精简卷的数据访问方法技术

本申请涉及数据存储技术领域，公开了一种精简卷的数据访问方法

【技术实现步骤摘要】
精简卷的数据访问方法、装置、产品及多控存储系统


[0001]本申请涉及数据存储
，特别是涉及一种精简卷的数据访问方法
、
装置
、
产品及多控存储系统
。

技术介绍

[0002]精简卷是一种初始创建占用空间为0的裸盘，当有
IO(
数据输入
Input
输出
Output)
写入时，才会实际占用空间
。
即无论卷分配多大，实际占用存储大小是当前使用的大小，即用多少占多少，当有
IO
的时候，先分配所需的空间然后进行清零操作，即在精简卷下，有
IO
的时候需要分配空间并写入元数据，然后才能进行操作
。
[0003]在存储系统中，精简卷以其按需占用存储空间的优势，广泛应用于用户业务中
。
精简卷除了存储用户数据外还存储元数据，元数据用于将用户可用空间地址和卷实际占用所述硬盘空间地址进行映射
。
当用户需要读
、
写所述硬盘中的数据时，都需要先查询元数据获取对应的访问地址，元数据对正确访问用户数据至关重要，为了提高元数据的访问速度，通常会将经常访问的数据的元数据缓存在内存中，但由于内存属于易失性存储介质，在掉电后内存中的数据会丢失，因此需要对元数据进行备份
。
[0004]存储系统在内存中为存储精简卷的元数据划分了资源池
。
资源池有三种类型，分别是主元数据资源池
、
备元数据资源池及计数池
。
多控存储系统采用多控循环镜像方式，按照一定规则将在线控制器两两组队进行元数据镜像备份，每个控制器组中的主控制器用于查询或操作元数据，备控制器用于对主控制器中的元数据进行镜像备份
。
在操作元数据时，主控制器及备控制器都会从对应的资源池中申请资源，并且，主控制器会在申请资源的时修改计数池中的剩余可用资源数量
。
正常情况下，主控制器的主元数据资源池
、
计数池及备控制器的备元数据资源池中剩余可用资源的数量是相等的
。
但是，当在线控制器数量发生改变时，可能出现一个控制器存在于多个控制器组中作为备控制器的情况，在这种情况下，很容易出现备控制器对应的备元数据资源池中可申请的资源数量较少，但各个主控制器对应的主元数据资源池中剩余可用资源数量较多，导致备控制器在向被资源池申请资源时发现可申请的资源不足，进而造成控制器故障重启
。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请旨在提出一种精简卷的数据访问方法
、
装置
、
产品及多控存储系统，以解决多控存储系统中主
、
备控制器的资源池剩余可用资源数量不均衡导致控制器发生故障的问题
。
[0006]为达到上述目的，本申请的技术方案如下：本申请实施例第一方面提供一种精简卷的数据访问方法，该方法应用于多控存储系统，包括以下步骤：基于存储系统的内存初始化多个相互隔离的资源池组，每个资源池组均包括：主元数据资源池
、
备元数据资源计数池及备元数据资源池；
为所述存储系统中的控制器组分配一个对应的资源池组，其中，每个控制器组包括一个主控制器及一个备控制器；当通过控制器组处理精简卷的数据访问请求时，通过所述控制器组中的主控制器，向对应的资源池组中的主元数据资源池申请资源，并修改备元数据资源计数池中的计数；通过所述控制器组中的备控制器，向对应的资源池组中的备元数据资源池申请资源
。
[0007]可选地，基于存储系统的内存初始化多个相互隔离的资源池组，包括：按照所述存储系统支持的最大控制器组数量，从所述存储系统的内存中划分多个相互隔离的资源池组，并为每个资源池组分配组号；构建资源池索引，将每个资源池组的组号及所述资源池组内所有元数据资源池的访问地址存储到所述资源池索引中；所述资源池索引用于根据资源池组的组号查找对应的资源池的访问地址；将所述资源池索引存储在所述存储系统的内存中
。
[0008]可选地，该精简卷的数据访问方法，还包括：按照固定大小，将所述精简卷的存储空间划分为多个存储区域；根据当前在线的控制器组的数量，将所述多个存储区域均匀分配给当前在线的各个控制器组；当接收到数据访问请求时，确定处理所述数据访问请求的控制器组，通过所述控制器组处理所述数据访问请求
。
[0009]可选地，确定处理所述数据访问请求的控制器组，包括：获取所述数据访问请求的地址；确定所述数据访问请求的地址所在的存储区域；根据所述存储区域确定对应的控制器组，将所述控制器组作为处理所述数据访问请求的控制器组
。
[0010]可选地，当通过控制器组处理精简卷的数据访问请求时，通过所述控制器组中的主控制器，向对应的资源池组中的主元数据资源池申请资源，并修改备元数据资源计数池中的计数，包括：当所述数据访问请求为读数据请求时，通过所述主控制器从对应的主元数据资源池申请一个资源，并将对应的备元数据资源计数池中的剩余可用资源的计数减一；从硬盘中载入对应的元数据，根据所述元数据确定所述读数据请求的地址对应的所述硬盘地址
。
[0011]可选地，当通过控制器组处理精简卷的数据访问请求时，通过所述控制器组中的主控制器，向对应的资源池组中的主元数据资源池申请资源，并修改备元数据资源计数池中的计数，包括：当所述数据访问请求为写数据请求时，通过所述控制器组中的主控制器查找硬盘中是否存在对应的元数据；若存在，则通过所述主控制器从对应的主元数据资源池申请一个资源，将对应的备元数据资源计数池中的剩余可用资源数量减一；从所述硬盘中载入对应的元数据，根据所述元数据确定所述写数据请求的地址对应的所述硬盘地址；若不存在，则通过所述主控制器从所述主元数据资源池申请一个资源并新建一个
元数据项，将对应的备元数据资源计数池中的剩余可用资源数量减一；当数据写入所述硬盘后，将对应的元数据写入所述元数据项；通过所述主控制器将操作完成的元数据发送给同组的备控制器，通过所述备控制器从对应的备元数据资源池中申请一个资源，对所述操作完成的元数据进行备份
。
[0012]可选地，该精简卷的数据访问方法，还包括：当所述存储系统增加控制器时，为新增控制器指定加入的目标控制器组及替换的目标控制器；所述目标控制器为主控制器或备控制器；将所述新增控制器加入所述目标控制器组，删除所述目标控制器；通过所述目标控制器组内剩余的控制器向所述新增控制器同步元数据，使所述新增控制器中存储的元数据与删除前的目标控制器一致
。
[0013]可选地，该精简卷的数据访问方法，还包括：按照设置的第一间隔时间，通过每个控制器组中的主控制器将未写入硬盘的新增元数据写入所述硬盘
。
[0014]可选地，该精简卷的数据访问方法，还包括：按照设置的第二间隔时间，遍历所有主元数据资源池，根据剩余可用资本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种精简卷的数据访问方法，其特征在于，应用于多控存储系统，包括：基于存储系统的内存初始化多个相互隔离的资源池组，每个资源池组均包括：主元数据资源池
、
备元数据资源计数池及备元数据资源池；为所述存储系统中的控制器组分配一个对应的资源池组，其中，每个控制器组包括一个主控制器及一个备控制器；当通过控制器组处理精简卷的数据访问请求时，通过所述控制器组中的主控制器，向对应的资源池组中的主元数据资源池申请资源，并修改备元数据资源计数池中的计数；通过所述控制器组中的备控制器，向对应的资源池组中的备元数据资源池申请资源
。2.
根据权利要求1所述的精简卷的数据访问方法，其特征在于，基于存储系统的内存初始化多个相互隔离的资源池组，包括：按照所述存储系统支持的最大控制器组数量，从所述存储系统的内存中划分多个相互隔离的资源池组，并为每个资源池组分配组号；构建资源池索引，将每个资源池组的组号及所述资源池组内所有元数据资源池的访问地址存储到所述资源池索引中；所述资源池索引用于根据资源池组的组号查找对应的资源池的访问地址；将所述资源池索引存储在所述存储系统的内存中
。3.
根据权利要求1所述的精简卷的数据访问方法，其特征在于，还包括：按照固定大小，将所述精简卷的存储空间划分为多个存储区域；根据当前在线的控制器组的数量，将所述多个存储区域均匀分配给当前在线的各个控制器组；当接收到数据访问请求时，确定处理所述数据访问请求的控制器组，通过所述控制器组处理所述数据访问请求
。4.
根据权利要求3所述的精简卷的数据访问方法，其特征在于，确定处理所述数据访问请求的控制器组，包括：获取所述数据访问请求的地址；确定所述数据访问请求的地址所在的存储区域；根据所述存储区域确定对应的控制器组，将所述控制器组作为处理所述数据访问请求的控制器组
。5.
根据权利要求1所述的精简卷的数据访问方法，其特征在于，当通过控制器组处理精简卷的数据访问请求时，通过所述控制器组中的主控制器，向对应的资源池组中的主元数据资源池申请资源，并修改备元数据资源计数池中的计数，包括：当所述数据访问请求为读数据请求时，通过所述主控制器从对应的主元数据资源池申请一个资源，并将对应的备元数据资源计数池中的剩余可用资源的计数减一；从硬盘中载入对应的元数据，根据所述元数据确定所述读数据请求的地址对应的所述硬盘地址
。6.
根据权利要求1所述的精简卷的数据访问方法，其特征在于，当通过控制器组处理精简卷的数据访问请求时，通过所述控制器组中的主控制器，向对应的资源池组中的主元数据资源池申请资源，并修改备元数据资源计数池中的计数，包括：当所述数据访问请求为写数据请求时，通过所述控制器组中的主控制器查找硬盘中是
否存在对应的元数据；若存在，则通过所述主控制器从对应的主元数据资源池申请一个资源，将对应的备元数据资源计数池中的剩余可用资源数量减一；从所述硬盘中载入对应的元数据，根据所述元数据确定所述写数据请求的地址对应的所述硬盘地址；若不存在，则通过所述主控制器从所述主元数据资源池申请一个资源并新建一个元数据项，将对应的备元数据资源计数池中的剩余可用资源数量减一；当数据写入所述硬盘后，将对应的元数据写入所述元数据项；通过所述主控制器将操作完成的元数据发送给同组的备控制器，通过所述备控制器从对应的备元数据资源池中申请一个资源，对所述操作完成的元数据进行备份
。7.
根据权利要求1所述的精简卷的数据访问方法，其特征在于，还包括：当所述存储系统增加控制器时，为新增控制器指定加入的目标控制器组及替换的目标控制器；所述目标控制器为主控制器或备控制器；将所述新增控制器加入所述目标控制器组，删除所述目标控制器；通过所述目标控制器组内剩余的控制器向所述新增控制器同步元数据，使所述新增控制器中存储的元数据与...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱宇宸，
申请(专利权)人：苏州元脑智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：