用于全跨度降级的抢先升级制造技术

公开了一种用于改进到RAID阵列的降级性能的方法。该方法周期性地在高速缓存中扫描准备好被降级到RAID阵列的第一跨度。在扫描高速缓存时，该方法识别当前未准备好被降级到RAID阵列但在高速缓存的后续扫描期间将可能准备好被降级的第二跨度。该方法发起将第二跨度的任何缺失的数据从RAID阵列抢先升级到高速缓存中，以为后续扫描做准备。在发生后续扫描时，该方法从高速缓存将第二跨度从高速缓存降级到RAID阵列。到RAID阵列。到RAID阵列。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于全跨度降级的抢先升级


[0001]本专利技术涉及用于改进到RAID阵列的降级(destage)性能的系统和方法。

技术介绍

[0002]RAID(即，独立磁盘冗余阵列)是通过冗余提供增加的存储功能和可靠性的存储技术。RAID是通过将多个存储驱动器组件(例如，磁盘驱动器和/或固态驱动器)组合到逻辑单元中来创建的。然后使用各种技术将数据跨驱动器分布，称为“RAID级别”。当前包括RAID级别1至6的标准RAID级别是采用条带化(striping)、镜像化和/或奇偶校验来提供数据冗余的RAID配置的基本集合。每个配置提供以下两个关键目标之间的平衡：(1)增加数据可靠性和(2)增加I/O性能。
[0003]在RAID阵列中配置的磁盘可以提供加速的读取性能，因为数据可以同时从多个驱动器访问。然而，当执行到RAID阵列(诸如RAID
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5或RAID
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6阵列)的写入时，可能存在增加的开销。这主要是由于奇偶校验计算造成的。例如，为了将数据的跨度(stride)的子集(即条带(strip))写入RAID
‑
5阵列中，跨度的条带可能需要从RAID
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5阵列中升级(stage)以便重新计算与跨度相关联的奇偶校验值。一旦奇偶校验值被重新计算，整个跨度就可以被降级回到RAID
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5阵列。因此，到RAID
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5阵列的小于全跨度(less
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than
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full
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strid)的写入可能需要显著的开销来从RAID阵列升级数据、重新计算奇偶校验值、以及将数据和重新计算的奇偶校验值降级回到RAID阵列。另一方面，可以使用单个操作将组成数据的全跨度的写入与计算的奇偶校验值一起降级到RAID
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5阵列。这是因为在将跨度写入到RAID阵列之前不需要从磁盘驱动器加载任何缺失的数据值或奇偶校验值。

技术实现思路

[0004]已经响应于现有技术水平开发了本专利技术，并且具体地，响应于本领域中目前可用的系统和方法尚未完全解决的问题和需要开发了本专利技术。因而，已经开发本专利技术以改进到RAID阵列的降级性能。本专利技术的特征和优点将从以下描述和所附权利要求书中变得更加清楚，或者可以通过如下文所述的本专利技术的实践来学习。
[0005]与前述一致，公开了一种用于改进到RAID阵列的降级性能的方法。在一个实施例中，这种方法周期性地在高速缓存中扫描准备好降级到RAID阵列的第一跨度。在扫描高速缓存时，该方法识别当前未准备好被降级到RAID阵列但在高速缓存的后续扫描期间可能准备好被降级的第二跨度。该方法发起将第二跨度的任何缺失数据从RAID阵列抢先升级到高速缓存中，以为后续扫描做准备。在后续扫描发生时，该方法从高速缓存使第二跨度从高速缓存降级到RAID阵列。
[0006]本文还公开并要求保护一种对应的计算机程序产品和系统。
附图说明
[0007]为了使本专利技术的优点将容易理解，以上简要描述的本专利技术的更具体描述将通过参
考在附图中展示的具体实施例来呈现。应理解，这些附图仅描绘了本专利技术的典型实施例，并且因此不被认为是对其范围的限制，将通过使用附图，用附加特征和细节来描述和解释本专利技术，在附图中：
[0008]图1是示出在其中可以实施根据本专利技术的系统和方法的网络环境的一个示例的高级框图；
[0009]图2是示出在图1的网络环境中使用的存储系统的一个示例的高级框图；
[0010]图3A是示出RAID阵列中的跨度的高级框图；
[0011]图3B是示出为图3A的RAID阵列中的每个跨度计算的奇偶校验值的表；
[0012]图4是示出高速缓存内的读取高速缓存和写入高速缓存的高级框图；
[0013]图5是示出将数据从高速缓存降级到RAID阵列的高速缓存降级模块的高级框图；
[0014]图6是示出用于在高速缓存中扫描要降级到RAID阵列的跨度的方法的一个实施例的流程图；以及
[0015]图7是示出用于调节被抢先升级到高速缓存的跨度的数量的方法的一个实施例的流程图。
具体实施方式
[0016]将容易理解的是，如本文的附图中总体上描述和展示的本专利技术的组件可以按多种不同的配置来安排和设计。因此，如附图中表示的本专利技术的实施例的以下更详细的描述并不旨在限制所要求保护的本专利技术的范围，而是仅表示根据本专利技术的目前预期的实施方式的某些示例。通过参考附图，将最好地理解当前描述的实施例，贯穿全文，相同的部件始终由相同的数字表示。
[0017]本专利技术可以体现为一种系统、方法、和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括(一个或多个)计算机可读存储介质，其上具有用于使处理器执行本专利技术的各方面的计算机可读程序指令。
[0018]计算机可读存储介质可以是能够保留和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质可以是，例如但不限于，电子存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备、或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体示例的非穷尽列表包括以下各项：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式紧致盘只读存储器(CD
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ROM)、数字通用盘(DVD)、记忆棒、软盘、具有在其上记录的指令的机械编码设备(诸如穿孔卡或槽中的凸出结构)以及前述的任何合适的组合。如本文所使用的计算机可读存储介质不应被解释为暂时性信号本身，例如无线电波或其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输介质传播的电磁波(例如，穿过光纤电缆的光脉冲)或通过电线发射的电信号。
[0019]本文所描述的计算机可读程序指令可以经由网络(例如，互联网、局域网、广域网和/或无线网络)从计算机可读存储介质下载至相应的计算/处理设备或者下载至外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光传输纤维、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配器卡或网络接口接收来自网络的计算机可读程序指令，并转发计算机可读程序指令以存储在相应计算/处理
设备内的计算机可读存储介质中。
[0020]用于执行本专利技术的操作的计算机可读程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或以一种或多种编程语言的任何组合编写的源代码或目标代码，这些编程语言包括面向对象的编程语言(如Smaltalk、C++等)和常规的过程式编程语言(如“C”编程语言或类似的编程语言)。
[0021]计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分在用户计算机上执行、作为独立软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种情况下，远程计算机可以通过任何类型的网络(包括局域网(LAN)或广域网本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于改进到RAID阵列的降级性能的方法，所述方法包括：周期性地在高速缓存中扫描准备好被降级到RAID阵列的第一跨度；在扫描所述高速缓存时，识别当前未准备好被降级到RAID阵列但在所述高速缓存的后续扫描期间将可能准备好被降级的第二跨度；发起将所述第二跨度的任何缺失的数据从RAID阵列抢先升级到所述高速缓存中，以为所述后续扫描做准备；以及在发生所述后续扫描时，将所述第二跨度从所述高速缓存降级到RAID阵列。2.根据权利要求1所述的方法，还包括维持所述高速缓存中存储的每个跨度的每个数据元素的计数，其中所述计数在每次所述数据元素被写入时递增且在每次所述数据元素被扫描时递减。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一跨度的每个数据元素具有小于或等于第一指定阈值的计数。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述第一指定阈值为零。5.根据权利要求2所述的方法，其中所述第二跨度的每个数据元素具有小于或等于第二指定阈值的计数。6.根据权利要求2所述的方法，其中所述数据元素是磁道。7.根据权利要求1所述的方法，其中发起抢先升级包括对达到指定阈值的多个第二跨度发起抢先升级。8.一种用于改进到RAID阵列的降级性能的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括非暂时性计算机可读存储介质，所述非暂时性计算机可读存储介质具有体现在其中的计算机可用程序代码，所述计算机可用程序代码被配置成在由至少一个处理器执行时执行以下操作：周期性地在高速缓存中扫描准备好被降级到RAID阵列的第一跨度；在扫描所述高速缓存时，识别当前未准备好被降级到RAID阵列但在所述高速缓存的后续扫描期间将可能准备好被降级的第二跨度；发起将所述第二跨度的任何缺失的数据从RAID阵列抢先升级到所述高速缓存中，以为所述后续扫描做准备；以及在发生所述后续扫描时，将所述第二跨度从所述高速缓存降级到RAID阵列。9.根据权利要求8所述的计算机程序产品，其中所述计算机可用程序代码还被配置为维持所述高速缓存中存储的每个跨度的每个数据元素的计...

【专利技术属性】
技术研发人员：LM古普塔，CA哈迪，BA里纳尔迪，KA尼尔森，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：