具有存储特质不同的层的数据存储卷的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]计算系统通过执行软件程序而获得高度功能性。计算系统使用存储分层结构以便存储此类软件程序以及其他文件。在本地存储分层结构的最低层级可以是盘，比如机械盘、光盘等等。存储分层结构中的更高层级可以是比如固态盘或非易失性存储器等设备。
[0002]当最被需要的数据块位于存储分层结构中的高层级时，计算系统的操作效率最高，其中被需要程度较低的数据块可以位于存储分层结构中的较低层级。关于要把数据块放置在存储分层结构内的何处的决定常规上是在文件系统以下发生的。
[0003]文件系统本身通常在该存储分层结构上不具有可见性，而是替代地通过卷的形式来查看存储。卷是对于文件系统可见的单一逻辑命名空间。卷可以被供给成特定尺寸，并且常常对应于底层存储设备的边界。举例来说，一个盘可以是单一卷，或者可能被划分成多个卷。此外，一个卷可以由多个盘构成。文件系统随后可以对卷内的目录进行结构化，并且将文件保存到该命名空间中，其中或者将文件保存在命名空间的根目录下，或者保存在命名空间的所述目录中的一个目录内。
[0004]单一卷可以具有特定的特质(trait)。举例来说，卷可以被设立成是镜像的，从而具有特定水平的内建冗余性。卷还可以被设立成是加密的或压缩的。常规上，在每个卷的基础上设立所述特质。因此，文件系统本身将该卷内的任何存储块视为与该卷内的任何其他存储块具有相同的特质，并且将关于如何放置块的任何决定下放到从文件系统视角抽象的存储系统。
【发明内容】
[0005]这里所描述的至少一些实施例涉及一种卷系统，其向文件系统呈现出具有一定范围的逻辑地址的卷。卷暴露系统通过使得卷具有多层的方式将卷暴露给文件系统，其中每一层与不同特质的存储相关联。这是使用多个异质底层存储系统来实施的，其中每一个底层存储系统具有不同的特定于存储的特质。每一个底层存储系统可以是硬件、软件或其组合，其允许每一个存储系统将具有特定的特定于存储的特质的存储暴露给文件系统。所述卷系统支持每一层，这是通过将该层的逻辑地址映射到底层存储系统的与那些特质相一致的部分而实现的。因此，为文件系统提供了具有多层(每一层具有不同的特质集合)的卷，在存储文件时从所述多层当中进行选择。因此，即使在相同的卷中，文件系统也可以将文件或其节段存储在具有最适当的特质的存储位置处。
[0006]本概要不意图标识出所要求保护的主题内容的关键特征或必要特征，也不意图被用来帮助确定所要求保护的主题内容的范围。
【附图说明】
[0007]为了描述能够据以获得前述和其他优点及特征的方式，将参照附图给出各个实施例的更加具体的描述。在理解了这些图仅描绘出样例实施例并且因此不应当被视为限制本发明的范围的情况下，将通过使用附图以附加的特点和细节来描述和解释所述实施例，其中:
图1抽象地图示出了可以在其中采用这里所描述的一些实施例的计算系统；
图2图示出了其中卷系统使用卷暴露系统来将卷向上暴露给文件系统的计算环境，所述卷具有特质不同的多层存储；
图3图示出了与图2的计算环境类似的计算环境，不同之处在于，在图2中被浅供给(thinly provis1ned)的卷板块(volume slab)现在被深供给(thickly-provis1ned)，并且计算系统扩展了卷；
图4图示出了一种使用可用的底层存储系统中的至少一些将卷向上暴露给文件系统的方法；以及
图5图示出了一种用于针对每一层对卷进行结构化的方法。
【具体实施方式】
[0008]根据这里所描述的实施例，一种卷系统通过使得卷具有不同层的方式将卷呈现给文件系统，每一层与不同特质的存储相关联。这是使用多个异质底层存储系统来实施的，每一个底层存储系统具有不同的特定于存储系统的特质。每一个底层存储系统可以是硬件、软件或其组合，其允许每一个存储系统将具有特定的特定于存储系统的特质的存储暴露给文件系统。所述卷系统支持每一层，这是通过将该层的逻辑地址映射到底层存储系统的与那些特质相一致的部分而实现的。因此，为文件系统提供了具有多层(每一层具有不同的特质集合)的卷，以供在存储文件时从所述多层当中进行选择。因此，即使在相同的卷中，文件系统也可以将文件或其节段存储在具有最适当的特质的存储位置处。将关于图1来描述计算系统的一些介绍性讨论。随后将关于图2到5来描述所述卷系统的原理及其操作。
[0009]计算系统现在越来越多地采取多种多样的形式。计算系统例如可以是手持式设备、器具、膝上型计算机、台式计算机、大型设备、分布式计算系统或者甚至在常规上未被视为计算系统的设备。在本描述和权利要求书中，术语“计算系统”被宽泛地定义为包括含有至少一个物理有形处理器以及能够在其上具有计算机可执行指令的物理有形存储器的任何设备或系统(或其组合)，其中所述计算机可执行指令可以由处理器执行。存储器可以采取任何形式，并且可以取决于计算系统的本质和形式。计算系统可以被分布在网络环境中，并且可以包括多个组成的计算系统。
[0010]如图1中所图示，在其最基本的配置中，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、非易失性的或者这二者的某种组合。术语“存储器”还可以在这里被使用来指代比如物理存储介质之类的非易失性大容量存储装置。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。如这里所使用的，术语“可执行模块”或“可执行组件”可以指代可在计算系统上执行的软件对象、例程或方法。这里所描述的不同组件、模块、引擎和服务可以被实施成在计算系统上执行的对象或进程(例如实施成单独的线程)。
[0011]在接下来的描述中，将参照由一个或更多计算系统实施的动作来描述实施例。如果这样的动作是用软件实施的，则实施所述动作的相关联的计算系统的一个或更多处理器响应于执行了计算机可执行指令而引导计算系统的操作。举例来说，这样的计算机可执行指令可以被具体实现在形成计算机程序产品的一个或更多计算机可读介质上。这样的操作的一个示例涉及对于数据的操纵。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，其允许计算系统100例如通过网络110与其他消息处理器进行通信。
[0012]这里所描述的实施例可以包括或利用专用或通用计算机，正如后面更加详细地讨论的那样，其包括计算机硬件，比如例如一个或更多处理器以及系统存储器。这里所描述的实施例还包括用于载送或存储计算机可执行指令和/或数据结构的物理和其他计算机可读介质。这样的计算机可读介质可以是能够由通用或专用计算机系统访问的任何可用介质。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。载送计算机可执行指令的计算机可读介质是传送介质。因此，作为举例而非限制，本发明的实施例可以包括至少两种截然不同种类的计算机可读介质:计算机存储介质和传送介质。
[0013]计算机存储介质包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储设备、磁盘存储设备或其他磁性存储设备，或者可以被用来以计算机可执行指令或数据结构的形式存储所期望的程序代码构件并且可以由通用或专用计算机访问的任何其他有形介质。
[0014]“网络”被定义成一条或更多条数据链接，其使能在计算机系统和/或模块和/或其他电子设备之间传输电子数据。当通过网络或另外的通信连接(或者硬连线的、无线的、或者硬连线或无线的组合)向计算机传输或提供信息时，计算机将所述连接适当地视为传送介质。传送介质可以包括网络和/或数据链接，其可以被用来以计算机可执行指令或数据结构的形式载送所期望的程序代码构件并且可以由通用或专用计算机访问。前述内容的组合也应当被包括在计算机可读介质的范围内。
[0015]此外，在到达各种计算机系统组件时，具有计算机可执行指令或数据结构形式的程序代码构件可以被自动从传送介质传输到计算机存储介质(或者反之亦然)。举例来说，通过网络或数据链接而接收到的计算机可执行指令或数据结构可以被缓冲在网络接口模块(例如“NIC”)内的RAM中，并且随后最终被传输到计算机系统处的计算机系统RAM和/或较低易失性的计算机存储介质。因此应当理