一种感知文件系统的存储系统，其定位和分析主机文件系统数据结构，以便确定所述主机文件系统的存储使用。为此，所述存储系统可能对操作系统分区进行定位，对所述操作系统分区进行解析以定位其数据结构，并且对操作系统数据结构进行解析以定位主机文件系统数据结构。所述存储系统基于所述主机文件系统的存储使用对数据存储进行管理。所述存储系统能够使用存储使用信息来识别不再被主机文件系统所使用的存储区域并且回收那些区域用作其它数据存储容量。而且，所述存储系统能够识别主机文件系统所存储的数据的类型，并且基于数据类型对数据存储进行管理，诸如基于数据类型选择用于数据的存储布局和／或编码方案。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及数字数据存储系统和方法，更具体地涉及提供容错存 储的系统和方法。背暈技术已知现有技术依照根据各种RAID (独立盘片冗余阵列)协议的任 何一种的模式来提供冗余盘片存储器。典型地，使用RAID模式的盘片 阵列是需要由经验丰富的信息技术人员来管理的复杂结构。而且在许 多使用RAID模式的阵列设计中，如果所述阵列中的各盘片驱动器是非 统一容量的，那么该设计可能不能够使用超过该阵列中最小驱动器容 量的驱动器上的任何容量。6标准RAID系统的一个问题是盘面损坏可能发生在盘片阵列中不 经常使用的区域。在另一个驱动器出现故障的情况下，并不总是能确定发生了损坏。在这种情况下，当所述RAID阵列重构所述故障驱动器时，损坏的数据可能被传播和保存。在许多存储系统中，将以就绪状态(ready state)维持备用存储设 备，使得其在另一个存储设备出现故障时可以被使用。这种备用存储 设备通常被称作"热后备"。所述热后备在存储设备的正常操作期间 不用于存储数据。当运行的存储设备出现故障时，该故障存储设备被 该热后备逻辑上替换，而且要移动数据或者通过其他方式在所述热后 备上再产生数据。当修复或者更换所述故障存储设备时，典型地要移 动数据或者通过其他方式在(重新)运行的存储设备上重新产生这些 数据，而且使所述热后备脱机，以准备好在另一个故障事件中使用。 热后备盘片的维护通常是复杂的，并因此通常由经验丰富的管理者进 行处理。热后备盘片同样代表着附加费用。一般而言，当主机文件系统向存储系统写数据块时，所述存储系 统为数据分配存储块并且更新其数据结构来指示处于使用中的存储 块。从这一点来看，即使主机文件系统随后停止使用它的块，存储系 统也认为存储块处于使用中。主机文件系统通常使用位图来跟踪其使用的盘片块(diskblock)。 在巻创建之后，位图通常将立刻典型地通过使得所有位清空来指示大 多数块空闲。当文件系统被使用时，主机文件系统将通过使用其空闲 块的位图来独立分配块。当主机文件系统将一些块释放回其空闲池中时，其简单地清空在 其空闲块的位图中的对应位。在存储系统上，这表示为对恰好包含主 机的空闲块位图的某部分的聚簇的写入，并且可能是对日志文件的写7入；几乎肯定没有到实际聚簇的输入/输出(I/O)是本身空闲的。如果主机文件系统在增强的安全模式下运行，则由于主机对当前盘片上的数据进行覆盖从而减少了陈旧聚簇内容可被攻击者读取的机会，所以可能有对游离块的1/0，但是无法将这样的写入识别为删除过程的一部分。因此，存储设备无法将主机文件系统正在使用的块与先前所使用且随后被标记为空闲的块区分开来。存储系统无法识别游离块会导致多种消极后果。例如，存储系统会明显过度报告正在使用的存储量并且会过早用尽存储空间。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了一种通过在主机文件系统的控制下存储数据的块级存储系统来存储数据的方法。该方法涉及定位在块级存储系统中所存储的用于主机文件系统的主机文件系统数据结构；通过对主机文件系统数据结构进行分析以识别与所要存储的数据相关联的数据类型；以及使用基于所述数据类型所选择的存储方案存储所述数据，由此使用基于所述数据类型所选择的不同存储方案能够存储具有不同数据类型的数据。根据本专利技术的另一方面，提供了一种在主机文件系统的控制下存储数据的块级存储系统。该系统包括块级存储，其中存储用于主机文件系统的主机文件系统数据结构；以及可操作地耦合到块级存储的存储控制器，其用于定位块级存储中所存储的主机文件系统数据结构，对主机文件系统数据结构进行分析以识别与所要存储的数据相关联的数据类型，并使用基于所述数据类型所选择的存储方案存储所述数据，由此使用基于所述数据类型所选择的不同存储方案能够存储具有不同数据类型的数据。在各个可选实施例中，可以使用基于数据类型所选择的存储布局和/或编码方案来存储数据。例如，可以存储频繁访问的数据以便提供增强的访问性能(例如，以未压縮的形式和以连续存储的形式)，而存储不频繁访问的数据以便提供增强的存储效率(例如，使用数据压縮和/或非连续存储)。额外地或替选地，根据数据类型数据可以是压縮的和/或加密的。在各个可选实施例中，可通过以下步骤来定位所述主机文件系统数据结构对分区表进行维护；对分区表进行解析以定位操作系统分区；对操作系统分区进行解析以识别所述操作系统并定位操作系统数据结构；并且对所述操作系统数据结构进行解析来识别主机文件系统并定位主机文件系统数据结构。所述操作系统数据结构可包括超级块，在这种情况下，对操作系统数据结构进行解析可包括解析所述超级块。可通过制作主机文件系统数据结构的工作副本并对所述工作副本进行解析来解析所述主机文件系统数据结构。附图说明通过参考下列附图参照下列详细说明，本专利技术上述特征将变得更加容易理解，其中图l示出本专利技术的实施例，其中将对象解析为一系列存储块。图2是说明在相同实施例中大块(chunk)的容错存储模式如何根据附加更多存储器而动态改变。图3说明本专利技术另一实施例，在使用不同大小存储设备构造的存储系统上按不同容错模式的大块的存储。图4说明本专利技术的另一个实施例，其中指示器状态用于警告无效存储使用和低等级容错。图5是根据本专利技术实施例的所述数据存储、检索和再布局中使用的功能模块的框图。图6表示在包含两个以上驱动器的阵列中使用镜像的示例。图7表示使用不同布局方案以存储其数据的一些示例性存储区。图8表示用于实施后备巻(sparsevolume)的查找表。图9表示根据本专利技术示例性实施例的状态指示器，其用于具有可9用存储空间并按容错方式操作的示例性阵列。图IO表示根据本专利技术示例性实施例的状态指示器，其用于不具有足够空间以维护冗余数据存储并必须增加更大空间的示例性阵列。图ll表示根据本专利技术示例性实施例的状态指示器，其用于在故障情况下不能够维护冗余数据的示例性阵列。图12表示根据本专利技术示例性实施例的示例性阵列的状态指示器，其中存储设备已经出现故障。用存储设备填充插槽B、 C、和D。图13示出的模块层次表示示例性实施例的不同软件层以及它们彼此如何相关。图14表示根据本专利技术的示例性实施例的聚簇存取表如何用于访问存储区中的数据聚簇。图15表示根据本专利技术的示例性实施例的日志表更新。图16表示根据本专利技术的示例性实施例的驱动器布局。图17示出了根据本专利技术的示例性实施例的存储区0的布局和其他存储区如何被参照。图18说明了根据本专利技术的示例性实施例的读差错处理。图19说明了根据本专利技术的示例性实施例的写差错处理。图20是根据本专利技术的示例性实施例的逻辑流程图，其说明了通过差错管理器备份坏区域。图21是根据本专利技术的示例性实施例的示意框图，其表示存储阵列的相关组件。图22是根据本专利技术的示例性实施例的逻辑流程图，其表示管理虚拟热后备的示例性逻辑。图23是根据本专利技术的示例性实施例的逻辑流程图，其说明确定每个可能盘片故障的再布局情况的示例性逻辑，如图22的框2102。图24是根据本专利技术的示例性实施例的逻辑流程图，其表示调用虚拟热后备功能的示例性逻辑。图25是根据本专利技术的示例性实施例的逻辑流程图，其表示自动再配置一个或多个剩余驱动器以恢复数据容错的示例性逻辑，如图24的框2306。图26是根据本专利技术的示例性实施例的逻辑本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种通过在主机文件系统的控制下存储数据的块级存储系统来存储数据的方法，所述方法包括： 定位在所述块级存储系统中所存储的用于所述主机文件系统的主机文件系统数据结构； 对所述主机文件系统数据结构进行分析以识别与所要存储的数据相关联的 数据类型；和 使用基于所述数据类型所选择的存储方案存储所述数据，由此使用基于所述数据类型所选择的不同存储方案能够存储具有不同数据类型的数据。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱丽安M特里，尼尔A克拉克森，杰弗里S巴拉尔，
申请(专利权)人：数据机器人技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。