[发明专利]用于缓存盘阵列扩容的方法及设备

说明书

本公开的各种实施例提供了一种用于缓存盘阵列扩容的方法及设备。该方法包括：响应于检测到添加至第一缓存盘阵列中的第一新缓存盘，来为该第一新缓存盘执行初始化，而不停用该第一缓存盘阵列中的其它缓存盘；基于初始化的结果，为缓存页元数据分配存储空间，并将缓存页元数据保存到初始化的目录逻辑单元号中；响应于该存储空间的分配的完成，将存储在内存中的相同的缓存页元数据也保存到该目录逻辑单元号中，以使得该第一新缓存盘处于就绪状态；以及响应于该第一新缓存盘处于就绪状态，将该第一新缓存盘置于已初始化状态以完成对第一缓存盘阵列的扩容。

技术领域

本公开的各种实施例总体上涉及存储领域，并更为具体地涉及用于缓存盘阵列扩容的方法及设备。

背景技术

快速缓存(FAST Cache)是EMC VNX中的第二级缓存，其透明地将数据从硬盘驱动器(HDD)缓存到固态硬盘(SSD)中。已知SDD具有比HDD更高的性能。

在之前的快速缓存的实现方式中，如果希望使用更多的SSD对快速缓存进行扩容，用户必须首先将现有的快速缓存停用，将其中的全部数据复制(promote)到硬盘(HardDisk)中，将快速缓存清空，随后使用更多的SSD来重建快速缓存。这就意味着之前复制到快速缓存中的热点数据(hot data)将会丢失，而这些热点数据需要很长的时间才能够被再次复制到快速缓存中。在快速缓存被清空以及创建的过程中，用户将无法从快速缓存中获益，这甚至将会对缓存阵列的整体性能造成更为不良的影响，因为在这一过程中将产生更多的内部输入/输出(IO)操作。

发明内容

为了解决上述问题，本公开的实施例提供了一种用于缓存盘阵列扩容的方法及设备，该方法使得能够在不停用已有缓存盘的情况下，向缓存盘阵列中添加新的缓存盘以对缓存盘阵列进行扩容。在之前的不具备扩容选项的FAST Cache实现方式中，如果用户发现SSD并不足够对热点数据进行缓存，则用户需要首先停用/清除FAST Cache并使用更多的SSD来重建FAST Cache，并且该过程具有一定的破坏性。本公开实施例中所示的在线(online)FAST Cache扩容这一特征不具有破坏性，并且由于在FAST Cache中引入了更多SSD并进而能够缓存更多的热点数据，因此其将带来比之前的FAST Cache更加良好的性能。

本公开的第一方面提供了一种用于缓存盘阵列扩容的方法，包括：响应于检测到添加至第一缓存盘阵列中的第一新缓存盘，来为该第一新缓存盘执行初始化，而不停用该第一缓存盘阵列中的其它缓存盘；基于初始化的结果，为缓存页元数据分配存储空间，并将缓存页元数据保存到初始化的目录逻辑单元号(LUN)中；响应于该存储空间的分配的完成，将存储在内存中的相同的该缓存页元数据也保存到该目录逻辑单元号LUN中，以使得该第一新缓存盘处于就绪状态；以及响应于该第一新缓存盘处于就绪状态，将该第一新缓存盘置于已初始化状态以完成对该第一缓存盘阵列的扩容。由于可以在不停用已有缓存盘的前提下执行上述缓存盘扩容操作，因此可以保证之前复制到快速缓存中的热点数据不会丢失，并且不会影响快速缓存的性能。

根据本公开的实施例，对该第一新缓存盘执行的初始化包括：创建目录逻辑单元号LUN和数据逻辑单元号LUN。

根据本公开的实施例，该方法还包括：在检测被添加到该第一缓存盘阵列中的该第一新缓存盘之前，确定是否向该第一缓存盘阵列中插入该第一新缓存盘。这有利于向用户提供更为友好的界面，以使得用户在做出对现有缓存盘阵列的扩容决定之前就能够判断是否有必要进行扩容操作，或者进行该扩容操作是否能够带来性能上的改善。

根据本公开的实施例，确定是否向该第一缓存盘阵列中添加该第一新缓存盘包括：设置第一计数值和第二计数值，其中该第一计数值表示对被访问且被缓存到该第一缓存盘阵列中的页的计数值，并且该第二计数值表示对被访问但未被复制到第一缓存盘阵列中的页的计数值；以及当该第一计数值小于该第二计数值时，确定向该第一缓存盘阵列中添加该第一新缓存盘。上述计数值的设定有利于对是否执行扩容操作进行量化的判断。