在存储系统中管理条带的方法、设备和计算机程序产品技术方案

本公开涉及在存储系统中管理条带的方法、设备和计算机程序产品。存储系统包括第一数量的存储设备。在一种方法中，根据接收到在存储系统中创建条带的请求，确定条带的类型。获取与确定的类型相对应的第一负载分布，第一负载分布描述存储系统中的类型的一组条带中的多个区块在第一数量的存储设备中的分布。基于第一负载分布，从第一数量的存储设备中选择一组区块，使得选择的一组区块以及类型的一组条带中的多个区块在第一数量的存储设备之间的分布满足与类型相关联的预定分布条件。基于与类型相关联的条带创建规则，利用选择的一组区块创建请求的条带。可以以更为有效的方式管理存储系统中的条带。提供了相应设备和计算机程序产品。产品。产品。

【技术实现步骤摘要】
在存储系统中管理条带的方法、设备和计算机程序产品


[0001]本公开的各实现方式涉及存储管理，更具体地，涉及用于管理存储系统中的多个存储设备的方法、设备和计算机程序产品。

技术介绍

[0002]随着数据存储技术的发展，各种数据存储设备已经能够向用户提供越来越高的数据存储能力，并且数据访问速度也有了很大程度的提高。在提高数据存储能力的同时，用户对于数据可靠性和存储系统的响应时间也提供了越来越高的需求。目前，已经开发出了基于独立磁盘冗余阵列(Redundant Array of Independent Disks，RAID)的多种数据存储系统来提高数据的可靠性。当存储系统中的一个或者多个磁盘出现故障时，可以从其他正常操作的磁盘上的数据来重建故障磁盘中的数据。
[0003]目前已经开发出了映射独立磁盘冗余阵列(Mapped RAID)。在该映射RAID中，磁盘是一个逻辑概念并且可以包括多个区块(extent)。一个逻辑磁盘中包括的多个区块可以分布在资源池中的不同物理存储设备上。对于映射RAID的一个条带中的多个区块而言，该多个区块应当分布在不同的物理存储设备上，以便当该多个区块中的一个区块所在的物理存储设备出现故障时，可以执行重建操作以便从其他区块所在的物理存储设备中恢复数据。
[0004]将会理解，用户存储系统中可以涉及多种类型的数据。例如，用户存储系统的一些条带可以存储来自用户的用户数据，而一些条带可以存储用于管理存储系统的相关数据，例如，用户数据的元数据。将会理解，资源池中的多个存储设备可以具有不同的容量，并且不同类型的数据所要求的存储配置也有所区别。此时如何构建用户存储系统，并且向用户存储系统分配所需的存储空间来分别存储用户数据和元数据，成为一个技术难题。

技术实现思路

[0005]因而，期望能够开发并实现一种以更为有效的方式来管理存储系统中的多个存储设备的技术方案。期望该技术方案能够与现有的存储系统相兼容，并且通过改造现有存储系统的各种配置，来以更为有效的方式管理存储系统。
[0006]根据本公开的第一方面，提供了一种用于在存储系统中管理条带的方法，存储系统包括第一数量的存储设备。在该方法中，根据接收到在存储系统中创建条带的请求，确定条带的类型。获取与确定的类型相对应的第一负载分布，第一负载分布描述存储系统中的类型的一组条带中的多个区块在第一数量的存储设备中的分布。基于第一负载分布，从第一数量的存储设备中选择一组区块，使得选择的一组区块以及类型的一组条带中的多个区块在第一数量的存储设备之间的分布满足与类型相关联的预定分布条件。基于与类型相关联的条带创建规则，利用选择的一组区块创建请求的条带。
[0007]根据本公开的第二方面，提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器耦合的存储器，存储器具有存储于其中的指令，指令在被至少一个处理器执行时使得设备执行一种用于在存储系统中管理条带的动作。存储系统包括第一数量的存储
设备，并且该动作包括：根据接收到在存储系统中创建条带的请求，确定条带的类型；获取与确定的类型相对应的第一负载分布，第一负载分布描述存储系统中的类型的一组条带中的多个区块在第一数量的存储设备中的分布；基于第一负载分布，从第一数量的存储设备中选择一组区块，使得选择的一组区块以及类型的一组条带中的多个区块在第一数量的存储设备之间的分布满足与类型相关联的预定分布条件；以及基于与类型相关联的条带创建规则，利用选择的一组区块创建请求的条带。
[0008]根据本公开的第三方面，提供了一种计算机程序产品，计算机程序产品被有形地存储在非瞬态计算机可读介质上并且包括机器可执行指令，机器可执行指令用于执行根据本公开的第一方面的方法。
附图说明
[0009]结合附图并参考以下详细说明，本公开各实现方式的特征、优点及其他方面将变得更加明显，在此以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实现方式。在附图中：
[0010]图1A和1B分别示意性示出了其中可以实现本公开的实现方式的存储系统的框图；
[0011]图2示意性示出了其中可以实现本公开的实现方式的示例性环境的框图；
[0012]图3示意性示出了图2中的存储资源池的图示；
[0013]图4示意性示出了其中可以实现本公开的实现方式的存储系统的框图；
[0014]图5示意性示出了根据本公开的一个实现方式的用于管理存储系统中的条带的架构的框图；
[0015]图6示意性示出了根据本公开的一个实现方式的用于管理存储系统中的条带的方法的框图；
[0016]图7示意性示出了根据本公开的一个实现方式的初始阶段的存储系统中的存储设备的状态的框图；
[0017]图8示意性示出了根据本公开的一个实现方式的包括一个用户数据类型的条带的存储系统中的存储设备的状态的框图；
[0018]图9示意性示出了根据本公开的一个实现方式的包括一个元数据类型的条带的存储系统中的存储设备的状态的框图；以及
[0019]图10示意性示出了根据本公开的示例性实现的用于管理存储系统中的条带的设备的框图。
具体实施方式
[0020]下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实现。虽然附图中显示了本公开的优选实现，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实现所限制。相反，提供这些实现是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
[0021]在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括，即“包括但不限于”。除非特别申明，术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实现”和“一个实现”表示“至少一个示例实现”。术语“另一实现”表示“至少一个另外的实现”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐
含的定义。
[0022]在本公开的上下文中，存储系统可以是基于RAID的存储系统。基于RAID的存储系统可以将多个存储设备组合起来，成为一个磁盘阵列。通过提供冗余的存储设备，可以使得整个磁盘组的可靠性大大超过单一的存储设备。RAID可以提供优于单一的存储设备的各种优势，例如，增强数据整合度，增强容错功能，增加吞吐量或容量，等等。RAID存在多个标准，例如RAID-1，RAID-2，RAID-3，RAID-4，RAID-5，RAID-6，RAID-10，RAID-50等等。关于RAID级别的更多细节，本领域技术人员例如可以参见https://en.wikipedia.org/wiki/Standard_RAID_levels、以及https://en.wikipedia.org/wiki/Nested_RAID_levels等。
[0023]图1A示意性示出了其中可以实现本公开的方法的存储系统100A的示意图。在图1A所示的存储系统中，以包括五个独立存储设备(110、112、114、116以及118)的RAID-5(4D+1P，其中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于在存储系统中管理条带的方法，所述存储系统包括第一数量的存储设备，所述方法包括：根据接收到在所述存储系统中创建条带的请求，确定所述条带的类型；获取与确定的所述类型相对应的第一负载分布，所述第一负载分布描述所述存储系统中的所述类型的一组条带中的多个区块在所述第一数量的存储设备中的分布；基于所述第一负载分布，从所述第一数量的存储设备中选择一组区块，使得选择的所述一组区块以及所述类型的所述一组条带中的所述多个区块在所述第一数量的存储设备之间的分布满足与所述类型相关联的预定分布条件；以及基于与所述类型相关联的条带创建规则，利用选择的所述一组区块创建请求的条带。2.根据权利要求1所述的方法，其中获取与确定的所述类型相对应的所述第一负载分布包括：根据确定所述存储系统中不包括所述类型的条带，根据所述第一数量创建所述第一负载分布，所述第一负载分布表示在所述第一数量的存储设备中没有所述类型的条带。3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括：分别确定选择的所述一组区块所位于的一组存储设备；以及基于确定的所述一组存储设备来更新所述第一负载分布。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述条带的所述类型包括用户数据，所述用户数据表示将要在所述条带中存储来自所述存储系统的用户的用户数据；以及基于确定的所述一组存储设备来更新所述第一负载分布包括：确定所述第一数量的存储设备中的相应存储设备的相应存储容量；以及基于所述相应存储容量和选择的所述一组存储设备来更新所述第一负载分布。5.根据权利要求4所述的方法，其中基于所述相应存储容量和选择的所述一组存储设备来更新所述第一负载分布包括：基于所述相应存储容量与所述第一数量的存储设备的最大存储容量之间的关系，确定所述相应存储设备的相应负载；以及基于确定的所述相应负载，更新所述第一负载分布。6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：根据确定所述存储系统中的存储设备的数量从所述第一数量被改变至第二数量，获取与确定的所述类型相对应的第二负载分布，所述第二负载分布描述所述存储系统中的所述类型的一组条带中的多个区块在所述第二数量的存储设备中的分布；以及基于所述第二负载分布，迁移所述一组条带中的至少一部分区块。7.根据权利要求6所述的方法，其中基于所述第二负载分布，迁移所述一组条带中的所述至少一部分区块包括：针对所述第一数量的存储设备中的给定存储设备，基于所述第一数量的存储设备的存储容量和所述第二数量的存储设备的存储容量，确定所述第一数量的存储设备中的将要被迁移的源区块；基于所述第二负载分布，从所述第二数量的存储设备中选择目的地区块；以及将所述源区块中的数据迁移至所述目的地区块。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述条带的所述类型包括用户数据，以及确定所述第一数量的存储设备中的将要被迁移的源区块进一步包括：
基于给定存储设备的给定存储容量与所述第一数量的存储设备的极值存储容量之间的关系，确定所述给定存储设备中的将要被迁移的区块的数量；以及基于确定的所述数量，选择所述源区块。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述条带的所述类型包括元数据，所述元数据表示将要在所述条带中存储用户数据的元数据，所述预定分布条件包括轮询条件；以及基于所述第一负载分布，从所述第一数量的存储设备中选择一组区块包括：根据所述第一负载分布，按照所述轮询条件从所述第一数量的存储设备中选择所述一组存储设备；以及分别从选择的所述一组存储设备中选择所述一组区块。10.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：基于所述第一负载分布确定所述第一数量的存储设备中的给定存储设备中所涉及的有效存储区块的数量。11.一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器耦合的存储器，所述存储器具有存储于其中的指令，所述指令在被所述至少一个处理器执行时...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓波，夏思杭，龚绍钦，卓保特，韩耕，高健，
申请(专利权)人：伊姆西IP控股有限责任公司，
类型：发明
国别省市：