联合分层管理制造技术

本申请公开了联合分层管理。描述了一种装置和方法，响应于大容量存储设备中的至少某些大容量存储设备提供标识哪些数据是将在层之间移动的候选的信息，在大容量存储设备的层之间动态地移动数据。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本申请公开了联合分层管理。描述了一种装置和方法，响应于大容量存储设备中的至少某些大容量存储设备提供标识哪些数据是将在层之间移动的候选的信息，在大容量存储设备的层之间动态地移动数据。【专利说明】联合分层管理
技术实现思路
描述了一种装置和方法，响应于至少某些大容量存储设备提供标识哪些数据是将 在层之间移动的候选的信息，在大容量存储设备的层之间动态地移动数据。 【专利附图】【附图说明】 图1示出了处于第一状态的第一存储子系统； 图2示出了处于第二状态的第一存储子系统； 图3示出了处于第一状态的第二存储子系统； 图4示出了处于第二状态的第二存储子系统； 图5示出了第二存储子系统使用的流程； 图6示出了第二存储子系统使用的另一流程； 图7示出了第二存储子系统使用的大容量存储设备； 图8示出了第二存储子系统使用的又一流程； 图9不出了第三存储子系统；以及 图10不出了另一大容量存储设备。 详细说明 大容量存储设备，例如硬盘驱动器（HDD)、固态驱动器（SSD)和混合盘驱动器 (Hybrid)，能够在存储子系统中集成在一起。存储子系统包括控制访问大容量存储设备的 控制器。存储子系统可用于提供更好的数据访问性能、数据保护或维护数据可用性。 分层已经成为包括多种大容量存储设备的子系统的优化中不可缺少的元素。在这 样的存储子系统中大容量存储设备按照类型，例如，具有相似的性能特征，集合在一起形成 一个层。一个分层的示例是在最高性能的层上维护访问最多的数据从而提高存储子系统的 性能。较少访问的数据则保存在较低性能的层上从而释放较高性能的层上的空间。 然而，数据访问图案的动态特性和用户可消化的及时信息的缺乏，使得在最高性 能的层上维护该数据较困难，其中从该用户可消化的及时信息获得有效的存储管理。为了 克服该问题可以自动执行分层以保持性能与变化的操作环境一致。然而在存储子系统中维 护对所有大容量存储设备的数据访问图案的持续评估，会是控制器中一个相当大的负担， 并且会导致低效的存储使用。 为了说明，参见图1的存储子系统100。子系统100包括控制器110、第一存储层 120和第二存储层130。第一和第二存储层120、130可以分别是SSD125和HDD135。这样， 第一存储层120具有的随机访问读时间比第二存储层130快。为了利用该较快时间，控制 器110基于访问图案在层之间移动数据。 存储子系统100中的数据示例为设备数据段120a。如图所示，每个SSD125中有三 个设备数据段，例如120a、120b、120c。设备数据段120c是第一存储层120中最不忙的设备 数据段。每个HDD135中有六个设备数据段。设备数据段130a和130b是第二存储层130 中最忙的。设备数据段130c则是最不忙的。 控制器110的任务是管理层之间数据的移动从而优化性能。为此控制器110使用 子系统数据块以追踪数据访问。为了降低该追踪的开销，子系统数据块的尺寸被划分为比 设备数据段大。在该特定示例中，子系统数据块IIOa对应包括设备数据段120a、120b、120c 的设备数据段组122。这样子系统数据块IlOa具有三个设备数据段的大小。子系统数据块 IlOb对应设备数据段组124。子系统数据块IlOc对应包括设备数据段130a的设备数据段 组132。子系统数据块IlOd对应包括设备数据段130b、130c的设备数据段组134。无论设 备数据段何时被访问，控制器110将该访问作为它的对应子系统数据块的访问。在该示例 中，对组122中设备数据段的任何一个的访问作为是对子系统数据块IlOa的访问。 如前所述，设备数据段120c是第一存储片120中最不忙的设备数据段。那么随着 控制器110追踪数据访问，它确定分别对应的子系统数据块IlOa是第一存储层120中最不 忙的子系统数据块。同样地，由于设备数据段130a和130b是第二存储层130中最忙的设 备数据段，控制器110确定分别对应的子系统数据块IlOc和IlOd是第二存储层130中最 忙的子系统数据块。因此，控制器确定将最不忙和最忙的子系统数据块移动到另一层。 存储层之间子系统数据块的移动将参考图2进行说明。在此，对应子系统数据块 IlOa的设备数据段组122(包括设备数据段120a、120b、120c)被写入HDD135,该HDD135 先前维护对应子系统数据块IlOc的设备数据段组132(包括设备数据段130a)。类似地，对 应子系统数据块IlOb的设备数据段组124被写入HDD135,该HDD135先前维护对应子系 统数据块IlOd的设备数据段组134(包括设备数据段130b、130c)。子系统数据块IlOc和 IlOd分别被写入先前存储设备数据段组122和124的位置。 在此揭露该分层管理方法的低效之处。注意和设备数据段组134 -起传输的是设 备数据段130c。该段曾是第二存储层130中最不忙的设备数据段。现在该设备数据段位于 第一存储层120中使用着本可用于更忙的设备数据段的宝贵存储空间。发生这种情况是由 于该分层管理方法所作的折衷。考虑到在系统级为每个设备数据段追踪所有数据访问活动 对子系统控制器处理开销和存储器要求具有负面影响。此外，随着潜在的层存储容量增长， 用于追踪访问活动的子系统存储器也增长否则会损害子系统数据块大小的追踪准确度。结 果，子系统存储器和处理开销通常指定子系统控制器使用比理想大小更大的块-比设备数 据段更大。这导致由于将最不忙的设备数据段移动到最高性能的层上这样的操作所造成的 性能增益减小。 为了克服这种分层管理方法的不足，使用构成子系统的大容量存储设备来贡献分 层管理任务从而在提高分层整体效率的同时减小对子系统控制器处理开销和存储器要求 的影响。将监控大容量存储设备数据段活动水平和标识候选移动段的任务分散在大容量存 储设备上-也就是说，通过将其联合-将使大容量存储设备个体上承担相对小的额外负担， 但总体上极大地减少控制器任务。 用这种方法也使得该分层更有效。由于控制器在子系统数据块的大小以及控制器 处理开销的量和用于监控设备数据段活动水平的存储器之间进行折衷，联合分层能够在很 小容量的单元上实现，因为所有大容量存储设备在并行进行该工作。 大容量存储设备贡献分层管理的一个潜在方面在于，它提供给控制器的大量数据 是它可能已经维护的数据。考虑即使最小和最简单的大容量存储设备也包括内部缓存。为 了管理该内部缓存，大容量存储设备追踪它所服务的访问活动并使最经常被请求的段在其 缓存中可用。这将优化缓存的性能益处。SSD为数据管理技术例如闪存单元的损耗均衡和 垃圾收集而监控访问活动以保证存储持久性。 然后这些大容量存储设备能够向控制器提供该访问活动信息。这使得控制器能够 得到准确、及时和全面的指示高或低访问活动段的信息。然后控制器能够使用该信息优化 子系统性能。因此，用自己非常少的测量活动，子系统控制器将从给定配置中获得最好的性 能。由于大容量存储设备已经可以结合对它们自己内部缓存的监管或其他内部管理处理很 多这些工作，由联合分层管理导致的额外负担相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：响应于大容量存储设备中的至少某些大容量存储设备提供标识哪些数据是将要在层之间移动的候选的信息，在大容量存储设备的层之间动态地移动数据。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：D·B·安德森，
申请(专利权)人：希捷科技有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US