[发明专利]数据存储系统和碎片整理方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机实现的数据存储，更特别地，涉及对于这样的数据存储的数据的碎片整理。

背景技术

更新数据存储系统的串行设备上的数据存储通常导致被称为碎片化的现象发生，数据存储系统的两个示例是磁盘存储和RAID（独立磁盘冗余阵列）系统。例如，当诸如数据集的文件第一次被创建时，如果可以得到毗连区，诸如磁盘或RAID系统上的一系列磁道或柱面，则计算机实现的系统将使该文件被分配给该毗连区。然而，当用户添加第一文件的数据或更新第一文件的数据时，在该盘上的另一物理位置处的一些额外的空间被分配用于添加或更新，并且该文件的过时部分可以被删除，从而既由于删除而导致原始文件的数据的碎片化，又由于数据的放置而导致添加的或更新的数据的碎片化。

随着更多的数据和文件被添加、删除和修改，碎片化趋向于随时间积聚。因此，开发了碎片整理算法，这些碎片整理算法对碎片化数据进行分析，并且以将数据的部分放置在删除区域中以重组该数据的方式移动数据，从而使得该数据既更加毗连，又在适当的序列中。碎片整理算法的若干示例中的几个包括Dino Software的“Real Time Defrag”、Computer Associates的“Compaktor”和International Business Machines Corp.的“DFDSS Defrag”。

在本文中，术语“自由空间”用作本领域术语，该术语表示其数据已被删除的存储空间或所添加的没有数据的存储空间，从而使得该空间“自由”并且可用于存储数据。

发明内容

提供对于对数据存储系统的数据进行碎片整理的请求做出响应的方法、数据存储系统和计算机程序产品。

在一个实施例中，在包括至少一个存储控件和其中数据以卷的形式存储的数据储存器的计算机实现的数据存储系统中，至少多个卷具有至少一些自由空间，并且多个卷的组构成池，以下步骤被执行：

发起数据从池的迁移以生成额外的自由空间；

在数据的迁移之后，计算池的数据的碎片化；

确定池的现存自由空间的量；

将现存自由空间的量与自由空间阈值进行比较，自由空间阈值与所计算的碎片化相关；

如果所述比较指示自由空间的量低于阈值，则将溢出卷添加到池中；并且

否则，保持池完整不变，而不添加溢出卷；以及

发起对池的碎片整理。

在另一实施例中，另外将溢出卷（如果有的话）识别为临时卷，并且在对池进行碎片整理之后，从池移除这些溢出卷。

在又一实施例中，其中，自由空间阈值包括标称阈值，所计算的碎片化调整自由空间阈值以增大或减小自由空间阈值。

在另一实施例中，该调整包括值的范围。

在又一实施例中，值的范围在与所计算的碎片化的索引相关的值之间调整。

在另一实施例中，根据以下公式确定自由空间阈值（T）：

(T)=(池的总存储容量)×(标称阈值)×{0.5至1.5的范围}

其中，所述范围内的值基于所计算的碎片化的索引。

在另一实施例中，所计算的碎片化的索引是添加到所述范围的底部的从0至1.0的值。

在又一实施例中，所计算的碎片化是碎片的估计数量与池的数据存储容量的比率。

在另一实施例中，数据包括具有多个数据集的卷，每个数据集具有至少一个数据区间，并且其中，根据池的数据区间的数量减去池的数据集的数量来确定碎片的估计数量。

为了更充分地理解本发明，应当参照以下结合附图进行的详细描述。

附图说明

图1是示出由不同类型的计算和数据存储设备构成的计算机实现的系统的一个实施例的高级框图；

图2是示出用于提供对图1的多个数据存储设备中的至少一个数据存储设备的碎片整理的计算机实现的系统的一个实施例的高级框图；

图3是描绘操作图1和图2的系统的示例性方法的流程图；

图4是图1和图2的系统的数据卷的图解说明；和

图5是图1和图2的系统的数据卷的另一图解说明。

具体实施方式

在以下关于附图的描述中以优选实施例描述本发明，在附图中，相似的编号表示相同的或类似的元件。尽管就用于实现本发明的目标的最佳模式对本发明进行描述，但是本领域技术人员将意识到，可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下鉴于这些教导来实现各种变型。