包括RAID组的存储系统技术方案

技术编号:7157267 阅读:269 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
管理作为由基于多个RAID组的多个真实页组成的存储区域组的池。存储系统执行包括如下步骤的重构处理:将已经存储在基于特定RAID组的所有真实页当中的所有已分配的真实页中的每个数据拷贝到基于与特定RAID组分开的至少一个RAID组的未分配的真实页,将每个拷贝目的地的真实页分配给每个拷贝源的已分配的真实页的已分配目的地的每个虚拟页,以及取消对于虚拟页的每个拷贝源的已分配的真实页的分配。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及包括RAID组的存储系统的存储控制。
技术介绍
一般的,采用被称为RAID(独立(或廉价)磁盘的冗余阵列)的技术的存储系统包括存储设备组,该存储设备组是由多个物理存储设备(在下文中被称为PDEV)构成的。这种类型的存储设备组一般被称为RAID组(或奇偶校验组或ECC (纠错码)组)。RAID组的存储区域是由多条子存储区域线构成的。每条子存储区域线设置在配置RAID组的多个PDEV上,并由对应于多个PDEV的多个子存储区域组成。在下文中,子存储区域被称为“条带(stripe)”,而由多个条带组成的线被称为“条带线”。已知RAID具有一些级别(在下文中被称为RAID级别)。例如,下面将会描述RAID5。对于RAID5,将数据分开并写入到配置对应于RAID5 的RAID组的多个PDEV(诸如硬盘驱动器(HDD))中。更具体的,例如,将写目标数据分割成具有预定大小的数据(下面出于方便将其称为数据单元),每个数据单元被分割为多个数据元素,并且多个数据元素被写入到多个条带。另外,对于RAID5,为了重获由于在PDEV中出现的缺陷而从PDEV没有写入的数据元素,对于一个数据单元生成被称为“奇偶校验”的冗余信息(在下文中被称为冗余码),并将冗余码写入条带。更具体的,如图IA所示,在配置RAID组205的PDEV的数目是4的情况下,一条条带线207由对应于四个PDEV 201-1至 201-4的四个条带组成。将配置数据单元203的三个数据元素A至C写入对应于三个PDEV 201-1至201-3的三个条带。将冗余码D写入对应于剩余一个PDEV的条带。如图IB所示,在PDEV 201-3中出现缺陷的情况下,不能读取数据元素C。结果,不得不执行重构。作为重构的一般方法,采用收集拷贝(例如,见专利引用1)。对于收集拷贝, 例如使用配置数据单元203的冗余码D和其他两个数据元素A和B在高速缓存存储器209 上重获不能被读取的数据元素C。随后将已重获的数据元素C拷贝到另一 PDEV 201S (例如备用的PDEV)。专利引用1 日本专利申请公开No. 2008-046986
技术实现思路
技术问题近年来,PDEV已经处于大容量状态。结果,对于收集拷贝,可重获已经被存储到一个PDEV的许多数据元素,并且在一些情况下将许多数据元素中的全部拷贝到另一PDEV。因此,会花费很长时间来完成收集拷贝。甚至在收集拷贝过程中,从存储系统的外部设备(诸如主计算机)接收读请求。然而,执行收集拷贝的时间周期是冗余度低的周期。因此,在需要花费长时间执行收集拷贝的情况下,低冗余的周期变得更长。上述问题不仅出现在RAID5被用作RAID组的RAID级别的情况下而且还出现在采用另一 RAID级别的情况下。本专利技术的目的在于,提供可在比收集拷贝的时间较短的时间内完成的重构技术。技术方案管理作为由基于多个RAID组的多个真实页构成的存储区域组的池。存储系统包括用于执行写处理的I/O部和用于执行重构处理的重构控制部。该写处理包括如下的步骤 (Wl)和(W2)(Wl)将所述多个真实页中的任意未分配的真实页分配给用于配置虚拟卷的多个虚拟页中的写目的地虚拟页;以及(W2)将写目标数据写入到分配给所述写目的地虚拟页的所述未分配的真实页。该重构处理包括如下的步骤(Rl)和(R2)(Rl)将在基于特定RAID组的所有真实页中的所有已分配的真实页中存储的每个数据拷贝到基于与所述特定RAID组分开的至少一个RAID组的未分配的真实页;以及(R2)代替每个拷贝源的已分配的真实页,将每个拷贝目的地的真实页分配给被分配了每个拷贝源的已分配的真实页的每个虚拟页。每个真实页是物理存储区域,并且每个虚拟页是虚拟存储区域。由写处理分配的真实页例如是空闲页,而由重构处理变为拷贝目的地的真实页例如是保留页。空闲页是没有对多个虚拟页中的任何虚拟页分配并且可被分配给写目的地虚拟页的真实页。保留页不是空闲页而是没有对任何虚拟页分配并且在写处理中没有对写目的地虚拟页分配的真实页。在池中可能不存在基于RAID组的所有真实页。例如,基于RAID组的存储空间中的存储空间部分可对应于池中存在的至少两个真实页,而存储空间中的另一存储空间部分对应于与池分开的存储区域。另外,池中的至少一个真实页可以是在所谓的外部连接存储系统中的基于存储资源的存储区域。附图说明图IA是关于RAID5的写的图示。图IB是关于RAID5的收集拷贝的图示。图2是关于根据本专利技术的实施例的概要的图示。图3描绘了将虚拟页的分配目的地从拷贝源的分配页改变为拷贝目的地的保留页。图4描绘了包括基于重获的RG(RAID组)的至少两个真实页的池。图5是根据本专利技术实施例的计算机系统的配置框图。图6示出了根据本专利技术实施例的计算机系统中的存储区域的等级。图7示出了在控制器31的存储器350中存储的程序和信息。图8是VDEV管理信息3514的配置示意图。图9是LDEV管理信息3512的配置示意图。图10是关于地址管理表3511的图示。图11是池管理信息3521的配置示意图。图12是目标设备管理信息3513的配置示意图。图 13 是 VVOL-DIR 3523 和 PSCB 3524 的图示。图14示出了一种由存储系统30管理的队列图15描绘了对于VVOL中的所有未分配的虚拟页和池中的预定的真实页的分配。图16示出了写处理的流程。图17示出了读处理的流程。图18示出了缺陷应对处理的流程。图19示出了拷贝源决定处理的流程。图20示出了拷贝目的地决定处理的流程。图21示出了在副卷是VVOL(虚拟卷)的情况下的重构处理中的拷贝的例子。图22示出了在副卷是RVOL (真实卷)的情况下的重构处理中的拷贝的例子。附图标记的说明30 存储系统具体实施例方式下面参考附图详细地描述根据本专利技术的实施例。在下面的描述中,RAID组在一些情况下被称为RG。图2是关于根据本专利技术的实施例的概要的图示。池60被管理。池60是由基于多个RAID组(例如,RG#0、RG#1、RG#2等)的多个真实页264组成的存储区域组。可将池60中的真实页264分配给虚拟卷(在下文中被称为VV0L)312中的虚拟页262。要分配的真实页264是空闲页(FREE)。空闲页是没有对任何虚拟页262分配的真实页。在将空闲页分配给任意的虚拟页262的情况下,空闲页被改变为已分配的页(ALLOCATED)。已分配的页是对于任意的虚拟页262分配的真实页。虚拟页262是虚拟存储区域,而真实页264是物理存储区域。对于根据本专利技术的实施例,池60包括保留页。保留页不是空闲页而是没有对任何虚拟页分配并且没有对来自主计算机的写请求中指定的写目的地虚拟页分配的真实页。在图2所示的例子中,指示真实页264的框中的代码是真实页264的标识符。框中带有括号的字符指示由该框指示的真实页264的种类。在指示虚拟页262的框中没有带括号的号码是虚拟页262的标识号码。在框中带有括号的号码是对于虚拟页262分配的真实页的标识号码。由不包括括号的框所指示的虚拟页262是对其分配了后面描述的默认页的虚拟页(换句话说,对其实际上没有分配任何真实页的虚拟页)。每个RAID组都由多个物理存储设备(PDEV)组成。对于根据本专利技术的实施本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种存储系统,包括:池(60),是由基于多个RAID组(301)的多个真实页(264)构成的存储区域组;I/O部(3505),用于执行包括以下步骤的写处理:将所述多个真实页中的任意未分配的真实页分配给用于配置虚拟卷(312)的多个虚拟页(312)中的写目的地虚拟页;以及将写目标数据写入到分配给所述写目的地虚拟页的所述未分配的真实页;以及重构控制部(5001),用于执行包括以下步骤的重构处理:将在基于特定RAID组的所有真实页中的所有已分配的真实页中存储的每个数据拷贝到基于与所述特定RAID组分开的至少一个RAID组的未分配的真实页;以及代替每个拷贝源的已分配的真实页,将每个拷贝目的地的真实页分配给被分配了每个拷贝源的已分配的真实页的每个虚拟页,其中,每个RAID组由多个物理存储设备(34)构成,并且是存储基于任意RAID级别的数据的存储设备组,每个真实页是物理存储区域,并且每个虚拟页是虚拟存储区域。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:江口贤哲
申请(专利权)人:株式会社日立制作所
类型:发明
国别省市:JP

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