用于RAID管理、重新分配以及重新分段的系统和方法技术方案

技术编号:8215447 阅读:197 留言:0更新日期:2013-01-17 12:34
本公开内容涉及用于RAID重新分段的系统和方法。一种方法包括:基于至少一个评分选择供迁移的初始RAID设备、创建替换RAID设备、将数据从该初始RAID设备移到该替换RAID设备、以及去除该初始RAID设备。该方法可通过该系统自动执行或手动执行。该方法可周期性地、连续性地、在每次RAID设备迁移之后、添加磁盘驱动器之后和/或去除磁盘驱动器之前等执行。一种系统包括RAID子系统和磁盘管理器,该磁盘管理器被配置成自动计算每个RAID设备的评分、基于该RAID设备的相关评分选择RAID设备、创建替换RAID设备、将数据从该所选RAID设备移到该替换RAID设备、以及去除该所选RAID设备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及磁盘驱动器系统和方法,尤其涉及具有动态存储块体系架构的独立冗余磁盘阵列(RAID)设备管理、重新分配、以及重新分段以供在RAID参数或磁盘配置发生改变时最优化RAID设备布局的磁盘驱动器系统和方法。
技术介绍
现有的磁盘驱动器系统是以这样的一种方式来设计的虚拟卷在物理磁盘上以在卷创建时确定的方式分布(或映射)并在虚拟卷的整个使用期保持固定。即,磁盘驱动器系统基于数据存储空间的虚拟卷的具体位置和大小固定地分配数据。如果虚拟卷证实无法满足所需数据存储用途,则现有系统需要创建新虚拟卷以及随之将先前存储数据从旧虚拟卷复制到新虚拟卷以改变卷特性。此过程是耗时并昂贵的,因为它需要双重物理磁盘驱动器空间。这些现有技术的磁盘驱动器系统需要了解、监控和控制数据存储空间的虚拟卷的精确位置和大小以便存储数据。此外,这些系统经常需要更大的数据存储空间,籍此添加更多的RAID设备。结果,不使用清空的数据存储空间,而预先获取额外的数据存储设备,例如RAID设备以供存储、读/写和/或恢复系统中的数据。附加的RAID设备是昂贵的,且在真正需要额外的数据存储空间之前并不是必需的。因此,需要改进的磁盘驱动器系统和方法,尤其需要有效的、动态的RAID空间和时间管理系统。还需要用于使RAID管理、重新分配、以及重新分段在没有损失服务器或主机数据访问或折衷弹性(compromised resiliency)的情况下进行的经改进的磁盘驱动器系统。专利技术概要本专利技术在一实施例中是一种在磁盘驱动器系统中进行RAID重新分段的方法。该方法包括基于至少一个评分选择用于迁移的初始RAID设备、创建替换RAID设备、将存储在初始RAID设备上的数据迁移到替换RAID设备;以及去除初始RAID设备。评分可包括初始评分、替换评分以及覆盖评分。此外,该方法可通过系统自动执行或诸如通过系统管理员手动执行。该方法可周期性地、连续性地、在每一次RAID设备迁移之后,添加磁盘驱动器之后和/或去除磁盘驱动器之前执行。本专利技术在另一实施例中是一种具有RAID子系统和磁盘管理器的磁盘驱动器系统。该磁盘管理器被配置成自动计算针对RAID子系统的各个RAID设备的评分、基于RAID设备的相对评分从子系统中选择RAID设备、创建替换RAID设备、将存储于所选RAID设备上的数据的一部分迁移到替换RAID设备、以及去除所选RAID设备。本专利技术在又一实施例中是一种磁盘驱动器系统,包括用于基于至少一个针对各个RAID设备计算的评分选择用于迁移的RAID设备的装置、用于创建至少一个替换RAID设备的装置、用于将存储于所选RAID设备上的数据移到至少一个替换RAID设备的装置、以及用于去除所选RAID设备的装置。虽然公开了多个实施例,但对本领域普通技术人员而言从示出和描述本专利技术各说明性实施例的以下详细描述中,本专利技术的其它各实施例也将变得显而易见。如可以理解地,可在各显然方面对本专利技术进行修改而不背离本专利技术的精神和范围。因此,附图和详细描述本质上被认为是说明性的而非限制性的。附图简述虽然本说明书具有被认为构成本专利技术的具体指出并清楚要求保护其主题的权利要求书,但是可相信从结合附图作出的以下说明中将对本专利技术有更好的理解,在附图中图IA是根据本专利技术一实施例的具有RAID配置的磁盘阵列。图IB是具有附加RAID设备的图IA的磁盘阵列。图IC是在去除RAID设备之后的图IB的磁盘阵列。图2A是根据本专利技术另一实施例的具有RAID配置的磁盘阵列。图2B是具有附加RAID设备的图2A的磁盘阵列。图2C是在去除RAID设备并添加另一 RAID设备之后的图2B的磁盘阵列。图2D是在去除又一 RAID设备之后的图2C的磁盘阵列。图3A是根据本专利技术又一实施例的具有RAID配置的磁盘阵列。图3B是示出RAID设备的迁移的磁盘阵列。图3C是示出多个RAID设备的进一步迁移的图3B的磁盘阵列。图3D是示出多个RAID设备的再进一步迁移的图3C的磁盘阵列。图3E是新RAID配置中的图3A的磁盘阵列。图4是根据本专利技术一实施例的重新分段过程的流程图。图5是根据本专利技术一实施例的具有带不同大小RAID设备的RAID配置的磁盘阵列。详细描述本专利技术各实施例一般涉及磁盘驱动器系统和方法,尤其涉及实现跨一个或多个RAID设备展开的一个或多个虚拟卷的磁盘驱动器系统和方法,这些RAID设备又在磁盘驱动器组上构建。RAID设备管理、重新分配、以及重新分段(“Restriping”)提供用于改变与虚拟卷相关联的诸如大小、数据保护水平、相关成本、访问速度等之类的各种特性的系统和方法。此系统和方法可在磁盘配置发生改变时通过执行动作发起或自动发起。本公开内容的各实施例提供使动态存储块体系架构RAID设备重新分段的在RAID参数或磁盘配置发生改变时能最优化RAID设备布局的经改进的磁盘驱动器系统。在一实施例中,RAID设备的布局在将磁盘添加到系统时可根本上被重新平衡。通过重新平衡,虚拟化性能可在该系统内通过使用最大可用磁盘配置得到改进。重新分段还可提供将数据从磁盘组移出的能力,从而使那些磁盘能从系统中去除而不损失正常运行时间或数据保护。更进一步地,重新分段可提供改变RAID参数的能力,从而给予用户即使在数据已被写入之后也能调节性能和/或存储能力的能力。重新分段附加地可提供使重新分段能在没有损失服务器或主机数据访问或折衷弹性的情况下进行的经改进的磁盘驱动器系统和方法。在这里所述的各个实施例以多种方式改进了现有磁盘驱动器系统。在一实施例中,虚拟卷和物理磁盘驱动器空间之间的映射可在微细标度上变化。在另一实施例中,先前所存储的数据可以小单元自动迁移,且适当的映射可在无需完整复制物理资源的情况下被更新。在又一实施例中,已被映射到适当资源的虚拟卷的各个部分无需迁移,从而减少用于重新配置卷所需的时间。在再一实施例中,存储系统可自动并行地重新配置虚拟卷的全部组。此外,存储系统在发生物理资源改变时可自动重新配置虚拟卷。其他相对现有磁盘驱动器系统的各种优点将被本领域普通技术人员所理解,且不限于所列出的这些优点。此外,重新分段和磁盘分类可以是管理控制存储系统的有力工具。例如被发现来自缺陷制造批次的磁盘驱动器可被重新分类,以进行远离这些磁盘驱动器的迁移。类似地,一组驱动器可被保持在“保留”分类中,且之后可被重新分类以成为更大可用组的一部分。重新分段以加宽RAID设备可逐步纳入这些附加的保留单元。注意几个益处可通过在此所述的各实施例被理解,且先前的示例列表不是穷尽性的也不是限制性的。为在此描述各个实施例,“卷”可包括用于存储计算机数据的可外部访问容器。在一实施例中,容器可经由互连协议表示成存储块相接阵列。在另一实施例中,各个存储块可具有固定大小-传统上为512字节。但是也可使用诸如256、1024等字节之类的其他大小的存储块。通常,对任何给定位置的数据执行的辅助操作包括‘写’(存储)和‘读’(取回)。但是还可支持诸如‘验证’之类的其他操作。用来访问卷的互连协议可与用来访问磁盘驱动器的互连协议相同。因而,在一些实施例中卷通常可与磁盘驱动器一致地显现和运行。卷传统上可被实现成磁盘驱动器的分区或阵列内磁盘驱动器的简单级联。在这里所使用的“虚拟卷”可包括可外部访问本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁盘驱动器系统中的数据迁移的方法,包括以下步骤:确定多个数据存储设备中的每一个的初始评分,所述初始评分与处于其当前状态的相应数据存储设备有关;确定所述多个数据存储设备中的每一个的第二评分,所述第二评分与能从所述磁盘驱动器系统中的存储空间构造的数据存储设备有关;以及基于所述多个数据存储设备的每一个之间的所述初始评分或所述初始评分和所述第二评分的组合中的至少一个的相对比较来选择数据存储设备来迁移至新数据存储设备。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:M·J·凯勒曼M·J·尤托马克
申请(专利权)人:克姆佩棱特科技公司
类型:发明
国别省市:

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