[发明专利]一种节能的虚拟存储服务器系统及其调度方法

摘要

本发明提供了一种虚拟存储服务器系统，所述系统包括一个计算节点和若干个存储节点，其中所述计算节点包含CPU、内存、主板以及存储部件，所述存储部件由若干固态盘构成；所述存储节点包含一个低能耗存储控制器和一组磁盘；所述计算结点和存储结点之间通过网络互联，计算结点的存储空间和存储结点的存储空间共同构成一个虚拟存储空间；在任何时间点，计算结点和存储结点中存在一个作为主存储控制器，整体管理整个虚拟存储空间，对外提供一个存取本虚拟存储空间数据的入口；计算型任务运行在计算结点上，如果一段时间没有计算型任务，则关闭计算结点，把数据存取型任务放到存储结点上执行；一旦有计算任务到达本虚拟存储服务器，则启动计算结点。

主权项

一种带主存储管理器的虚拟存储服务器系统，其特征在于，所述系统包括主存储管理器、一个计算节点和若干个存储节点，其中：所述计算节点包含CPU、内存、主板以及存储部件，所述存储部件由若干固态盘构成；所述存储节点包含一个低能耗存储控制器和一组磁盘；所述计算节点和存储节点之间通过网络互联，计算节点的存储空间和存储节点的存储空间共同构成一个虚拟存储空间；在任何时间点，计算节点和存储节点中存在一个作为主存储控制器，整体管理整个虚拟存储空间，对外提供一个存取本虚拟存储空间数据的入口；计算型任务运行在计算节点上，如果一段时间没有计算型任务，则关闭计算节点，把数据存取型任务放到存储节点上执行；一旦有计算任务到达本虚拟存储服务器，则启动计算节点；所述主存储管理器由若干个控制器和核心全局数据结构构成，其中：所述控制器包括I/O选择器、域文件分配器、负载监控和能耗调度器、数据预取器和一致性控制器，其中所述I/O选择器用于根据请求文件名通过域文件分配表(Domain File Allocation Table，DFAT)查询该文件相应的物理位置；所述域文件分配器用于在写过程中根据文件大小和存储节点上的负载选择分配的存储节点；所述负载监控和能耗调度器用于监测每次文件操作，维护热文件表(Hot Files Table，HFT)；所述数据预取器用于负责对SSD中数据的预取；所述一致性控制器用于保证计算节点和存储节点数据上的一致；所述核心全局数据结构包括域文件分配表、热文件表、缓存文件表，其中DFAT表以条目的方式记录全局文件GFileID和物理子文件SCID之间的映射关系，SCID包含存储节点和内部文件ID两个部分；其中DFAT表中至少包括L字段、S字段、S#字段、Ver字段、B字段；其中L表示该文件是否在计算节点上；S表示是否是分条文件；S#表示分配编号，Ver表示版本域，B表示文件最新版本是否已经同步；所述热文件表，用于记录每个文件的最后存取时间、创建时间、上一个统计段存取次数以及记录数据处理程序处理的文件集合，以方便文件预取到计算节点中；所述缓存文件表(Buffered Files Table，BFT)，用于记录缓存在SSD中的文件。