在异构数据卷中配置多个层的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]计算系统通过执行软件程序获得高度的功能性。计算系统使用存储分层以便存储这样的软件程序和其他文件。本地存储分层的最低级别可以是诸如机械盘、光盘等的盘。存储分层中的更高层可以是诸如固态盘或非易失性存储器等的设备。
[0002]当最需要的数据块被位于存储分层中的高处时，计算系统最高效地操作，其中，较不需要的数据块可以位于存储分层中的较低处。对于在存储分层内的何处放置数据块的决策常规上在文件系统之下发生。
[0003]文件系统自身通常不可见该存储分层，但代替地，以卷的形式看待存储。卷是对文件系统可见的单个逻辑命名空间。卷可以被配置为特定大小，并且通常对应于底层存储设备的边界。例如，盘可以是单个卷，或者可能被分区为多个卷。此外，一个卷可以由多个盘组成。文件系统然后可以在卷内构成目录，并且将文件保存到命名空间中(或是在命名空间的根目录处，或是在命名空间的目录中的一个目录内)。
[0004]单个卷可以具有特定特性。例如，卷可以被设置为成镜像的，并且由此具有特定级别的内置冗余。卷还可以被设置为加密或压缩的。常规上，这些特性在每卷的基础上被设置。由此，文件系统自身将该卷内的任何存储块看作具有与该卷内的任何其他存储块相同的特性，并且移交任何从文件系统的角度概括的、关于块如何被放置到存储系统中的决策。
【发明内容】
[0005]本文中描述的至少一些实施例涉及配置具有对应于不同特性集合的多个层的卷。将被配置的卷随将位于该卷中的多个层一起被标识。对于将配置在所述卷内的每层而言，对应的特性集合被标识为将应用于每层。在厚配置(thick provis1ning)的情况下，该对应的特性集合基于在配置时可用的底层存储系统。在精简配置的情况下，该对应的特性集合是基于预期其至少一些在所述配置之后的某一时刻变得可用的底层存储系统。在任一种情况下，作为所述配置过程的一部分，使得向所述卷配置具有对应特性集合的对应层。
[0006]本文中描述的至少一些实施例涉及配置文件，其中，已确定所述文件具有一个或多个存储特性。基于这些存储特性，然后使得所述文件被指派给由具有合适特性存储的底层存储系统支持的合适层。所述配置还可以包括预期未来的失败状况，以及检测当前的失败状况，并且允许在不必影响所述卷的剩余部分的情况下基于每层做出合适的响应。
[0007]本摘要不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或本质特征，其也不旨在被用作在确定所要求保护的主题的范围时的辅助。
【附图说明】
[0008]为了描述可以获得上面记载的和其他的优点和特征的方式，将参考附图展现对各种实施例的更特定描述。应当理解，这些图仅描绘了样本实施例，并且因此将不被认为限制本发明的范围，通过使用附图，将使用附加的特殊性和细节来描述和阐释实施例，其中:
图1抽象地图示出了本文中描述的某些实施例可以在其中被采用的计算系统； 图2图示出了一个系统，该系统包括生成并向文件系统暴露具有多层的异构卷的卷系统，以及包括配置和监测系统；
图3图示出了一个计算环境，在其中，卷系统使用卷暴露系统来将卷向上暴露给文件系统，所述卷具有多个具有不同特性的存储层；
图4图示出了一个计算环境，除了在图3中被精简配置的卷长字节(slab)现在进行了厚配置以及该计算系统对卷进行了扩展之外，该计算环境与图3的计算环境类似；
图5A图示出了用于使得文件系统操作以将文件系统命名空间放置到卷中的方法的流程图；
图5B图示出了用于使得文件系统操作以在卷内移动文件系统命名空间(或其片段)的方法的流程图；
图6图示出了用于使得层引擎基于文件系统命名空间或其片段的动态改变的特性来移动该文件系统命名空间(或其片段)的方法的流程图；
图7图示出了用于配置具有对应于不同特性集合的多层的卷的方法的流程图，所述方法可以由图2的卷配置部件执行；
图8图示出了可以由图2的文件系统命名空间配置部件执行的、用于对配置文件系统命名空间的请求做出响应的方法的流程图；
图9图示出了可以由图2的监测部件执行的、用于在配置之后对卷的使用进行监测的方法的流程图；
图10图示出了可以例如由图2的扩展部件执行的、用于配置对异构卷的特定层的扩展的方法的流程图；
图11图示出了用于在其中不存在用于支持扩展的底层存储系统的情况下对异构卷的特定层的扩展进行厚配置的方法的流程图；以及
图12图示出了用于向现有卷添加层的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0009]根据本文中描述的实施例，描述了配置具有对应于不同特性集合的多层的卷。将被配置的卷随将位于该卷中的多层一起被标识。对于将在卷内被配置的每层而言，对应的特性集合被标识为将被应用于每层。该对应特性集合可以是基于在配置时可用或预期可用的底层存储系统的。然后，采用具有对应特性集合的对应层对卷进行配置。还描述了配置文件，该文件已被确定为具有一个或多个存储特性。基于这些存储特性，然后使得该文件被指派给合适的层。所述提供还可以有助于对卷的使用进行监测，以及当潜在失败状况已发生或可能会发生时提出特定响应。
[0010]将关于图1描述对一个计算系统的某种介绍性讨论。然后，将关于图2描述可以在其中被配置、向上供应和使用多层卷的系统的概要视图。然后将关于图3和4描述一种用于创建和向上暴露多层卷的机制。然后将关于图5和6描述这样的多层卷的文件系统的使用。最后，将关于图7直到12描述根据在本文中描述的原理的示例配置和监测操作。
[0011]计算系统现在正日益采用多种多样的形式。计算系统例如可以是手持式设备、器具、膝上计算机、台式计算机、大型机、分布式计算系统或甚至是常规上还未被看作计算系统的设备。在本说明书和权利要求中，术语“计算系统”被宽泛地定义为包括任何如下这样的设备或系统(或其组合)，即:其包括至少一个物理和有形处理器，以及一个能够在其上具有可被该处理器执行的计算机可执行指令的物理和有形存储器。所述存储器可以采用任何形式，并且可以取决于计算系统的性质和形式。计算系统可以分布在网络环境上，并且可以包括多组成计算系统。
[0012]如图1中所图示的，在其最基础的配置中，计算系统100通常包括至少一个处理单元102和存储器104。存储器104可以是物理系统存储器，其可以是易失性的、非易失性的或这两者的某种组合。术语“存储器”在本文中还可以用于指诸如物理存储介质之类的非易失性大容量存储。如果计算系统是分布式的，则处理、存储器和/或存储能力也可以是分布式的。如本文中使用的，术语“可执行模块”或“可执行部件”可以指软件对象、例程或可以在计算系统上执行的方法。本文中描述的不同部件、模块、引擎和服务可以被实现为在计算系统上执行的对象或过程(例如作为单独的线程)。
[0013]在随后的描述中，参考由一个或多个计算系统执行的动作来描述实施例。如果这样的动作是以软件实现的，则执行该动作的关联计算系统的一个或多个处理器响应于已执行了计算机可执行指令而指导该计算系统的操作。例如，这样的计算机可执行指令可以被体现在形成计算机程序产品的一个或多个计算机可读介质中。这样的操作示例涉及操纵数据。计算机可执行指令(以及所操纵的数据)可以被存储在计算系统100的存储器104中。计算系统100还可以包含通信信道108，该通信信道108允许计算系统100例如通过网络110与其他消息处理器进行通信。
[0014]如将在下面更详细讨论的，在本文中描述的实施例可以包括或利用专用或通用计算机，所述专用或通用计算机包括诸如例如一个或多个处理器和系统存储器之类的计算机硬件。在本文中描述的实施例还包括用于运载或存储计算机可执行指令和/或数据结构的物理的和其他的计算机可读介质。这样的计算机可读介质可以是任何可被通用或专用计算机系统访问的可用介质。存储计算机可执行指令的计算机可读介质是物理存储介质。运载计算机可执行指令的计算机可读介质是传输介质。由此，作为示例并且不作为限制，本发明的实施例可以包括至少两个明显不同种类的计算机可读介质:计算机存储介质和传输介质。
[0015]计算机存储介质包括:RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储装置，磁盘存储装置或其他磁存储设备，或者可用于存储采用计算机可执行指令或数据结构的形式的所期望的程序代码装置并可被通用或专用计算机访问的任何其他有形介质。
[0016]“网络”被定义为使得能进行计算机系统和/或模块和/或其他电子设备之间的电子数据传输的一个或多个数据链路。当信息通过网络或另一通信连接(硬连线的、无线的或者是硬连线或无线的组合的)被传递或提供给计算机时，该计算机恰当地将该连接看作传输介质。传输介质可以包括可用于运载采用计算机可执行指令或数据结构的形式的所期望的程序代码装置并可被通用或专用计算机访问的网络和/或数据链路。以上的组合也应当被包括在计算机可读介质的范围内。
[0017]进一步地，当到达各种计算机系统部件时，采用计算机可执行指令或数据结构形式的程序代码装置可以自动从传输介质传递到计算机存储介质(或者反之亦然)。例如，通过网络或数据链路接收的计算机可执行指令或数据结构可以被缓存在网络接口模块(例如“NIC”)内的RAM中，并且然后最终被传递给计算机系统RAM和/或计算机系统处的较不易失的计算机存储介质。由此，应当理解，计算机存储介质可以被包括在也(或甚至主要地)利用传输介质的计算机系统部件中。
[0018]计算机可执行指令例如包括指令和数据，当所述指令和数据在处理器处执行时，其使得通用计算机、专用计算机或专用处理设备执行特定功能或功能组。计算机可执行指令例如可以是二进制的中间格式指令(诸如汇编语言)或甚至是源代码。尽管以特定于结构特征和/或方法动作的语言描述了主题，但应当理解，在所附权利要求中限定的主题不一定限于所描述特征或上面描述的动作。而是，所描述的特征和动作作为实现权利要求的示例形式被公开。
[0019]本领域的技术人员应当领会到，本发明可以在具有许多类型的计算机系统配置的网络计算环境中被实践，所述许多类型的计算机系统配置包括个人计算机、台式计算机、膝上型计算机、消息处理器、手持式设备、多处理器系统、基于微处理器的或可编程的消费电子产品、网络PC、微型计算机、大型计算机、移动电话、PDA、寻