[发明专利]一种动态数据布局方法

说明书

本发明为一种动态数据布局方法，该方法采用一种组内磁盘数不同的分组方式，动态地对数据进行布局，在满足数据传输带宽要求下，实现节能的目的，克服了现有技术中由于物理设备级存储节能研究仅仅考虑单个磁盘的能耗的不足。因此，本发明能够有效提高存储系统的性能，非常适用于以写请求为主的存储系统，尤其适用于负载变化不是很大的存储系统，比如小城市视频监控系统，存档归案系统等。

技术领域

本发明涉及一种数据存储方法，特别是涉及一种动态数据布局的方法，属于数据存储领域。

背景技术

随着互联网的普及和飞速发展，数据总量呈几何级数增长趋势，对数据进行高效率的存储、管理和使用已经成为各行各业关注的重点，对于网络存储系统的各方面的要求都空前提高。随着网络存储技术的发展，网络信息存储系统在高可用性、高性能、可扩展性、低成本等方面得到了显著的提高，网络存储已成为计算机存储系统发展的必然趋势。存储需求的迅猛发展使工业界对磁盘容量，节能等方面提出了更高的要求，为此Chen P M等人提出了RAID技术(RAID:high-performance,reliable secondary storage[J].AcmComputing Surveys,1994,26(2):145-185.)。然而随着大数据的发展，传统RAID技术由于总开启固定数量的磁盘，在磁盘节能方面存在先天不足，对于负载会有变化的存储环境并不适应，基于此，本发明提出了一种动态数据布局的方法。

发明内容

本发明的目的在于针对传统RAID阵列在进行数据存储时能耗方面的局限性，提出一种动态的数据布局方法，降低数据存储时的能耗，节约整个存储系统的成本。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种动态数据布局方法，该方法的步骤是：

第一步、根据不同应用场合的负载情况及所拥有的数据盘总数量M，将整个RAID阵列中的数据盘分为N个磁盘组，每个磁盘组中数据盘的数量均不相同，将N个磁盘组按照数据盘数量从小到大依次排列，依次记为G0，G1，...，GN-1；同时为每个磁盘组设置磁盘组变化阈值，共有N-1个阈值，依次记为load0,load1,...,loadN-2，且load0load1load2...loadN-2，其中loadN-2不大于相应应用场合的负载最大值，load0大于相应应用场合的负载最小值；

第二步、判断当前的负载是否大于load(x)且小于load(x+1)，其中x＝0且x＝N-1，找到当前负载所处的负载区间范围，并选定该区间范围所对应的磁盘组进行数据存储；即如果当前的负载大于load(x)且小于load(x+1)，则选择磁盘组Gx进行数据存储；

第三步、将待存储数据按顺序依次存入第二步选定的磁盘组内，校验盘对存入的数据进行正常校验；

第四步、当负载发生变化时，根据第二步重新选择合适的磁盘组，并将变化后的数据存入该磁盘组内；

第五步、当所选定的磁盘组的存储空间用完后，从最早存入的数据依次回收空间，直到满足当前需要存储数据的要求为止。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)降低整个磁盘阵列的能耗。由于数据动态的在N个分组间进行循环存储，当带宽要求较低，数据传输率降低时，数据存入磁盘数相对较少的分组，此时组内并行的磁盘数减少，能耗降低。而传统的RAID底层布局是将所有磁盘都打开，这样即使在数据传输率低的时候能耗不会降低。

2)降低存储系统的冷却成本。本发明能够有效地降低存储设备的能耗，由此产生的热量也相应的降低，进而降低存储系统的冷却成本。

3)降低磁盘的故障率。因能耗降低，磁盘产生的热量也相应地减少，因此，带来磁盘温度的有效降低，使磁盘故障率降低，延长了磁盘的使用寿命。