[发明专利]一种磁盘空间分配方法及装置

说明书

本发明公开了一种磁盘空间分配方法及装置，该方法包括：所述磁盘空间被划分为至少两个区域空间，将LUN的逻辑区块地址LBA按照设定长度划分成多个LBA分段；确定每个LBA分段对应的覆盖写频率；当接收到覆盖写操作申请可变长度小块磁盘空间grain的请求时，确定该覆盖写操作所在的第一LBA分段，获取所述第一LBA分段对应的第一覆盖写频率；从所述至少两个区域空间中，确定与所述第一覆盖写频率对应的目标区域空间；从所述目标区域空间中分配grain给所述覆盖写操作。本发明公开的方法及装置及系统解决现有技术LUN中不同LBA地址区域存在访问频度的差异，导致磁盘中出现大量碎片空间在allocator中堆积的问题。

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种磁盘空间分配方法及装置。

背景技术

对于高端存储来说，磁盘阵列(Redundant Arrays of Independent Disks，RAID)和快照是所有上层应用的基础。RAID、分层和存储瘦分配关系很大，有一个好的RAID基础，如采用RAID 2.0块虚拟化技术，上层的动态分层和精简配置应用实现就会更加灵活和高效。同样，快照技术是灾备的基础，在逻辑单元号(Logical Unit Number，LUN)的复制、迁移、数据的本地备份、远程复制等等都需要用到快照技术的支持。

目前实现快照一般有两种方法，传统的存储快照技术(Copy-On-Write，COW)和现在渐渐流行的基于写重定向的存储快照技术(Redirect-On-Write，ROW)。

在采用写时重定向(Redirect on write，ROW)方式的LUN设备中，同一个物理存储空间小块(grain)，可能被不同的逻辑区块地址((Logical Block Address，LBA)所指向(如图1所示)。在对一个已经写过数据的LBA再次写数据(或称为覆盖写)时，由于原LBA指向的grain仍被其他LBA指向，无法直接修改原grain的内容，只能重新申请grain空间写入新数据。

Grain的分配由磁盘空间管理模块磁盘空间分配器(allocator)负责，allocator从资源池(pool)中取到固定长度的大块连续物理空间(extent)，再将extent切分为不同大小的可变长度小块磁盘空间(grain)提供给rowlun读写。

由于LUN中不同LBA地址区域存在访问频度的差异，对于分配到覆盖写频度较高LBA区域的grain，可以很快被再次覆盖写，原grain被释放回allocator；而对于分配到覆盖写频度较低LBA区域的grain，则可能一直被占用。如果一直被占用的grain来自于同一extent，会导致该extent在allocator无法合并为完整的extent，也就无法释放回pool。出现大量碎片空间在allocator中堆积的现象，从而会导致严重的管理资源开销和分配性能的降低。

发明内容

本发明实施例提供一种磁盘空间分配方法及装置，以解决现有技术中由于LUN中不同LBA地址区域存在访问频度的差异，导致磁盘中出现大量碎片空间在allocator中堆积，从而使得磁盘的分配性能降低的问题。

第一方面，提供一种磁盘空间分配方法，所述磁盘空间被划分为至少两个区域空间，该方法包括：

将逻辑单元号LUN的逻辑区块地址LBA按照设定长度划分成多个LBA分段；

确定每个LBA分段对应的覆盖写频率；

当接收到覆盖写操作申请可变长度小块磁盘空间grain的请求时，确定该覆盖写操作所在的第一LBA分段，获取所述第一LBA分段对应的第一覆盖写频率；

从所述至少两个区域空间中，确定与所述第一覆盖写频率对应的目标区域空间；

从所述目标区域空间中分配grain给所述覆盖写操作。