專利名稱：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)實(shí)體之間的數(shù)據(jù)遷移的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，更具體地說，涉及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)實(shí)體之間的數(shù)據(jù)遷移。
技術(shù)背景
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)實(shí)體可以具有各種性能能力和成本點(diǎn)。例如，高速緩沖存儲(chǔ)器可以快速訪問數(shù)據(jù)和保存數(shù)據(jù)，但成本相當(dāng)高。磁盤驅(qū)動(dòng)器具有較慢的訪問時(shí)間(歸因于尋道時(shí)間)，但相當(dāng)廉價(jià)。閃速存儲(chǔ)器是一種非易失性順序半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，因而不能支持DMA(直接存儲(chǔ)器存取)數(shù)據(jù)傳送。從而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知，閃速存儲(chǔ)器可被布置成SSD (固態(tài)驅(qū)動(dòng)器)。SSD閃速存儲(chǔ)器具有較低的等待時(shí)間，但帶寬不高，從而本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知， 從性能的觀點(diǎn)來看，介于磁盤驅(qū)動(dòng)器和高速緩沖存儲(chǔ)器之間，另外從成本的觀點(diǎn)來看，也介于磁盤驅(qū)動(dòng)器和高速緩沖存儲(chǔ)器之間。
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的控制器(也稱為存儲(chǔ)控制器和服務(wù)器)一般響應(yīng)于讀取和寫入請(qǐng)求，控制對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)和存儲(chǔ)器的訪問。存儲(chǔ)控制器可把數(shù)據(jù)引導(dǎo)到高速緩沖存儲(chǔ)器、非易失性存儲(chǔ)器、SSD閃速存儲(chǔ)器、和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，諸如RAID (獨(dú)立磁盤冗余陣列)、JBOD (簡(jiǎn)單磁盤捆綁)、和其它冗余水平的磁盤驅(qū)動(dòng)器。
例如，諸如DS8000的IBM ESS (企業(yè)存儲(chǔ)服務(wù)器)具有計(jì)算機(jī)實(shí)體、高速緩沖存儲(chǔ)器、非易失性存儲(chǔ)器等的冗余群集，響應(yīng)于主機(jī)以虛擬方式保存數(shù)據(jù)，跟蹤實(shí)際數(shù)據(jù)以便隨后檢索。數(shù)據(jù)一般是按控制器指示保存的，以便請(qǐng)求實(shí)體可以得到，或者使請(qǐng)求實(shí)體可以得到所述數(shù)據(jù)，如在活動(dòng)的突發(fā)中可能馬上再次需要的那種數(shù)據(jù)被保存在速度較快的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，而大部分的數(shù)據(jù)被保存在速度較慢的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。在一個(gè)例子中，速度較慢的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器是磁盤驅(qū)動(dòng)器，而速度較快的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器是SSD閃速存儲(chǔ)器。
數(shù)據(jù)可按照大小恒定或者可變的各種數(shù)據(jù)單元排列。在一個(gè)例子中，數(shù)據(jù)以被稱為“盤區(qū)”的數(shù)據(jù)單元排列。在再一個(gè)例子中，數(shù)據(jù)以被稱為“數(shù)據(jù)集”的數(shù)據(jù)單元排列。在另一個(gè)例子中，數(shù)據(jù)以被稱為“扇區(qū)”的數(shù)據(jù)單元排列。另一個(gè)例子與尋址相關(guān)，并被稱為 “LUN”(邏輯單元)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道其它例子。從而，這里使用的通用術(shù)語是“組” 或“多組”。發(fā)明內(nèi)容
各種方法、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)控制器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的目的在于在最初把數(shù)據(jù)放入各種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)實(shí)體之后，遷移數(shù)據(jù)。
在一個(gè)實(shí)施例中，一種遷移數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的方法，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)包括具有較高速度的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，并且包括其它數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，所述方法包括下述步驟識(shí)別至少一組數(shù)據(jù)，該至少一組數(shù)據(jù)使得多個(gè)時(shí)間間隔中的每個(gè)時(shí)間間隔中的至少一個(gè)指示的I/O 活動(dòng)出現(xiàn)在一串時(shí)間間隔上，該一串時(shí)間間隔包括多個(gè)時(shí)間間隔，所述I/O活動(dòng)相對(duì)于數(shù)據(jù)將從其中遷移的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，其中，選擇所述一串時(shí)間間隔包括的多個(gè)間隔中的每個(gè)間隔的時(shí)間，使得I/O活動(dòng)的突發(fā)可能被包含在一個(gè)間隔中；和把識(shí)別的至少一組數(shù)據(jù)歸類到較高速度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。
另一個(gè)實(shí)施例另外包括下述步驟為每組數(shù)據(jù)分別監(jiān)測(cè)I/O活動(dòng)，和監(jiān)測(cè)指示的 I/O活動(dòng)在間隔中的出現(xiàn)；其中，識(shí)別步驟包括識(shí)別多組數(shù)據(jù)，所述多組數(shù)據(jù)具有在一串間隔上的所述I/O活動(dòng)，該一串間隔包括有限的一組間隔。
在另一個(gè)實(shí)施例中，識(shí)別步驟包括采用間隔的移動(dòng)平均值來識(shí)別I/O活動(dòng)。
在另一個(gè)實(shí)施例中，加權(quán)移動(dòng)平均值，對(duì)于更近的I/O活動(dòng)，采用更大的權(quán)重。
在另一個(gè)實(shí)施例中，移動(dòng)平均值包含指數(shù)加權(quán)。
在另一個(gè)實(shí)施例中，移動(dòng)平均值包括
P = (I-W)*P_last = W* S，其中
P =指數(shù)加權(quán)的移動(dòng)平均值的當(dāng)前值
P_last = P 的前一個(gè)值；
W =每個(gè)間隔的權(quán)重；和
如果在間隔內(nèi)發(fā)生了 I/O活動(dòng)，則S = 1，如果無I/O活動(dòng)，則S = 0。
在另一個(gè)實(shí)施例中，間隔的時(shí)間長(zhǎng)度基本上相等。
在另一個(gè)實(shí)施例中，所述時(shí)間長(zhǎng)度大致為1小時(shí)。
在另一個(gè)實(shí)施例中，監(jiān)測(cè)的各串間隔包含至少一組連續(xù)間隔。
在另一個(gè)實(shí)施例中，監(jiān)測(cè)的各串間隔跳過至少一個(gè)時(shí)間段。
在另一個(gè)實(shí)施例中，識(shí)別步驟響應(yīng)于對(duì)一組數(shù)據(jù)的1/0，更新該一組數(shù)據(jù)的被監(jiān)測(cè)的間隔串。
在另一個(gè)實(shí)施例中，為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)提供一種控制器，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)包括具有較高速度的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，并且包括其它數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。所述控制器包括配置成操作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的至少一個(gè)計(jì)算機(jī)處理器，和配置成保存計(jì)算機(jī)可讀程序的至少一個(gè)存儲(chǔ)器。當(dāng)在所述至少一個(gè)計(jì)算機(jī)處理器上執(zhí)行時(shí)，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)被操作，以指示相對(duì)于多組數(shù)據(jù)的I/O活動(dòng)；識(shí)別至少一組數(shù)據(jù)，所述至少一組數(shù)據(jù)使得多個(gè)時(shí)間間隔中的每一個(gè)中的至少一個(gè)指示的I/O活動(dòng)出現(xiàn)在一串多個(gè)時(shí)間間隔上，所述I/O活動(dòng)相對(duì)于數(shù)據(jù)將從其中遷移的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，其中，選擇所述多個(gè)間隔中的每個(gè)間隔的時(shí)間，使得I/O活動(dòng)的突發(fā)可能被包含在一個(gè)間隔中；以及把識(shí)別的至少一組數(shù)據(jù)歸類到高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。
在另一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)包括配置成保存數(shù)據(jù)，并且具有較高速度的至少一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)實(shí)體；配置成保存數(shù)據(jù)的至少一個(gè)其它數(shù)據(jù)存儲(chǔ)實(shí)體；和控制器。所述控制器被配置成指示相對(duì)于多組數(shù)據(jù)的I/O活動(dòng)；識(shí)別至少一組數(shù)據(jù)，所述至少一組數(shù)據(jù)使得多個(gè)時(shí)間間隔中的每一個(gè)中的至少一個(gè)指示的I/O活動(dòng)出現(xiàn)在一串多個(gè)時(shí)間間隔上，所述I/O活動(dòng)相對(duì)于數(shù)據(jù)將從其中遷移的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，其中，選擇所述多個(gè)間隔中的每個(gè)間隔的時(shí)間，使得I/O活動(dòng)的突發(fā)可能被包含在一個(gè)間隔中；把識(shí)別的至少一組數(shù)據(jù)歸類到較高速度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；以及把歸類的至少一組數(shù)據(jù)遷移到較高速度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。


下面參考附圖，舉例說明本發(fā)明的實(shí)施例，其中
圖1是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的例證數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的方框圖2是圖1的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的I/O的圖示；
圖3是圖1的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的功能操作的方框圖示；
圖4是表示相對(duì)于圖1的存儲(chǔ)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)組的I/O活動(dòng)的表格；以及
圖5是描述操作圖1和2的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的例證方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
在參考附圖的以下說明中的優(yōu)選實(shí)施例中，說明了本發(fā)明，附圖中，相同的附圖標(biāo)記代表相同或相似的元件。雖然利用實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的的最佳方式說明了本發(fā)明，不過，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，鑒于這些教導(dǎo)，可以實(shí)現(xiàn)各種變化，而不脫離本發(fā)明的精神或范圍。
參見圖1，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)100包含控制器105，控制器105具有群集110和另一個(gè)群集120。群集110包括復(fù)合體130，復(fù)合體130至少包含子系統(tǒng)控件132、本地非易失性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器134、和本地高速緩存數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器136。類似地，群集120包括復(fù)合體140，復(fù)合體140至少包含子系統(tǒng)控件142、本地非易失性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器144、和本地高速緩存數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器146。在控制器105的每個(gè)群集中，子系統(tǒng)控件可以與復(fù)合體的其余部件完全隔開，或者可以部分用本地非易失性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和/或本地高速緩存數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器體現(xiàn)。此外，高速緩存數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和非易失性存儲(chǔ)器可以包含存儲(chǔ)系統(tǒng)的不同區(qū)域。子系統(tǒng)控件132、142包含配置成操作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)處理器、和配置成保存信息和用于操作計(jì)算機(jī)處理器的計(jì)算機(jī)可讀程序信息的存儲(chǔ)器133、143。這里，“計(jì)算機(jī)處理器”或“控件”可包含響應(yīng)于程序指令的任何適當(dāng)邏輯、可編程邏輯、微處理器、和關(guān)聯(lián)存儲(chǔ)器或內(nèi)部存儲(chǔ)器，以及所述關(guān)聯(lián)存儲(chǔ)器或內(nèi)部存儲(chǔ)器可以包含固定的或者可重寫的存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備。程序信息可從主機(jī)或者經(jīng)由數(shù)據(jù)存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)器或磁盤陣列，或者通過來自軟盤或光盤的輸入，或者通過從盒式磁帶讀取，或者通過web用戶界面或另外的網(wǎng)絡(luò)連接，或者通過任何適當(dāng)?shù)氖侄危惶峁┙o子系統(tǒng)控件或存儲(chǔ)器。從而，程序信息可包含一個(gè)或多個(gè)程序產(chǎn)品，所述程序產(chǎn)品包含其中有形地含有計(jì)算機(jī)可用程序代碼，以便運(yùn)行群集110和/或運(yùn)行群集120，或者類似種類的系統(tǒng)或設(shè)備的計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)。
非易失性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器134、144可包含具有即使失去電力，也可保護(hù)數(shù)據(jù)的電池備用的存儲(chǔ)系統(tǒng)，或者其它適當(dāng)?shù)姆且资源鎯?chǔ)器。高速緩存數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器136、146可包含任何適當(dāng)?shù)拇鎯?chǔ)系統(tǒng)，并且可以是易失性的，在失去電力之后，可能丟失數(shù)據(jù)。
主機(jī)適配器150、154可包含一個(gè)光纖通道端口、一個(gè)或多個(gè)FICON端口、一個(gè)或多個(gè)ESCON端口、一個(gè)或多個(gè)SCSI端口、或者其它適當(dāng)端口。每個(gè)主機(jī)適配器被配置成與主機(jī)系統(tǒng)通信，以及與兩個(gè)群集110和120通信，使得每個(gè)群集能夠處理來自任意主機(jī)適配器的 I/O。
設(shè)備適配器160、164可包含用于與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器170通信的通信鏈路。該通信鏈路可包含串行互連，比如RS-232或RS-422，以太網(wǎng)連接，SCSI互連，ESCON互連，F(xiàn)ICON互連， 局域網(wǎng)(LAN)，專用廣域網(wǎng)(WAN)，公共廣域網(wǎng)，存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)(SAN)，傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議 (TCP/IP)，因特網(wǎng)，和它們的組合。
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)子系統(tǒng)100的例子包含IBM 企業(yè)存儲(chǔ)服務(wù)器、IBM Model DS 8000、或者其它可比的系統(tǒng)。
如上所述，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器170包含速度較高的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器180，并且包含其它數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器182。其它數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器182的一個(gè)例子包含磁盤驅(qū)動(dòng)器，所述磁盤驅(qū)動(dòng)器可以利用 RAID (獨(dú)立磁盤冗余陣列)協(xié)議，或者可以包含JBOD (簡(jiǎn)單磁盤捆綁)。較高速度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器180的一個(gè)例子包含布置成SSD (固態(tài)驅(qū)動(dòng)器)的閃速存儲(chǔ)器。閃速存儲(chǔ)器還可被布置成提供諸如RAID配置的冗余。高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和其它數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器之間的速度差是相對(duì)的。
在一種備選方案中，較高速度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可包含諸如RAM (隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)的高速存儲(chǔ)設(shè)備，所述其它數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可以是閃速存儲(chǔ)器(flash memory) 0
在另一種備選方案中，控制器可包含其中一個(gè)群集具有適當(dāng)冗余的處理系統(tǒng)。
參見圖2，存儲(chǔ)系統(tǒng)100響應(yīng)于主機(jī)200，進(jìn)行I/O 203，以便以虛擬方式保存數(shù)據(jù)， 跟蹤實(shí)際數(shù)據(jù)用于后續(xù)檢索。數(shù)據(jù)一般是按控制器105的指示保存的，以便請(qǐng)求實(shí)體可以得到、或者使請(qǐng)求實(shí)體可以得到所述數(shù)據(jù)。經(jīng)由傳輸204，可把數(shù)據(jù)保存在高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 180中，并從高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器180中檢索，以及經(jīng)由傳輸205，可把數(shù)據(jù)保存在其它數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器182中，并從其它數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器182中檢索。最初可根據(jù)未來訪問的某種估計(jì)來保存數(shù)據(jù)， 如在活動(dòng)的突發(fā)中可能馬上再次需要的那種數(shù)據(jù)被保存在較高速度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器180中，而大部分的數(shù)據(jù)被保存在速度較慢的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器182中?？衫美鏛RU(最近最少使用) 算法，將保存在較高速度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器180中的估計(jì)不被訪問或者不再被訪問的數(shù)據(jù)遷移到速度較慢的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器182中。數(shù)據(jù)遷移可以通過控制器105經(jīng)由傳輸204和205進(jìn)行， 或者另一方面，可在控制器105的控制下，在高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器180和其它數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器182之間直接進(jìn)行。
如上所述，數(shù)據(jù)可按照大小恒定或者可變的各種數(shù)據(jù)單元排列。在一個(gè)例子中，數(shù)據(jù)以被稱為“盤區(qū)”的數(shù)據(jù)單元排列。在再一個(gè)例子中，數(shù)據(jù)以被稱為“數(shù)據(jù)集”的數(shù)據(jù)單元排列。在另一個(gè)例子中，數(shù)據(jù)以被稱為“扇區(qū)”的數(shù)據(jù)單元排列。另一個(gè)例子與尋址相關(guān)， 被稱為“LUN”(邏輯單元)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道其它例子。從而，這里使用的通用術(shù)語是“組”或“多組”。
參見圖1、2、3、4和5，控制器105被配置成控制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)100中的數(shù)據(jù)從其它數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器182到較高速度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器180的遷移。一般來說，數(shù)據(jù)在從較高速度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器180到其它數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器182的相反方向上遷移，例如以便在較高速度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中容納新數(shù)據(jù)。在本發(fā)明中，控制器105提供最可能受益于高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器180的數(shù)據(jù)的識(shí)別。數(shù)據(jù)項(xiàng)的大小可以是可變的或者固定的，如上所述，這里，每一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)被稱為一組數(shù)據(jù)。在大多數(shù)情況下，較小的數(shù)據(jù)單元，比如盤區(qū)(例如1GB)的活動(dòng)趨向于是瞬變的；因此，即使繁重的活動(dòng)后面也可能跟著較長(zhǎng)的空閑期。另一方面，對(duì)該規(guī)則來說例外的數(shù)據(jù)一般占全部I/O的大部分。
控制器105被配置成指示相對(duì)于各組數(shù)據(jù)的I/O活動(dòng)203、205，特別關(guān)注相對(duì)于保存在速度較慢的其它數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器182中的各組數(shù)據(jù)的I/O。即，I/O活動(dòng)相對(duì)于將從其中遷移或者推動(dòng)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器?？刂破?05查看時(shí)間間隔，并指示在一個(gè)時(shí)間間隔中指示的至少一個(gè)I/O活動(dòng)。選擇多個(gè)間隔中的每個(gè)間隔的時(shí)間長(zhǎng)度，使得I/O活動(dòng)的突發(fā)可能被包含在一個(gè)間隔中。同一個(gè)間隔內(nèi)超出所述一個(gè)I/O活動(dòng)的活動(dòng)突發(fā)被忽略。間隔可由間隔計(jì)時(shí)器225來測(cè)量，并且例如可以包含一個(gè)小時(shí)。間隔計(jì)時(shí)器225的一種工作方式是計(jì)數(shù)從系統(tǒng)的初始IML以來的小時(shí)數(shù)。一個(gè)例子是從系統(tǒng)時(shí)鐘減去初始IML的時(shí)間的偏移量，然后提取結(jié)果的小時(shí)部分。
指示的I/O活動(dòng)可通過監(jiān)測(cè)I/O活動(dòng)記錄220而獲得，具體地說，是在步驟300中檢測(cè)的其它數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器182的I/O活動(dòng)。如果I/O活動(dòng)記錄220既包含較高速度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器180的1/0，又包含其它數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器182的1/0，那么在步驟303，提取和監(jiān)測(cè)其它數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器182的I/O活動(dòng)。指示的I/O活動(dòng)可包含具有特定結(jié)果的I/O活動(dòng)，比如讀取或更新數(shù)據(jù)。此外，可以監(jiān)測(cè)每個(gè)關(guān)心的數(shù)據(jù)組的指示的I/O活動(dòng)。即，用戶可能期望一旦特定的一組數(shù)據(jù)處于其它數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，則該組數(shù)據(jù)不被遷移到高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，從而不需要監(jiān)測(cè)該數(shù)據(jù)組。如上所述，該組數(shù)據(jù)可以是任意期望的數(shù)據(jù)單元。各種數(shù)據(jù)單元可能被視為獨(dú)立的組，盤區(qū)是一種數(shù)據(jù)的被監(jiān)測(cè)組，而為另一種數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)集。
如上所述，只關(guān)心相對(duì)于一組數(shù)據(jù)的間隔中的第一個(gè)I/O活動(dòng)，以及步驟310提供該信息。如果I/O活動(dòng)不是被監(jiān)測(cè)組的當(dāng)前間隔的第一個(gè)I/O活動(dòng)，那么處理返回步驟300 和 303。
如果I/O活動(dòng)是被監(jiān)測(cè)組的當(dāng)前間隔的第一個(gè)I/O活動(dòng)，那么在步驟S313中例如在I/O活動(dòng)日志221中指示該I/O活動(dòng)?？稍贗/O活動(dòng)日志221中列出240其它數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器182的具有I/O活動(dòng)的每個(gè)數(shù)據(jù)組，如果其它數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器182的某個(gè)數(shù)據(jù)組以前處于休眠狀態(tài)而無I/O活動(dòng)，但現(xiàn)在被訪問，那么該數(shù)據(jù)組被添加到I/O活動(dòng)日志中。另一方面，目前位于其它數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器182中的所有數(shù)據(jù)組可作為數(shù)據(jù)組240在I/O活動(dòng)日志221中被列出?；蛘?，可在活動(dòng)日志中列出包括I/O活動(dòng)和其它非I/O活動(dòng)的活動(dòng)，并提取I/O活動(dòng)。
指示I/O活動(dòng)在最近的間隔中并且是該間隔的唯一 I/O活動(dòng)或者第一個(gè)I/O活動(dòng)的一種方式是例如依據(jù)編號(hào)來跟蹤各個(gè)間隔，然后比較當(dāng)前I/O活動(dòng)的間隔編號(hào)“C”和最后I/O 242的間隔編號(hào)“L”。如果當(dāng)前間隔“C”大于“L”，那么I/O活動(dòng)是該數(shù)據(jù)組的唯一 I/O活動(dòng)或者第一個(gè)I/O活動(dòng)。列243跟蹤當(dāng)前間隔的I/O活動(dòng)，并且在間隔的開始，對(duì)于所有數(shù)據(jù)組被重置為“0”，該間隔變成當(dāng)前間隔。通過對(duì)于某個(gè)數(shù)據(jù)組在列243中輸入“1”， 并把列242設(shè)定成當(dāng)前間隔，來指示就該間隔來說該數(shù)據(jù)組的第一個(gè)I/O活動(dòng)。
另一方面，在把信息輸入I/O活動(dòng)日志221之前，在跨越不止一個(gè)間隔的短時(shí)期內(nèi)，I/O活動(dòng)必須在不止一個(gè)間隔中出現(xiàn)。在一個(gè)例子中，如果如上所述，當(dāng)前間隔滿足C > L，那么如果C<= L+3，這意味著至少在當(dāng)前間隔之前的3個(gè)間隔之一中，必須也已出現(xiàn)了 I/O活動(dòng)，則輸入I/O活動(dòng)。這指示I/O活動(dòng)并不僅僅是I/O活動(dòng)的單個(gè)再調(diào)用或突發(fā)，而是持久的，因此可能要發(fā)生更多I/O活動(dòng)。
在更新處理227中，步驟313中的I/O活動(dòng)的指示更新I/O活動(dòng)日志221。
當(dāng)間隔計(jì)時(shí)器225指示當(dāng)前間隔的結(jié)束時(shí)，步驟305把I/O活動(dòng)日志221的列243 中的所有條目重置為“0”，以及下一個(gè)間隔變成當(dāng)前間隔。
最近的I/O活動(dòng)獨(dú)自并不足以把數(shù)據(jù)組從其它數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器182推向高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器180。數(shù)據(jù)組的識(shí)別另外涉及在處理227中，例如在步驟315中，更新一組數(shù)據(jù)的一串被監(jiān)測(cè)間隔。
識(shí)別的I/O活動(dòng)例如必須出現(xiàn)在多個(gè)時(shí)間間隔中的每個(gè)時(shí)間間隔中，即出現(xiàn)在一串多個(gè)時(shí)間間隔上。被監(jiān)測(cè)的間隔串的總數(shù)例如將是間隔的二進(jìn)制數(shù)，比如256個(gè)間隔。在一個(gè)間隔為1小時(shí)的情況下，256小時(shí)將約為1周半。
在一個(gè)實(shí)施例中，被監(jiān)測(cè)的間隔串包含至少一組連續(xù)間隔。
在另一個(gè)實(shí)施例中，被監(jiān)測(cè)的間隔串跳過至少一段時(shí)間。例如，跳過周末。又例如，跳過夜間。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以確定其它可能性，以適應(yīng)特定的情形。
在另一個(gè)實(shí)施例中，要遷移的一組數(shù)據(jù)的識(shí)別包含采用步驟315中的間隔的移動(dòng)平均值來識(shí)別I/O活動(dòng)，在更新處理227中，也在I/O活動(dòng)日志中更新所述移動(dòng)平均值。因此，每個(gè)間隔的I/O活動(dòng)按照時(shí)間先后順序被合并到所述平均值中。在一個(gè)例子中，移動(dòng)平均值同等地加權(quán)每個(gè)間隔，以及從移動(dòng)平均值中丟棄最陳舊的間隔，并用最新間隔的I/O 活動(dòng)來替換它。這要求跟蹤I/O活動(dòng)日志221的每個(gè)間隔和每個(gè)數(shù)據(jù)組的“0”或“1”。
在另一個(gè)實(shí)施例中，移動(dòng)平均值被加權(quán)，對(duì)于更近的I/O活動(dòng)，采用更大的權(quán)重。
向更近的I/O活動(dòng)提供更大權(quán)重的一種方式是指數(shù)加權(quán)。在指數(shù)移動(dòng)平均值中， 效果是把最陳舊的條目幾乎減少到滅點(diǎn)，從而有效地從平均值中消除它們。在一個(gè)例子中， 最近的間隔被賦予權(quán)重1/256，并被加入移動(dòng)平均值的緊接著的前一個(gè)值的指數(shù)減小值中， 例如，通過把移動(dòng)平均值乘以255/256來減小移動(dòng)平均值。因此，第256個(gè)最陳舊條目將通過相乘被減小255倍。
在進(jìn)一步的實(shí)施例中，移動(dòng)平均值包括
P = (I-W)*P_last = W* S，其中
P =指數(shù)加權(quán)的移動(dòng)平均值的當(dāng)前值；
P_last = P 的前一個(gè)值；
W =每個(gè)間隔的權(quán)重；以及
如果在間隔內(nèi)發(fā)生了 I/O活動(dòng)，則S =“1”，如果無I/O活動(dòng)，則S =“0”。
因此，對(duì)于每個(gè)數(shù)據(jù)組，在I/O活動(dòng)日志221的列244中只保留移動(dòng)平均值的當(dāng)前值“P”，并且在移動(dòng)平均值的下一次計(jì)算中，“P”變成“p_last”。
在一個(gè)備選方案中，如上所述，當(dāng)C <= L+3(意味著I/O活動(dòng)一定也至少出現(xiàn)在以前的3個(gè)間隔之一中和最近的間隔中)時(shí)，可通過單獨(dú)重新計(jì)算這4個(gè)間隔的每一個(gè)的移動(dòng)平均值，來確定移動(dòng)平均值的當(dāng)前值“P”。在另一種備選方案中，最近間隔的I/O活動(dòng) “0”或“1”被取平均，并被乘以最近間隔的權(quán)重，比如n/256，以及給予前一個(gè)移動(dòng)平均值的權(quán)重為(l_n)/256。
如果在對(duì)I/O活動(dòng)日志221的最近更新之前涉及許多非活動(dòng)間隔，從而包含許多 “0”條目，那么可以簡(jiǎn)化更新運(yùn)算，而不是把公式的完整計(jì)算用于每個(gè)間隔，計(jì)算W女S等于 “0”，從而對(duì)“0”間隔來說，把公式簡(jiǎn)化為P = (I-W) * P_last，通過使P = P * (I-W)來估計(jì)全部間隔，以及能夠簡(jiǎn)化運(yùn)算的重復(fù)，可進(jìn)行因子分解或者近似來逼近二進(jìn)制數(shù)。例如， “0”的1 次重復(fù)能夠被簡(jiǎn)化成P = P * X的4次重復(fù)，其中X = (I-W) * * 32。
一組數(shù)據(jù)到較高速度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的歸類基于步驟317中的遷移標(biāo)準(zhǔn)2 或“持久” I/O活動(dòng)(包括在一串多個(gè)時(shí)間間隔上的I/O活動(dòng))的水平，并采用移動(dòng)平均值作為用于評(píng)估哪組或哪幾組數(shù)據(jù)將最受益于較高速度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器180的品質(zhì)因數(shù)。在一個(gè)例子中，到較高速度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的歸類可包含移動(dòng)平均值的閾值。例如，閾值可被設(shè)定成值 “0. 2”，指示在間隔的總數(shù)中，基本上在至少20%的間隔中存在滿足定義的持久性標(biāo)準(zhǔn)的 I/O活動(dòng)。另一方面，將周期性地將具有最高值移動(dòng)平均值的預(yù)定數(shù)目的多組數(shù)據(jù)分類到高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。
控制器105在步驟317中，識(shí)別滿足遷移標(biāo)準(zhǔn)2 的一組或多組數(shù)據(jù)，然后在步驟 319中，將所述一組或多組數(shù)據(jù)歸類以便遷移。對(duì)于不滿足標(biāo)準(zhǔn)228的一組或多組數(shù)據(jù)，移動(dòng)平均值保持登記在列M4中，并且處理返回步驟300和303。
對(duì)于在步驟319中被歸類以便遷移的一組或多組數(shù)據(jù)，控制器105在步驟321中， 把所述一組或多組數(shù)據(jù)從其它數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器182遷移2 到高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器180。為了為遷移的數(shù)據(jù)留出空間，可以把通過任何適當(dāng)算法，比如LRU算法確定的其它各組數(shù)據(jù)從較高速度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器180遷移到其它數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器182。數(shù)據(jù)遷移可以通過控制器105經(jīng)由傳輸 204和205來進(jìn)行，或者另一方面，在控制器105的控制下，在高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器180和其它數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器182之間直接進(jìn)行。
因此，在一串多個(gè)時(shí)間間隔上具有持久的I/O活動(dòng)的各組數(shù)據(jù)被從其它數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器182遷移到高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器180。一旦被遷移，已被遷移的一組或多組數(shù)據(jù)就不再置于所述其它數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器182中，并在步驟325中，從I/O活動(dòng)日志221中刪除，處理隨后返回步驟 300 和 303。
實(shí)現(xiàn)可以涉及軟件、固件、微代碼、硬件和/或它們的任意組合。實(shí)現(xiàn)可以采取在介質(zhì)，比如存儲(chǔ)器133、143、存儲(chǔ)器134、144、180、182和/或電路132、142中實(shí)現(xiàn)的代碼或邏輯的形式，所述介質(zhì)可包含硬件邏輯(例如，集成電路芯片、可編程門陣列[PGA]、專用集成電路[ASIC]或者其它電路、邏輯或器件)，或者計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，比如磁性存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，電、磁、光、電磁、紅外、或者半導(dǎo)體系統(tǒng)、半導(dǎo)體或固態(tài)存儲(chǔ)器、磁帶、可拆卸計(jì)算機(jī)磁盤、和隨機(jī)存取存儲(chǔ)器[RAM]、只讀存儲(chǔ)器[ROM]、硬磁盤和光盤、光盤-只讀存儲(chǔ)器 [CD-ROM]、光盤-讀/寫存儲(chǔ)器[CD-R/W]和DVD)。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員明白，對(duì)于上面討論的方法，可以做出各種改變，包括步驟的排序的改變。此外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)明白，可以采用與這里圖解說明的組件布置不同的特定組件布置。
雖然詳細(xì)說明了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，不過應(yīng)明白，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以想到對(duì)這些實(shí)施例的各種變更和修改，而不脫離在以下的權(quán)利要求中限定的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種遷移數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的方法，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)包括具有較高速度的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，并且包括其它數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，所述方法包括下述步驟識(shí)別至少一組所述數(shù)據(jù)，該至少一組所述數(shù)據(jù)使得多個(gè)時(shí)間間隔中的每個(gè)時(shí)間間隔中的至少一個(gè)指示的I/O活動(dòng)出現(xiàn)在一串時(shí)間間隔上，所述一串時(shí)間間隔包括多個(gè)時(shí)間間隔，所述I/O活動(dòng)相對(duì)于數(shù)據(jù)將從其中遷移的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，其中，選擇所述一串時(shí)間間隔包括的多個(gè)間隔中的每個(gè)間隔的時(shí)間，使得所述I/O活動(dòng)的突發(fā)可能被包含在一個(gè)間隔中； 和把所述識(shí)別的至少一組數(shù)據(jù)歸類到所述具有較高速度的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，還包括下述步驟為每組數(shù)據(jù)分別監(jiān)測(cè)所述指示的I/ 0活動(dòng)，以及監(jiān)測(cè)I/O活動(dòng)在間隔中的出現(xiàn)；其中，所述識(shí)別步驟包括識(shí)別多組數(shù)據(jù)，所述多組數(shù)據(jù)具有在一串間隔上的所述I/O活動(dòng)，該一串間隔包括有限的一組所述間隔。
3.按照權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述識(shí)別步驟包括采用所述間隔的移動(dòng)平均值來識(shí)別所述I/O活動(dòng)。
4.按照權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述移動(dòng)平均值被加權(quán)，對(duì)于更近的所述I/O活動(dòng)，采用更大的權(quán)重。
5.按照權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述移動(dòng)平均值包含指數(shù)加權(quán)。
6.按照權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述移動(dòng)平均值包括P = (I-W)*P_last =W* S，其中P=指數(shù)加權(quán)的移動(dòng)平均值的當(dāng)前值；P_last = P的前一個(gè)值；W=每個(gè)間隔的權(quán)重；以及S = 1，如果在間隔內(nèi)發(fā)生了 I/O活動(dòng)，S = 0，如果無I/O活動(dòng)。
7.按照權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述間隔的時(shí)間長(zhǎng)度基本相等。
8.按照權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述時(shí)間長(zhǎng)度大致為1小時(shí)。
9.按照權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述被監(jiān)測(cè)的間隔串包含至少一組連續(xù)間隔。
10.按照權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述被監(jiān)測(cè)的間隔串跳過至少一段時(shí)間。
11.按照權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述識(shí)別步驟響應(yīng)于對(duì)一組數(shù)據(jù)的1/0，更新該一組數(shù)據(jù)的被監(jiān)測(cè)的間隔串。
12.—種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的控制器，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)包括具有較高速度的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器， 并且包括其它數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，所述控制器包括配置成操作所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的至少一個(gè)計(jì)算機(jī)處理器；和配置成保存計(jì)算機(jī)可讀程序的至少一個(gè)存儲(chǔ)器，當(dāng)在所述至少一個(gè)計(jì)算機(jī)處理器上執(zhí)行時(shí)，所述計(jì)算機(jī)可讀程序使數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)執(zhí)行任意一項(xiàng)前述權(quán)利要求的步驟。
13.一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，包括配置成保存數(shù)據(jù)并且具有較高速度的至少一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)實(shí)體；配置成保存數(shù)據(jù)的至少一個(gè)其它數(shù)據(jù)存儲(chǔ)實(shí)體；和配置成執(zhí)行權(quán)利要求1-11任意之一的步驟的控制器。
14.一種包括保存計(jì)算機(jī)可讀程序的計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，當(dāng)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的至少一個(gè)計(jì)算機(jī)處理器上執(zhí)行時(shí)，所述計(jì)算機(jī)可讀程序使數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)執(zhí)行權(quán)利要求1-11任意之一的步驟，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)包括具有較高速度的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，包括其它數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，并且包括所述至少一個(gè)計(jì)算機(jī)處理器。
全文摘要
各種方法、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)控制器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品目的在于在最初把數(shù)據(jù)放入具有較高速度的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中和放入其它數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中之后，遷移數(shù)據(jù)。把數(shù)據(jù)遷移到較高速度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的方法的步驟是(1)識(shí)別至少一組數(shù)據(jù)，所述至少一組數(shù)據(jù)使得多個(gè)時(shí)間間隔中的每一個(gè)時(shí)間間隔中的至少一個(gè)指示的I/O活動(dòng)出現(xiàn)在一串多個(gè)時(shí)間間隔上，其中，所述I/O活動(dòng)相對(duì)于數(shù)據(jù)將從其中遷移的其它數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。選擇所述多個(gè)間隔中的每個(gè)間隔的時(shí)間，使得I/O活動(dòng)的突發(fā)可能被包含在一個(gè)間隔中。(2)把識(shí)別的一組數(shù)據(jù)歸類到較高速度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器并遷移。
文檔編號(hào)G06F17/30GK102498466SQ201080040740
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2010年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月14日
發(fā)明者B·邁克努特, J·S·海德二世 申請(qǐng)人:國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司