[发明专利]一种实现源卷与多个相关卷关联的方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机存储技术领域，尤其涉及一种实现源卷与多个相关卷关联的方法。

背景技术

随着存储和网络技术的不断发展，网络存储的容量成指数级增长。企业级的存储用户希望数据具有更高的可靠性，并且能够持续访问企业服务器管理的数据；同时，存储服务器的系统管理员也希望有更高效率的存储管理策略。

在企业级存储服务器的使用过程中，系统管理员希望存储资源能够动态调节，而不是在开始使用时就要预见某个存储资源在未来可能需要的容量。在某个存储资源即将耗尽时，能够在线扩容，保证数据的可持续性访问。

逻辑卷管理(LVM，Logical Volume Manager)提供了解决上述问题的方案。LVM是建立在硬盘和分区之上的一个逻辑层，用于提高磁盘分区管理的灵活性。图1所示为现有技术的具有逻辑卷管理的存储系统逻辑结构示意图。卷管理模块102在存储系统100中的位置处于前端协议驱动模块101之下，接收读取/写入命令，通过自身的功能，将读取/写入命令分发，经过缓存模块103到物理存储资源驱动模块104中。

通过LVM系统，管理员可以轻松管理磁盘分区。如：将若干个磁盘分区连接为一个整块的卷组(volume group)，形成一个存储池。管理员可以在卷组上随意创建逻辑卷组(logical volumes)，并进一步在逻辑卷组上创建文件系统。管理员通过LVM可以方便的调整存储卷组的大小，并且可以对磁盘存储按照组的方式进行命名、管理和分配，从而提高了存储管理的效率。

图2所示为逻辑卷管理物理区段到逻辑区段的映射关系示意图。逻辑卷管理模块102将物理卷(PV，Physical Volume)组成卷组(VG，Volume Group)，在卷组上划分逻辑卷(LV，Logical Volume)。在将PV分配给卷组之后，就可以创建任意大小的LV(只要不超过VG的大小)。为了实现物理卷到逻辑卷的映射关系，逻辑卷管理模块102还将物理卷和逻辑卷划分为更小粒度的区段，称为物理区段(PE，Physical Extent)和逻辑区段(LE，Logical Extent)。物理区段和逻辑区段总是一一对应的。

传统的逻辑卷映射主要通过如下两种方式：

方式一：将单一的逻辑卷通过LUN映射到服务器端，对该逻辑卷进行读写使用；

方式二：将多个逻辑卷合并成更大容量的实体，通过LUN映射到服务器进行使用。

这两种方式实际上都是一对一的映射。图3示出了现有技术中的卷映射示意图。卷管理模块302将逻辑卷303映射到服务器301进行使用，逻辑卷303可以是单一逻辑卷，也可以是多个逻辑卷合并成的实体。

这两种方法在进行存储的高级功能使用时，均存在不足。在各种存储高级功能(镜像、快照、克隆、重复数据删除)的应用中，通常会将源卷和一个或多个目的卷相联系，例如：快照就存在多个快照卷(目的卷)与源卷相关联；在传统的方式下，很难维护这种非结构化的关系。

发明内容

本发明提供了一种实现源卷与多个相关卷关联的方法，可以为实现存储高级功能提供便利。

本发明实施例提供的一种实现源卷与多个相关卷关联的方法，源卷要与n个相关卷建立关联，n为自然数；其特征在于，建立n个虚拟卷，所述源卷、n个虚拟卷以及n个相关卷组成n+1级二叉树；其中，

第1虚拟卷作为源卷和第1相关卷的父节点，源卷作为第1虚拟卷的左子节点，第1相关卷作为第1虚拟卷的右子节点；

第i+1虚拟卷作为第i虚拟卷和第i+1相关卷的父节点，第i虚拟卷作为第i+1虚拟卷的左子节点，第i+1相关卷作为第i+1虚拟卷的右子节点，i为小于n的自然数；

将第n虚拟卷映射到服务器端进行读写。

较佳地，该方法进一步包括：

第n虚拟卷接收到来自服务器的IO请求，复制一个新的IO请求，发给自身左子节点；同时根据虚拟卷自身的逻辑，生成一个新的IO请求，发送到自身的右子节点

第i虚拟卷接收到来自服务器的IO请求，复制一个新的IO请求，发给自身左子节点；同时根据虚拟卷自身的逻辑，生成一个新的IO请求，发送到自身的右子节点；

源卷接收到来自第1虚拟卷的IO请求，执行IO操作，并向第1虚拟卷返回IO完成反馈；

第i虚拟卷收到来自自身左子节点和右子节点的IO完成反馈后，将反馈发送到自身的父节点；

第n虚拟卷同时接收到来自自身左右子节点的IO完成反馈后，将该IO完成的反馈发送给服务器。