[发明专利]一种元数据的构建系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及存储技术领域，特别是涉及一种元数据的构建系统及其方法。

背景技术

随着信息科学和技术的不断发展、因特网的广泛应用、云计算的不断普及，存储的数据量迅猛增长，对存储系统资源的合理分配和利用也提出了更高的要求。现有技术中自动精简配置技术（Thin Provisioning，TP）将所有物理存储空间汇集到精简池中进行统一管理，通过在精简池上创建的精简LUN（Logical Unit Number，逻辑单元号）按需从精简池获得物理存储空间，精简LUN，即精简卷，也称为Thin LUN。自动精简配置技术的使用可以简化存储资源的配置管理，节约物理存储资源。在自动精简配置技术中，元数据主要用于保存精简LUN逻辑地址和物理地址的映射关系（A Logic Address And Physical Address Mapping，LPM）。

现有技术中，自动精简配置技术采用B树来存储元数据，可以有效提高元数据的访问效率，具有很好的扩展性。但是，在某些场景下（例如元数据量较少时），采用B树存储元数据并不合适，而且元数据的键值固定为精简LUN的逻辑地址，不能满足根据其他信息进行元数据查找的需求，现有的元数据存储方式缺少灵活性。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种元数据的构建系统及其方法，以解决元数据存储缺少灵活性的问题。

第一方面，提供一种元数据的构建方法，其包括以下步骤:接收读取数据或写入数据的请求；根据请求中的逻辑地址查询元数据的索引区，判断逻辑地址在元数据的索引区中是否存在，其中，元数据包括索引区、逻辑地址和物理地址映射关系区，索引区记录有逻辑地址和物理地址的映射关系在逻辑地址和物理地址映射关系区中的存储地址；若存在，则根据索引区中逻辑地址对应的逻辑地址和物理地址的映射关系在逻辑地址和物理地址映射关系区中的存储地址，在逻辑地址和物理地址映射关系区中查询逻辑地址和物理地址的映射关系，获取与逻辑地址对应的物理地址，并根据物理地址读取数据或写入数据；若不存在，则当请求为读取数据请求时，读取到的数据为全0；当请求为写入数据请求时，为逻辑地址分配物理地址，并将逻辑地址和分配的物理地址的映射关系存储在逻辑地址和物理地址映射关系区中，在索引区中为新增加的逻辑地址和分配的物理地址的映射关系建立相应的索引记录，根据物理地址写入数据。

结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，方法还包括：在创建精简卷Thin LUN时，设置索引区的索引类型。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，在索引区为新增加的逻辑地址和分配的物理地址的映射关系建立相应的索引记录，包括：在索引区为新增加的逻辑地址和分配的物理地址的映射关系根据设置的索引类型建立相应的索引记录。

结合第一方面或第一方面的第一种或第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，索引区中针对同一逻辑地址和物理地址的映射关系建立不同键值KEY的至少两个索引。

结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，在索引区为新增加的逻辑地址和分配的物理地址的映射关系建立相应的索引记录包括：在索引区为新增加的逻辑地址和分配的物理地址的映射关系依次在至少两个索引中分别建立相应的索引记录。

第二方面，提供一种元数据的构建系统，其包括：IO单元，用于接收读取数据或写入数据的请求；处理单元，用于根据IO单元获取的请求中的逻辑地址查询元数据的索引区，判断逻辑地址在元数据的索引区中是否存在，其中，元数据包括索引区、逻辑地址和物理地址映射关系区，索引区记录有逻辑地址和物理地址的映射关系在逻辑地址和物理地址映射关系区中的存储地址；若逻辑地址在元数据的索引区中存在，则处理单元，还用于根据索引区中逻辑地址对应的逻辑地址和物理地址的映射关系在逻辑地址和物理地址映射关系区中的存储地址，在逻辑地址和物理地址映射关系区中查询逻辑地址和物理地址的映射关系，获取与逻辑地址对应的物理地址，并根据物理地址读取数据或写入数据；若逻辑地址在元数据的索引区中不存在，则当请求为读取数据请求时，IO单元，还用于读取为全0的数据；当请求为写入数据请求时，处理单元，还用于为逻辑地址分配物理地址，并将逻辑地址和分配的物理地址的映射关系存储在逻辑地址和物理地址映射关系区中，并在索引区中为新增加的逻辑地址和分配的物理地址的映射关系建立相应的索引记录；IO单元，还用于根据物理地址写入数据。

结合第二方面，在第一种可能的实现方式中，处理单元，还用于在创建精简卷时，设置索引区的索引类型。