用于管理存储系统的方法、设备和计算机程序产品与流程

文档序号:31868991发布日期:2022-10-21 18:00阅读:58来源:国知局
用于管理存储系统的方法、设备和计算机程序产品与流程

1.本公开的实施例总体涉及数据存储领域,具体涉及用于管理存储系统的方法、设备和计算机程序产品。


背景技术:

2.随着数据存储技术的发展,各种数据存储设备已经能够向用户提供越来越高的数据存储能力,并且数据访问速度也有了很大程度的提高。在提高数据存储能力的同时,用户对于存储顺序数据(例如,输入/输出(i/o)数据流)的性能也提出了越来越高的要求。
3.在存储系统中通常使用独立磁盘冗余阵列(raid)来进行数据存储。在该raid中,盘是一个逻辑概念并且可以分布在存储系统中的不同存储设备上。然而,在使用raid对顺序i/o数据流进行存储时,通常无法充分地利用存储系统中的各个存储设备,从而限制了存储系统对顺序i/o进行存储的性能表现。


技术实现要素:

4.本公开的实施例提供了用于管理存储系统的方法、设备和计算机程序产品。
5.在本公开的第一方面,提供了一种管理存储设备的方法。该方法包括确定由多个存储设备提供的多个存储单元,多个存储单元中的每个存储单元具有从多个存储设备中第一数目的存储设备分配的存储空间;基于多个存储设备的总数目和该第一数目,将多个存储单元划分为至少一个存储单元组,至少一个存储单元组中的每个存储单元组包括第二数目的存储单元;以及基于待存储数据的逻辑地址,将待存储数据存储到至少一个存储单元组中。
6.在本公开的第二方面,提供了一种电子设备。该电子设备包括至少一个处理单元和至少一个存储器。至少一个存储器被耦合到至少一个处理单元并且存储用于由至少一个处理单元执行的指令。该指令当由至少一个处理单元执行时使得电子设备执行动作,该动作包括确定由多个存储设备提供的多个存储单元,多个存储单元中的每个存储单元具有从多个存储设备中第一数目的存储设备分配的存储空间;基于多个存储设备的总数目和该第一数目,将多个存储单元划分为至少一个存储单元组,至少一个存储单元组中的每个存储单元组包括第二数目的存储单元;以及基于待存储数据的逻辑地址,将待存储数据存储到至少一个存储单元组中。
7.在本公开的第三方面,提供了一种计算机程序产品。该计算机程序产品被有形地存储在非瞬态计算机存储介质中并且包括机器可执行指令。该机器可执行指令在由设备执行时使该设备执行根据本公开的第一方面所描述的方法的任意步骤。
8.提供发明内容部分是为了以简化的形式来介绍对概念的选择,它们在下文的具体实施方式中将被进一步描述。发明内容部分无意标识本公开的关键特征或必要特征,也无意限制本公开的范围。
附图说明
9.通过结合附图对本公开示例性实施例进行更详细的描述,本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显,在本公开示例性实施例中,相同的参考标号通常代表相同部件。
10.图1示出了根据本公开的一些实施例能够在其中实现的示例系统的示意图;
11.图2示出了对顺序数据进行存储的常规方案的示意框图;
12.图3示出了根据本公开的一些实施例的管理存储系统的示例方法的流程图;
13.图4示出了根据本公开的一些实施例的用于划分存储单元组的示例方法的流程图;
14.图5示出了根据本公开的一些实施例的用于将数据块按顺序存储到存储单元组的示意图;
15.图6示出了根据本公开的一些实施例的更新至少一个存储单元组并且迁移已存储数据的示意图;以及
16.图7示出了可以用来实施本公开内容的实施例的示例设备的示意性框图。
17.在各个附图中,相同或对应的标号表示相同或对应的部分。
具体实施方式
18.下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施例。虽然附图中显示了本公开的优选实施例,然而应该理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了使本公开更加透彻和完整,并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
19.在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括,即“包括但不限于”。除非特别申明,术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。
20.在本公开的上下文中,存储系统可以是基于raid的存储系统。基于raid的存储系统可以将多个存储设备组合起来,成为一个磁盘阵列。通过提供冗余的存储设备,可以使得整个磁盘组的可靠性大大大于单一的存储设备。raid可以提供优于单一的存储设备的各种优势,例如,增强数据整合度,增强容错功能,增加吞吐量或容量,等等。raid存在多个标准,例如raid-1,raid-2,raid-3,raid-4,raid-5,raid-6,raid-10,raid-50等等。
21.图1示意性示出了在其中可以实现本公开的方法的存储系统100的示意图。在图1所示的存储系统100中,包括多个存储设备160-1、160-2、160-3、
……
160-p,p为大于1的整数。为便于讨论,存储设备160-1、160-2、160-3、
……
160-p有时被统称为或单独称为存储设备160。在一些实施例中,存储设备160的示例可以包括但不限于数字通用盘(dvd)、蓝光盘(bd)、光盘(cd)、软盘、硬盘设备、磁带驱动、光学驱动、硬盘设备驱动(hdd)、固态存储器设备(ssd)或其他硬盘设备。
22.图1中还示出了存储系统100被划分为多个盘110-1、110-2、
……
110-n。在下文中,为便于讨论,盘110-1、110-2、
……
110-n有时被统称为或单独称为盘110。例如,对于基于
raid 6(6+2)的存储系统100,n可以为8。又如,对于基于raid 4(4+1)的存储系统100,n可以为5。应当理解,n可以是大于1的任何适当的整数。
23.在本文中,盘110指代虚拟的、逻辑的存储盘。虽然图1中未示出盘110与存储设备160的具体对应关系,但是应当理解,盘110可以分布在存储系统100中的不同的存储设备160(例如,硬盘)上。例如,盘110可以分布在存储系统100中的某个存储设备160上,也可以分布在存储系统100中的某些存储设备160上。盘110可以被划分为多个区块。例如,盘110-1可以被划分为区块120-1、120-2、120-3、......120-m(统称为或单独称为区块120),m为大于1的整数。盘110-2可以被划分为区块130-1、130-2、130-3、......130-m(统称为或单独称为区块130),m为大于1的整数。盘110-n可以被划分为区块140-1、140-2、140-3、......140-m(统称为或单独称为区块140),m为大于1的整数。每个区块120、区块130、
……
区块140具有相同的存储空间大小。
24.存储系统100中的各个区块还被划分为多个存储单元150。例如,存储单元150-1可以包括盘110-1的区块120-1、盘110-2的区块130-1、
……
盘110-n的区块140-1。存储单元150-2可以包括盘110-1的区块120-2、盘110-2的区块130-2、
……
盘110-n的区块140-2。存储单元150-3可以包括盘110-1的区块120-3、盘110-2的区块130-3、
……
盘110-n的区块140-3。存储单元150-m可以包括盘110-1的区块120-m、盘110-2的区块130-m、
……
盘110-n的区块140-m。
25.对于每个存储单元150,其中所包括的各个区块分别对应于不同的存储设备160所分配的存储空间。话句话说,存储单元150的存储空间由n个物理存储单元160所提供。此外,存储单元150可以被看作连续逻辑地址的存储空间,以供由文件系统或其他存储应用等使用来存储数据。
26.在存储系统100的使用过程中,经常会需要存储大量的顺序数据(例如,顺序i/o数据流)。当顺序数据的数量特别大时,存储系统100中的盘110的数目n(即,raid的宽度)将会限制存储系统100处理顺序数据的能力。因此,需要优化存储系统100对顺序数据的处理能力。
27.图2示出了存储系统对顺序数据进行处理的常规方案。如图2所述,存储系统200被划分为盘210-1、210-2、
……
210-n(统称为或单独称为“盘210”)。盘210包括多个区块。例如,盘210-1包括区块220-1、220-2、220-3、
……
220-m(统称为或单独称为“区块220”)。如图2所示,存储系统200中的各个区块还被划分为多个存储单元250-1、250-2、
……
250-m(统称为或单独称为“存储单元250”)。
28.对于存储单元250,其中所包括的各个区块分别对应于不同的存储设备所分配的存储空间。话句话说,存储单元250的存储空间由n个物理存储单元所提供。存储单元250可以被看作连续逻辑地址的存储空间。
29.当存储系统200需要处理大量的数据时,参考图2中详细示出的存储单元250-1,顺序数据按照逻辑地址从小到大的顺序被依次存储到存储单元250-1中,直到存储单元250-1的存储空间被占满。例如,逻辑地址最小的数据块230-1(例如,可以是4.5mb的i/o数据条带)被最先存储到存储单元250-1,其次存储具有第二小的逻辑地址的数据块230-2,然后存储数据块230-3,
……
。直到存储单元250-1被完全占用,存储系统200才会以类似的方式按照逻辑地址从小到大的顺序将数据存储到存储单元250-2、250-3、
……
250-m中。
30.在常规方案中,在某个存储单元250的存储空间未被完全占用时,存储系统200不会使用其他的存储单元250来处理数据。例如,当存储单元250-1的存储空间未被完全占用时,存储系统200不会使用其他存储单元250来处理数据。在仅使用存储单元250的这一过程中,存储系统200中仅为存储单元250提供存储空间的n个存储设备被使用了,其他存储设备均未被使用。当顺序数据的数目特别大时,在这段时间期间,为存储单元250提供存储空间的这n个存储设备的工作量非常大,而其他存储设备确出于不必要的空闲状态。
31.这种常规方案仅能同时利用有限数目的存储设备,因此限制了能够进行处理的顺序数据的最大数目。此外,仅少量的存储设备被同时利用,而其他存储设备处于空闲,不利于存储系统的存储资源的分配。此外,这种方案同样会造成某些存储设备相比其他存储设备过于繁忙,容易造成存储设备的损坏。
32.本公开的实施例提供了一种管理存储系统的方案,以解决上述问题和其他潜在问题中的一个或多个。在该方案中,基于存储设备的总数目和每个存储单元的存储空间所跨的存储设备的第一数目,来将多个存储单元划分为至少一个存储单元组。该方案还包括将待存储数据存储到至少一个存储单元组中,至少一个存储单元组中的每个存储单元组的存储空间由大于第一数目的存储设备而被分配。以此方式,能够同时在更多个存储设备上处理顺序数据,提高了存储系统的数据处理性能。此外,能够更合理地分配存储系统的存储空间,进而避免存储设备因过度使用而引起的损坏。
33.以下将参考附图来详细描述本公开的基本原理和若干示例实施例。图3示出了根据本公开的一个实施例的用于管理存储系统100的示例方法300的流程图。方法300例如可以由如图1所示的存储系统100来执行。应当理解,方法300还可以包括未示出的附加动作和/或可以省略所示出的动作,本公开的范围在此方面不受限制。以下结合图1来详细描述方法300。
34.如图3所示,在310处,确定由多个存储设备160提供的多个存储单元150。多个存储单元150中的每个存储单元150具有从多个存储设备160中第一数目(即,图1中的n)的存储设备160提供的存储空间。
35.例如,存储系统100中可以包括16个存储设备160,将16个存储设备160的存储空间分别拆分为预定大小的区块,例如每个区块32gb。应当理解,这仅仅是示意性的,区块可以被设置为任何适当的预定大小。确定由多个(例如,16个)存储设备160提供的m个存储单元150。每个存储单元150具有从多个存储设备160中的n个(例如,对于raid 6为8个)存储设备160各自提供的区块。
36.在一些实施例中,可以根据存储设备160所提供的存储空间的预定大小,以及每个区块的预定大小,来确定存储单元150的总数目。例如,如果存储系统100中存储设备160的总数目为16个,每个存储设备160预定提供128gb的存储空间,每个区块的预定大小为32gb,则对于raid 6(即,n等于8)来说,可以确定的存储单元150的总数目m为8。在一些实施例中,还可以任意地选择存储单元150的总数目,例如,将存储单元150的总数目m选择为24。应当理解,以上所列举的16个、24个、128gb、32gb等仅仅是是示例性的,不以任何方式限制本发明。在一些实施例中,可以选择其他总数目和存储空间的存储设备160,并且以其他方式对其进行分配。
37.在320处,基于多个存储设备160的总数目和上述第一数目,将多个存储单元150划
分为至少一个存储单元组。至少一个存储单元组中的每个存储单元组包括第二数目的存储单元150。例如,如果多个存储设备160的总数目为16,第一数目为8,可以将第二数目确定为2。即,将m个(例如,8个)存储单元150划分为两两一组,共划分为4个存储单元组。
38.在一些实施例中,针对至少一个存储单元组中的每个存储单元组,该存储单元组具有从多个存储设备160中的第三数目的存储设备160所分配的存储空间。第三数目为第一数目与第二数目的乘积。例如,在以上描述的示例中,第一数目为8,第二数目为2,则第三数目为16。即,每个存储单元组具有从16个存储设备160所分配的存储空间。以此方式,能够更大限度的利用不同的存储设备160来提供存储单元组的存储空间。
39.在一些实施例中,可以使用如图4所示的方法400来将多个存储单元150划分为至少一个存储单元组。下文将结合图4更加详细地描述划分至少一个存储单元组的若干实施例。
40.在330处,基于待存储数据的逻辑地址,将待存储数据存储到至少一个存储单元组中。例如,按照待存储数据的逻辑地址从小到大的顺序,依次将待存储数据存储到至少一个存储单元组中的一个存储单元组中的一个存储单元。
41.在一些实施例中,基于待存储数据的逻辑地址、存储单元150的大小和第二数目,来确定针对存储单元组的标识符。将待存储数据存储到至少一个存储单元组中具有该标识符的目标存储单元组。例如,可以通过下式(1)来确定标识符:
42.per_group_id=io_lba/
43.(per_size*number_of_pers_in_the_group)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)其中per_group_id表示存储单元组的标识符,io_lba表示待存储数据的逻辑地址,per_size表示存储单元150的大小,number_of_pers_in_the_group表示第二数目。
44.例如,在以上结合320处所描述的示例中,存储单元150的大小为32gb与第一数目n(即,8)的乘积。第二数目为2。根据式(1),可以确定待存储数据将要被存储到哪一个存储单元组。例如,如果确定标识符per_group_id为0,则可以将待存储数据存储到标识符为0的存储单元组。
45.在一些实施例中,可以将待存储数据所包括的按顺序的多个数据块,交织地存储到目标存储单元组中的第二数目的存储单元150中。以下参考图5描述了根据一些实施例的将待存储数据存储到存储系统100的目标存储单元组的示例图。如图5所示,示出了目标存储单元组510。目标存储单元组510包括存储单元150-1和存储单元150-2。应当理解,为了清楚的目的,图5中仅示出了目标存储单元组510,但是应该理解,存储系统100还可以包括了其他的存储单元组。
46.如图5所示,可以将多个数据块中逻辑地址最小的数据块520-1(例如,可以是4.5mb的数据条带)存储到存储单元150-1。随后,将逻辑地址第二小的数据块520-2存储到存储单元150-2。之后,按顺序依次将数据块520-3存储到存储单元150-1,将数据块520-4存储到存储单元150-2,将数据块520-5存储到存储单元150-1,将数据块520-6存储到存储单元150-2,
……
,直到存储单元150-1和存储单元150-2的存储空间被占满。
47.在一些实施例中,可以使用下式(2)-(4)结合之前描述的式(1)一起确定待存储数据的数据块在至少一个存储单元组中的存储位置:
48.lba_offset_in_per_group=io_lba%(per_size*
49.number_of_pers_in_the_group)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
50.per_id=per_group_id*
51.number_of_pers_in_the_group+
52.lba_offset_in_per_group/lrb%
53.number_of_pers_in_the_group
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
54.lba_offset_in_per=lba_offset_in_per_group/(lrb
55.*number_of_pers_in_the_group)*lrb+io_lba%
56.lrb
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
57.其中lba_offset_in_per_group表示数据块在目标存储单元组中的偏移量,io_lba表示数据块的逻辑地址,per_size表示存储单元150的大小,number_of_pers_in_the_group表示第二数目,per_group_id表示存储单元组的标识符。lrb表示数据块的序列,例如,如图5所示,数据块520-1的lrb为1,数据块520-2的lrb为2,
……
。所确定的per_id表示目标存储单元中的目标存储单元的标识符,数据块将要被存储到具有该标识符的目标存储单元中。所确定的lba_offset_in_per表示数据块在目标存储单元组的目标存储单元的地址偏移量。可以通过上述计算,将待存储数据存储到存储系统100的至少一个存储单元组中。
58.通过以上方式,可以将顺序数据存储到存储系统100的存储单元组中,而不是仅存储到一个存储单元。存储单元组可以由更多的存储设备分配存储空间。通过这样,增加了能够利用的存储设备的数目,进而优化了存储资源的分配。此外,通过这样,能够减轻某些存储设备的工作负担,使其不会因为过度繁忙而引起损坏。以此方式,能够提高存储系统的性能,尤其是对于处理顺序i/o数据流的性能。
59.参考图4描述了根据一些实施例的划分至少一个存储单元组的方法400。方法400可以视为方法300中的框320的示例实现。方法400例如可以由如图1所示的存储系统100来执行。应当理解,方法400还可以被其他适当的设备或装置执行。方法400可以包括未示出的附加动作和/或可以省略所示出的动作,本公开的范围在此方面不受限制。为便于说明,将参考图1来描述过程400。
60.在410处,基于多个存储设备160的总数目和第一数目,来确定多个存储设备160可提供的存储单元组的阈值数目。第二数目可以是不大于阈值数目的整数。例如,可以使用下式(5)来确定阈值数目:
61.t=round_down(num_phy_disk,n)/n
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
62.其中num_phy_disk表示存储设备160的总数目,n表示第一数目,round_down表示向下取整操作,t表示阈值数目。例如,如果存储系统100中存储设备160的总数目为50,n为8,则t=round_down(50,8)/8=48/8=6。即存储单元组的阈值数目为8。
63.通过确定存储单元组的阈值数目,并且将第二数目确定为不大于阈值数目的整数,可以确保同一存储单元组中的各个存储单元分别由不同的存储设备160分配存储空间。也就是说,不存在同一存储单元组中的一个存储单元的区块同该存储单元组中的另一存储单元的区块是由同一存储设备160分配的这种情况。
64.通过这样,能够避免某一存储单元组中具有由同一存储设备160分配的多个区块。这种方式能够避免使得某一存储设备由于分配了多个区块到某个存储单元组而造成该存
储设备的工作负担过重。以此方式,能够更加合理的分配存储资源,避免存储设备因工作负担过重而造成的故障或损坏。
65.在420处,基于阈值数目和多个存储单元150的总数目(即,m),来确定第二数目。例如,可以使用下式(6)来确定第二数目:
66.q=upper_bound(num_per_in_vdg_factors,t)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)
67.其中num_per_in_vdg_factors表示存储单元150的总数目m的因子,t表示阈值数目,upper_bound表示向上查找边界值,q表示第二数目。例如,如果存储单元150的总数目为24,则其具有因子2、3、4、6、8和12。则第二数目可以被确定为:q=upper_bound([2,3,4,6,8,12],6)=6。
[0068]
通过这样,可以将第二数目确定为这样的值:能够将所有存储单元150按第二数目被划分为整数个存储单元组。以此方式,能够利用所有的存储单元150,从而避免存储资源的浪费。进而,能够更加充分合理的利用存储资源,进一步提高了存储系统的性能。
[0069]
此外,通过将第二数目确定为满足阈值数目并且能够使存储单元150被划分为整数个存储单元组的最大数目,能够使存储单元组所利用的存储单元的数目尽可能地多。在一些实施例中,还可以通过合理地选择存储单元150的总数目m来使得第二数目尽可能大。例如,相比总共25个存储单元150,24个存储单元相对能够更容易地被划分为第二数目更大的存储单元组。因此,合理的选择存储单元150的总数目也能够使得更好地划分存储单元组。进而能够更加合理地利用存储资源,从而提高存储系统性能。
[0070]
在使用过程中,可能会增加存储设备160的数目。在一些实施例中,响应于存储设备160的数目的增加,可以对第二数目进行更新。例如,可以使用参考图4所描述的过程来更新第二数目。应当理解,也可以使用其他方式来对第二数目进行更新。如果经更新的第二数目没有变化,则对于已有的存储单元组不对其进行改变。仅使用新增加的存储设备160来分配多个新增加的存储单元150,并且按照第二数目将其划分为新增加的至少一个存储单元组。
[0071]
如果经更新的第二数目大于更新前的第二数目,则使用已有的存储单元150和由新增加的存储设备160所分配的新的存储设备150来确定经更新的至少一个存储单元组。经更新的至少一个存储单元组中的每个存储单元组具有经更新的第二数目的存储单元。
[0072]
在一些实施例中,确定经更新的至少一个存储单元组包括针对每个存储单元150,确定该存储单元150是否存储有数据。如果该存储单元150已经存储有数据,则将该存储单元150、该存储单元150所对应的更新前的存储单元组中的其他存储单元150、以及第四数目的未存储数据的存储单元150确定为经更新的存储单元组。第四数目为经更新的第四数目与更新前的第四数目的差值。
[0073]
图6示出了根据本公开的实施例的更新至少一个存储单元组的示意图。例如,更新前存储设备160的总数目为16,而更新后存储设备的总数目为24,则更新前的第二数目为2,而更新后的第二数目为3。如果存储单元的总数目为24,则更新后具有8个存储单元组。图6示出了更新前的存储单元组610-1、610-2、610-3(统称为或单独称为存储单元组610)。应当理解,虽然图6中示出了3个存储单元组610,但是存储系统100还可以有更少的或更多的存储单元组610。图6中还示出了更新后的存储单元组630-1、630-2(统称为或单独称为存储单元组630)。应当理解,虽然图6中示出了2个更新后的存储单元组630,但是存储系统100还可
以有更少的或更多的存储单元组630。
[0074]
如图6中所示,更新前的存储单元组610-1包括存储单元650-1和存储单元650-2。存储单元650-1和存储单元650-2均存储有数据。更新后的存储单元组630-1由存储单元650-1、存储单元650-2以及先前未存储数据的存储单元655-3组成。存储单元655-3可以是新增加的存储设备160所提供的存储单元,也可以是先前的未被使用的存储单元。
[0075]
图6还示出了更新前已存储数据的各个数据块在经更新的至少一个存储单元组630中的相应的存储位置。在一些实施例中,可以基于已存储数据所包括的多个数据块的逻辑地址、存储单元的大小以及经更新的第二数目,来确定已存储数据的各个数据块在经更新的至少一个存储单元组630中的相应的存储位置。例如,可以使用参考图5和式(1)-(4)所描述的过程,来确定已存储数据的各个数据块在经更新的至少一个存储单元组630中的相应的存储位置。
[0076]
基于所确定的多个数据块的经更新的存储位置,将多个数据块按照逻辑地址从小到大的顺序,依次迁移到经更新的至少一个存储单元组630中。例如,如图6所示,数据块620-1和数据块620-2不需要被迁移。数据块620-3被迁移到经更新的存储单元组630-1的存储单元655-3中,数据块620-4被迁移到存储单元650-1,
……
。图6中还示出了其他数据块的各自的迁移后的存储位置,在此不一一详述。尽管图6中为了清楚而没有示出更新前的存储单元组中的数据块与经更新的存储单元组中的相应的数据块直接的对应关系的连接线,但是其相应的标号表示出了各个数据块的对应存储位置。应当理解,处于说明的目的,图6中的存储单元各自存储了6个数据块,但这仅仅是示意性的,不以任何方式限制本发明。存储单元中可以存储任何适当数目的数据块。
[0077]
在一些实施例中,在已存储数据的迁移过程中,还可以设置检查点。检查点之前的数据块使用经更新的存储单元组进行存储,而检查点之后的数据块使用更新前的存储单元组进行存储。例如,初始时,将检查点设置在存储单元组610-1的存储单元650-1的数据块620-1处(即,逻辑地址最小的数据块所位于的存储位置),按照数据块逻辑地址从小到大的顺序依次迁移数据块。每当迁移一个数据块,检查点就被移动到下一个数据块。此外,如果某个数据块是无效数据块(例如,可以由客户端指示该数据块为无效数据块),则会跳过该数据块,不对其进行迁移,而是直接将检查点移动到下一个数据块。
[0078]
如图6所示,当存储单元组610-1的数据块全部被迁移之后,存储单元组630-1未被占满。检查点移动到下一存储单元组610-2的存储单元630-1的数据块625-1,并且按顺序对存储单元组610-2的数据块进行迁移。例如,将数据块625-1迁移到存储单元650-1。当存储单元650-3的数据块625-6被迁移到存储单元655-3之后,存储单元组630-1被占满。之后,存储单元110-2中的其他数据块将被迁移到下一个经更新的存储单元组630-2。在一些实施例中,存储单元组630-2可以由存储单元650-3、存储单元650-4以及另一未存储数据的存储单元组成(图6中未示出)。
[0079]
备选地,存储单元组630-2还可以由未被使用的存储单元655-4、存储单元655-5以及存储单元655-6组成。存储单元组610-2中剩余的数据块将会按顺序被迁移到存储单元组630-2中。在存储单元组630-2由未被使用的存储单元组成的示例中,当存储单元组610-2的剩余数据块全部被迁移到存储单元组630-2之后。存储单元650-3和存储单元650-4中不再存储有数据块。因此,在接下来的数据块迁移过程中,存储单元650-3和存储单元650-4可以
作为未被使用的存储单元来组成新的存储单元组。
[0080]
附加地或备选地,以上所描述的数据块迁移过程可以在存储系统100的不忙碌的时间段进行后台操作。此外,如果至少一个存储单元组中仅存储有稀疏的数据,则上述数据块迁移过程可以同垃圾回收过程结合进行。
[0081]
通过进行上述数据块迁移过程,可以将顺序数据在经更新的至少一个存储单元组中按逻辑地址从小到大的顺序进行存储。数据迁移后,所有顺序数据都按照经更新的至少一个存储单元组进行存储,而经更新的存储单元组由更多数目的存储设备来分配存储空间。由此,可以更好地分配存储资源,提高存储系统的整体性能。
[0082]
图7示出了可以用来实施本公开内容的实施例的示例设备700的示意性框图。例如,如图1所示的存储系统100可以由设备700实施。如图7所示,设备700包括中央处理单元(cpu)701,其可以根据存储在只读存储器(rom)702中的计算机程序指令或者从存储单元708加载到随机访问存储器(ram)703中的计算机程序指令,来执行各种适当的动作和处理。在ram 703中,还可存储设备700操作所需的各种程序和数据。cpu 701、rom 702以及ram 703通过总线704彼此相连。输入/输出(i/o)接口705也连接至总线704。
[0083]
设备700中的多个部件连接至i/o接口705,包括:输入单元706,例如键盘、鼠标等;输出单元707,例如各种类型的显示器、扬声器等;存储单元708,例如磁盘、光盘等;以及通信单元709,例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元709允许设备700通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
[0084]
上文所描述的各个过程和处理,例如方法300和/或400,可由处理单元701执行。例如,在一些实施例中,方法300和/或400可被实现为计算机软件程序,其被有形地包含于机器可读介质,例如存储单元708。在一些实施例中,计算机程序的部分或者全部可以经由rom702和/或通信单元709而被载入和/或安装到设备700上。当计算机程序被加载到ram 703并由cpu 701执行时,可以执行上文描述的方法300和/或400的一个或多个动作。
[0085]
本公开可以是方法、装置、系统和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质,其上载有用于执行本公开的各个方面的计算机可读程序指令。
[0086]
计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、静态随机存取存储器(sram)、便携式压缩盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能盘(dvd)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身,诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如,通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。
[0087]
这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备,或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计
算机可读程序指令,并转发该计算机可读程序指令,以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。
[0088]
用于执行本公开操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(isa)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码,所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如smalltalk、c++等,以及常规的过程式编程语言—诸如“c”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中,远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机,或者,可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中,通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路,例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(fpga)或可编程逻辑阵列(pla),该电子电路可以执行计算机可读程序指令,从而实现本公开的各个方面。
[0089]
这里参照根据本公开实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各个方面。应当理解,流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合,都可以由计算机可读程序指令实现。
[0090]
这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理单元,从而生产出一种机器,使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理单元执行时,产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中,这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作,从而,存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品,其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。
[0091]
也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上,使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤,以产生计算机实现的过程,从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。
[0092]
附图中的流程图和框图显示了根据本公开的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分,所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
[0093]
以上已经描述了本公开的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨
在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
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