列的磁盘类型不同、磁盘数目不同、阵列Raid级别不 同，Raid阵列的性能和可靠性也各不相同。因此出现了数据分层存储的概念。分层是 指根据客户端对数据存储和访问的实际统计数据，将用户存储在网络存储系统中的数据在 不同的Raid阵列上迁移，即把长时间不访问的数据自动迁移到速度较慢、成本较低的Raid 阵列上，如SATA磁盘，以此来降低硬件成本；而把那些经常被访问或重要的数据放在速度 较快、成本较高的Raid阵列上，如SAS磁盘、SSD磁盘，以此来提升性能。同时数据的迁移 是在逻辑资源以下的层面进行的，整个过程对于用户来说是透明的，系统中的逻辑映射单 元会根据迁移的结果未改变逻辑地址到物理地址的映射。目前比较常见网络存储系统资源的分层管理技术有两种。一种是基于Raid阵列 的段式管理，其层次结构如图1所示。基本的管理步骤如下第一步使用磁盘创建Raid阵 列；第二步使用Raid阵列的空闲段来创建逻辑资源，一个Raid阵列上可以创建多个逻辑 资源，一个逻辑资源可分布在多个RAID。在这种管理方式中，Raid阵列和逻辑资源是多对多的关系，因此存储空间管理比较灵活简单，为逻辑资源增加新的段即可。基于Raid阵列的段式管理，逻辑资源和Raid阵 列都需要维护多对多的资源布局映射关系，每个段的大小取决于Raid阵列的空闲物理段 大小和将要创建的逻辑资源大小，段的长度并不是固定的。然而这种管理技术存在一定的 弊端。一方面，逻辑资源和Raid阵列上的段较多时，多次创建、删除逻辑资源后，将产生大 量的碎片；另一方面，对于自动分层的需求，如果整段迁移，迁移的粒度会比较大，有可能无 法在Raid阵列中找到段的大小能够满足需求的目标段；如果迁移部分数据，则可能需要将 己有的段再切片，碎片更多，管理更复杂；总的看来，基于Raid阵列的段式管理支持自动分 层的代价较大。另一种现有的管理技术是逻辑资源和Raid阵列合一的管理方式，其层次结构如 图2所示。其基本管理步骤如下第一步使用磁盘创建磁盘组，磁盘组代表一组磁盘，不是 Raid阵列实体；第二步基于磁盘组创建Raid阵列，创建的Raid阵列实体也是客户端可直 接访问的存储空间(逻辑资源)。在这种管理方式中，，阵列实体和逻辑资源实体合一，数据路径短，性能较优。对于 逻辑资源和Raid阵列合一的管理方式，逻辑资源就是一个Raid阵列，一个Raid阵列只能 基于一个磁盘组创建，然而这种管理技术虽然比较简化，但其存在若干明显的技术问题第 一，对于逻辑资源扩容，不管是在同一个磁盘组上扩容(即同一个Raid的磁盘空间不是连 续分布的)，还是使用不同的磁盘组扩容，都需要在逻辑资源上额外增加一个虚拟化层，实 现复杂；第二，对于自动分层的需求，因为逻辑资源管理的最小粒度就是Raid阵列，因此只 能整个Raid阵列一起迁移，迁移的粒度太大。在此基础上，一种改进方案是，基于逻辑资源 划分子卷，实现基于子卷的迁移，这种方案细化了迁移的粒度，但是需要在已有的逻辑资源 上增加子卷管理层；另外仅在已有的逻辑资源上划分子卷，没有把空闲空间统一管理起来。 综上所述，目前用户迫切需要一种管理方式简单，扩容灵活方便并且在自动分层的情况下 数据的迁移易于实现，同时代价较低的存储分层管理技术。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种管理方式简单，扩容灵活方便并且在自动 分层的情况下数据的迁移易于实现，同时代价较低的存储分层管理技术。为达到上述目的 本专利技术提供技术方案为一种存储资源的管理方法，其应用于网络存储系统中，其中所述网络存储系统包 括存储控制器以及多块磁盘，且使用磁盘创建至少一个独立冗余磁盘阵列(Raid阵列)，所 述存储控制器的前端端口通过网络连接主机，所述存储控制器的后端磁盘端口与所述磁盘 相连；其中该方法包括A，根据预设的资源块大小对上述Raid阵列的可用的存储空间进行分块，在所述 存储控制器内对上述Raid阵列建立相应的块表，所述块表用以记录上述Raid阵列的每一 资源块是否被占用；B,创建逻辑资源时为逻辑资源分配至少一个资源块，并在逻辑资源占用的Raid 阵列的块表中将分配给该逻辑资源的资源块标记为占用状态；C，在所述存储控制器内为上述逻辑资源建立逻辑资源索引表以记录逻辑资源与 其自身分配到的资源块的对应关系；D，以资源块为单位对上述逻辑资源进行管理操作，并在管理操作完成之后更新所 述块表以及逻辑资源索引表。优选地，所述以资源块为单位对逻辑资源进行管理操作具体为以资源块为单位 为待扩容的逻辑资源分配更多的资源块，并更新用于扩容的Raid阵列的块表以及所述逻 辑资源的逻辑资源索引表；或者以资源块为单位将逻辑资源内的数据从一个Raid阵列迁 移到另一个Raid阵列上，并更新两个Raid阵列的块表以及所述逻辑资源索引表，其中两个 Raid阵列的资源块大小相同。优选地，所述步骤D之后还包括E，对管理操作执行相应的逻辑地址到物理地址 的映射变更操作。优选地，其中所述网络存储系统的Raid阵列被划分到至少第一和第二两个存储 池中，所述两个存储池均包括至少一个Raid阵列，所述第一存储池内预设的资源块大小与 第二存储池内预设的资源块大小相同或不同；所述步骤A中为逻辑资源分配资源块以及步 骤D中逻辑资源管理操作都是以同一个存储池为界限执行的。本专利技术还提供一种网络存储系统管理装置，用于执行网络存储系统内的资源管理 操作，其中本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
一种存储资源的管理方法，其应用于网络存储系统中，其中所述网络存储系统包括存储控制器以及多块磁盘，且使用磁盘创建至少一个独立冗余磁盘阵列(Raid阵列)，所述存储控制器的前端端口通过网络连接主机，所述存储控制器的后端磁盘端口与所述磁盘相连；其特征在于，该方法包括A，根据预设的资源块大小对上述Raid阵列的可用的存储空间进行分块，在所述存储控制器内对上述Raid阵列建立相应的块表，所述块表用以记录上述Raid阵列的每一资源块是否被占用；B，创建逻辑资源时为逻辑资源分配至少一个资源块，并在逻辑资源占用的Raid阵列的块表中将分配给该逻辑资源的资源块标记为占用状态；C，在所述存储控制器内为上述逻辑资源建立逻辑资源索引表以记录逻辑资源与其自身分配到的资源块的对应关系；D，以资源块为单位对上述逻辑资源进行管理操作，并在管理操作完成之后更新所述块表以及逻辑资源索引表。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以资源块为单位对逻辑资源进行管 理操作具体为以资源块为单位为待扩容的逻辑资源分配更多的资源块，并更新用于扩容 的Raid阵列的块表以及所述逻辑资源的逻辑资源索引表；或者以资源块为单位将逻辑资 源内的数据从一个Raid阵列迁移到另一个Raid阵列上，并更新两个Raid阵列的块表以及 所述逻辑资源索引表，其中两个Raid阵列的资源块大小相同。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤D之后还包括E，对管理操作执 行相应的逻辑地址到物理地址的映射变更操作。4.根据权利要求1-4所述的方法，其特征在于，其中所述网络存储系统的Raid阵列被 划分到至少第一和第二两个存储池中，所述两个存储池均包括至少一个Raid阵列，所述第 一存储池内预设的资源块大小与第二存储池内预设的资源块大小相同或不同；所述步骤A 中为逻辑资源分配资源块以及步骤D中逻辑资源管理操作都是以同一个存储池为界限执 行的。5.一种网络存储系统管理装置，用于执行网络存储系统内...
【专利技术属性】
技术研发人员：李宏文，
申请(专利权)人：杭州宏杉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：86
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