[发明专利]一种持续数据保护存储系统及其使用该系统的存储方法

权利要求书

1.一种持续数据保护存储系统，该系统包含若干磁盘组成磁盘阵列，由磁盘阵列构成空间多级映射节能存储系统，其特征在于：所述的磁盘阵列为MS-RAID磁盘阵列节能数据布局，是将RAID磁盘阵列分为非均匀的磁盘组；

对存储系统内相同条带上的数据块进行了多级分组，不同级别磁盘组内数据块数量不同，可提供多级别的访问性能；低性能磁盘组内数据块数量较少，能耗低；高性能磁盘组内数据块多，能耗高；

当系统访问活跃时，对性能要求较高，启动高性能磁盘组，低性能磁盘组处于待机状态以节省能耗；

反之，当系统访问非活跃时，存储系统对性能要求较低，启动低性能磁盘组而将高性能组调至待机状态，既保证了系统对性能的要求，又减少了能耗。

2.根据权利要求1所述的持续数据保护存储系统，其特征在于：该空间多级映射节能存储系统的磁盘状态可分为三种：运行状态、关闭状态与空闲状态。

3.根据权利要求1所述的持续数据保护存储系统，其特征在于：所述的MS-RAID磁盘阵列在Linux3.1内核下配置了由6块1T硬盘组成的两级别分组MS-RAID5，其中G₀组包含两块硬盘，G₁组包含三块硬盘。

4.一种使用权利要求1-3任意一项所述的持续数据保护存储系统的存储方法，其中，对该空间多级映射节能存储系统的磁盘的三种状态：运行状态、关闭状态与空闲状态，进行调度，具体调度步骤如下：

1)首先，根据由负载感知策略获得负载参数V，将V与各级磁盘组负载阈值进行比较，开启适合当前负载的磁盘组；

2)根据磁盘组内维护的写地址指针P_LBA指向的逻辑地址blkno，计算出所在的具体子条带号、条带号和磁盘号，并且可获得条带内对应的校验块所在磁盘Sp；对组内的数据盘Disk及校验盘Sp分别进行状态判断：若磁盘处于关闭状态，则将其调度为空闲状态，做好数据写入准备；待数据开始向Disk及Sp写入时，磁盘状态由空闲转为运行；

3)当负载值发生变动后，此次访问在组内结束，Disk与Sp的状态由运行转为空闲；若t时刻再无数据访问，则将Disk与Sp调度为停止状态；并且在该磁盘组进入空闲状态的前时刻，该时刻(pre_read)是由磁盘性能决定，磁盘关闭状态到空闲状态的转换所需时间，再次执行1)获取预开启的下一磁盘组，对其进行如2)的判断。

5.根据权利要求4所述的存储方法，其特征在于：各磁盘组并行读写能力不同，别磁盘组根据存储系统的性能需求动态调配。

6.根据权利要求4所述的存储方法，其特征在于：

1)当数据访问量处于低谷时，第1组磁盘组Grp₁处于待机状态，而能够满足系统性能需求的第0组磁盘组Grp₀处于活跃状态，这时开启的磁盘数量较少，数据写入数据子块D₀～D₇，D₂₀～D₂₇，…，中；

2)当数据访问量处于高峰时激活第1组磁盘组Grp₁，数据写入第1组磁盘组Grp₁并且将第0组磁盘组Grp₀转换到待机状态，这时开启的磁盘数量较多，可以提供相对更高的存储带宽以适应系统对存储性能的需求；此时，数据写入数据子块D₈～D₁₉，D₂₈～D₃₉，…，中。

7.根据权利要求4所述的存储方法，其特征在于：

所述的调度为性能测试，是使用IOMeter工具通过Linux端的Dynamo负载发生器分别对MS-RAID及S-RAID产生2KB～4096KB的80％与100％连续写请求。