本发明专利技术涉及ＲＡＩＤ子系统逻辑单元ＬＵＮ的重建方法和装置，能够解决ＬＵＮ默认平均分配方式导致ＲＡＩＤ子系统性能不能充分提升的技术问题。本发明专利技术对于一个ＬＵＮ，为每一个磁盘分配的空间大小可以是不同的，而不是一律平均分配，通过分配不同的空间给不同的物理磁盘，可以进一步均衡磁盘负载，使ＲＡＩＤ子系统的ＩＯ性能得到优化。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及独立》兹盘冗余阵歹'J (Redundant Array of Independent Disks, RAID)子系统，尤其涉及到RAID子系统的逻辑单元(Logical Unit, LUN)的重建方法和装置。
技术介绍
随着计算机应用领域的不断扩宽，用户对于存储系统的容量要求越来越大， 对其可靠性、可用性要求越来高，速度要求也越来越快。微处理器的处理速度 相应提高很快，但作为主要存储设备的磁盘由于机械运动的限制，其速度改善 不大，这大大限制了存储区域网络(Storage Area Network, SAN)系统的整体 性能。在一定程度上解决这个瓶颈的带高速緩存(Cache)的磁盘阵列，以其高 效、快速、大容量、高可靠性、灵活和价格低廉的优点在高性能计算机存储解 决方案中占主导地位。RAID子系统由多个^f兹盘组成，对应到主机服务器应用程序为1个或者多 个逻辑单元。RAID子系统通过提供镜像，奇偶校验等方式，来提高数据的容 错能力、可靠性以及一致性。另外，在很多情况下，由于多盘可以在短时间内 提供更多的信息，因此RAID子系统提供了更强大的IO性能。RAID算法通过映射提供了冗余的数据信息，或者在整个有效的存储空间 对用户数据和冗余信息进行分布。冗余信息可以是用户数据的镜像或者是对用 户数据生成的校验信息。这些冗余信息可以被用来在将来的某个时间内重新生 成丟失的数据或者沖突数据。RAID子系统通常会采用先进的RAID控制器来 操控这些功能。另夕卜，RAID控制器可以在一个系统内为不同的LUN提供不同的RAID级5别、可以将独立的物理磁盘上的不同的LUN独立开来。例如，应用程序会持续更新某些日志文件，这些日志文件可以用来恢复丢失的信息。日志文件经常通过某种RAID级别进行存储，重要的是，为了平衡负载，通常需要将存储不同 曰志文件的LUN区分开来。因此，通常需要创建多个使用不同物理磁盘的LUN 来区分不同文件。文件在物理磁盘上的存放方式与LUN属性有关，也就是说文件与LUN有 关，而LUN与不同的物理磁盘空间有关。若一个LUN被分配到唯一的一个物 理磁盘上，那么任何与该LUN联系的文件都将被映射到该物理^兹盘上。若利用 两个物理i兹盘创建一个LUN，则存放于该LUN上的文件可能纟皮映射到一个或 两个物理磁盘上。通常每个LUN会由多个段空间(Strip)组成，段空间可能分布 在不同的物理磁盘上，这些段空间可能和一个LUN有关，也可能和虚拟巻有关， 但在主机或者应用程序看来， 一个LUN就是一个连续的存储空间，访问该LUN 就像访问 一个独立的物理磁盘空间 一样。用户信息经常存储在不同的磁盘组上，这些磁盘组提供更高的RAID级别。 例如，如果数据文件存放在一个RAID5的磁盘组中，用户数据会分割成预先定 义大小的块分布在》兹盘组中的多个磁盘上。在一些用户程序#:作中，往往某些文件的读写^t喿作比其他文件要频繁。比 如在数据库应用中用户数据以及表的索引将比其他重做文件(redo log file )以 及压缩文件的读写频率要更高。这样存储子系统中的某些磁盘的数据读写访问 频率(简称点击率)会比其他的一些磁盘高，若出现了这种不平衡的现象，会 导致整个系统性能下降，若要解决这个问题，可以新建一个LUN来平衡各个磁 盘的点击率。若众多磁盘的访问速率一致，每个磁盘的点击率一样的话会使系 统性能有显著的提高。在理想情况下，当所有的磁盘都运行在他们最高的IO速 率的时候，磁盘组就会达到最高的性能。为了使每个磁盘的数据读写访问频率趋于一致，可以将LUN均匀分布在磁 盘组的不同磁盘上，但这样往往事与愿违。创建LUN需要指定所需的磁盘以及 容量。然后RAID控制器会在多个目标磁盘中平均分配LUN容量，若RAID的级别更高一些，在一个或者多个目标磁盘上会分配空间用于存;^文冗余信息。问 题在于，若存在多个LUN时，由于每个LUN的容量以及对磁盘的指定不同。 会导致这样的后果，即多个LUN叠加后，LUN的容量并不是平均分配到各个 磁盘上，因此，将一个LUN平均的分配到磁盘上并不一定能够提升整个RAID 子系统的性能。举例说明，假设LUN1使用了 RAID子系统中6个磁盘中的2个，而LUN2 ， LUN3使用了其余的4个磁盘。现在LUN1的负载为60%, LUN2和LUN3的 为40%。假设LUN2和LUN3没有共享i兹盘空间。重新建立LUN1来使用6个 磁盘来分摊负载，但这样我们就会发现4个磁盘中每个磁盘会分摊20%左右， 而另外的2个,兹盘中的每个磁盘分摊10%左右。这样就发现大部分的磁盘负载 为其他的2倍，这样系统优化的目的没有达到。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供一种RAID子系统的逻辑单元重建的方法，能够 解决LUN默认平均分配空间的情况下导致RAID子系统性能不能充分提升的技 术问题，为了达到上述技术目的，本专利技术的技术方案是这样实现的一种;兹盘阵列子系统中逻辑单元重建的方法，包括如下步骤A 、分析逻辑单元》兹盘组中的物理A兹盘的负载；B、 判断是否需要进行逻辑单元的重建，若是则执行步骤C，若否则执行步 骤A;C、 依据重分配算法确定逻辑单元空间在各i兹盘上的新的空间分配比例；D、 根据所述新的空间分配比例判断逻辑单元磁盘组中各磁盘的空间有效 性，若有效则执行步骤F,若否则执行步骤E;E、 将逻辑单元的空间按平均比例进行重新分布，结束流程；F、 将逻辑单元的空间按所述新的空间分配比例进行重新分布。进一 步地，所述逻辑单元的空间由多个段空间组成，每一个段空间可以作 为独立的单元分配给所述磁盘组中的磁盘。进一步地，步骤B中，所述判断是依据磁盘阵列子系统中设定的门限阀值 进行判断，若当前磁盘负载超过了所述门限阀值则认为需要进行所述逻辑单元 的重建。进一步地，步骤C中，所述重分配算法基于下式进行<formula>formula see original document page 8</formula>其中ABS为取绝对值函数，Li为第i块磁盘的磁盘利用率，Ls为在RAID 子系统中为磁盘利用率设定的门限阀值，若Li-LsX),则在新的比例分配中设定 该磁盘所分配的空间比值为1，若小于O则保持该磁盘原有比值不变。进一步地，步骤D中，进行所述磁盘空间有效性的判断包括如下步骤Dl、判断逻辑单元磁盘组中磁盘空间是否已完全被分配，若已完全被分配 则结束重分配流程，若否则执行步骤D2;D2、判断所述逻辑单元磁盘组中磁盘的有效剩余空间是否能够容纳按所述 新的空间分配比例分配的段空间，若是则执行步骤F,若否则执行步骤E。进一步地，步骤D2中，进行所述磁盘有效性空间的判断时，先对在原比 例分配中比值最大的磁盘进行判断。进一步地，步骤F中，通过如下步骤对所述逻辑单元按所述新的空间分配 比例进行重新分布Fl 、基于以下算式计算所述参与重分配的磁盘应当分得的段空间总数(Bi / BT) * D其中，Bi为当前^兹盘在所述新的空间分配比例中所分得的比值，BT为所 述逻辑单元中所有磁盘在所述新的空间分配比例中所分得比值之和，D为所述 逻辑单元中总的段空间数。F2、依据所述各/f兹盘所得段空间总数重新对所述逻本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种磁盘阵列子系统中逻辑单元重建的方法，包括如下步骤： Ａ、分析逻辑单元磁盘组中的物理磁盘的负载； Ｂ、判断是否需要进行逻辑单元的重建，若是则执行步骤Ｃ，若否则执行步骤Ａ； Ｃ、依据重分配算法确定逻辑单元空间在各磁盘上的新 的空间分配比例； Ｄ、根据所述新的空间分配比例判断逻辑单元磁盘组中各磁盘的空间有效性，若有效则执行步骤Ｆ，若否则执行步骤Ｅ； Ｅ、将逻辑单元的空间按平均比例进行重新分布，结束流程； Ｆ、将逻辑单元的空间按所述新的空间分配比 例进行重新分布。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：谢于亮，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]
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