放置存储卷的方法和设备技术

本发明专利技术实施例提供了一种放置存储卷的方法和虚拟存储管理器，该方法包括：虚拟存储管理器获取至少一个存储卷的放置请求，该放置请求包括该至少一个存储卷的强制约束条件和偏好约束条件，该强制约束条件是用于确定该至少一个存储卷的虚拟存储池的必要条件，该偏好约束条件是用于确定该至少一个存储卷的虚拟存储池的辅助性条件；根据该强制约束条件和该偏好约束条件，确定所述至少一个存储卷中每个存储卷对应的虚拟存储池；将所述至少一个存储卷中每个存储卷放置在对应的虚拟存储池中。本发明专利技术实施例能够对每个存储卷从候选虚拟存储池中选择合适的虚拟存储池进行放置，能够满足不同存储卷的性能要求，实现合理地将多个存储卷放置在存储池上。

【技术实现步骤摘要】
放置存储卷的方法和设备
本专利技术实施例涉及存储领域，并且更具体地，涉及放置存储卷的方法和设备。
技术介绍
随着企业信息化的发展，企业数据中心的硬件设备不断增加，业务系统对存储容量的要求越来越大。但企业在存储上往往面临着存储设备异构化困境，即不同厂商的硬件和软件产品共存运行，且彼此不能兼容，形成了存储系统孤岛。因此，存储设备和资源、数据的整合势在必行。存储虚拟化便是一种贯穿于整个IT环境、用于简化底层异构存储架构的技术。`存储虚拟化的思想是将资源的逻辑映像与物理存储分开，从而为系统和管理员提供一幅简化、无缝的资源虚拟视图。对于用户而言，虚拟化的存储资源就像是一个个存储池，用户不会看到具体的磁盘、磁带，用户可以在存储池中创建存储卷，而无需关心该存储卷创建在哪一台物理设备上。换句话说，用户不必关心数据经过哪一条路径通往哪一个具体的存储设备。从管理的角度来看，虚拟存储管理器可以根据用户创建存储卷的需求把在存储池中存储资源分配给各个用户或应用。然而，不同虚拟存储池间的参数，如存储介质、处理性能、可用空间等，往往不同。不同存储卷可能具有个性化的放置约束，例如对存储介质的要求或对存储空间的要求，同时，存储卷之间也可能具有亲和性、非亲和性等需求。因此，为了满足不同存储卷的性能要求，虚拟存储管理器如何合理地将多个存储卷在存储池上的放置，成为亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种放置存储卷的方法和虚拟存储管理器，该方法能够满足不同存储卷的性能要求，实现合理地将多个存储卷放置在存储池上。第一方面，提供了一种放置存储卷的方法，该方法包括：虚拟存储管理器获取至少一个存储卷的放置请求，该放置请求包括该至少一个存储卷的强制约束条件和偏好约束条件，该强制约束条件是用于确定该至少一个存储卷的虚拟存储池的必要条件，该偏好约束条件是用于确定该至少一个存储卷的虚拟存储池的辅助性条件；该虚拟存储管理器根据该强制约束条件和该偏好约束条件，确定该至少一个存储卷中每个存储卷对应的虚拟存储池；该虚拟存储管理器将该至少一个存储卷中每个存储卷放置在对应的虚拟存储池中。其中，每一个存储卷对应的虚拟存储池是该存储管理器根据该强制约束条件和该偏好约束条件从该存储化系统中的多个虚拟存储池中选择的适合放置该每一个存储卷的虚拟存储池。换句话说，虚拟存储管理器根据该强制约束条件和该偏好约束条件，将该至少一个存储卷中每个存储卷找到放置该存储卷的合适的虚拟存储池，并将每个存储卷放置在对应的虚拟存储池中。因此，本专利技术实施例中虚拟存储管理器根据存储卷的强制约束条件和偏好约束条件将将该至少一个存储卷中每个存储卷放置在对应的虚拟存储池中，能够满足不同存储卷的性能要求，实现合理地将多个存储卷放置在存储池上。应理解，在本专利技术实施例中，强制性约束条件为放置存储卷的虚拟存储池必须满足的条件，偏好约束条件为放置存储卷的虚拟存储池最好满足的条件。可选地，在第一方面的一种实现方式中，该强制约束条件和该偏好约束条件分别包括以下中的至少一种约束：存储卷的存储介质类型约束、存储卷的存储空间大小约束、存储卷的性能约束、存储卷间的亲和性约束与非亲和性约束。虚拟存储管理器可以首先根据该强制约束条件和该偏好约束条件进行精确求解，求解该至少一个存储卷中每个存储卷对应的虚拟存储池。在精确求解找可行解，即该至少一个存储卷中每个存储卷均求解到放置的虚拟存储池，则问题求解结束。如果在精确求解没有找到可行解的情况下，虚拟存储管理器再进行模糊求解。其中，精确求解是为存储卷找到满足强制约束条件和偏好约束条件的虚拟存储池；模糊求解仅考虑强制约束条件，且有选择性的对强制约束条件进行放松，即有选择性地对部分强制约束条件进行忽略，为存储卷找到满足在忽略部分强制约束条件后剩余地强制约束条件的虚拟存储池，以求得“最大化”满足用户需求的可行解。换句话说，在精确求解阶段，求解过程将同时考虑强制性约束和偏好性约束，即在满足所有强制性约束的同时，尽可能地满足偏好性约束，而在模糊求解阶段，只考虑强制性约束，不考虑偏好性约束，且对部分“不重要”的强制性约束进行有选择地忽略。本专利技术实施例中，可以首先根据该强制约束条件和该偏好约束条件进行精确求解，求解每一个存储卷放置的虚拟存储池，当精确求解无解的情况下，会进行异常处理，进行模糊求解，能够尽可能给出满足用户需求的可行解，避免了无解的可能，能够提升用户体验。另外，在精确求解阶段，本专利技术实施例还可以进行抗碎片优化。即在满足强制性约束、偏好性约束的基础上，选择碎片最小的方案。即选择虚拟存储池的碎片最小的一组放置方案。在模糊求解阶段，将不进行抗碎片优化。因此，本专利技术实施例能够在满足该强制约束条件和该偏好约束条件的基础上在虚拟存储池中放置存储卷时尽量避免或减少虚拟池碎片的产生，能够提升用户体验。可选地，在第一方面的一种实现方式中，该虚拟存储管理器根据该强制约束条件和该偏好约束条件，确定该至少一个存储卷中每个存储卷对应的虚拟存储池，包括：该虚拟存储管理器根据该强制约束条件和该偏好约束条件，采用贪婪算法，求解该至少一个存储卷中每一个存储卷放置的虚拟存储池；该虚拟存储管理器将该至少一个存储卷中每个存储卷放置在对应的虚拟存储池中，包括：在该至少一个存储卷均求解到放置的虚拟存储池后，该虚拟存储管理器根据最终贪婪求解结果，将该至少一个存储卷中每个存储卷放置在对应的虚拟存储池中。因此，本专利技术实施例中虚拟存储管理器能够确定满足存储卷的强制约束条件和偏好约束条件的虚拟存储池，并将该至少一个存储卷中每个存储卷放置在对应的虚拟存储池中，能够满足不同存储卷的性能要求，实现合理地将多个存储卷放置在存储池上。可选地，在第一方面的一种实现方式中，在采用贪婪算法，所有存储卷均求解到放置的虚拟存储池后，在没有到达第一时间阈值的情况下，该虚拟存储管理器根据该强制约束条件和该偏好约束条件，确定该至少一个存储卷中每个存储卷对应的虚拟存储池，还包括：该虚拟存储管理器重复根据该强制约束条件和该偏好约束条件，采用贪婪算法，求解该至少一个存储卷中每一个存储卷放置的虚拟存储池，获得多组贪婪求解结果，该多组贪婪求解结果中每一组贪婪求解结果包括该至少一个存储卷的一组放置方案；该虚拟存储管理器根据最终贪婪求解结果，将该至少一个存储卷中每个存储卷放置在对应的虚拟存储池中，包括：该虚拟存储管理器将该多组贪婪求解结果中抗碎片效果最好的一组求解结果确定为该最终贪婪求解结果，并根据该最终贪婪求解结果，将该至少一个存储卷中每个存储卷放置在对应的虚拟存储池中。因此，本专利技术实施例能够在满足该强制约束条件和该偏好约束条件的基础上在虚拟存储池中放置存储卷时尽量避免或减少虚拟池碎片的产生，能够提升用户体验。可选地，在第一方面的一种实现方式中，该虚拟存储管理器将该多组贪婪求解结果中抗碎片效果最好的一组求解结果确定为该最终贪婪求解结果，包括：该虚拟存储管理器根据存储池的碎片阈值F和存储用完阈值Y，将该多组贪婪求解结果中虚拟存储池的剩余空间位于F和Y之间的虚拟存储池个数最小的一组求解结果确定为该最终贪婪求解结果。可选地，在第一方面的一种实现方式中，该虚拟存储管理器根据该强制约束条件和该偏好约束条件，采用贪婪算法，求解该至少一个存储卷中每一个存储卷放置的虚拟存储池，包括：该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种放置存储卷的方法，其特征在于，应用于存储虚拟化系统中，所述存储虚拟化系统包括多个虚拟存储池，所述方法包括：虚拟存储管理器获取至少一个存储卷的放置请求，所述放置请求包括所述至少一个存储卷的强制约束条件和偏好约束条件，所述强制约束条件是用于确定所述至少一个存储卷的虚拟存储池的必要条件，所述偏好约束条件是用于确定所述至少一个存储卷的虚拟存储池的辅助性条件；所述虚拟存储管理器根据所述强制约束条件和所述偏好约束条件，确定所述至少一个存储卷中每个存储卷对应的虚拟存储池；所述虚拟存储管理器将所述至少一个存储卷中每个存储卷放置在对应的虚拟存储池中。

【技术特征摘要】
1.一种放置存储卷的方法，其特征在于，应用于存储虚拟化系统中，所述存储虚拟化系统包括多个虚拟存储池，所述方法包括：虚拟存储管理器获取至少一个存储卷的放置请求，所述放置请求包括所述至少一个存储卷的强制约束条件和偏好约束条件，所述强制约束条件是用于确定所述至少一个存储卷的虚拟存储池的必要条件，所述偏好约束条件是用于确定所述至少一个存储卷的虚拟存储池的辅助性条件；所述虚拟存储管理器根据所述强制约束条件和所述偏好约束条件，确定所述至少一个存储卷中每个存储卷对应的虚拟存储池；所述虚拟存储管理器将所述至少一个存储卷中每个存储卷放置在对应的虚拟存储池中。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述虚拟存储管理器根据所述强制约束条件和所述偏好约束条件，确定所述至少一个存储卷中每个存储卷对应的虚拟存储池，包括：所述虚拟存储管理器根据所述强制约束条件和所述偏好约束条件，采用贪婪算法，求解所述至少一个存储卷中每一个存储卷放置的虚拟存储池；所述虚拟存储管理器将所述至少一个存储卷中每个存储卷放置在对应的虚拟存储池中，包括：在所述至少一个存储卷均求解到放置的虚拟存储池后，所述虚拟存储管理器根据最终贪婪求解结果，将所述至少一个存储卷中每个存储卷放置在对应的虚拟存储池中。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在采用贪婪算法，所有存储卷均求解到放置的虚拟存储池后，在没有到达第一时间阈值的情况下，所述虚拟存储管理器根据所述强制约束条件和所述偏好约束条件，确定所述至少一个存储卷中每个存储卷对应的虚拟存储池，还包括：所述虚拟存储管理器重复根据所述强制约束条件和所述偏好约束条件，采用贪婪算法，求解所述至少一个存储卷中每一个存储卷放置的虚拟存储池，获得多组贪婪求解结果，所述多组贪婪求解结果中每一组贪婪求解结果包括所述至少一个存储卷的一组放置方案；所述虚拟存储管理器根据最终贪婪求解结果，将所述至少一个存储卷中每个存储卷放置在对应的虚拟存储池中，包括：所述虚拟存储管理器将所述多组贪婪求解结果中抗碎片效果最好的一组求解结果确定为所述最终贪婪求解结果，并根据所述最终贪婪求解结果，将所述至少一个存储卷中每个存储卷放置在对应的虚拟存储池中。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述虚拟存储管理器将所述多组贪婪求解结果中抗碎片效果最好的一组求解结果确定为所述最终贪婪求解结果，包括：所述虚拟存储管理器根据存储池的碎片阈值F和存储用完阈值Y，将所述多组贪婪求解结果中虚拟存储池的剩余空间位于F和Y之间的虚拟存储池个数最小的一组求解结果确定为所述最终贪婪求解结果。5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述虚拟存储管理器根据所述强制约束条件和所述偏好约束条件，采用贪婪算法，求解所述至少一个存储卷中每一个存储卷放置的虚拟存储池，包括：所述虚拟存储管理器根据所述强制约束条件，确定每个存储卷的初始候选虚拟存储池，其中，第一存储卷的初始候选虚拟存储池满足放置所述第一存储卷的强制约束条件；根据所述至少一个存储卷的候选存储池的个数由小到大的顺序，逐个从所述至少一个存储卷中每个存储卷的初始候选虚拟存储池中确定当前候选虚拟存储池，所述第一存储卷的当前候选虚拟存储池在假设所述第一存储卷之前的所有存储卷放置在虚拟存储池后满足所述第一存储卷的强制约束条件；根据所述偏好约束条件，从所述第一存储卷的当前候选虚拟存储池中确定放置所述第一存储卷的虚拟存储池。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在假设所述第一存储卷之前的所有存储卷放置在虚拟存储池后，所述第一存储卷的初始候选虚拟存储池均不满足所述第一存储卷的强制约束条件的情况下，所述虚拟存储管理器根据所述强制约束条件和所述偏好约束条件，采用贪婪算法，求解所述至少一个存储卷中每一个存储卷放置的虚拟存储池，还包括：所述虚拟存储管理器解除占用所述第一存储卷的初始候选虚拟资源池的之前的存储卷，并将所述之前的存储卷放置在该存储卷的其他候选虚拟资源池中，将解除后的初始候选虚拟资源池作为所述每个存储卷的当前候选虚拟存储池。7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述根据所述偏好约束条件，从所述第一存储卷的当前候选虚拟存储池中确定放置所述第一存储卷的虚拟存储池，包括：根据所述偏好约束条件，对所述第一存储卷的当前候选虚拟存储池中每一个虚拟存储池进行评分，并将所述当前候选虚拟存储池中评分最高的虚拟存储池确定为放置所述第一存储卷的虚拟存储池。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述虚拟存储管理器根据以下公式对所述第一存储卷的当前候选虚拟存储池中每一个虚拟存储池进行评分：score_opcobj(p)＝∑w_opcobj,i,其中，score_opcobj(p)表示所述第一存储卷obj对虚拟存储池p的评分，w_opcobj,i表示所述第一存储卷obj对所述偏好约束条件中的第i个约束的权重。9.根据权利要求2至8中任一项所述的方法，其特征在于，在采用贪婪算法，对所述至少一个存储卷逐个求解存储卷所放置的虚拟存储池时，所述至少一个存储卷中存在存储卷未求解到放置的虚拟存储池的情况下，所述虚拟存储管理器根据所述强制约束条件和所述偏好约束条件，确定所述至少一个存储卷中每个存储卷对应的虚拟存储池，还包括：所述虚拟存储管理器根据所述强制约束条件和所述偏好约束条件，采用线性规划算法，求解所述至少一个存储卷中每一个存储卷放置的虚拟存储池；所述虚拟存储管理器将所述至少一个存储卷中每个存储卷放置在对应的虚拟存储池中，包括：在所述至少一个存储卷均求解到放置的虚拟存储池后，所述虚拟存储管理器根据最终规划求解结果，将所述至少一个存储卷中每个存储卷放置在对应的虚拟存储池中。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述虚拟存储管理器根据所述强制约束条件和所述偏好约束条件，确定所述至少一个存储卷中每个存储卷对应的虚拟存储池，包括：所述虚拟存储管理器根据所述强制约束条件和所述偏好约束条件，采用线性规划算法，求解所述至少一个存储卷中每一个存储卷放置的虚拟存储池；所述虚拟存储管理器将所述至少一个存储卷中每个存储卷放置在对应的虚拟存储池中，包括：在所述至少一个存储卷求解到放置的虚拟存储池后，所述虚拟存储管理器根据最终规划求解结果，将所述至少一个存储卷中每个存储卷放置在对应的虚拟存储池中。11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述虚拟存储管理器根据所述强制约束条件和所述偏好约束条件，采用线性规划算法，求解所述至少一个存储卷中每一个存储卷放置的虚拟存储池，包括：所述虚拟存储管理器根据求解目标函数的最大值确定所述至少一个存储卷中每个存储卷对应的虚拟存储池，其中，所述目标函数表示存储池满足偏好约束条件的得分，所述目标函数的约束条件为所述强制约束条件，其中，所述目标函数数为：f(x1)+f(x2)+…f(xn)…+f(xN)＝y约束条件包括：g(z1)，g(z2)…，g(zm)，…g(zM)；其中，N表示存储卷的个数，xn表示第n虚拟存储池，1≤n≤N；f(xn)表示第n个存储卷对应的第xn个虚拟存储池的偏好约束得分；y表示存储池x1至xn满足偏好约束条件的得分，M表示所述强制约束条件的个数，g(zm)表示第m个强制约束条件，1≤m≤M。12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其特征在于，在采用线性规划算法，所有存储卷均求解到放置的虚拟存储池后，在没有到达第二时间阈值的情况下，所述虚拟存储管理器根据所述强制约束条件和所述偏好约束条件，确定所述至少一个存储卷中每个存储卷对应的虚拟存储池，还包括：所述虚拟存储管理器重复根据所述强制约束条件和所述偏好约束条件，采用线性规划算法，求解所述至少一个存储卷中每一个存储卷放置的虚拟存储池，获得多组规划求解结果，所述多组规划求解结果中每一组求解结果包括所述至少一个存储卷的一组放置方案；所述虚拟存储管理器根据最终规划求解结果，将所述至少一个存储卷中每个存储卷放置在对应的虚拟存储池中，包括：所述虚拟存储管理器将所述多组求解结果中满足偏好性约束最好的一组求解结果确定为所述最终规划求解结果，并根据最终规划求解结果，将所述至少一个存储卷中每个存储卷放置在对应的虚拟存储池中。13.根据权利要求9至12中任一项所述的方法，其特征在于，在采用线性规划算法，未求解到所述至少一个存储卷中每一个存储卷放置的虚拟存储池的情况下，所述虚拟存储管理器根据所述强制约束条件和所述偏好约束条件，确定所述至少一个存储卷中每个存储卷对应的虚拟存储池，还包括：所述虚拟存储管理器根据第三约束条件，采用贪婪算法，求解所述至少一个存储卷中每一个存储卷放置的虚拟存储池，其中，所述第三约束条件包括所述强制约束条件中去除部分约束后的剩余约束条件；所述虚拟存储管理器将所述至少一个存储卷中每个存储卷放置在对应的虚拟存储池中，包括：在所有存储卷均求解到放置的虚拟存储池后，所述虚拟存储管理器根据最终模糊求解结果，将所述至少一个存储卷中每个存储卷放置在对应的虚拟存储池中。14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述虚拟存储管理器根据所述第三约束条件，采用贪婪算法，求解所述至少一个存储卷中每一个存储卷放置的虚拟存储池，包括：所述虚拟存储管理器按照满足存储卷的强制约束条件的虚拟存储池的个数由小到大的顺序，对所述至少一个存储卷进行排序；所述虚拟存储管理器按照放松步长N，根据所述至少一个存储卷的排序，将依次去除N个存储卷的强制约束条件中的第一约束条件后剩余的约束条件作为第三预设条件，并在每次去除N个个存储卷的强制约束条件中的约束条件后，根据所述第三约束条件，采用贪婪算法，逐个求解所述至少一个存储卷中每一个存储卷放置的虚拟存储池，直到所有存储卷均求解到放置的虚拟存储池。15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，在所有存储卷均求解到放置的虚拟存储池后，在没有到达第三时间阈值的情况下，所述虚拟存储管理器根据所述强制约束条件和所述偏好约束条件，确定所述至少一个存储卷中每个存储卷对应的虚拟存储池，还包括，所述虚拟存储管理器重复根据所述第三约束条件，采用贪婪算法，逐个求解所述至少一个存储卷中每一个存储卷放置的虚拟存储池，获得多组模糊求解结果，所述多组模糊求解结果中每一组模糊求解结果包括所述至少一个存储卷的一组放置方案；所述虚拟存储管理器根据最终模糊求解结果，将所述至少一个存储卷中每个存储卷放置在对应的虚拟存储池中，包括：所述虚拟存储管理器将所述多组模糊求解结果中约束条件评分最高的一组求解结果确定为所述最终模糊求解结果，并根据所述最终模糊求解结果，将所述至少一个存储卷中每个存储卷放置在对应的虚拟存储池中。16.根据权利要求1至15中任一项所述的方法，其特征在于，所述强制约束条件和所述偏好约束条件分别包括以下中的至少一种约束：存储卷的存储介质类型约束、存储卷的存储空间大小约束、存...

【专利技术属性】
技术研发人员：张绍谦，帕特尤斯基·亚历山大，德米特里·米哈伊洛夫，龚骏辉，加萨诺夫·埃寥尔，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44