施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0046]本发明实施例的系统架构
[0047]如图1所示，图1为本发明实施例的一种应用场景图，在图1所述的一种应用场景中，该存储系统包括主机100、连接设备105和存储设备110。
[0048]主机100可以包括当前技术已知的任何计算设备，如服务器、台式计算机、应用服务器等等，在主机100中安装有操作系统以及其他应用程序，主机100可以有多个。
[0049]连接设备105可以包括当前技术已知的存储设备和主机之间的任何接口，如光纤交换机，或者其他现有的交换机。
[0050]存储设备110可以包括当前技术已知的存储设备，如磁盘阵列、磁盘簇(Just aBunch Of Disks, JBOD)、直接存取存储器(Direct Access Storage Device，DASD)的一个或多个互连的磁盘驱动器，其中，直接存取存储器可以包括诸如磁带库、一个或多个存储单元的磁带存储设备。
[0051]图2为本发明实施例提供的一种存储设备110的结构不意图，图2所不的存储设备为一种磁盘阵列。如图2所示，存储设备110可以包括控制器115以及磁盘阵列125，其中，这里的磁盘阵列指的是独立磁盘冗余阵列(Redundant Arrays of Independent Disks，RAID)，磁盘阵列125可以有多个，磁盘阵列125由多个磁盘130构成。磁盘阵列125与控制器115之间可以通过小型计算机系统接口 (Small Computer System Interface，SCSI)协议等通信协议进行通信连接，在此不进行限定。
[0052]控制器115是存储设备110的“大脑”，主要包括处理器(processor) 118、缓存(cache) 120、存储器(memory) 122、通信总线(简称总线)126以及通信接口(Communicat1nInterface) 128。处理器118、缓存120、存储器122以及通信接口 128通过通信总线126完成相互间的通信。
[0053]通信接口 128，用于与主机100或者磁盘阵列125通信。
[0054]存储器122，用于存放程序124，存储器124可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。可以理解的是，存储器124可以为随机存储器(Random-Access Memory, RAM)、磁碟、硬盘、光盘、固态硬盘(Solid State Disk，SSD)或者非易失性存储器等各种可以存储程序代码的非短暂性的(non-transitory)机器可读介质。
[0055]程序124可以包括程序代码，所述程序代码包括计算机操作指令。
[0056]缓存120 (Cache)用于缓存从主机100接收的数据或者从磁盘阵列125读取的数据，以提高阵列的性能和可靠性。缓存120可以是RAM、ROM、闪存(Flash memory)或固态硬盘(Solid State Disk, SSD)等各种可以存储数据的非短暂性的(non-transitory)机器可读介质，在此不做限定。
[0057]处理器118可能是一个中央处理器CPU，或者是特定集成电路ASIC(Applicat1nSpecific Integrated Circuit)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。在处理器118中安装有操作系统和其他软件程序，不同的软件程序可以视作一个处理模块，具有不同的功能。例如，处理对磁盘130的输入/输出(Input/Output，I/O)请求，对磁盘中的数据进行其他处理等等。从而使控制器115可以实现1操作、数据副本复制以及分层存储等各种数据管理功能。在本发明实施例中，处理器118用于执行程序124，具体可以执行下述方法实施例中的相关步骤。
[0058]磁盘阵列125用于存储数据，在本发明实施例中，磁盘阵列125可以包含多种类型的磁盘130，例如，固态硬盘(Solid State Drive, SSD)或者串行连接SCSI (SerialAttached SCSI，SAS)或光纤通道(Fiber Channel, FC)硬盘驱动器(Hard DiskDrive, HDD)，其中，SCSI (Small Computer System Interface)为小型机系统接口的英文缩写或者串行高级技术附件(Serial Advanced Technology Attachment, SATA)或近线(NearLine, NL)串行连接SCSI (Serial Attached SCSI，SAS)HDD，在此不做限定。为了描述方便，后续将固态硬盘简称为SSD，将SAS HDD、FC HDD、SATA HDD统一简称为HDD。
[0059]图3是磁盘阵列125的示例图，如图3所示，磁盘阵列125可以包含多个磁盘130，其中，多个磁盘130可以划分为高速设备层和低速设备层，高速设备层可以包含多个高速高价格的磁盘130，例如SSD ;低速设备层可以包含多个低速低价格的磁盘130，例如HDD。可以理解的是，本发明实施例还可以按照磁盘的类型将多个磁盘130划分为其他层级，这里仅以高速设备层、低速设备层两个层级来举例说明。
[0060]另外，还可以将磁盘阵列125的存储空间划分为多个故障域。故障域是指一段故障隔离的逻辑存储区域，该区域的数据损坏不会影响到其他区域的数据。在本发明实施例中，故障域是由存储设备110自行设定的，一个故障域可以是一个RAID，也可以是一个磁盘，还可以是按照其他方式划分的存储区域，本发明实施例不做限定。为了描述方便，本发明实施例以一个故障域是一个磁盘为例来进行说明，如图4所示:
[0061]磁盘阵列125包括高速设备层和低速设备层，高速设备层可以包含多个SSD (图中以一个SSD为例，但不限于一个SSD)，低速设备层可以包含多个HDD (图中以两个HDD为例，但不限于两个HDD)。一个SSD可以是一个故障域，两个HDD各为一个故障域。
[0062]本发明实施例中，需要对故障域进行编号，具体的编号规则可以是，在每个设备层内部对其包含的故障域进行编号，例如，假设高速设备层包含三个故障域，那么，对于高速设备层，每个故障域的编号分别是故障域0、故障域1、故障域2 ;假设低速设备层包含四个故障域，那么，对于低速设备层，每个故障域的编号分别是故障域0、故障域1、故障域2、故障域3。在本发明实施例中，将故障域的编号简称为故障域编号，故障域编号是指用于区分各个故障域的编号，例如0、1等。可以理解的是，故障域编号还可以采用字母等其他表现形式，本发明实施例不做限定。
[0063]存储设备110在存储数据时，对于重要性较高的数据，例如元数据，通常通过同时存储多份数据副本的方式来保证数据的可靠性。例如，如图4所示，在低速设备层中保存了两份数据副本，分别是副本O和副本I。其中，副本O保存在故障域O中，副本I保存在故障域I中。假设故障域O发生磁盘损坏等故障，还可以从故障域I中获得数据副本，不至于发生数据丢失。本领域技术人员可以理解的是，无论是故障域O还是故障域I除了保存上面描述的数据副本之外，还可以保存其他数据。在本发明实施例中，副本编号是指用于区分各个数据副本的编号，例如O、I。可以理解的是，副本编号还可以采用字母等其他表现形式，本发明实施例不做限定。
[0064]结合图1，任意一个存储设备110均可以通过连接设备105接收一个或多个主机100发送的数据写入请求，根据预先设定的分层存储策略确定所述数据写入请求携带的数据将被写入的设备层(例如，低速设备层)，同时根据预先设定的数据重要性判断规则确定该数据需要备份并且存储的数据副本份数。然后将每个数据副本写入低速设备层的不同的故障域中。任意一个存储设备I1也可以通过连接设备105接收一个或多个主机100发送的数据读取请求，从所述数据读取请求携带的地址中读取数据。
[0065]此外，本发明实施例中的任意一个存储设备110还可以支持分层存储技术。下面结合图4来对此进行说明。图4是根据本发明实施例提供的磁盘阵列中的故障域分布示意图。
[0066]磁盘阵列125的存储空间可以被划分为若干个数据块(图4中未示出)，数据块是指可以作为一个整体监控其中数据的访问频率，并且作为一个整体迀移的数据单元。一个数据块可能位于一个磁盘中，也可能位于多个磁盘中，然而，在本发明实施例中，一个数据块必须位于一个故障域中。可以理解的是，当一个数据块位于多个磁盘中时，所述数据块所在的故障域就是指一个RAID。存储设备110监控磁盘阵列125中各个数据块的访问频率，举例来说，当发现副本O所在的数据块的访问频率高于预设阈值时，可以确定该数据块中的数据变成热数据，因此可以将根据预先设定的关联关系将该数据块迀移至高速设备层的故障域，例如高速设备层的故障域O中。需要说明的是，访问频率的统计是以一个数据块为单位的，数据块的容量通常大于一个数据副本的大小，该数据块除了包含副本O之外还可以包含其他数据。因此，副本O所在的数据块变热可能是副本O被频繁访问引起的，也可能是该数据块中除副本O之外的其他数据被频繁访问引起的。当副本O所在的数据块变热是由副本O被频繁访问引起时，那么副本I所在的数据块也会变热，需要被迀移到高速设备层的故障域中；当副本O所在的数据块变热是由该数据块中除副本O之外的其他数据被频繁访问引起时，那么副本I所在的数据块可能不会变热，