卷远程容量收缩方法、装置、设备及可读存储介质与流程

本发明涉及存储系统领域，特别涉及一种卷远程容量收缩方法、装置、设备及可读存储介质。

背景技术：

在当前的存储系统中，为实现远程数据同步以及灾难恢复，通常采用远程复制，在物理位置上分离的存储系统通过远程数据连接功能，在远程维护一套或多套卷(数据副本、存储系统)，通常其中一个卷被称为主卷(主端存储系统)；其他存储系统被指定为辅卷(从存储系统)。主机应用程序将数据写入主卷，不对辅卷运行i/o操作。虽然数据仅写入到一个卷，但系统会将数据拷贝到辅卷。在灾难恢复时，可使用辅卷上的拷贝作为备份。

其中，目前进行远程复制的主卷和辅卷的大小是固定的，比如固定10g的主卷，操作过程中不断向其内部进行数据的增删。当其中的生产数据远远小于远程复制的卷容量时，比如10g的主卷中只存储有1g的生产数据，会存在大量(9g)冗余存储空间，产生空间浪费。而如果为避免空间浪费，只能将数据迁移到更小的卷中，数据迁移过程需要占用大量系统资源，系统效率十分低下。

因此，对于远程复制卷，如何实现对空闲存储空间有效利用的情况下降低生产成本，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种卷远程容量收缩方法，该方法通过根据卷的剩余空间进行卷容量的调整，无需进行数据迁移，在占用系统资源较少的前提下释放了空闲资源，实现了空闲资源的二次有效利用；本发明的另一目的是提供一种卷远程容量收缩装置、系统及可读存储介质，具有上述有益效果。

为解决上述技术问题，本发明提供一种卷远程容量收缩方法，包括：

对启动远程复制关系的主卷和/或辅卷进行剩余空间检测，得到剩余空间信息；其中，所述主卷以及所述辅卷为容量可变卷；

根据所述剩余空间信息判断剩余空间是否超出常规空间使用需求；

如果是，向所述主卷以及所述辅卷发送容量收缩指令。

优选地，根据所述剩余空间信息判断剩余空间是否超出常规空间使用需求，包括：

判断空闲空间值占卷容量的比例是否大于空闲比例阈值；

如果是，判定剩余空间是否超出常规空间使用需求。

优选地，根据所述剩余空间信息判断剩余空间是否超出常规空间使用需求，包括：

判断剩余空间值是否大于最小阈值；

如果所述剩余空间值大于所述最小阈值，判断剩余空间中是否存在不小于最小阈值的空间的连续空闲时间超过空闲时间阈值；

如果存在，判定剩余空间是否超出常规空间使用需求。

优选地，对启动远程复制关系的主卷和/或辅卷进行剩余空间检测，包括：

每隔预设时间对启动远程复制关系的主卷和/或辅卷进行剩余空间检测。

优选地，所述卷远程容量收缩方法还包括：

向所述主卷以及所述辅卷发送存储数据压缩指令。

本发明公开一种卷远程容量收缩装置，包括：

空间检测单元，用于对启动远程复制关系的主卷和/或辅卷进行剩余空间检测，得到剩余空间信息；其中，所述主卷以及所述辅卷为容量可变卷；

空间判断单元，用于根据所述剩余空间信息判断剩余空间是否超出常规空间使用需求；

容量收缩单元，用于如果所述剩余空间信息判断剩余空间超出常规空间使用需求，向所述主卷以及所述辅卷发送容量收缩指令。

优选地，所述空间判断单元具体为：空闲比例判断单元；

所述空闲比例判断单元包括：

第一判断子单元，用于判断空闲空间值占卷容量的比例是否大于空闲比例阈值；

第一判定子单元，用于如果空闲空间值占卷容量的比例大于空闲比例阈值，判定剩余空间是否超出常规空间使用需求。

优选地，所述空间判断单元具体为：双重判断单元；

所述双重判断单元包括：

第二判断子单元，用于判断剩余空间值是否大于最小阈值；

第三判断子单元，用于如果所述剩余空间值大于所述最小阈值，判断剩余空间中是否存在不小于最小阈值的空间的连续空闲时间超过空闲时间阈值；

第二判定子单元，用于如果剩余空间中存在不小于最小阈值的空间的连续空闲时间超过空闲时间阈值，判定剩余空间是否超出常规空间使用需求。

本发明公开一种卷远程容量收缩设备，包括：

存储器，用于存储程序；

处理器，用于执行所述程序时实现所述卷远程容量收缩方法的步骤。

本发明公开一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有程序，所述程序被处理器执行时实现所述卷远程容量收缩方法的步骤。

本发明所提供的卷远程容量收缩方法，通过对主卷和/或辅卷进行剩余空间检测，根据剩余空间信息判断剩余空间是否超出常规空间使用需求，若剩余空间较大时，为避免该部分剩余空间的闲置，实现空闲存储空间有效利用，仅需对主卷以及辅卷进行容量收缩，调整卷容量至合适大小，收缩后的主卷以及辅卷空闲空间大大减少，实现了空闲资源的释放，保证了对空闲存储空间的有效利用；相对于为释放空闲资源将预先存储的生产数据迁移至容量更小的存储空间，节省了数据迁移操作，单次数据迁移过程会占用大量系统资源，况且现有通过数据迁移释放空闲空间的方式数据迁移过程可能远远不止一次，因此，本发明提供的卷远程容量收缩方法大大节省了系统资源，降低了系统的生产成本。

本发明还提供了一种卷远程容量收缩装置、系统及可读存储介质，具有上述有益效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种卷远程容量收缩方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种卷远程容量收缩装置的结构框图；

图3为本发明实施例提供的一种卷远程容量收缩设备的结构框图；

图4为本发明实施例提供的一种卷远程容量收缩设备的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种卷远程容量收缩方法，该方法通过根据卷的剩余空间进行卷容量的调整，无需进行数据迁移，在占用系统资源较少的前提下释放了空闲资源，实现了空闲资源的二次有效利用。本发明另一核心是提供一种卷远程容量收缩装置、系统及可读存储介质，具有上述有益效果。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，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做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。

请参考图1，图1为本实施例提供的卷远程容量收缩方法的流程图；该方法主要可以包括：

步骤s110、对启动远程复制关系的主卷和/或辅卷进行剩余空间检测，得到剩余空间信息。

其中，主卷以及辅卷为容量可变卷，具体选用的容量可变卷的类型不做限定，可以实现卷容量的调整即可，目前常用的容量可变卷比如压缩卷以及自精简卷。

在进行剩余空间检测前的主卷以及辅卷需启动远程复制关系，实现主卷与辅卷的一致同步状态，即对主卷中数据进行增删时，辅卷中的数据也会对应改变。启动远程复制关系后的主卷与辅卷中数据保持同步，且总容量相同，存储的生产数据对卷的占用情况基本相同，因此，进行剩余空间检测时可以仅对主卷或者辅卷进行检测，默认另一方的剩余空间信息相同，也可以对主卷以及辅卷均进行检测，以避免远程复制过程中的异常情况对容量收缩过程的影响(比如，仅对辅卷进行剩余空间检测时由于数据同步延迟导致的空间占用情况检测与主卷不符等)。

剩余空间检测指对卷(主卷和/或辅卷)的剩余空间情况进行检测，具体获取的信息类型不做限定，可以获取比如当前占用的容量值、卷总容量、剩余容量值、各空闲块的空闲时间等，可以根据常规空间使用需求的比对过程进行配置。

步骤s120、根据剩余空间信息判断剩余空间是否超出常规空间使用需求。

常规空间使用需求指保持系统必要存储空间以及适当空间冗余的数据存储需求，常规空间使用需求的阈值设置可以根据实际空间占用情况进行设定，比如可以根据数据类型确定，若存储的数据a属于系统固定参数，一般不仅进行增删或者修改，则存储数据a的卷的常规使用需求可以设定为(1+1％)*数据a的总量；另外，还可以根据系统操作、系统整体空间占用情况以及卷自身参数(总容量以及容量可调节程度)等。另外，常规空间使用需求可以为固定值，也可以为可变量；可以为确定数值，也可以为根据某些参数变化的函数关系等，具体阈值设置不做限定。常规空间使用需求可以根据每个卷的实际情况进行设定，也可以对整个系统进行统一设定，在此不做限定。

由于常规空间使用需求的设定不做限定，获取的剩余空间信息的具体类型与常规空间使用需求的具体数据类型对应，因此在此对获取的剩余空间信息的具体类型不做限定。例如，当设定的常规空间使用需求为空闲容量不少于0.5g时，则获取的剩余空间信息可以仅包括空闲容量大小，或者可以通过计算得到上述数据的数据(比如已占用空间容量以及卷总容量等)，判断该卷中当前空闲容量大小是否大于0.5g，如果是，则判定剩余空间信息判断剩余空间超出常规空间使用需求。

其中，由于系统中较多数据灵活占用的空间部分与已占用的空间有一定联系，而不同的卷容量以及数据占用大小不同，为便于整体进行分析，优选地，可以选用空闲空间值占卷容量的比例进行比对，则根据剩余空间信息判断剩余空间是否超出常规空间使用需求具体包括以下步骤：判断空闲空间值占卷容量的比例是否大于空闲比例阈值；如果是，判定剩余空间是否超出常规空间使用需求。例如，主卷a总容量为10g，检测得到当前卷空闲空间为9g，则断空闲空间值占卷容量的90％，预先设定的空闲比例阈值为45％，90％远大于45％，则可以判定主卷a的剩余空间信息判断剩余空间超出常规空间使用需求。

此外，对于长时间对系统内存占用的数据，由于较多数据的空间占用较为固定，对于这部分数据所需的空闲空间的大小也较为固定，一般与已占用空间关系较小，为简化计算过程，提升比对速率，优选地，也可以选用剩余空间量以及空闲时间同时作为比对条件，对卷的空间占用情况进行分析，则根据剩余空间信息判断剩余空间是否超出常规空间使用需求具体可以为：判断剩余空间值是否大于最小阈值；如果剩余空间值大于最小阈值，判断剩余空间中是否存在不小于最小阈值的空间的连续空闲时间超过空闲时间阈值；如果是，判定剩余空间是否超出常规空间使用需求。例如，辅卷b的总容量为10g，已占用2g，剩余空间值为8g，设定的最小阈值2g，8g大于2g，获取辅卷b各部分空间的最长连续空闲时间，辅卷b包括空间1至空间8，设定的空闲时间阈值为144h，其中，空间1最长连续空闲时间为24h，空间2最长连续空闲时间为24h，空间3最长连续空闲时间为24h，空间4最长连续空闲时间为24h，空间5最长连续空闲时间为24h，空间6最长连续空闲时间为24h，空间7最长连续空闲时间为24h，空间8最长连续空闲时间为24h；则空间2以及空间7的连续空闲时间超过空闲时间阈值，且空间2以及空间7的总容量为2.4g，则可以判定辅卷b的剩余空间超出常规空间使用需求。

以上仅以上述几种情况为例对卷空闲判定情况进行介绍，其它判定情况均可参照上述介绍。

步骤s130、向主卷以及辅卷发送容量收缩指令。

如果剩余空间超出常规空间使用需求，向主卷以及辅卷发送容量收缩指令，主卷以及辅卷根据接收到的容量收缩指令对其进行容量控制收缩。

容量收缩指令具体可以根据常规空间使用需求进行设定，例如可以将超出常规空间使用需求的空闲空间作为收缩对象；容量收缩指令也可以根据相关技术人员进行自主设定，具体地，例如当剩余空间超出常规空间使用需求时，输出当前卷的空间占用情况信息至用户端，用户根据系统接下来的运行情况对卷容量进行自主调整，若出现有大批数据代存入时，可以设置不收缩卷容量或者收缩小部分容量，收缩规则可以根据实时情况进行调整，在此仅以上述两种情况为例进行介绍。

如果剩余空间未超出常规空间使用需求，本实施例对该种情况的处理手段不做限定，可以继续进行卷剩余空间的检测，也可以返回卷剩余空间未超出常规空间使用需求的相关返回信息等，可以根据需求进行设定。

另外，以上仅包括对卷容量进行收缩的过程，若数据增加，或者常规空间使用需求调整等情况导致卷空闲空间不足时，也可以调整卷空间的增加，本实施例对于这种情况不做限定，可以根据实际情况进行适时调节。

以上为单次空间检测过程的介绍，由于在系统运行过程中系统数据可能会进行调整，为及时根据实时调整后的数据进行卷容量的调节，优选地，可以每隔预设时间对启动远程复制关系的主卷和/或辅卷进行剩余空间检测。对主卷和/或辅卷进行持续剩余空间检测，可以在系统运行过程中对卷容量进行适时调整，在单次收缩完后，根据实际使用情况可以进行再次收缩，时卷容量减少。以更好的适应系统数据的调整情况，在保证正常数据空间占用的情况下实现剩余空间利用率最大化。

基于上述介绍，本发明实施例公开的卷远程容量收缩方法，通过对主卷和/或辅卷进行剩余空间检测，根据剩余空间信息判断剩余空间是否超出常规空间使用需求，若剩余空间较大时，为避免该部分空间的闲置，实现空闲存储空间有效利用，仅需对主卷以及辅卷进行容量收缩，调整卷容量至合适大小，收缩后的主卷以及辅卷空闲空间大大减少，实现了空闲资源的释放，保证了对空闲存储空间的有效利用；相对于为释放空闲资源将预先存储的生产数据迁移至容量更小的存储空间，节省了数据迁移操作，单次数据迁移过程会占用大量系统资源，况且现有通过数据迁移释放空闲空间的方式数据迁移过程可能远远不止一次，因此，本发明提供的卷远程容量收缩方法大大节省了系统资源，降低了系统的生产成本。

基于上述实施例，由于系统中数据可能会随时进行调整，数据可能会出现激增等情况，由于进行卷容量调整机制没有实施进行调整，为避免此类情况下对系统数据正常响应，优选地，在上述实施方式的基础上，可以进一步向主卷以及辅卷发送存储数据压缩指令，以进一步减少已存储数据的内存占用。例如，可以在检测到剩余空间小于必要空间占用大小时，对已存储的主卷以及辅卷中数据进行数据压缩，以减少卷中数据的内存占用，增加空闲空间，使其满足必要空间占用大小。

请参考图2，图2为本发明实施例提供的卷远程容量收缩装置的结构框图；可以包括：空间检测单元210、空间判断单元220以及容量收缩单元230。本实施例提供的卷远程容量收缩装置可与上述卷远程容量收缩方法相互对照。

其中，空间检测单元210主要用于对启动远程复制关系的主卷和/或辅卷进行剩余空间检测，得到剩余空间信息；其中，主卷以及辅卷为容量可变卷；

空间判断单元220主要用于根据剩余空间信息判断剩余空间是否超出常规空间使用需求；

容量收缩单元230主要用于如果剩余空间信息判断剩余空间超出常规空间使用需求，向主卷以及辅卷发送容量收缩指令。

优选地，空间判断单元具体可以为：空闲比例判断单元；

空闲比例判断单元具体可以包括：

第一判断子单元，用于判断空闲空间值占卷容量的比例是否大于空闲比例阈值；

第一判定子单元，用于如果空闲空间值占卷容量的比例大于空闲比例阈值，判定剩余空间是否超出常规空间使用需求。

优选地，空间判断单元具体可以为：双重判断单元；

双重判断单元具体可以包括：

第二判断子单元，用于判断剩余空间值是否大于最小阈值；

第三判断子单元，用于如果剩余空间值大于最小阈值，判断剩余空间中是否存在不小于最小阈值的空间的连续空闲时间超过空闲时间阈值；

第二判定子单元，用于如果剩余空间中存在不小于最小阈值的空间的连续空闲时间超过空闲时间阈值，判定剩余空间是否超出常规空间使用需求。

优选地，空间检测单元具体可以用于：每隔预设时间对启动远程复制关系的主卷和/或辅卷进行剩余空间检测。

优选地，本实施例提供的卷远程容量收缩装置可以还包括：数据压缩单元，用于向主卷以及辅卷发送存储数据压缩指令。

本实施例提供的卷远程容量收缩装置通过空间检测单元以及空间判断单元对剩余空间占用情况进行检测判定下，利用容量收缩单元根据卷的剩余空间进行卷容量的调整，无需进行数据迁移，在占用系统资源较少的前提下释放了空闲资源，实现了空闲资源的二次有效利用。

请参考图3，图3为本实施例提供的卷远程容量收缩设备的结构框图；该设备可以包括：存储器300以及处理器310。卷远程容量收缩设备可参照上述卷远程容量收缩方法的介绍。

其中，存储器300主要用于存储程序；

处理器310主要用于执行程序时实现上述卷远程容量收缩方法的步骤。

请参考图4，为本实施例提供的卷远程容量收缩设备的结构示意图，该卷远程容量收缩设备可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上处理器(centralprocessingunits，cpu)322(例如，一个或一个以上处理器)和存储器332，一个或一个以上存储应用程序342或数据344的存储介质330(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中，存储器332和存储介质330可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质330的程序可以包括一个或一个以上模块(图示没标出)，每个模块可以包括对数据处理设备中的一系列指令操作。更进一步地，中央处理器322可以设置为与存储介质330通信，在卷远程容量收缩设备301上执行存储介质330中的一系列指令操作。

卷远程容量收缩设备301还可以包括一个或一个以上电源326，一个或一个以上有线或无线网络接口350，一个或一个以上输入输出接口358，和/或，一个或一个以上操作系统341，例如windowsservertm，macosxtm，unixtm,linuxtm，freebsdtm等等。

上面图1所描述的卷远程容量收缩方法中的步骤可以由卷远程容量收缩设备的结构实现。

本实施例公开了一种可读存储介质，可读存储介质上存储有程序，程序被处理器执行时实现卷远程容量收缩方法的步骤，其中，存储设备在线检测方法可参照图1对应的实施例，在此不再赘述。

该可读存储介质具体可以为u盘、移动硬盘、只读存储器(read-onlymemory，rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)、磁碟或者光盘等各种可存储程序代码的可读存储介质。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上对本发明所提供的卷远程容量收缩方法、装置、设备及可读存储介质进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。