混合存儲子系統技術方案

組合了固態驅動器（SSD）和硬盤驅動器（HDD）技術的存儲子系統提供低訪問等待時間和低復雜性。為SSD和HDD維持單獨的空閑列表，且文件系統數據的塊唯一地存儲在SSD或HDD上。當對該子系統進行讀取訪問時，如果該數據存在于SSD上，則返回該數據，但如果該塊存在于HDD上，則將其遷移到SSD上，且將HDD上的塊返回到HDD空閑列表。在寫入訪問時，如果該塊存在于SSD或HDD中，則蓋寫該塊，但如果該塊不存在于該子系統中，則將該塊寫到HDD。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及計算機系統內的存儲系統，且更具體地，涉及包括多個設備類型的混合存儲子系統，在該混合存儲子系統中，文件內容散布在這些設備類型之間。
技術介紹
在計算機存儲子系統中，由于存儲設備本身的等待時間(latency )不同，通常提供多個級別的存儲層次。緩存存儲器為處理器提供對數據的快速訪問，而主系統存儲器通常提供以較長等待時間的更大存儲。通常使用磁存儲技術實現的硬盤驅動器(HDD)系統提供了具有甚至更長的等待時間且通常較大容量的用于主系統存儲器的后備(backing)存儲。但是，在HDD級指導對HDD驅動系統的文件訪問。HDD級可以具有緩存文件的一部分的其自己的緩存，但整個文件位于HDD上，并且當在發生了第一訪問之后頻繁訪問時，緩存該文件的所有或一部分。 近來，從非易失性半導體存儲器中創建的固態驅動器(SSD)已經達到可靠性級別、容量和成本，以便其作為對HDD的替代的使用正變得實際。已經提出且實現了混合SSD/HDD存儲系統，其中，在SSD上存儲頻繁訪問的文件，而在HDD上存儲其訪問需求較不頻繁的文件。但是，這種策略不考慮由于在任何給定的時間段中可能正使用存儲系統的各種應用和操作系統而導致的文件系統訪問頻率的動態特性。已經米用了其他技術，涉及基于確定文件和表的相對訪問頻率的最近最少使用(LRU)或其他機制的盤內容的動態遷移，以便將最近最少使用的文件在層次中向下、即從盤/陣列的SSD部分向HDD部分遷移。這種機制改進了效率，但是如果實際上保留在SSD上的文件的僅一小部分被頻繁訪問，則可能在SSD中浪費大量空間。例如，大數據庫文件可能是在系統中最頻繁訪問的文件，但是實際上在很大的時間間隔期間，可能該數據庫的僅一小部分經歷訪問。可以避免上述問題的技術是使用盤/陣列的SSD部分作為軟件緩存。但是，這種實施方式向操作系統軟件引入了另一層復雜性且向該系統中引入了另一級別的訪問等待時間。因此，將期望提供一種提供低平均訪問等待時間以及低復雜性的管理方法和混合盤存儲系統。
技術實現思路
本專利技術被實現為管理包括較低等待時間塊存儲設備和較高等待時間塊存儲設備的混合存儲子系統的計算機進行的方法、計算機程序產品和計算機系統。該計算機系統是執行用于實行該方法的程序的計算機系統，且該計算機程序產品是用于實行該方法的程序。該方法對較低等待時間存儲設備和較高等待時間存儲設備維持單獨的空閑列表，且文件的塊唯一地存儲在較低等待時間設備或較高等待時間設備上。當對該子系統進行讀取訪問時，如果數據存在于較低等待時間設備上，則返回該數據，但如果塊存在于較高等待時間設備上，將其遷移到較低等待時間設備，且將較高等待時間設備上的塊返回到較高等待時間設備空閑列表。在寫入訪問時，如果塊存在于較低等待時間設備或較高等待時間設備中，則蓋寫該塊，但如果該塊不存在于該子系統中，則將該塊寫到較高等待時間設備。附圖說明現在參考附圖僅通過例子來描述本專利技術的實施例，附圖中圖I是圖示包括其中實現根據本專利技術的實施例的技術的存儲子系統的聯網計算機系統的方框圖。圖2是根據本專利技術的實施例的存儲設備的方框圖。圖3是描繪根據本專利技術的實施例的程序中的數據結構的組織的圖。 圖4是根據本專利技術的實施例在存儲子系統中進行的寫入訪問操作的流程圖。圖5是根據本專利技術的實施例在存儲子系統中進行的讀取訪問操作的流程圖。圖6是根據本專利技術的實施例在存儲子系統中進行的遷移操作的流程圖。具體實施例方式本專利技術包括混合存儲子系統和設備，具體地包括由不同等待時間的多個塊存儲設備構成的存儲子系統。具體地，根據在此描述的本專利技術的實施例，諸如硬盤驅動器(HDD)的較長等待時間塊存儲設備與諸如固態驅動器(SSD)的較短等待時間塊存儲設備結合使用，以形成混合存儲子系統。較長等待時間塊存儲設備和較短等待時間塊存儲設備可以在相同外殼中集合，以提供具有本專利技術的優點的混合存儲設備。現在參考圖1，在方框圖中描述其中實現本專利技術的實施例的聯網計算機系統。工作站計算機系統10包括耦合于包含由CPU執行的程序指令的存儲器MEM的處理器CPU，該存儲器MEM包括存儲設備驅動器11A，該存儲設備驅動器IIA包括根據本專利技術的技術且還向由CPU執行的本地操作系統提供一般的存儲功能性。還繪出工作站計算機10為包括圖形顯示器Display和輸入設備Input Device,比如鼠標和鍵盤,用于與用戶接口相交互,該用戶接口包括用于交互在工作站計算機系統10內本地執行的應用以及由連接到網絡的其他計算機執行的應用的用戶接口。工作站計算機系統10還包括將處理器CPU與本地硬盤驅動器(HDD)存儲設備17A和固態驅動器(SSD) SSDl相接口的存儲控制器STC 14。設備驅動器IlA操作STC 14來提供工作站計算機系統10內的盤存儲功能性，且具體地，結合地使用SSD SSDl和HDD 17A來形成根據本專利技術的實施例的混合存儲子系統。設備驅動器IlA包括形成根據本專利技術的實施例的計算機程序產品的在存儲器MEM中存儲的程序指令。工作站計算機系統10還包括將工作站計算機系統10耦接到網絡15的網絡接口 NWI，該網絡15可以是完全無線、完全有線或任何類型的混合網絡。網絡存儲可經由網絡接口 NWI訪問，且通過網絡盤控制器(NWDC) 18提供。NWDC 18將諸如HDD 17B和17C以及SSD SSD2的遠程存儲耦合于網絡15，且包括耦合于存儲器MEMl的CPU CPU1，該MEMl以程序指令的形式存儲根據本專利技術的實施例的計算機程序產品，用于以設備驅動器IlC的形式實行本專利技術的技術。設備驅動器IIC通過將HDD 17B和17C與SSDSSD1結合操作以形成根據本專利技術的實施例的另一混合存儲子系統來實現根據本專利技術的實施例的技術。還示出具有至少一個服務器存儲器SMEM和服務器處理器SCPU的服務器架計算機系統12耦合于網絡15，且其還可以訪問由NWDC 18提供的混合存儲陣列，并且在一些情況下，如果由混合存儲子系統通過設備驅動器IlA實現的存儲空間在網絡15上共享，則其還可以訪問由SSD SSDl和HDD17A在工作站計算機系統10內提供的混合存儲子系統。通常與本專利技術一起使用的系統配置可以包括大量諸如工作站10的工作站計算機系統和大量諸如服務器架12的服務器架。在這種計算機系統內的存儲器可能通常還包括存儲設備的大陣列。但是，本專利技術的技術不依賴于規模，且因此也可以在較小的系統配置內實踐。網絡15可以包括無線局域網(WLAN)、有線局域網(LAN)、廣域網(WAN)或提供在工作站計算機系統10和服務器架12、存儲設備17A-17C、SSD SSDl和SSD2以及耦合于網、絡15的任何其他系統和設備之間的通信的任何其他適當互連。另外，本專利技術關注不限于特定計算機系統或網絡配置的備份和恢復功能性。最后，工作站計算機系統10、服務器架12、NWDC 18的規格和其具體存儲器MEM、MEM I、SMffl和設備驅動器IIA和IlC的定位不暗示特定的客戶端-服務器關系或層次組織，因為可以在分布式系統中采用本專利技術的技術，在該分布式系統中，不將具體機器標識為服務器，但至少一個機器提供根據本專利技術的實施例的諸如實現混合存儲子系統或設備的設備驅動器的程序或對象的實例和功能。現在參考圖2，示出本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：MC蔣，HL華，小羅伯特貝爾，MS斯里尼瓦斯，
申請(專利權)人：國際商業機器公司，
類型：發明
國別省市：