數據分級磁盤位置優化系統和方法技術方案

本公開涉及具有數據分級和磁盤放置優化的磁盤驅動器系統和方法。一般地，該系統和方法包括連續確定多個磁盤驅動器上數據的成本，確定是否有數據要從磁盤驅動器上的第一位置移到磁盤驅動器上的第二位置，以及將存儲在第一位置的數據移到第二位置。第一位置是比相對于第二磁盤驅動器中心定位的第二位置更同心地靠近第一磁盤驅動器中心的數據磁道。在一些實施例中，第一和第二位置在同一磁盤驅動器上。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】相關申請交叉引用本申請要求2006年5月24日提交的美國臨時專利申請No.60/808,058的優先權，其全部內容通過引用結合于此。專利
本公開的各個實施例一般涉及磁盤驅動器系統和方法，尤其涉及具有允許用戶配置磁盤類別、獨立冗余磁盤陣列(RAID)級別、及磁盤放置優化以最大化系統的性能和保護的數據分級的磁盤驅動器系統和方法。專利技術背景虛擬卷使用來自多個磁盤的存儲塊來創建卷和在多個磁盤上實現RAID保護。使用多個磁盤允許虛擬卷大于任一磁盤，而且使用RAID針對磁盤損壞提供保護。通過使用一部分磁盤，虛擬化還允許多個卷共享一組磁盤上的空間。磁盤驅動器制造商已開發出區位記錄(ZBR)及其它技術來更好地利用磁盤的表面積。外磁道上相同角度的旋轉比內磁道覆蓋更長空間。如示出一磁盤的ZBR扇區密度為100的圖1所示，磁盤包括其中當磁盤向外磁道移動時扇區數量增加的不同區域。與最里面的磁道相比，磁盤最外面的磁道可包括更多扇區。而且最外面的磁道以更高速率傳送數據。具體地說，磁盤保持恒定旋轉速率而與磁道無關，使得在輸入/輸出(I/O)針對最外面磁道的給定時段內磁盤能傳送更多數據。磁盤將用來服務I/O的時間分成三個不同部分：尋道、旋轉、及數據傳送。尋道等待、旋轉等待、及數據傳送時間取決于磁盤的I/O負荷和磁頭的先前位置而不同。相對來說，尋道和旋轉等待時間比數據傳送時間長-->得多。如本文所使用的尋道等待時間可包括將磁頭從當前磁道移到下一I/O的磁道所需的時間長度。如本文所使用的旋轉等待時間可包括等待所需數據塊旋轉到磁頭下方的時間。旋轉等待時間一般短于尋道等待時間。如本文所使用的數據傳送時間可包括用來向/從盤片傳送數據的時間。這部分代表磁盤I/O三部分中的最短時間。存儲區域網絡(SAN)和上述磁盤I/O子系統已使用縮小地址范圍來最大化每秒輸入/輸出(IOPS)用于性能測試。使用縮小的地址范圍通過物理限制磁頭必須行進的距離來減少磁盤的尋道時間。圖2示出當所訪問的邏輯塊地址(LBA)范圍增加時IOPS變化的示例曲線圖200。如圖3中的磁盤磁道分配300的示意圖中所示，先前SAN實現已經允許在卷級別按磁道對磁盤空間優先化。這使卷在創建時被指派到磁盤的一部分。將更高性能需求的卷放置在最外面磁道上以最大化系統性能。將較低性能需求的卷放置在磁盤的內磁道上。在這樣的實現中，不論是否使用，整個卷都被放置在一組特定磁道上。這種實現沒有對最外面磁道上的卷使用不頻繁的部分，或對最里面磁道上的卷使用頻繁的部分尋址。通常卷的I/O方式在整個LBA范圍上是不均勻的。通常，I/O集中在卷內有限數量的地址上。這產生的問題是，高優先級卷的訪問不頻繁的數據使用最有價值的外磁道，而低優先級卷的使用頻繁的數據使用內磁道。圖4描述卷I/O取決于LBA范圍而不同。例如，一些LBA范圍服務相對重載的I/O?410，而其它服務相對輕載的I/O?440。卷1?420對LBA范圍1和2比對LBA范圍0、3和4服務更多I/O。卷2?430對LBA范圍0服務更多I/O而對LBA范圍1、2和3服務更少I/O。將卷1?420的全部內容放置在更好性能的外磁道上不能利用LBA范圍0、3和4的外磁道的全部潛能。該實現沒有針對卷內的I/O方式來優化分頁級別。因此，在本領域中需要具有能允許用戶配置磁盤類別、獨立冗余磁盤陣列(RAID)級別、以及磁盤放置優化以最大化系統性能和保護的數據分級(data?progression)的磁盤驅動器系統和方法。本領域中還需要優化磁盤放置，其中卷的訪問頻繁的數據部分放置在磁盤的最外面磁道上，而卷的訪問不頻繁的數據部分放置在磁盤的內磁道上。-->專利技術概要在一實施例中，本專利技術是磁盤驅動器系統中的一種磁盤位置優化的方法。該方法包括：連續確定多個磁盤驅動器上數據的成本，確定是否有數據要從磁盤驅動器上的第一位置移動到磁盤驅動器上的第二位置，以及將存儲在第一位置的數據移動到第二位置。第一位置是比相對于第二磁盤驅動器中心定位的第二位置更同心地靠近第一磁盤驅動器中心的數據磁道。在一些實施例中，第一和第二位置在同一磁盤驅動器上。在另一實施例中，本專利技術是具有RAID子系統和磁盤管理器的磁盤驅動器系統。該磁盤管理器配置成連續確定該磁盤驅動器系統的多個磁盤驅動器上數據的成本，連續確定是否有數據要從磁盤驅動器上的第一位置移到磁盤驅動器上的第二位置，以及將存儲在第一位置的數據移到第二位置。如上所述，第一位置是比相對于第一磁盤驅動器中心或第二磁盤驅動器中心定位的第二位置更同心地靠近第一磁盤驅動器中心的數據磁道。在又一個實施例中，本專利技術是能夠進行磁盤位置優化的磁盤驅動器系統。該磁盤驅動器系統包括用于存儲數據的裝置和用于連續檢查該用于存儲數據的裝置上的多個數據以確定是否有數據要從第一位置移到第二位置。該系統還包括用于將存儲在第一位置的數據移到第二位置的裝置。第一位置是位于用于存儲數據的裝置中比第二位置有更高性能機械位置的數據磁道。雖然公開了多個實施例，對本領域普通技術人員而言從示出和描述本專利技術說明性實施例的以下詳細描述中本專利技術的其它實施例將變得顯而易見。如可理解地，在不背離本專利技術的精神和范圍的情況下本專利技術能在各個明顯方面修改。因此，應當認為附圖和詳細說明本質上是說明性的而不是限制性的。附圖簡述雖然本說明書具有特別指出和明確要求被認為是構成本專利技術實施例的權利要求，但相信從連同附圖作出的以下描述中本專利技術將能被更好理解，-->其中：圖1示出常規的區位記錄磁盤扇區密度。圖2示出當所訪問的LBA范圍增大時常規的I/O速率。圖3示出在卷級別按磁道進行的常規磁盤空間優化。圖4示出取決于LBA范圍的不同卷的I/O。圖5示出根據本專利技術原理的用于數據分級操作的可訪問數據分頁的實施例。圖6是根據本專利技術原理的混合型RAID瀑布數據分級的實施例的示意圖。圖7是根據本專利技術原理的數據分級處理的實施例的流程圖。圖8示出根據本專利技術原理的數據庫示例的實施例。圖9示出根據本專利技術原理的MRI圖像示例的實施例。圖10示出根據本專利技術原理的高級別磁盤驅動器系統中的數據分級的實施例。圖11示出根據本專利技術原理將各種RAID設備上的卷數據放置在磁盤組的不同磁道上的實施例。詳細描述本公開的各個實施例一般涉及磁盤驅動器系統和方法，尤其涉及具有本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種在磁盤驅動器系統中進行磁盤位置優化的方法，包括：　確定所述磁盤驅動器系統的多個磁盤驅動器上的多個數據各自的成本；　確定是否有數據要從所述多個磁盤驅動器上的第一位置移到所述多個磁盤驅動器上的第二位置；以及　將所述第一位置 上存儲的數據移至所述第二位置；　其中所述第一位置是比相對于第二磁盤驅動器中心定位的所述第二位置更同心地靠近第一磁盤驅動器中心的數據磁道。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】US 2006-5-24 60/808,0581.一種在磁盤驅動器系統中進行磁盤位置優化的方法，包括：
確定所述磁盤驅動器系統的多個磁盤驅動器上的多個數據各自的成本；
確定是否有數據要從所述多個磁盤驅動器上的第一位置移到所述多個磁
盤驅動器上的第二位置；以及
將所述第一位置上存儲的數據移至所述第二位置；
其中所述第一位置是比相對于第二磁盤驅動器中心定位的所述第二位置
更同心地靠近第一磁盤驅動器中心的數據磁道。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述多個數據各自的所述成
本基于所述數據的所述訪問模式。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，確定是否有數據要從所述多
個磁盤驅動器上的第一位置移到所述多個磁盤驅動器上的第二位置包括確定
所述第一位置上的數據是否具有適于移至所述第二位置的訪問模式。
4.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一和第二磁盤驅動器
相同而且所述第二位置是位于所述第一磁盤驅動器上的數據磁道。
5.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述多個磁盤驅動器上的所
述多個數據包括來自分配到卷中的多個RAID設備的數據。
6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述多個磁盤驅動器上的所
述多個數據各自包括卷的子集。
7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：
確定是否有數據要從所述多個磁盤驅動器上的第三位置移到所述多個磁
盤驅動器上的第四位置；以及
將所述第三位置上存儲的數據移至所述第四位置；
其中所述第三位置是比相對于第四磁盤驅動器中心定位的所述第四位置
更同心地遠離第三磁盤驅動器中心的數據磁道。
8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，多個數據各自的所述成本基
于所述數據的所述訪問模式和所述數據類型的至少一個。
9.如權利要求8所述的方法，其特征在于，如果所述數據包括歷史快照
數據則將數據從所述第三位置移至所述第四位置。
10.如權利要求8所述的方法，其特征在于，所述第三和第四磁盤驅動...

【專利技術屬性】
技術研發人員：LE阿茨曼，MJ凱勒曼，
申請(專利權)人：克姆佩棱特科技公司，
類型：發明
國別省市：US[美國]