[发明专利]实现存储系统自动精简的方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机应用技术领域，特别是涉及一种实现存储系统自动精简的方法。

背景技术

自动精简配置是一种容量分配技术，它不是一次性将存储空间分配给应用，而是根据应用需求的增长，逐渐增加分配给应用的存储空间。传统的自动精简配置技术给操作系统提供大容量的虚拟驱动器。虚拟驱动器的实际容量并不大，但是虚拟驱动器向操作系统报告其拥有一个更大的容量。操作系统在该虚拟驱动器上可以格式化一个更大容量的文件系统。在自动精简配置存储系统中，只有当使用容量的增加时才需要增加物理资源。这种方式延迟了物理资源部署时间，提高了设备利用率。

自动精简配置技术的核心是“欺骗”操作系统。操作系统无法区分虚拟磁盘容量或实际磁盘容量，因此需要虚拟驱动器监控操作系统的IO(Input/Output，输入输出)请求，并在实际使用资源接近阈值的时候扩展存储空间。为了实现该目的，现有的自动精简配置技术需要管理存储资源池，监控系统IO请求，并在空间不足时分配对应的存储资源。在有些系统中，还实现了资源的回收。现有的专利包括自动精简配置资源分配和管理方面的，如“一种存储系统自动精简配置存储池及组织管理的方法”和“一种实现存储系统自动精简配置异步全额分配的方法”。以及系统实现方式方面的，如“实现存储系统自动精简配置动态扩容的系统及方法”。

文献1“申请公开号是CN103020201A的中国发明专利”公开了一种存储系统自动精简配置存储池及组织管理的方法。该方法用于存储系统中，提供一种对自动精简配置存储池空间进行管理和操作的系统架构，将存储池元数据信息单独存储在元数据设备中，让存储池独占存储池设备，将存储池设备成为数据设备，重新定义存储池元数据信息为包含元数据设备信息和数据设备信息的存储池元数据。专利所述方法存在以下3个主要问题：第一，存储池独占存储设备，要求存储池空间固定，这就需要一次性将物理设备全部添加至存储池中，从而造成物理资源的空闲与浪费，不能动态增减存储池，这是该专利的主要技术问题；第二，存储池元数据所在元数据设备存在单点故障，可用性不高；第三，由于是对存储池进行自动精简，当需要扩容时需要专业人员进行操作，且扩容后得到的是块设备，仍然需要进一步格式化为特定文件系统，过程繁冗。

文献2“申请公开号是CN103744622A的中国发明专利”公开了一种实现存储系统自动精简配置异步全额分配的方法。该方法包括存储池和全额分配卷，存储池空间占用实际物理空间，全额分配卷是通过虚拟映射提供给操作系统的虚拟驱动器，并占用实际物理空间，由存储池向全额分配卷提供存储空间，用户不用等全额分配卷的实际存储空间完全分配完成，就可以开始使用该全额分配卷，并根据用户指定的逻辑卷容量大小，一次性将存储池空间对应的空间容量异步的分配给全额分配卷。专利所述方法存在以下3个主要问题：第一，由于动态分配建立在全额分配卷之上，要求存储池空间固定，这就需要一次性将物理设备全部添加至存储池中，从而造成物理资源的空闲与浪费，不能动态增减存储池；第二，通过在存储池和用户逻辑卷之间增加全额分配卷以实现自动精简，适应性不强；第三，资源池与全额分配卷的设定将使用者与管理者隔离，当用户空间不足时，只能从全额分配卷中扩容，而资源池空间大小扩容只能由管理者完成，这使得自动精简过程更加复杂。

文献3“授权公告号是CN102855093B的中国发明专利”公开了一种实现存储系统自动精简配置动态扩容的系统及方法,该系统包括：扩容信息获取模块，用于获得用户传入的扩容命令和扩容大小，并传给扩容信息解析模块；扩容信息解析模块，用于将获得的扩容命令细分为扩容挂起命令和扩容恢复命令，并传给IO重定向层扩容模块；IO重定向层扩容模块，用于向自动精简配置扩容模块发送扩容挂起命令和扩容大小及向存储池恢复模块发送扩容恢复命令；自动精简配置扩容模块，用于根据接收的扩容大小对存储系统的存储池进行元数据扩容操作,并向存储池恢复模块发送元数据；存储池恢复模块,用于根据接收的元数据和扩容恢复命令重新激活存储池。专利所述系统及方法存在以下2个主要问题：第一，存储空间一旦设定变无法更改，这导致存储空间无法动态扩容，同时也造成了存储空间中未使用物理设备资源的浪费，这是该方法的主要问题；第二，在对用户使用的逻辑卷进行扩容时，需要先扩容挂起，再扩容恢复，这导致存储服务在扩容时不可用。