[发明专利]一种磁盘阵列横向拓展方法

权利要求书

1.一种磁盘阵列横向拓展方法，其特征在于，包括：

存储系统在物理层面将磁盘阵列的存储资源划分为数据区块、副本池和阵列节点，将阵列节点的磁盘划分为多个数据区块，数据区块均匀分布在存储池的所有副本池上；多个固定长度的数据区块组成一个逻辑卷，将所有盘阵中的副本池组织成一个统一的逻辑资源池，通过对象存储协议将逻辑卷映射到客户端，将物理磁盘划分成大小统一的数据区块，多个数据区块组成副本池，副本池的集合构成统一的存储资源池；将所有副本池的地址空间分区并统一编址后映射到哈希环上，每个存储单元分区负责一个特定范围内的地址空间路由以及相应的数据存储，当客户端对区块上的数据进行读写时，通过哈希运算查询区块的存储地址；新增阵列节点时，创建新数据块时将采用新的哈希环进行数据定位和访问。

2.如权利要求1所述的磁盘阵列横向拓展方法，其特征在于，新增阵列节点时，系统中的各个节点通过双向链式同步机制更新系统的节点信息。

3.如权利要求1所述的磁盘阵列横向拓展方法，其特征在于，客户端通过哈希环映射表实现客户端到相应阵列节点的直接快速访问，避免访问过程中的不必要的请求转发操作；应用客户端发起对逻辑卷的读写请求时，首先将该请求转换为对相应数据区块的请求，然后将请求给路由进程，路由进程接到请求后进行哈希运算，定位相应的存储池所包含的区块并派发操作任务，通过存储管理进程将数据写入相应的数据区块。

4.如权利要求1所述的磁盘阵列横向拓展方法，其特征在于，哈希环采用分布式哈希表方法设计，包括：

将整个哈希值空间组织成一个虚拟的圆环，用哈希算法将对应的key值哈希到一个桶的环形空间中，将各个虚拟raid参数使用哈希进行哈希运算，设有多个对象，将多个对象通过哈希函数计算出对应的key值，然后通过哈希计算将key值分布在哈希环上；

将虚拟raid通过与对象存储时使用的相同的哈希算法将raid映射到哈希环中，然后顺时针方向计算，将所有的对象存储到离自己最近的raid中；

当raid出现故障时，则将出现故障的虚拟raid删除；

当集群中需要扩容，有新的虚拟raid加入时，通过对应的哈希算法得到KEY值，并映射到哈希环中，通过按照顺时针迁移的规则，将数据被迁移到对应的虚拟raid中。

5.如权利要求4所述的磁盘阵列横向拓展方法，其特征在于，哈希函数的值空间为0-2^32-1，用哈希算法将对应的key值哈希到一个具有2^32个桶的环形空间中，将各个虚拟raid参数使用哈希进行哈希运算。

6.如权利要求4所述的磁盘阵列横向拓展方法，其特征在于，选择虚拟raid的编号作为关键字进行哈希，虚拟raid确定其在哈希环上的位置，定位数据访问到相应虚拟raid。

7.如权利要求1所述的磁盘阵列横向拓展方法，其特征在于，数据区块包括：

将RAID划分为四个区域：1)超级快区：位于起始物理位置，用于标记RAID本身关键信息；2)空间位图区：位于超级块区之后，用于存放RAID所有块区索引；3)属性映射区：位于空间位图区之后，用于存放由快照，克隆能功能产生的附加属性和关系标记信息；4)数据区块区，位于属性映射区之后，用于存放实际的区块数据。

8.如权利要求7所述的磁盘阵列横向拓展方法，其特征在于，超级快区占据64KB空间；空间位图区，占据2M空间；属性映射区占据512M空间；数据区块区，占据所有剩余空间。

9.如权利要求7所述的磁盘阵列横向拓展方法，其特征在于，数据块管理中，当删除逻辑卷时，逻辑卷中所有已分配的数据区块都变成垃圾区块。