虚拟盘恢复和重新分布制造技术

本文描述了用于从虚拟盘存储系统恢复和重新分布数据的技术。在一个或者多个实现方式中，针对虚拟盘配置而导出的存储方案被配置成实现被设计成改进恢复性能的各种恢复和重新分布。存储方案实现了一种或者多种分配技术，以便跨越与虚拟盘相关联的物理存储设备产生基本上均匀或者近似均匀的数据分布。分配促进了在故障发生时用于恢复数据的并发再生和重新平衡操作。此外，存储方案被配置成实现用于执行并发操作的并行技术，其包括但不限于在恢复期间控制多个并行读/写。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】
技术介绍
用户正越来越多地使用提供对于客户端数据(例如，文档、应用文件、相片、移动上传、音频/视频文件等等)的可扩展本地存储和/或“云中”存储的虚拟化存储系统。例如，虚拟驱动器或者盘可以跨越多个物理存储设备被配置。这可以使得用户能够设置用于虚拟驱动器的可选择数量的存储，随时间增加或者减少存储，改变用于虚拟驱动器的配置参数等等。—般与存储系统相关联并且特别是与虚拟化存储系统相关联的一种挑战是确保所存储的数据针对硬件故障的弹性。存储系统通过存储可被用来恢复位于出故障的设备上的数据的部分的数据的多个副本和/或冗余数据(例如，校验和、奇偶校验数据或者其他压缩形式的数据)而使其有弹性。镜像是传统的方法，其中数据完全地复制在存储相同数据副本的多个设备上。然而，镜像系统中的恢复是无关紧要的，镜像是相对昂贵的且不高效的，因为用于容纳数据的多个完整副本的足够存储空间被消耗并且存储镜像副本的存储设备很少使用。另一种传统方法涉及存储确定数量的冗余数据，其在使得在若干存储设备故障、处于或者低于指定的容忍度的情况下依然能够恢复数据的同时将所消耗的存储量最小化。这种方法通过使用最小量的冗余数据来使得存储效率最大化，但是可能会将恢复时间增加到不可接受的水平，因为使用较少的冗余数据一般地增加了重建在设备故障时所丢失的数据所花费的时间。此外，不同的消费者可能希望不同地设置存储系统，并且可以具有不同的配置约束(例如，预算、正常运行时间目标、可用物理空间等等)，这些配置约束可能难以使用所枚举的方法中的任一种来遵守。因此，传统的数据弹性技术提供了受限的、固定的选项，其可能不满足一些消费者对于不花费太多和/或能够相当快地从故障中恢复的、灵活的且可扩展的虚拟化存储的需求。发生故障时，即便对于弹性系统而言，如果在将存储系统恢复为弹性状态之前发生了附加故障，则不可恢复的数据丢失还是可能会发生。因此，用于恢复数据和恢复存储系统的弹性所花费的时间量也是在设计和配置存储系统中认为的一般考虑。
技术实现思路
本文描述了用于虚拟盘弹性的N路奇偶校验技术。依照实现用户对存储效率和恢复时间的控制的配置参数，虚拟盘可以跨越多个物理存储设备被配置。为了这么做，用于设置用于虚拟盘的配置的配置参数的输入被获取，其指示若干可用的存储设备和对于存储设备故障的所指定的容忍度。基于该输入，用于虚拟盘的默认配置可以被导出，其通过设置在用于使得能够以指定的容忍度实现数据恢复的最小量与用于复制客户端数据的量之间的、用于与客户端数据一同存储的冗余数据量来指定存储效率和恢复时间的中间水平。还可以提供选项来指定改变冗余数据量以定制存储效率和恢复时间的水平的定制配置。依照默认配置或者如用户所引导的定制配置，虚拟盘被配置并且数据可以被存储在其上。此外，本文描述了用于从虚拟盘存储系统中恢复和重新分布数据的技术。在一个或者多个实现方式中，针对虚拟盘配置而导出的存储方案被配置成实现为改进恢复性能而设计的各种恢复和重新分布技术。该存储方案被配置成采用一个或者多个分配方法来跨越与虚拟盘相关联的物理存储设备产生均匀的或者近似均匀的数据分布。分配被设计成促进并发的再生成并且再平衡操作以用于在发生故障时用于数据恢复。此外，存储方案被配置成实现并行技术来执行并发操作，其包括但不限于在恢复期间控制多个并行读/写操作。提供本
技术实现思路
来以简化的形式提供概念的选择，这些概念将在下文的【具体实施方式】中进一步描述。本
技术实现思路
不打算标识所要求保护主题的关键特征或者本质特征，也不打算被用作对确定所要求保护的主题的范围的辅助。【附图说明】参考附图描述了【具体实施方式】。在图中，参考数字的(一个或者多个)最左边的数字标识了该参考数字第一次出现的图。在说明书和图中的不同实例中使用相同的参考数字可以指示相似或者相同的项。图1是依照用于虚拟盘弹性的η路奇偶校验技术的一个或者多个实现方式的环境的图示。图2是依照一个或者多个实现方式的用于虚拟盘配置的示例情景的图示。图3是描绘出用于具有η路奇偶校验的虚拟盘配置的示例过程的流程图。图4是描绘了依照一个或者多个实现方式提供的用于指定用于虚拟盘的定制配置的选项的另一示例过程的流程图。图5是依照一个或者多个实现方式的用于在与虚拟盘相关联的一个或者多个设备故障之后的数据恢复的示例场景的图示。图6是描绘出依照一个或者多个实现方式的用于恢复和重新分布数据的示例过程的流程图。图7是描绘出依照一个或者多个实现方式的用于并行化的示例过程的流程图。图8描绘出依照一个或者多个实施例的示例计算系统。【具体实施方式】概沭 传统的数据弹性技术提供了受限的、固定的选项，其可能不能满足一些消费者对于不花费太多和/或能够相当快地从故障中恢复的、灵活的和可扩展的虚拟化存储的需求。而且，当存储系统中的设备发生故障时，即便对于弹性系统而言，如果在将存储系统恢复为弹性状态之前发生了附加故障，则不可恢复的数据丢失还是可能会发生。因此，存储系统开发者和拥有者可以设法使在故障后恢复数据和恢复弹性所花费的时间量最小化。本文描述了用于虚拟盘弹性的N路奇偶校验技术，其中依照实现用户对存储效率和恢复时间的控制的配置参数，虚拟盘可以跨越多个物理存储设备被配置。特别地，如本文使用的术语η路奇偶校验指示限定在虚拟盘上与客户端数据一同存储的冗余数据量(例如，奇偶校验位)的配置参数是可调整的，以定制配置。例如，用于设置用于虚拟盘的配置的配置参数的输入可以被获取，其指示若干可用存储设备和对于存储设备故障的指定容忍度。基于该输入，可以导出用于虚拟盘的默认配置，其指定了存储效率和恢复时间的中间水平。这可以通过将与客户端数据一同存储的冗余数据量设置为在用于实现指定容忍度的数据恢复的最小量与用于复制客户端数据的量之间而完成。还可以提供选项以指定定制配置，所述定制配置改变冗余数据量以定制存储效率和恢复时间的水平。依照默认配置或者如由用户引导的定制配置，虚拟盘被配置并且数据被存储在其上。用于恢复和重新分布来自虚拟盘存储系统的数据的技术也在本文中描述。在一个或者多个实现方式中，针对虚拟盘配置而导出的存储方案被配置成实现被设计成改进恢复性能的各种恢复和重新分布技术。例如，存储方案实现了一种或多种分配技术来跨越与虚拟盘相关联的物理存储设备产生基本均匀的或者近似均匀的数据分布。作为示例，随机方案、桶方案(bucketed scheme)和/或位图方案可以被单独地使用和/或组合地使用，以用于将客户端数据分配到存储设备(例如，数据的布局)。分配促进了故障发生时用于恢复数据的并发的再生和重新平衡操作。此外，存储方案被配置成实现并行化技术来执行并发的操作，其包括但不限于在恢复期间控制多个并行的读/写。在以下讨论中，首先描述了示例操作环境，其可以采用本文描述的技术。接下来，描述了示例细节和技术，其可以被实现在示例环境中以及其他环境中。因此，技术的性能不限于示例环境，并且示例环境不限于示例技术的性能。示例细节和技术的讨论包括题为“虚拟盘配置”和“恢复和重新分布”的子部分，它们分别讨论了用于存储具有定制的η路奇偶校验的数据的虚拟盘配置和用于恢复数据的技术。最后，描述了可以被用来实现一个或者多个实施例的示例系统和设备。示例操作环境 图1是可操作来采用本文描本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由计算设备实现的方法，所述方法包括：在虚拟盘的配置期间，在存储设备上分配用于恢复的预留空间；依照促进并行恢复的分配方案，将客户端数据和冗余数据跨越存储设备分布；检测存储设备中的一个或者多个的故障；以及使用并行任务和预留空间来将数据跨越没有故障的剩余存储设备重新分布来恢复来自发生故障的一个或者多个存储设备的数据。

【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：E帕莱奥罗古，SK拉帕尔，K梅拉，S费尔马，N基鲁巴南丹，
申请(专利权)人：微软技术许可有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US