[发明专利]一种逻辑区段和物理区段之间映射关系的记录方法

说明书

技术领域

本发明涉及存储技术领域，特别涉及一种逻辑区段和物理区段之间映射关系的记录方法。

背景技术

随着信息时代的不断发展，信息的容量成指数级增长，对存储资源的需求越来越大。在传统的存储管理中是预先估计存储资源的需求，然后划分逻辑卷给用户使用。然而这种存储资源的需求估计往往超出实际使用的需求容量，导致了存储资源的浪费，提高了存储成本。

对此，人们开发了自动精简配置技术，即按照实际使用进行分配物理存储空间，随着用户写入的数据越来越多，实际存储空间逐渐自动增加，从而有效提高了存储资源的利用率。

但是对于自动精简配置的引入，另一个问题逐渐显现，即逻辑区段和物理区段之间映射关系的的记录问题。

图1是现有技术的逻辑区段和物理区段之间映射关系的的描述方法示意图。如图1所示，一个存储系统由3个磁盘阵列(RAID0、1、2)构成一个存储资源池(SP，Storage Pool)，LV0和LV1是基于SP创建的两个逻辑卷(LV)。SP按照设定的存储粒度大小划分为多个物理区段(PE，Physical Extent)。LV也由与存储粒度大小一致的逻辑区段(LE，Logical Extent)组成，其中LV0采用了自动精简配置，因此SP分配给LV0的实际空间小于其申请的空间(斜线覆盖部分为已申请但未分配给LV0的空间)。LV1未采用自动精简配置，因此不存在已申请但未分配的空间。

对于图1所示的方法，记录磁盘的配置情况时，需要使用一个位图表(PEBitmap)描述PE是否被占用，其中“1”表示对应的PE已分配给LV，0表示空闲。同时，在PE分配结束后，对于LV也需要记录一个映射表，用于记录LE与PE之间的映射关系，每个LE中的数字表示其对应的PE的编号，如LV0的第1个LE中的数字为“0”表示其对应存储池编号为“0”的PE，同理第2个LE对应存储池编号为“6”的PE，第3个LE对应存储池编号为“7”的PE。

由于采用位图表的方式描述PE是否被占用时，位图表的大小与SP的容量和存储粒度相关，在存储粒度一定的情况下，SP越大，位图表的数据量越大，在SP容量一定的情况下，存储粒度越小，位图表的数据量也越大。同样，记录LE和PE映射关系的映射表，也与LV的容量和存储粒度相关，在存储粒度一定的情况下，SP越大，记录LE和PE映射关系的映射表的数据量越大，在SP容量一定的情况下，存储粒度越小，记录LE和PE映射关系的映射表的数据量也越大。

因此，在现有技术中，随着磁盘存储容量的增加，用于记录LE和PE映射关系等逻辑区段和物理区段之间映射关系的的数据量将会越来越大，所需要的内存空间越来越大，而受限于内存空间大小，目前记录LE和PE映射关系的方法往往无法适应采用较低存储粒度的存储系统。另外，由于自动精简配置技术需要随实际需求空间的增加而为LV分配具体的PE，当一个SP存在多个采用自动精简配置的LV，且同时有IO读写时，可能会导致分配LE对应的PE时，之间映射关系时散列，而不是连续的，造成IO性能降低。

发明内容

本发明实施例提供一种逻辑区段和物理区段之间映射关系的记录方法，能够减少用于记录逻辑区段和物理区段之间映射关系的数据量。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

由上述的技术方案可见，本发明的这种逻辑区段和物理区段之间映射关系的记录方法，采用段(Segment)的描述方式记录LE和PE的映射关系，该段描述方式与SP容量和LV容量无关，可以大大降低用于记录LE和PE的映射关系的数据量，减少内存占用，进而在有限的内存情况下，可以降低存储粒度，提高存储资源的使用效率。另外，本发明进一步通过缺失预分配，使当采用自动精简配置的多个LV同时发生读写缺失时(需要使用到已申请但尚未实际分配的PE)，减少LE与PE之间映射关系的散列现象，提高了IO性能，并进一步减少由映射散列引起的记录LE和PE的映射关系时所需数据量的增加。

附图说明

图1为现有逻辑区段和物理区段之间映射关系的记录方法示意图；

图2为本发明实施例的逻辑区段和物理区段之间映射关系的记录方法示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。