[发明专利]用于保护信息使能的存储卷的后台初始化

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年4月29日提交的美国临时专利申请No.61/817,166的权益，该申请的内容明确地通过引用并入本文。

本申请要求2013年7月31日提交的美国专利申请No.13/956,013的权益，该申请的内容明确地通过引用并入本文。

技术领域

所公开的技术的至少一个实施例涉及数据存储系统，更具体地，涉及用于对保护信息(PI)使能的存储卷执行后台初始化的系统和方法。

背景技术

网络存储控制器是用于代表网络上的一个或多个主机存储和检索数据的处理系统。存储控制器代表一个或多个主机进行操作以在一组大容量存储装置(例如，基于磁或光存储的盘、固态驱动器或带)中存储和管理数据。一些存储控制器被设计为通常像在附网存储(NAS)环境下使用的文件服务器的情况那样，服务于来自主机的文件级别请求。其他存储控制器被设计为与在存储区域网络(SAN)环境下使用的存储控制器一样地服务于来自主机的块级别请求。

还有的其他的存储控制器能够像加利福尼亚州森尼韦尔市的NetApp公司制造的各种存储控制器的情况那样，服务于文件级别请求和块级别请求两者。

存储控制器常用的功能是存储子系统的初始化。在一些实现中，存储控制器可以使存储子系统的(一个或多个)驱动器上的存储空间中的一些或全部在这些驱动器一旦被适当地初始化就可供客户端系统使用。例如，这些驱动器中的每个可以被实现为单个驱动器、多个驱动器(例如，RAID组)或(一个或多个)大容量存储装置。大容量存储子系统中的信息存储可以被实现为一个或多个存储卷，所述存储卷包括合作定义所述(一个或多个)卷上的卷块编号(VBN)空间的总体逻辑布置的物理存储驱动器(例如，盘)集合。每个逻辑卷一般，但不一定，与它自己的文件系统相关联。

逻辑卷/文件系统内的驱动器可以被组织为一个或多个组，其中，每个组可以被作为独立(或廉价)磁盘冗余阵列(RAID)操作。大多数RAID实现(例如，RAID-6级别实现)通过数据“条”在RAID组中的给定数量的物理驱动器上的冗余写入以及关于条状数据的奇偶校验信息的适当存储来提高数据存储的可靠性/完整性。然而，必须例如使用中间可用格式(IAF)后台初始化处理来对RAID卷进行初始化。IAF后台初始化处理确保在被客户端系统通过下述方式使用(例如，读取或写入)之前(或者与此同时)RAID卷上的奇偶校验是一致的：读取未初始化区域中的数据(例如，条状数据)，计算奇偶校验信息，并且将计算的奇偶校验信息存储在RAID组中的适当的物理盘上。

在引入保护信息(PI)使能的RAID卷的情况下，IAF处理必须确保物理驱动器上的所有块都包含正确的PI。PI信息通常包括指示逻辑块地址的参考标签字段，这些逻辑块地址在一些配置(例如，具有类型-1保护的RAID卷)中在驱动器上的条段之间是不连续的。在这些配置中，IAF后台初始化过程限于单个条段的输入/输出“I/O”大小，因为PI被顺序地插入在驱动器信道中。因此，PI使能的RAID卷的引入防止后台初始化过程读取和/或写入大的数据组块以插入和/或验证保护信息。

不幸的是，因为IAF过程限于单个条段的I/O大小，所以IAF后台初始化过程可能要花大约多个月或更长时间来初始化大型存储系统。该问题可能是由于驱动器头在存储子系统的盘阵列处的移动过大而导致的。此外，在后台初始化处理期间，初始化的区域的主机I/O的性能严重降低。

附图说明

本发明的一个或多个实施例在附图中以举例的方式被例示，而非限制，在附图中，相似的标号指示类似的元件。

图1是例示网络存储系统的例子的框图。

图2是例示可以实现一个或多个网络存储服务器的存储控制器的例子的示图。

图3示意性地例示存储服务器中的存储操作系统的架构的例子。

图4例示用于对保护信息使能的存储卷执行后台初始化的示例方案。

图5例示基于保护信息使能的RAID的系统上的各种数据组块的示例内容。

图6例示用于插入保护信息的示例技术。

图7例示包括从基于保护信息使能的RAID的系统并行地读取数据的多个条段的示例初始化处理。

图8例示包括将数据的多个条段并行地写入到基于保护信息使能的RAID的系统的示例初始化处理。

图9例示用于基于保护信息使能的RAID的系统的示例后台初始化处理。

具体实施方式