用于對多種類型的存儲(chǔ)等級組的非易失性存儲(chǔ)(nvs)的有效閾值化的方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明一般涉及計(jì)算機(jī)，并且更具體地，涉及用于對超SSD、SSD和HDD驅(qū)動(dòng)混合的 非易失性存儲(chǔ)閾值化的方法、系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。
【背景技術(shù)】
[0002] 諸如磁盤之類的存儲(chǔ)設(shè)備在當(dāng)今社會(huì)中是常見的。諸如控制器之類的設(shè)備響應(yīng)于 讀和寫請求而控制對存儲(chǔ)設(shè)備的訪問。存儲(chǔ)控制器還為了冗余和備份的目的而將數(shù)據(jù)鏡像 映射到不同存儲(chǔ)設(shè)備并且在不同存儲(chǔ)設(shè)備之中分散數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)控制器可以根據(jù)若干獨(dú)立磁 盤冗余陣列（RAID)安全級別之一來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。一般地，RAID級別越高，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的冗余越 大。匯合的存儲(chǔ)設(shè)備可以被用來增加存儲(chǔ)容量和提供恢復(fù)和備份服務(wù)。
[0003] 存儲(chǔ)服務(wù)器、諸如IBM?·企業(yè)存儲(chǔ)服務(wù)器? (ESS)也變得常見。一個(gè) 1BM?ESS存儲(chǔ)服務(wù)器包括處理器（控制器）的兩個(gè)簇以及相關(guān)聯(lián)的硬件。通常，在每 個(gè)簇中具有多個(gè)處理器。存儲(chǔ)控制器中的每個(gè)存儲(chǔ)控制器負(fù)責(zé)在RAID陣列中被分組的多 個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備。在一種環(huán)境中，具有光纖通道主機(jī)總線適配器（HBA)的客戶端經(jīng)由光纖通道 而耦合至交換器。該交換器還耦合至具有光纖通道HBA的存儲(chǔ)服務(wù)器?？梢杂忻總€(gè)客戶端 多個(gè)存儲(chǔ)服務(wù)器。每個(gè)客戶端被指配或分配存儲(chǔ)"卷"，這些卷耦合至在RAID陣列中被分組 的存儲(chǔ)設(shè)備上的物理位置。因此，對于在它們所分配的卷內(nèi)的數(shù)據(jù)，客戶端做出對存儲(chǔ)服務(wù) 器的數(shù)據(jù)訪問請求（讀和寫），并且存儲(chǔ)服務(wù)器訪問高速緩存存儲(chǔ)中的所映射的位置以滿 足請求，或者如果數(shù)據(jù)不存在于高速緩存存儲(chǔ)中則從磁盤訪問所映射的位置。
[0004] 一個(gè)丨BM⑧ESS存儲(chǔ)服務(wù)器包括具有兩個(gè)簇且每個(gè)簇四個(gè)處理器的存儲(chǔ)控制 器。每個(gè)簇具有由該簇中的所有處理器共享的它自身的高速緩存（半導(dǎo)體）存儲(chǔ)器。每個(gè) 簇還具有由該簇中的所有處理器共享的非易失性存儲(chǔ)（NVS)。高速緩存存儲(chǔ)器被用于對數(shù) 據(jù)的快速訪問，該數(shù)據(jù)從外部存儲(chǔ)編頁碼到來自存儲(chǔ)器的服務(wù)讀數(shù)據(jù)訪問請求、并且被用 于提供經(jīng)修改的數(shù)據(jù)的緩沖。所有寫請求被寫入到管理給定卷的簇上的高速緩存并且被鏡 像映射到另一個(gè)簇上的非易失性存儲(chǔ)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 在一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種使用計(jì)算環(huán)境中的處理器設(shè)備的用于對多種類型的 存儲(chǔ)等級組的非易失性存儲(chǔ)（NVS)的有效閾值化的方法。在一個(gè)實(shí)施例中，僅作為示例，將 目標(biāo)存儲(chǔ)設(shè)備池中的目標(biāo)存儲(chǔ)設(shè)備確定為硬盤驅(qū)動(dòng)器（hard disk driVe，HDD)和固態(tài)驅(qū)動(dòng) 器（solid-state drive, SSD)設(shè)備之一。每個(gè)目標(biāo)存儲(chǔ)設(shè)備被分類到目標(biāo)存儲(chǔ)設(shè)備池中的 SSD等級組（rank group)、近線（Nearline)等級組、企業(yè)等級組和超SSD等級組。近線等級 組和企業(yè)等級組包括HDD等級組，并且近線等級組、企業(yè)等級組和SSD等級組包括非超SSD 等級組。基于所標(biāo)識(shí)的類型的被分類的目標(biāo)存儲(chǔ)設(shè)備的存在和缺失中的一個(gè)，調(diào)整用于阻 止NVS中的對被分類的目標(biāo)存儲(chǔ)設(shè)備中的至少一個(gè)目標(biāo)存儲(chǔ)設(shè)備的空間分配的閾值。
[0006] 在另一個(gè)實(shí)施例中，一種用于使用計(jì)算環(huán)境中的處理器設(shè)備的針對多種類型的存 儲(chǔ)等級組的非易失性存儲(chǔ)（NVS)的有效閾值化的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī) 可讀介質(zhì)和與該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)處于可操作通信中的處理器。在一個(gè)實(shí)施例中，僅作為示 例，該處理器將目標(biāo)存儲(chǔ)設(shè)備池中的目標(biāo)存儲(chǔ)設(shè)備確定為硬盤驅(qū)動(dòng)器（HDD)、固態(tài)驅(qū)動(dòng)器 (SSD)設(shè)備和/或超SSD設(shè)備。每個(gè)目標(biāo)存儲(chǔ)設(shè)備被分類到目標(biāo)存儲(chǔ)設(shè)備池中的SSD等級 組、近線等級組、企業(yè)等級組和超SSD等級組。近線等級組和企業(yè)等級組包括HDD等級組， 并且近線等級組、企業(yè)等級組和SSD等級組包括非超SSD等級組?；谒鶚?biāo)識(shí)的類型的被 分類的目標(biāo)存儲(chǔ)設(shè)備的存在和缺失中的一個(gè)，調(diào)整用于阻止NVS中的對所分類的目標(biāo)存儲(chǔ) 設(shè)備中的至少一個(gè)目標(biāo)存儲(chǔ)設(shè)備的空間分配的閾值。
[0007] 在另外的實(shí)施例中，一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品被提供用于使用計(jì)算環(huán)境中的處理器設(shè) 備的對多種類型的存儲(chǔ)等級組的非易失性存儲(chǔ)（NVS)的有效閾值化。計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì) 具有被存儲(chǔ)在其上的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼部分。計(jì)算機(jī)可讀程序代碼部分包括第一可執(zhí)行 部分，該第一可執(zhí)行部分將目標(biāo)存儲(chǔ)設(shè)備池中的目標(biāo)存儲(chǔ)設(shè)備確定為硬盤驅(qū)動(dòng)器（HDD)和 固態(tài)驅(qū)動(dòng)器（SSD)設(shè)備之一。每個(gè)目標(biāo)存儲(chǔ)設(shè)備被分類到目標(biāo)存儲(chǔ)設(shè)備池中的SSD等級組、 近線等級組、企業(yè)等級組和超SSD等級組。近線等級組和企業(yè)等級組包括HDD等級組，并且 近線等級組、企業(yè)等級組和SSD等級組包括非超SSD等級組?；谒诸惖哪繕?biāo)存儲(chǔ)設(shè)備 的所標(biāo)識(shí)的類型的存在和缺失中的一個(gè)，調(diào)整用于阻止NVS中的針對所分類的目標(biāo)存儲(chǔ)設(shè) 備中的至少一個(gè)目標(biāo)存儲(chǔ)設(shè)備的空間分配的閾值。
[0008] 除了前述示例性方法實(shí)施例之外，其他示例性系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)產(chǎn)品實(shí)施例被提供并 且給出相關(guān)的優(yōu)勢。已經(jīng)提供了前述總結(jié)來介紹以簡化形式的概念的選擇，這些概念在以 下【具體實(shí)施方式】中被進(jìn)一步描述。該
【發(fā)明內(nèi)容】
并非旨在于標(biāo)識(shí)所請求保護(hù)的主題的關(guān)鍵特 征或必要特征，也并非旨在于被用作協(xié)助確定所請求保護(hù)的主題的范圍。所請求保護(hù)的主 題不受限于解決在背景部分中提及的任何或所有缺陷的實(shí)施方式。
【附圖說明】
[0009] 為了將容易地理解本發(fā)明的優(yōu)勢，在以上被簡要描述的本發(fā)明的更特定的描述將 參照具體實(shí)施例來呈現(xiàn)，這些具體實(shí)施例在所附附圖中被示出。將理解，這些附圖僅描述了 本發(fā)明的典型實(shí)施例并且因此不被認(rèn)為是限制它的范圍，將通過附圖的使用來更加具體且 詳細(xì)地描述和解釋本發(fā)明，其中：
[0010] 圖1是本發(fā)明和所請求保護(hù)的主題的方面在其中被實(shí)施的示例性計(jì)算環(huán)境的框 圖；
[0011] 圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的被維持在存儲(chǔ)控制器高速緩存中的示例性數(shù)據(jù) 結(jié)構(gòu)的框圖；
[0012] 圖3是根據(jù)本發(fā)明的方面可以在其中被實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的實(shí)施方式的用于初始化 NVS閾值的示例性邏輯的流程圖；以及
[0013] 圖4是根據(jù)本發(fā)明的方面可以在其中被實(shí)現(xiàn)的用于針對固態(tài)驅(qū)動(dòng)器（SSD)等級 組、超SSD等級組和硬盤驅(qū)動(dòng)器（HDD)等級組的非易失性存儲(chǔ)閾值化的示例性方法的流程 圖；以及
[0014] 圖5是根據(jù)本發(fā)明的方面可以在其中被實(shí)現(xiàn)的用于針對固態(tài)驅(qū)動(dòng)器（SSD)等級 組、超SSD等級組和硬盤驅(qū)動(dòng)器（HDD)等級組的非易失性存儲(chǔ)閾值化的另外的示例性方法 的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 在一個(gè)實(shí)施例中，僅作為示例，在高速緩存的控制器中，實(shí)施例基于存儲(chǔ)設(shè)備的單 個(gè)等級而允許NVS空間被閾值化（例如，多達(dá)25% )。這阻止了單個(gè)等級故障消耗所有的可 用NVS空間，并且在所有的可用NVS空間被失效的等級消耗之前允許多個(gè)等級故障。隨著 不同類型的存儲(chǔ)介質(zhì)被添加到存儲(chǔ)服務(wù)器，諸如所謂的"近線（Nearline) "級磁盤驅(qū)動(dòng)器， 這降低了它們的速度以便相應(yīng)地降低在嚴(yán)重使用場景中它們的運(yùn)行溫度，通常企業(yè)級硬盤 驅(qū)動(dòng)器（HDD)以及最近的利用閃存設(shè)備的固態(tài)驅(qū)動(dòng)器（SSD)，每個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)具有附隨的性 能特點(diǎn)。例如，SSD設(shè)備顯著地降低延遲并且提供相對于傳統(tǒng)HDD設(shè)備的增加的性能。因 此，存在對基于被尋址的存儲(chǔ)介質(zhì)的類型來動(dòng)態(tài)地分配NVS空間的機(jī)制的需要，從而允許 設(shè)備、諸如SSD設(shè)備有效地操作，同時(shí)阻止可用NVS空間被更慢的設(shè)備消耗。
[0016] 此外，本發(fā)明的另外的閾值被用于識(shí)別和閾值化能夠被用于近線驅(qū)動(dòng)器的NVS的 量。這些驅(qū)動(dòng)器具有如下的特點(diǎn)：在被超速驅(qū)動(dòng)（overdrive)時(shí)它們就減速以冷卻，并且如 果它們過熱就能夠最終停止。當(dāng)前的閾值化規(guī)則是，在近線等級組與企業(yè)或SSD等級組一 起存在時(shí)，近線等級組的集合僅被允許消耗50%的NVS。在一個(gè)實(shí)施例中，因?yàn)槌琒SD的引 入，并且因?yàn)樵谂c前一代SSD和HDD (硬盤驅(qū)動(dòng)器）相比較時(shí)超SSD的高度增加的性能，需 要新的閾值化算法來阻止更慢的前一代的SSD和HDD等級消耗所有NVS空間，并且阻止更 快的超SSD等級以峰值水平執(zhí)行。因此，存在如下的需要：基于存儲(chǔ)設(shè)備的類型的存在或缺 失來調(diào)整閾值，以便于對各種類型的其余存儲(chǔ)設(shè)備中的每個(gè)類型停止NVS分配。這允許超 SSD等級以峰值性能運(yùn)行，并且不會(huì)被SSD和HDD活動(dòng)減速，并且反之，允許SSD和HDD等級 在超SSD等級不存在時(shí)以峰值水平執(zhí)行。
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