[发明专利]一种日志映射的块设备精简配置方法

权利要求书

1.一种日志映射的块设备精简配置方法，其特征在于，所述方法包括：

硬盘数据布局步骤：将存储资源格式化，将硬盘数据布局进行资源池化管理，以支持精简配置的资源分配及日志映射信息的存储和管理；

精简配置资源管理步骤：基于所述资源池化的硬盘，将数据按照存储资源写时按需分配方式顺序写入所述硬盘的下一空闲资源，并生成写操作相应的映射信息；

映射信息日志化步骤：将所述写操作映射信息按照追加分配方式进行日志化存储，并基于异步更新方式进行所述映射信息的修改操作，以实现多用户多虚拟卷并发顺序的数据写入。

2.根据权利要求1所述日志映射的块设备精简配置方法，其特征在于，所述方法还包括：

系统自举和恢复步骤：基于两级检查点方法和动态日志区管理方法，实现所述存储资源的写时分配加速，及系统自举快速恢复和系统崩溃快速恢复。

3.根据权利要求1所述日志映射的块设备精简配置方法，其特征在于，所述单位包括：

粒：用于存储资源管理的最小单位；

段：由固定数量的多个连续的所述粒组成的定长资源，包含：数据和反向映射表。所述反向映射表用于持久存储所述段中用于数据的所述粒的反向映射信息，所述反向映射信息用于从硬盘地址查询获得虚拟地址；

簇：由固定数量的多个连续的所述段组成的定长资源，存储池向动态日志区分配资源的单位，包括：簇编号、空闲粒数量、可分配粒数量、空闲粒位图和时间戳；

硬盘元数据信息：用于所述系统自举和恢复步骤中读取的数据信息，包括：物理硬盘信息、存储池信息、虚拟卷信息、映射检索信息和空闲资源信息；

元数据卷：用于将正向映射表中的正向映射信息及其修改操作写入日志，所述元数据卷与虚拟卷一一对应。

4.根据权利要求3所述日志映射的块设备精简配置方法，其特征在于，所述反向映射表包含：虚拟粒号、校验信息、虚拟卷标识、释放的硬盘粒号和时间戳，所述校验信息用于检查存储数据的所述粒与所述粒的反向映射表是否完成，所述时间戳用于记录一个所述反向映射信息的生成时间，所述反向映射信息与数据采取异步写入方式。

5.根据权利要求3所述日志映射的块设备精简配置方法，其特征在于，所述正向映射表存储于主存中，用于存储从虚拟地址查询获得硬盘地址的正向映射信息，所述正向映射表包含区映射，所述区映射为连续的虚拟粒和连续的硬盘粒之间的映射，所述区映射包括：物理存储资源设备标志、物理起始粒编号、虚拟卷标志、虚拟起始粒编号和连续粒的数量。

6.根据权利要求1所述日志映射的块设备精简配置方法，其特征在于，所述精简配置资源管理步骤包括：

写操作步骤：基于资源写时分配和日志式分配策略，将数据按顺序追加写入硬盘，并生成映射信息；

读操作步骤：通过查找所述正向映射表的映射信息，进行数据读取。

7.根据权利要求1所述日志映射的块设备精简配置方法，其特征在于，所述映射记录日志化步骤包括：

映射信息写步骤：将所述写操作步骤生成的新的映射信息写入硬盘的所述反向映射表，成功后更新存储于主存中的所述正向映射表，并将所述正向映射表的映射信息异步写入日志；

映射信息延迟写入步骤：所述正向映射信息分组打包为所述粒大小的正向映射记录，所述正向映射记录的时间戳为打包时刻组中所有所述正向映射信息时间戳最小值；

映射信息修改步骤：通过解除映射和重新映射的所述映射记录，释放虚拟卷的存储资源或在所述虚拟卷之间进行映射关系转换；

映射信息回收步骤：正向映射记录写入日志结束后，回收旧的映射记录的存储资源，所述映射记录包含：所述正向映射记录、解除映射记录和重新映射记录。

8.根据权利要求6所述日志映射的块设备精简配置方法，其特征在于，所述基于资源写时分配和日志式分配策略包括：

将所述写操作划分为对齐写和非对齐写，所述对齐写为写入日志末尾下一个空闲块，所述非对齐写为写入上一次写入的日志位置，作为所述对齐写的补充。