[发明专利]基于磁盘进行I/O请求缓存的方法和装置以及SAN存储设备

权利要求书

1.一种基于磁盘进行I/O请求缓存的方法，适用于包括多个磁盘的SAN存储设备，其特征在于，包括为存储设备的每一个磁盘建立一个I/O请求缓存队列，并记录各磁盘与逻辑卷之间的地址映射关系；当接收到客户端I/O请求时，执行以下步骤：

S1、提取所述I/O请求所携带的逻辑卷标识和逻辑卷地址；

S2、根据所记录的地址映射关系，查找获得对应的磁盘和磁盘地址；

S3、按照预设的磁盘地址排序方式，将所述I/O请求插入到所述磁盘的I/O请求缓存队列中。

2.根据权利要求1所述的基于磁盘进行I/O请求缓存的方法，其特征在于，所述记录磁盘与逻辑卷之间的地址映射关系的步骤包括：

检测到磁盘上线时，为磁盘生成一全局唯一标识；

创建RAID阵列；

基于RAID阵列为客户端创建逻辑卷，且对于每一磁盘，采用一定的数据格式记录其全局唯一标识和其对应不同逻辑卷的磁盘地址，以及记录相应的逻辑卷标识和逻辑卷地址。

3.根据权利要求2所述的基于磁盘进行I/O请求缓存的方法，其特征在于，所述创建RAID阵列的步骤还包括：记录每一磁盘相应的阵列标识和阵列地址。。

4.根据权利要求1所述的基于磁盘进行I/O请求缓存的方法，其特征在于，所述步骤S3包括：从所述磁盘的I/O请求缓存队列队尾开始依次进行与所述I/O请求的磁盘地址比较，直至将所述I/O请求插入到所述磁盘的I/O请求缓存队列中，使所述I/O请求缓存队列中的全部I/O请求按照所述预设的磁盘地址排序方式排列。

5.根据权利要求1所述的基于磁盘进行I/O请求缓存的方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

S31、识别所述磁盘的I/O请求缓存队列中已有的I/O请求数目是否大于预设的阈值N；

S32、是则，保持队列中前N个I/O请求的排列次序不变，在从队尾至队列中已有的第N+1个I/O请求的区间内依次进行与所述I/O请求的磁盘地址比较，直至将所述I/O请求插入到所述I/O请求缓存队列中，使所述I/O请求缓存队列中从N+1开始的I/O请求按照所述预设的磁盘地址排序方式排列；

S33、否则，从所述磁盘的I/O请求缓存队列队尾开始逐一进行与所述I/O请求的磁盘地址比较，直至将所述I/O请求插入到所述磁盘的I/O请求缓存队列中，使所述I/O请求缓存队列中的全部I/O请求按照所述预设的磁盘地址排序方式排列。

6.根据权利要求4或5所述的基于磁盘进行I/O请求缓存的方法，其特征在于，所述预设的磁盘地址排序方式包括按照I/O请求的磁盘地址进行从大到小排序，或者，按照I/O请求的磁盘地址进行从小到大排序。

7.一种基于磁盘进行I/O请求缓存的装置，应用于包括多个磁盘的SAN存储设备，其特征在于，包括：

缓存队列建立单元，用于为存储设备的每一个磁盘建立一个I/O请求缓存队列；

I/O请求缓存队列，由所述缓存队列建立单元所建立，分别与所述SAN存储设备每一个磁盘对应；

映射关系记录单元，用于记录各磁盘与逻辑卷之间的地址映射关系；

逻辑卷信息提取单元，用于提取客户端I/O请求所携带的逻辑卷标识和逻辑卷地址；

磁盘及地址获取单元，与所述逻辑卷信息提取单元和映射关系记录单元连接，用于根据所记录的地址映射关系，查找获得对应的磁盘和磁盘地址；

I/O请求缓存控制单元，分别与所述I/O请求缓存队列以及所述磁盘及地址获取单元连接，用于按照预设的磁盘地址排序方式，将所述I/O请求插入到所述磁盘的I/O请求缓存队列中。

8.根据权利要求7所述的基于磁盘进行I/O请求缓存的装置，其特征在于，所述映射关系记录单元包括：

磁盘标识生成模块，用于在检测到磁盘上线时为磁盘生成一全局唯一标识；

记录模块，与所述磁盘标识生成模块连接，用于对于每一磁盘，采用一定的数据格式记录其全局唯一标识和其对应不同逻辑卷的磁盘地址，以及记录相应的逻辑卷标识和逻辑卷地址。