[发明专利]用于针对磁盘系统执行资源重新分配的方法、装置和介质

说明书

本公开的实施方式提供了一种用于针对磁盘系统执行资源重新分配的方法、装置和计算机程序产品。在一种方法中，根据多个磁盘的磁盘区段被分配的情况和所述多个磁盘的磨损水平，确定表征所述磁盘区段在所述多个磁盘上的分布均匀性以及所述多个磁盘的磨损水平两者的增强相邻矩阵；以及基于所述增强相邻矩阵来对所述多个磁盘执行资源重新分配操作。通过本公开的实施方式，通过基于磨损水平的增强相邻矩阵，可以在执行资源重新分配时同时考虑磁盘区段的分布均匀性和磁盘磨损水平两者，因此可以避免因不同资源重新分配方法之间的标准不一致而引起的乒乓资源重分配问题，并且与现有存储系统具有良好的兼容性。

技术领域

本公开的一些实施方式涉及数据存储领域，并且更具体地，涉及一种用于针对磁盘系统执行资源重新分配的方法、装置和计算机可读介质。

背景技术

可以基于一个或多个物理存储设备来构建存储系统，以便提供数据存储的能力。在存储系统中，每个物理存储设备被划分为相同大小的若干磁盘区段(disk extent)。当用户创建映射独立冗余磁盘阵列(RAID)时，将从所有磁盘中均匀地选择磁盘区段，以形成新创建的映射RAID的RAID区段(RAID extent)。一个映射RAID可以包括多个RAID区段。在形成RAID区段时，这种磁盘区段的均匀分配可以保证用户数据能够充分利用区段池中所有磁盘的并行输入/输出(I/O)处理的高性能。

除了性能方面的考虑之外，针对所有磁盘的磁盘区段的均匀分配盘也可以在重建时获得良好性能。由于RAID区段均匀地位于各个磁盘上，所以如果当其中一个磁盘故障时，其他完好磁盘中的所有或其大多数磁盘将参与对每个RAID区段的丢失数据的并行重建。因此，这将会使得其比传统RAID的重建速度要快得多。事实上，与映射RAID相关的大多数优点都是源自于磁盘区段均匀分布这一特性。

通常，可以使用相邻矩阵来表征磁盘区段的均匀分布性。相邻矩阵的元素表示各个磁盘中的磁盘区段同时包含在一个RAID区段中的次数。所以如果存储资源池中的所有磁盘的磁盘区段都是均匀分布的，则相邻矩阵中的各个元素的数值应该非常接近。因此，可以通过观察相邻矩阵各元素的数值之间差异来评估磁盘区段是否均匀分布。如果评估结果是磁盘区段未被均匀分布，即在相邻矩阵中各元素的数值之间的差异较大的情况，可以通过洗牌操作来重新分配磁盘区段，以改善磁盘区段的均匀分布性。洗牌操作能够通过重新分配相邻矩阵中与最高值对应的磁盘的磁盘区段来改善磁盘区段的分布均匀性，其目标是平衡磁盘消耗容量和磁盘区段的磁盘分配。

此外，在映射RAID中，还有另一种用于负荷和磨损水平平衡的磁盘重新分配操作，其目标是在区段池中的所有磁盘区段之间平衡用户I/O负荷和磨损水平。但是，在有些情况下，负荷和磨损水平平衡方法并不能较好地平衡所有磁盘的磁盘区段。可以假设只存在一个热磁盘的一个热磁盘区段的情况。无论在哪个磁盘上运行热磁盘区段，总是会出现一个新的热磁盘。现有的平衡方法无法解决这一问题。当前的处理是在这些情况下向细颗粒度负荷平衡模块发送平衡请求，以便按照分片粒度来平衡负荷。

细颗粒度负荷平衡技术是另一种基于驱动器I/O负荷和磁盘磨损水平来移动分片的负荷均衡方法。细颗粒度负荷平衡模块与用户逻辑单元驱动程序进行通信，获取池和层配置，收集分片的I/O统计信息。然后，根据收集的I/O统计信息和磁盘磨损水平计算如何对分片进行重定位。接下来，当用户逻辑单元驱动程序进行分片重定位时，细颗粒度负荷平衡模块向用户逻辑单元驱动程序发出切片重定位请求并且在执行用户逻辑单元重定位时查询状态。

然而，由于这些磁盘重新分配的负荷均衡操作基于不同的标准和规则来执行，所以在洗牌操作与负荷和磁盘磨损水平平衡操作之间可能存在磁盘区段的乒乓重分配情况。

发明内容

在本公开的一些实施方式中，提供了一种用于针对磁盘系统执行资源重新分配的技术方案。