[发明专利]一种基于文件操作的异构存储仓库虚拟化存储管理系统

说明书

本发明公开了一种基于文件操作的异构存储仓库虚拟化存储管理系统，该系统借鉴Linux系统将软件、硬件的管理统一变成文件的管理方法，将设备虚拟化和文件虚拟化，将用户的数据管理和存储空间管理一并虚拟化为文件管理，实现了从物理上离散、碎片化的数据管理和存储管理到逻辑上的连续、一体化管理的转变，将多种异构存储仓库整合成一个虚拟存储系统，提升了整个系统的存储效率和安全性，并且整个系统的资源管理变得更加一致和简单。

技术领域

本发明涉及存储仓库的虚拟存储管理领域，特别是涉及一种基于文件操作的异构存储仓库虚拟化存储管理系统。

背景技术

海量数据是反映社会信息化程度的重要标记，而这些海量数据必然保存在多种异构存储仓库中。寻求更为科学高效的对存储仓库自身的管理以及其数据的管理是该领域研究的重要方向和重要内容。

异构存储仓库最底层的是物理存储器。它可以是价格高昂但存取速率很快的固态硬盘；也可以是价格低廉，顺序存储速度快但随机存取比较慢的机械硬盘；甚至可以是只能顺序存取但更便宜的磁带，等等。第二层是存储区块，是由那些物理构造相同的存储器构成的存储阵列(比如由同一类厂家生产的同一类硬盘组成)。第三层是存储站，是由处于同一个工作环境和管理系统(分布式、集中式都可以)下的众多存储区块构成。一个存储站可以有多种不同的存储区块，有着各自的安全等级、存取速率和容量。多个存储站的集合就构成了一个存储仓库。

为了提高异构存储仓库整体的存储利用效率和安全性，提高用户在数据、存储空间管理上的使用体验，现有的做法是将具有异构文件系统的存储仓库的存储空间的管理虚拟化。虚拟化，是解决物理资源共享的一种经典的技术。在虚拟化过程中，现有技术是通过在异构的设备上覆盖一层标准的接口(比如read和write)，向上屏蔽底层设备资源操作的实现细节。如果系统相当复杂，比如实际中要面对的存储系统，在经过不同历史阶段的扩容和调整后，整个系统中物理存储设备容量、速率、安全性还有管理系统上差异众多，想要在如此多样化的物理设备基础上实现虚拟化，将它们抽象为一组行为统一的逻辑设备，采用层次系统，逐层屏蔽掉不必要的差异和实现细节就成为了一个很自然的选择。但在设计层次系统时，需要明晰并掌握所有的底层设备资源的特性以及最终需要提供给用户的服务的特性，再定义层次系统的每层的功能和应该屏蔽掉的细节，才能将实际工作的设备与用户的需要以合适的逻辑连接起来。其实现过程十分的复杂，管理程序的继承性差，不利于存储仓库的存储空间的管理优化升级。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种能够解决现有技术中存在的缺陷的基于文件操作的异构存储仓库虚拟化存储管理系统。

技术方案：本发明所述的一种基于文件操作的异构存储仓库虚拟化存储管理系统，借鉴Linux系统将软件、硬件的管理统一变成文件的管理方法，将设备虚拟化和文件虚拟化，将用户的数据管理和存储空间管理一并虚拟化为文件管理，实现了物理上离散、碎片化的数据管理和存储管理到逻辑上的连续、一体化管理的转变，将多种异构存储仓库整合成一个虚拟存储系统。该虚拟存储系统包括：

存储站，为多种物理存储器的集合；

虚拟化存储管理中心，用于将所有的存储站的存储资源在逻辑上统一成一个整体进行管理；

虚拟化文件管理中心，用于将虚拟化存储管理中心物理存储的文件碎片以单一逻辑存储形式进行存储管理，屏蔽对数据的逻辑访问细节；向用户终端获取数据；

虚拟化用户请求管理中心，用于判断用户在客户端提交的所有请求的合法性，若合法则将用户在客户端提交的所有请求转化成文件操作命令的形式，交付给下层的文件管理中心；

多个用户终端：用于在系统内存取信息。