多层级存储制造技术

本公开的实施例涉及多层级存储。公开了用于多层级存储系统的实施例。技术包括标识被存储在多层级存储系统(MTSS)的第一存储池的第一层级中的候选区。由于第二层级上的空间限制，候选区被阻止升级。技术还包括标识第二存储池的第二层级。第二层级提供比第一层级提供的输入

【技术实现步骤摘要】
多层级存储


[0001]本公开涉及多层级(multi-tier)存储，并且更具体地，涉及多层级存储系统。

技术介绍

[0002]存储系统是由计算机用来执行数据的读取和写入的系统。可以从不同类型的存储设备(例如硬盘驱动器、固态驱动器、闪存等)读取数据以及将数据写入其中。每种类型的存储设备在访问、时延和其他准则方面提供不同的优势和挑战。多层级存储系统(MTSS)可以包括多种类型的存储设备，这些存储设备基于访问速度被聚集为多个层级。为了提高效率，MTSS可以在具有相对更快访问存储设备的层级上存储相对频繁访问的数据。此外，MTSS可以在具有相对更慢访问存储设备的层级上存储相对不太频繁访问的数据。

技术实现思路

[0003]公开了用于多层级存储系统的技术的实施例。该技术包括标识被存储在多层级存储系统(MTSS)的第一存储池的第一层级中的候选区(candidate extent)。由于第二层级上的空间限制，候选区被阻止升级。该技术还包括标识第二存储池的第二层级。第二层级提供比第一层级提供的输入-输出(I/O)操作更快的输入-输出(I/O)操作。附加地，第二池包括用以存储候选区的可用空间。该技术还包括将候选区拷贝(copy)到第二存储池的第二层级。该技术还包括生成跨池(cross-pool)映射。该跨池映射从第一存储池的第一层级中的候选区的第一地址映射到第二存储池的第二层级中的所拷贝的候选区的第二地址。
[0004]本公开的其他方面涉及具有与上面关于计算机实现的方法所讨论的功能性相似的功能性的系统和计算机程序产品。本
技术实现思路
并非旨在图示本公开的每个方面、每种实现和/或每个实施例。
附图说明
[0005]本申请中所包括的附图被并入说明书中并形成说明书的一部分。附图图示了本公开的实施例，并且与说明书一起用于解释本公开的原理。附图仅是某些实施例的图示，而并不限制本公开。
[0006]图1是根据本公开的一些实施例的多层级存储系统(MTSS)的框图。
[0007]图2A是根据本公开的一些实施例的在拷贝之前的多层级存储的MTSS池的框图。
[0008]图2B是根据本公开的一些实施例的在拷贝之后的多层级存储的MTSS池的框图。
[0009]图3A是根据本公开的一些实施例的表示来自用于多层级存储的系统的读取(READ)操作的示例的框图。
[0010]图3B是根据本公开的一些实施例的表示在用于多层级存储的系统中具有复制(replication)的写入(WRITE)操作的示例的框图。
[0011]图3C是根据本公开的一些实施例的表示在用于多层级存储的系统中具有无效的写入操作的示例的框图。
[0012]图4是根据本公开的一些实施例的用于MTSS的示例方法的流程图。
[0013]图5是根据本公开的一些实施例的用于MTSS的示例方法的流程图。
[0014]图6是根据本公开的一些实施例的用于MTSS的示例方法的流程图。
[0015]图7是根据本公开的一些实施例的示例MTSS管理器的框图。
[0016]尽管本公开适于各种修改和备选形式，但是其细节已经通过示例在附图中示出并且将被详细描述。然而，应当理解，其意图不是将本公开限制于所描述的特定实施例。相反，其意图是涵盖落入本公开的精神和范围内的所有修改、等同形式和备选形式。
具体实施方式
[0017]一些存储控制系统提供多层级存储的机制，在这种机制中，基于诸如访问、使用频率、安全性和数据恢复要求等准则，将数据存储在多种类型的存储介质中。在安全性方面，敏感数据可能会与频繁访问的数据一起被存储在相对高速的固态驱动器(SSD)中。相比之下，不经常访问的数据(对于这些数据，较高的响应时间可能更能容忍)可能被存储在大容量驱动器上执行更慢的层级中。对于执行更快的存储设备(诸如SSD)，每千兆字节存储的成本相对较高，而对于执行更慢的驱动器，成本则相对较低。
[0018]更具体地，例如，多层级存储系统(MTSS)计算针对数据的热值，该热值考虑了上述准则。因此，MTSS可以使用预定的阈值热值来确定将数据的任何特定部分存储在哪个层级中。数据部分在本文中称为区和区的粒(grain)。以这种方式使用热值，当达到关联层级的预定阈值时，MTSS可以将相对较高访问的数据存储到执行更快的层级。相比之下，当达到关联层级的预定阈值时，MTSS可以将热值更低的数据区，即相对更少的访问(例如访问包括读取或写入操作的情况)，移至执行更慢的层级。
[0019]在MTSS中，可以有至少两个层级可用，其中第一层级可以提供相对较快的响应时间(以及相对较少的存储容量)，而其他层级可以提供相对较慢的响应时间(以及相对较多的存储容量)。尽管具有更快响应时间的存储设备可以比具有更慢响应时间的存储设备更昂贵，但相对更快的存储设备的容量可以小于相对更慢的存储设备的容量。因此，MTSS将具有相对较高热值的数据(热数据)移至更快的层级，而将具有相对较低热值的数据(冷数据)移至更慢的层级。将数据移至更快的层级这个过程在本文中称为升级(promotion)。相反，将数据移至更慢的层级这个过程在本文中称为降级(demotion)。MTSS可以使用拷贝操作执行区升级过程和区降级过程，该拷贝操作在无需知道正在使用数据的应用的情况下被执行。以这种方式，可以维持用户透明度。用户透明度是指数据的位置和管理对正在使用数据的应用(用户)是透明的(不可见)。以这种方式，数据移动对用户也不可见。由于固态驱动器(SSD)比硬盘驱动器(HDD)快，因此MTSS可以通过将热数据(即具有高IO密度和低响应时间要求的数据)放在SSD上，基于数据使用情况，来跨层级提供数据的动态重定位。相反，MTSS可以将HDD用于以更低速率访问和/或顺序访问的冷数据或更冷的数据。
[0020]除了将数据存储在层级内之外，MTSS还可以将层级组织到池内。因此，可以跨在数据池中的多个层级升级和降级数据。考虑在存储系统中有两个池，即池1和池2。这些池中的每个池都可以包括两个层级，例如在其上启用了分层级特征的两种不同类型的磁盘。在这种情况下，计算机应用可以将池1主动用于读取/写入I/O操作。(这可能会发生在存储系统中，其中一个池中的卷被访问的次数要多于其他池中用作某种不同目的且可以不那么频繁
被访问的卷)。由于池1的访问频率比池2的访问频率更高，因此池1中的区的热图包含更高(即更热)的热值。热图(heat map)可以将I/O操作的访问计数映射到存储池中的每个区。在这种情况下，池2的区的访问频率低于池1的区。换言之，池2中的热图可以具有比池1的热图相对更低的热值。因为池1的区的访问频率更高，包含更大的热值，所以更多数据区可以满足其在池1中升级的阈值热值。由于更快的层级存储空间成本更高，因此任何池的上层级中的存储容量可能有限。因此，在池1中，即使更慢的层级空间中潜在有更多数据区可以满足其升级的阈值热值，更快的层级空间也可以填充。然而，因为更快的层级已满，所以，由于更快的层级处的空间限制，而无法将此类本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于多层级存储系统的计算机实现的方法，包括：标识被存储在多层级存储系统(MTSS)的第一存储池的第一层级中的候选区，其中由于所述第一存储池的第二层级上的空间限制，所述候选区被阻止升级；标识所述MTSS的第二存储池的第二层级，其中所述第二存储池的所述第二层级提供比所述第一存储池的所述第一层级提供的输入-输出(I/O)访问更快的输入-输出(I/O)访问，其中所述第二存储池包括用以存储所述候选区的可用空间；将所述候选区拷贝到所述第二存储池的所述第二层级；以及生成从所述第一存储池的所述第一层级中的所述候选区的第一地址到所述第二存储池的所述第二层级中的拷贝的所述候选区的第二地址的跨池映射。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：生成拷贝的所述候选区的粒图，其中所述粒图包括指示拷贝的所述候选区中的多个粒对于读取操作是否有效的表。3.根据权利要求2所述的方法，还包括：接收针对所述候选区的写入操作请求；在所述第一存储池的所述第一层级中，执行针对所述候选区的所述写入操作；以及更新所述粒图，以使由所述写入操作更新的所述候选区的粒无效。4.根据权利要求1所述的方法，包括：接收针对所述候选区的写入操作请求；在所述第一存储池的所述第一层级中，执行针对所述候选区的所述写入操作；以及在所述第二存储池的所述第二层级中，执行针对所述候选区的所述写入操作。5.根据权利要求1所述的方法，包括：接收针对所述候选区的读取操作请求；确定所述候选区被拷贝到所述第二存储池的所述第二层级；以及在所述第二存储池的所述第二层级中...

【专利技术属性】
技术研发人员：K，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：