[发明专利]一种存储资源的管理和分配方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及互联网的媒体流iSCSI块直存技术领域，尤其涉及一种存储资源的管理和分配方法和系统。

背景技术

随着高清在监控业务系统中的应用，对监控录像存储的可靠性、性能等要求越来越高。而前端互联网协议(IP，Internet Protocol)编码器到IP存储局域网(IPSAN，IP Storage Area Network)的端到端的媒体流块直存技术就是一种较好的录像存储方案。如图1所示，为相关技术中IP编码器到IPSAN的端到端的媒体流块直存示意图，在存储方式上，媒体流块直存的数据管理方式抛弃了媒体服务器；在IP网络的基础上，在编码器中集成了iSCSI模块，使得编码器可以基于iSCSI协议端到端的将录像数据写入IPSAN存储设备中。当监控点的图像需要进行集中存储时，前端IP编码器与IPSAN存储设备建立iSCSI连接，将IPSAN存储设备的存储资源通过iSCSI协议挂载到IP编码器本地，然后对存储视频流进行iSCSI协议封装，直接采用数据块的方式将媒体数据写入IPSAN存储设备中。

而在媒体流数据块直存技术的基础上，对存储空间的分配管理成为了一个关键问题，摄像机录像存储空间需要满足用户指定的录像留存期的需求，同时可以支持灵活扩容，另外需要提高空间利用率，避免存储空间浪费。

相关技术中，监控iSCSI块存储的空间分配机制，是基于逻辑卷管理(LVM，Logic Volume Manage)的存储虚拟化技术，即在屏蔽底层物理存储实体的情况下，为每个摄像机单独分配一段逻辑存储空间，该逻辑存储空间称为存储资源。块存储资源管理的分层结构如图2所示，所谓存储资源，是通过iSCSI Target(标签)的逻辑单元号(LUN，Logic Unit Number)与LVM层的逻辑卷进行绑定，从而为iSCSI存储业务提供的一段逻辑地址空间。而LVM层是由物理卷(PV)、卷组(VG)和逻辑卷(LV)等不同实体组成。物理卷是与物理阵列或物理磁盘相对应的实体，卷组是所有加入本卷组的物理卷的集合；而逻辑卷则是在卷组上分配的一块逻辑地址空间，在iSCSI存储应用中，与iSCSI Target的LUN进行绑定。

通过上述方案，可以为上层存储业务提供一种虚拟化的存储空间管理机制，实现了对底层实际的物理磁盘阵列的屏蔽。LVM层目前只支持逻辑卷的分配、删除、扩容，不支持单个逻辑卷的容量缩减，同时逻辑卷本身不提供小粒度、可分配管理的存储单元，因此逻辑卷本质上是一种空间独享的技术。在监控iSCSI块直存业务中为摄像机分配存储资源，对于LVM层，实际是在物理卷组成的卷组空间上分配一块逻辑卷，并将逻辑卷与为摄像机iSCSI直存所创建的[Target，LUN]进行绑定。这样，在前端IP编码器的iSCSI Initiator(iSCSI发起)端与IPSAN存储设备上的[Target，LUN]建立ISCSI连接后，可以将IPSAN存储设备上分配的逻辑卷映射为前端本地的一个逻辑盘，以自定义的块数据格式写入数据到逻辑盘，从而实现将媒体流数据通过iSCSI协议直存到存储设备中。

目前的iSCSI块存储的空间分配机制，是一种将单个存储资源空间一次性分配给单个摄像机、并由该摄像机独享写入该空间的机制。对于告警联动类存储、或者存储码率动态变化的存储业务，由于无法提前预估出摄像机存储空间的大小，因此不适合采用这种预先为单个摄像机分配固定存储空间的机制。在很多情况下，一些老的监控局点会新购置一些存储设备、或者在原有存储设备上增加磁盘，但是该方案无法支持对已有摄像机存储资源在系统新增存储设备、磁盘时的自动扩容，在系统升级改造上存在较多不便。

发明内容

为解决现有存在的技术问题，本发明实施例提供一种存储资源的管理和分配方法和系统。

本发明实施例提供了一种存储资源的管理和分配方法，该方法包括：

数据管理节点DataNode接收IP编码器的分配存储空间请求；

所述DataNode按照第一策略为所述IP编码器选择存储资源，并根据第二策略为所述IP编码器分配所选存储资源中的存储空间片slice，以供所述IP编码器根据所选存储资源的iSCSI挂载信息，通过iSCSI挂载存储资源，根据所分配的存储空间slice的起始地址、空间大小进行iSCSI数据写入。

其中，所述第一策略包括：

如果当前正在分配slice的存储资源上仍有空闲状态的slice，则继续选择当前存储资源；且，