一种存储系统及存储卷的存储方法技术方案

本发明专利技术涉及一种存储系统及存储卷的存储方法，属于数据存储技术领域。本发明专利技术将存储卷划分成多个大小相同的数据单元，每个数据单元都设置有对应的用来管理存储卷属性信息的元数据，各元数据存储在设置的元数据管理集群中，由元数据管理集群对各数据单元对应的元数据进行存储和管理；在对存储卷进行映射时，可以按照数据单位为粒度将其映射到不同的存储池中，使存储卷不再局限于某一存储池。因此本发明专利技术的存储系统，存储卷可以映射到任意逻辑边界内或者物理边界内，使存储卷的空间做到了完全独立于任何边界而独立存在，避免了对存储池扩容或者整个存储卷的数据迁移。扩容或者整个存储卷的数据迁移。扩容或者整个存储卷的数据迁移。

【技术实现步骤摘要】
一种存储系统及存储卷的存储方法


[0001]本专利技术涉及一种存储系统及存储卷的存储方法，属于数据存储


技术介绍

[0002]存储卷特指块存储卷，是用户使用块存储系统的一个逻辑空间单元，通常对应用户系统中的一块虚拟盘。目前的块存储产品架构中一个块存储卷都会归属于一个逻辑边界或者物理边界内部，不会跨越这个边界维度。逻辑边界指冗余策略范围，也叫逻辑池，无论是传统存储或者是分布式存储都为了数据可靠性会存在一套冗余策略算法来保证数据多份存储的可靠性，比如RAID技术，比如副本技术等。冗余策略范围就是只在这个冗余策略形成的保护空间内的逻辑空间，在这个范围内的数据都会用这个范围内唯一的一种冗余策略保护。物理边界是指存储的存储池或者存储集群的概念，统称为物理池，无论传统存储还是分布式存储，都会存在一个物理边界就是存储池或者存储集群，对于传统块存储系统而言就是一个块存储卷对应的组成单一冗余策略所有磁盘的集合，而对于分布式存储而言这个范围更加宽泛，不只是盘的集合更加上多台组成分布式存储集群的服务器的集合。
[0003]由于传统的存储架构(特指块存储架构)中卷是逻辑池、物理池的空间子集，这也就造成了用户使用块存储卷的时候只能局限于在这两个维度的边界内部。而卷是构建在存储系统上层的逻辑空间，卷有一定的超卖特性(即：卷的有效空间会比实际物理提供的空间大，如卷的有效空间定义为10T，物理池的存储空间为5T)，因此，当逻辑池、物理池的空间不足，由于卷的空间受限于以上三个维度的边界限制，用户写入卷的新数据将无法写入，只能靠底层空间的不断扩容才能解决，但是扩容又会导致整个存储集群的重平衡，会影响整个边界内其他的存储卷使用体验。如果扩容出现资源紧张无法及时扩容的情况，业务将无法使用，进而影响业务的连续性。此外，如果在边界内的冗余策略已经长时间处于故障降级的状态，且出现不能短时间修复的故障，如果另外再出现任何一个层级的故障，就需要对数据进行整体搬移，搬移到其他逻辑池、物理池，而大量数据的搬移势必会影响业务的连续性。
[0004]针对上述问题，出现了跨池卷迁移技术，是指在存储系统外部附加一套软件或者一套程序，能够将存储卷从一个逻辑池或者物理池内拷贝并写入到另一个逻辑池或者物理池内，来打破之前不能跨越带来的局限性，可以一定程度解决以上两点约束问题。这种方案是存储系统带外来实现，对于存储系统而言需要额外拼装功能来实现，会带来巨大的数据搬迁成本，且搬迁过程是针对整个块存储卷进行搬迁。例如如果出现逻辑池、物理池空间不足或者降级短时间无法恢复的情况，需要紧急启动某些卷的在线卷迁移功能，才能腾挪出更多可用空间或将故障范围的卷迁移到正常集群范围内，由于在迁移过程中需要整个卷进行迁移，那么迁移过程中会产生大量的后台IO，该后台IO会影响前台的业务IO，让整个业务IO产生波动，只有迁移完成后才能恢复。
[0005]因此，目前的存储卷由于架构方式的问题，跨池卷迁移技术没有根本从架构上解决问题，只是从带外的方式去解决，还是受限于存储池本身的容量，且仍存在大量数据迁移带来影响。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种存储系统及存储卷的存储方法，用以解决目前存储卷在存储过程受限于存储池的边界限制导致的扩容和大量数据迁移的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了一种存储系统，包括存储卷以及存储池，所述存储池包括逻辑池和/或物理池，其特征在于，该存储系统还包括元数据管理集群，所述存储卷被划分成至少三个数据单元，所述数据单元为按照设定大小虚拟出的空间单元，每个数据单元均设置有对应的元数据，所述元数据用来管理存储卷中对应数据单元的属性信息，各元数据存储在所述元数据管理集群中，以实现对元数据的存储和管理；各数据单元与多个存储池映射，以实现数据卷在不同存储池进行存储，所述元数据管理集群独立于所述存储池。
[0008]本专利技术将存储卷划分成多个大小相同的数据单元，每个数据单元都设置有对应的用来管理存储卷属性信息的元数据，各元数据存储在设置的元数据管理集群中，由元数据管理集群对各数据单元对应的元数据进行存储和管理；在对存储卷进行映射时，可以按照数据单位为粒度将其映射到不同的存储池中，使存储卷不再局限于某一存储池。因此本专利技术的存储系统，存储卷可以映射到任意逻辑边界内或者物理边界内，使存储卷的空间做到了完全独立于任何边界而独立存在，避免了对存储池扩容或者整个存储卷的数据迁移。
[0009]进一步地，所述的设定大小为512KB
‑
4MB。
[0010]本专利技术能够根据业务的实际情况设定数据单元的大小，使存储卷中的数据单元的大小能够根据实际业务需求进行调整。
[0011]进一步地，当有数据单元映射的存储池出现故障时，将该存储池内映射的数据单元中的数据迁移至其他存储池。
[0012]本专利技术的存储系统在存储池出现故障时，只需要将与该存储池映射的数据单元的数据进行迁移，相比于现有技术中对整个存储卷中的数据迁移而言，迁移的数据量大大减小，实现了数据迁移轻量化，且不影响正常数据的读写操作。
[0013]进一步地，当数据单元在进行存储池映射时，根据数据单元的业务数据需求选取相应的存储池进行映射。
[0014]本专利技术的存储系统中与存储卷映射的存储池有多个，有的存储池采用的可能是读写速度比较快的存储介质，有的是有效容量比较大的存储介质；而不同数据单元可能有不同的需求，比如某些数据单元是业务所需要热点数据，需要有更快的存储介质，因此可以将其映射到读写速度快的存储池；又比如业务需要某些数据单元有更大的有效容量，可以实现将其数据单元映射到有效容量大的存储池中，满足了业务多元化的数据存储需求。
[0015]进一步地，当有数据单元的业务数据需求发生变化时，根据变化后需求调整相应数据单元所映射的存储池，并将该数据单元的数据从调整前映射的存储池迁移到调整后映射的存储池中。
[0016]本专利技术还能够针对业务数据的动态变化，对存储卷中数据单元的映射关系进行适应性调整，例如当有数据单元对应的业务数据从非热点变成了热点时，为了方便这些数据的快速读写，可调整这些数据单元的映射关系，将其映射到数据读写速度更快的存储池中。因此，本专利技术能够根据业务数据的变化，对数据进行适应性迁移，这种迁移更加具有针对性和灵活性，并且每次迁移是针对数据单元而言，数据迁移量小。
[0017]本专利技术还提供了一种存储卷的存储方法，该存储方法包括以下步骤：
[0018]1)将存储卷按照设定大小划分成至少三个数据单元，所述数据单元为按照设定大小虚拟出的空间单元；
[0019]2)为每个数据单元设置对应的元数据，并将各元数据存储在元数据管理集群中，所述元数据用来管理存储卷中对应数据单元的属性信息；
[0020]3)将各数据单元映射到不同的存储池，以实现按照数据单元为粒度对存储卷进行映射，所述存储池包括逻辑池和/或物理池，所述元数据管理集群独立于所述存储池。
[0021]本专利技术将存储卷划分成多个大小相同的数据单元，每本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种存储系统，包括存储卷以及存储池，所述存储池包括逻辑池和/或物理池，其特征在于，该存储系统还包括元数据管理集群，所述存储卷被划分成至少三个数据单元，所述数据单元为按照设定大小虚拟出的空间单元，每个数据单元均设置有对应的元数据，所述元数据用来管理存储卷中对应数据单元的属性信息，各元数据存储在所述元数据管理集群中，以实现对元数据的存储和管理；各数据单元与多个存储池映射，以实现数据卷在不同存储池进行存储，所述元数据管理集群独立于所述存储池。2.根据权利要求1所述的存储系统，其特征在于，所述的设定大小为512KB
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4MB。3.根据权利要求1或2所述的存储系统，其特征在于，当有数据单元映射的存储池出现故障时，将该存储池内映射的数据单元中的数据迁移至其他存储池。4.根据权利要求1或2所述的存储系统，其特征在于，当数据单元在进行存储池映射时，根据数据单元的业务数据需求选取相应的存储池进行映射。5.根据权利要求4所述的存储系统，其特征在于，当有数据单元的业务数据需求发生变化时，根据变化后需求调整相应数据单元所映射的存储池，并将该数据单元的数据从调整前映射的存储池迁移到调整后映射的存储池中。6.一种存储卷...

【专利技术属性】
技术研发人员：于强，曹羽中，周文明，
申请(专利权)人：华瑞指数云河南科技有限公司，
类型：发明
国别省市：