使用壽命變短；電機(jī)的功耗增大，單位時間內(nèi)消耗的電能多，等等。磁盤的轉(zhuǎn)速一般可以通過一定的指令接口進(jìn)行控制，所以本發(fā)明考慮可以根據(jù)需求動態(tài)調(diào)整磁盤轉(zhuǎn)速從而降低系統(tǒng)對能源的消耗。
[0032]因此，本發(fā)明的基本思想是:將冷數(shù)據(jù)和熱數(shù)據(jù)分離，使用不同的盤環(huán)存儲，對不同的盤環(huán)內(nèi)的磁盤設(shè)置不同的磁盤轉(zhuǎn)速，從而在不降低系統(tǒng)的效率和可用性的情況下，減少整個存儲系統(tǒng)能量的消耗，進(jìn)一步提高整個存儲系統(tǒng)的壽命。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，公開了一種分布式存儲系統(tǒng)中的磁盤管理方法。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的一種分布式存儲系統(tǒng)中的磁盤管理方法的流程，其中，所述分布式存儲系統(tǒng)中包含多個組成主盤環(huán)的磁盤，所述多個磁盤中存儲目標(biāo)數(shù)據(jù)，根據(jù)圖3，該方法包括:
[0034]在步驟S301，將目標(biāo)數(shù)據(jù)分為冷數(shù)據(jù)和熱數(shù)據(jù)；
[0035]在步驟S302，根據(jù)所述冷數(shù)據(jù)和熱數(shù)據(jù)所在的磁盤位置，將所述主盤環(huán)中的部分磁盤形成冷數(shù)據(jù)盤環(huán)，所述主盤環(huán)中的其余磁盤形成熱數(shù)據(jù)盤環(huán)；
[0036]在步驟S303，將不在所述冷數(shù)據(jù)盤環(huán)的冷數(shù)據(jù)迀移到所述冷數(shù)據(jù)盤環(huán)的磁盤中，并將不在所述熱數(shù)據(jù)盤環(huán)的熱數(shù)據(jù)迀移到所述熱數(shù)據(jù)盤環(huán)的磁盤中；
[0037]在步驟S304，降低所述冷數(shù)據(jù)盤環(huán)中磁盤的轉(zhuǎn)速。
[0038]針對圖2所示的一個區(qū)域的分布式存儲結(jié)構(gòu)，使用圖3所示的方法后，會形成如圖4所示的兩個區(qū)域的分布式存儲結(jié)構(gòu)，兩個區(qū)域分別為熱數(shù)據(jù)盤環(huán)和冷數(shù)據(jù)盤環(huán)。圖4的磁盤標(biāo)號與圖2的磁盤標(biāo)號之間可能是相同的，也可能是不同的，但是圖4的冷熱數(shù)據(jù)盤環(huán)中磁盤總個數(shù)與圖2的主盤環(huán)中磁盤總個數(shù)相同。
[0039]在步驟S301的一種實施方式中，用戶可以手工指定哪些目標(biāo)數(shù)據(jù)是熱數(shù)據(jù)，那些目標(biāo)數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)。這種方式尤其適用于目標(biāo)數(shù)據(jù)的類型比較少，但是每種類型的目標(biāo)數(shù)據(jù)量較大的情況。用戶手工一次指定就無需復(fù)雜的判定算法，節(jié)省能源。
[0040]在步驟S301的另一種實施方式中，可以使用目標(biāo)數(shù)據(jù)的I/O操作次數(shù)判別該目標(biāo)數(shù)據(jù)是冷數(shù)據(jù)還是熱數(shù)據(jù)。一種具體的實施方式中，包括兩個步驟:在步驟1，在設(shè)定的周期內(nèi)，記錄每個目標(biāo)數(shù)據(jù)的I/O操作次數(shù)；在步驟2，根據(jù)設(shè)定的冷熱數(shù)據(jù)條件，判定每個目標(biāo)數(shù)據(jù)是冷數(shù)據(jù)還是熱數(shù)據(jù)。這里，設(shè)定的周期可以由用戶根據(jù)實際情況設(shè)定，也可以是系統(tǒng)管理員根據(jù)經(jīng)驗來設(shè)定，例如可以是幾天，幾周，甚至幾個月，幾年等等。設(shè)定的冷熱數(shù)據(jù)條件可以是在設(shè)定的周期內(nèi)，I/O操作總次數(shù)小于設(shè)定的第一閾值的目標(biāo)數(shù)據(jù)為冷數(shù)據(jù)，否則為熱數(shù)據(jù)；或者設(shè)定為在設(shè)定的周期內(nèi)，I/O操作每天的平均次數(shù)小于設(shè)定的第一閾值的目標(biāo)數(shù)據(jù)為冷數(shù)據(jù)，否則為熱數(shù)據(jù)。這里的第一閾值也可以根據(jù)實際目標(biāo)數(shù)據(jù)的情況來設(shè)定。每個目標(biāo)數(shù)據(jù)的I/O操作可以直接記錄I/O操作，然后到設(shè)定的周期再統(tǒng)計次數(shù)，例如對每次I/O操作，記錄I/O操作時間、目標(biāo)數(shù)據(jù)的編號以及那種I/O操作(包括讀操作和寫操作)；也可以不記錄具體的I/o操作，而只在每個目標(biāo)數(shù)據(jù)I/O操作發(fā)生時使用該目標(biāo)數(shù)據(jù)的計數(shù)器進(jìn)行計數(shù)，到設(shè)定的周期時，將每個目標(biāo)數(shù)據(jù)的計數(shù)器中的計數(shù)與對其設(shè)定的第一閾值相比較，從而確定該數(shù)據(jù)是熱數(shù)據(jù)還是冷數(shù)據(jù)。
[0041]在一種優(yōu)選的實施方式中，目標(biāo)數(shù)據(jù)的判定結(jié)果也被存儲，可以在目標(biāo)數(shù)據(jù)中加入標(biāo)記存儲，也可以使用單獨的冷數(shù)據(jù)文件存儲全部判定為冷數(shù)據(jù)的目標(biāo)數(shù)據(jù)編號，以及使用單獨的熱數(shù)據(jù)文件存儲全部判定為熱數(shù)據(jù)的目標(biāo)數(shù)據(jù)編號，等等。
[0042]在步驟S302的一種實施方式中，在形成冷數(shù)據(jù)盤環(huán)前，判別是否需要形成冷數(shù)據(jù)盤環(huán)。由于形成冷數(shù)據(jù)盤環(huán)要做一系列的操作，并且形成后要迀移數(shù)據(jù)，如果冷數(shù)據(jù)量非常小，那么帶來的好處和為達(dá)到這些好處的努力是不匹配的，就無需形成冷數(shù)據(jù)盤環(huán)。具體的判別方法可以在確定冷熱數(shù)據(jù)后，判別冷數(shù)據(jù)與熱數(shù)據(jù)之間的比例關(guān)系來判別是否需要形成冷數(shù)據(jù)盤環(huán)。例如，如果冷數(shù)據(jù)占全部數(shù)據(jù)目標(biāo)的比例大于設(shè)定的第二閾值，則確定需要形成冷數(shù)據(jù)盤環(huán)；否則，不需要形成冷數(shù)據(jù)盤環(huán)。這里的第二閾值可以由系統(tǒng)管理員根據(jù)實際經(jīng)驗設(shè)定。
[0043]在步驟S302的一種實施方式中，從主盤環(huán)中選擇冷數(shù)據(jù)盤環(huán)的原則是根據(jù)所述冷數(shù)據(jù)所在的磁盤位置。具體來說可以使用幾種方式選擇，在一種方式中，可以計算所述主盤環(huán)包含的每個磁盤中冷數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量，并根據(jù)每個磁盤中冷數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量對磁盤排序，根據(jù)所述排序，選擇冷數(shù)據(jù)量大的多個磁盤組成所述冷數(shù)據(jù)盤環(huán)，并且使得選擇的多個磁盤的存儲總量滿足冷數(shù)據(jù)總量，并且磁盤總個數(shù)最少。例如，主盤環(huán)包括20個2TB容量的磁盤，冷數(shù)據(jù)總量為2.6TB，冷數(shù)據(jù)量較大的磁盤為編號為2、5、8的磁盤，冷數(shù)據(jù)量分別為1.0TB,0.5TB以及0.3TBo則選擇編號為2、5的磁盤存儲總量已經(jīng)達(dá)到4.0ΤΒ，最接近冷數(shù)據(jù)總量的要求，且編號為2、5的磁盤滿足了最少數(shù)量的磁盤，可以組成所述冷數(shù)據(jù)盤環(huán)，其它編號的磁盤組成為熱數(shù)據(jù)盤環(huán)。
[0044]在另外一種方式中，可以計算所述主盤環(huán)包含的每個磁盤中冷數(shù)據(jù)的比重，并根據(jù)每個磁盤中冷數(shù)據(jù)的比重，選擇冷數(shù)據(jù)量比重滿足規(guī)定的第三閾值的磁盤組成所述冷數(shù)據(jù)盤環(huán)，并且使得選擇的多個磁盤的存儲總量滿足冷數(shù)據(jù)總量，并且磁盤總個數(shù)最少。這里冷數(shù)據(jù)量比重定義為該磁盤的冷數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量/該磁盤的總目標(biāo)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量，該磁盤的總目標(biāo)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量就是該磁盤使用的全部容量?；蛘咭部梢远x為該磁盤的冷數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量/該磁盤的容量。例如，主盤環(huán)包括10個2ΤΒ容量的磁盤，以及10個ITB容量的磁盤，冷數(shù)據(jù)總量為2.6ΤΒ，冷數(shù)據(jù)量比重的設(shè)定閾值為50%，其中滿足條件的磁盤編號依次為1、2、10、18、19，這些編號放入隊列。其中編號1、2、10的磁盤存儲容量為2ΤΒ，編號為18和19的磁盤儲容量為1ΤΒ。則根據(jù)上述原則從隊列開始進(jìn)行選擇，可以選擇編號為I和18的磁盤、也可以選擇編號為I和19的磁盤、甚至選擇編號為2和18、或者2和19、或者10和18、或者10和19的磁盤，存儲容量最接近冷數(shù)據(jù)總量的要求，可以組成所述冷數(shù)據(jù)盤環(huán)，其它編號的磁盤組成為熱數(shù)據(jù)盤環(huán)，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)迀移。在上述眾多的選擇中，還可以進(jìn)一步優(yōu)化，例如考慮磁盤的壽命因素，選擇壽命更短的磁盤加入冷數(shù)據(jù)盤環(huán)，由于冷數(shù)據(jù)的I/O操作較少，這樣可以進(jìn)一步提高整個系統(tǒng)的使用壽命。壽命因素考慮以下至少一個因素:已經(jīng)發(fā)生的I/o次數(shù)以及使用的年限。例如，上述編號為1、2、10、18、19已經(jīng)統(tǒng)計的I/O次數(shù)分別為12萬、10萬、14萬、9萬和15萬次，則將其作為受命因素，最后選擇編號為10和19的磁盤組成所述冷數(shù)據(jù)盤環(huán)。使用年限作為壽命因素或者使用使用年限和I/O操作次數(shù)二者的組合作為壽命因素與此相似，這里不再贅述。
[0045]也可以將每個磁盤中冷數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量、每個磁盤中冷數(shù)據(jù)的比重以及磁盤的壽命因素賦予不同的權(quán)重，根據(jù)上述三個因素的綜合評估結(jié)果來決定選擇那些磁盤加入到冷數(shù)據(jù)盤環(huán)。這里可以有無數(shù)的變種，都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0046]—旦確定了冷數(shù)據(jù)盤環(huán)中包含的磁盤，在主盤環(huán)中剩余的磁盤就組成了熱數(shù)據(jù)盤環(huán)。
[0047]確定了冷數(shù)據(jù)盤環(huán)和熱數(shù)據(jù)盤環(huán)所包含的磁盤后，就可以將不在冷數(shù)據(jù)盤環(huán)中的冷數(shù)據(jù)迀移到冷數(shù)據(jù)盤環(huán)的磁盤中，并且將不在熱數(shù)據(jù)盤環(huán)的熱數(shù)據(jù)迀移到熱數(shù)據(jù)盤環(huán)的磁盤中。由于冷數(shù)據(jù)盤環(huán)的容量最接近于冷數(shù)據(jù)的總量，因此，冷數(shù)據(jù)盤環(huán)沒有過多的空余空間，因此，在數(shù)據(jù)迀移時，先將冷數(shù)據(jù)盤環(huán)中包含的熱數(shù)據(jù)迀移到熱數(shù)據(jù)盤環(huán)的磁盤中，然后再將熱數(shù)據(jù)盤環(huán)中的冷數(shù)據(jù)迀移到冷數(shù)據(jù)盤環(huán)的磁盤中。由于冷數(shù)據(jù)盤環(huán)的主要目的是減少能源消耗，因此，在冷數(shù)據(jù)盤環(huán)中冷數(shù)據(jù)如何放置也會影響電能的消耗，這里磁盤選擇應(yīng)該遵循如下原則:將所述冷數(shù)據(jù)盤環(huán)的I/o操作集中到能耗最低的磁盤。例如，能耗最低的磁盤可以是最低轉(zhuǎn)速較低的磁盤。因此，在將熱數(shù)據(jù)盤環(huán)中的冷數(shù)據(jù)迀移到冷數(shù)據(jù)盤環(huán)的磁盤的過程中，可以首先將所有磁盤的能耗進(jìn)行排序，然后直接將每個冷數(shù)據(jù)目標(biāo)迀移到冷數(shù)據(jù)盤環(huán)中能耗較低的磁盤，直至該磁盤滿，再對下一個能耗較低的磁盤進(jìn)行類似操作。或者選擇磁盤的能耗小于某一閾值的磁盤，將冷數(shù)據(jù)目標(biāo)迀移到選擇的磁盤。等等。
[0048]在對熱數(shù)據(jù)的迀移過程中，也可以盡可能將迀移