一種磁光電混合存儲系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)獲取和存儲方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于混合存儲技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種磁光電混合存儲系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)獲取和存儲方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著互聯(lián)網(wǎng)以及相關(guān)應(yīng)用的飛速發(fā)展，信息資源呈爆炸性增長，通過網(wǎng)絡(luò)進行傳輸?shù)男畔⒘坎粩嗯蛎洝Ｐ畔⒓夹g(shù)的飛速發(fā)展，信息存儲的需求量急劇增大，對存儲系統(tǒng)的容量需求的大幅度增長。
[0003]傳統(tǒng)的存儲服務(wù)器一般以大量的磁盤或光盤庫為基礎(chǔ)，固態(tài)盤作為緩存，構(gòu)建數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)。對于需要大量備份，而不經(jīng)常訪問的數(shù)據(jù)，具有光盤親和性，通常使用光盤存儲，對于經(jīng)常性讀寫的數(shù)據(jù)，具有磁盤親和性，通常使用硬盤存儲。用戶的大量數(shù)據(jù)存儲需求下，數(shù)據(jù)的類型千變?nèi)f化，不僅有光盤親和性的數(shù)據(jù)，也有磁盤親和性的數(shù)據(jù)，單一的存儲設(shè)備無法完全滿足所有用戶的需求，這將給數(shù)據(jù)管理帶來挑戰(zhàn)性，同時，存儲資源不合理的分配將導(dǎo)致大量資源的浪費。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了滿足用戶的不同存儲需求，合理高效的分配資源，有必要將固態(tài)盤、磁盤和光盤等存儲設(shè)備綜合，建立一個混合型的存儲系統(tǒng)。本發(fā)明的目的在于提供一種磁光電混合存儲系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)合了內(nèi)存、固態(tài)盤、磁盤和光盤，能夠高效響應(yīng)用戶的各種存儲需求，合理分配存儲資源。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個方面，提供了一種磁光電混合存儲系統(tǒng)，包括內(nèi)存、固態(tài)盤存儲區(qū)、磁盤存儲區(qū)和光盤存儲區(qū)，其中:
[0006]所述內(nèi)存由全局文件地址映射區(qū)和存儲管理區(qū)組成，全局文件地址映射區(qū)存儲全局文件地址映射表，用于文件數(shù)據(jù)存儲信息的查詢；存儲管理區(qū)根據(jù)數(shù)據(jù)的存取行為和數(shù)據(jù)的類型，選擇物理存儲位置和數(shù)據(jù)組織方式，控制和管理數(shù)據(jù)的存儲，并且在數(shù)據(jù)存儲行為發(fā)生變化時，存儲管理區(qū)動態(tài)地進行數(shù)據(jù)迀移；
[0007]所述固態(tài)盤存儲區(qū)由若干固態(tài)盤組成，用于數(shù)據(jù)的緩存和文件數(shù)據(jù)存儲信息的存儲；固態(tài)盤存儲區(qū)包括固態(tài)盤全局文件地址映射區(qū)、全局?jǐn)?shù)據(jù)緩存區(qū)和固態(tài)盤數(shù)據(jù)存儲區(qū)；其中固態(tài)盤全局文件地址映射區(qū)用于存儲全局文件地址映射表的一個副本，全局?jǐn)?shù)據(jù)緩存區(qū)用于緩存整個存儲空間中訪問最頻繁的數(shù)據(jù)，固態(tài)盤數(shù)據(jù)存儲區(qū)用于存儲具有固態(tài)盤親和的文件數(shù)據(jù)；
[0008]所述磁盤存儲區(qū)由若干磁盤組成，用于磁盤親和性數(shù)據(jù)的存儲、光盤數(shù)據(jù)的暫存以及數(shù)據(jù)副本的存儲；所述磁盤存儲區(qū)包括磁盤數(shù)據(jù)存儲區(qū)、光盤數(shù)據(jù)暫存區(qū)和數(shù)據(jù)副本存儲區(qū)，其中所述磁盤數(shù)據(jù)存儲區(qū)用于存儲具有磁盤親和性的數(shù)據(jù)；所述光盤數(shù)據(jù)暫存區(qū)用于暫存具有光盤親和性的數(shù)據(jù)，當(dāng)光盤數(shù)據(jù)暫存量達(dá)到一整張光盤的存儲容量時，將這部分?jǐn)?shù)據(jù)一次性寫入光盤中；所述磁盤存儲區(qū)中的數(shù)據(jù)副本存儲區(qū)用于存儲固態(tài)盤或磁盤中數(shù)據(jù)的副本；
[0009]所述光盤存儲區(qū)由光盤庫組成，用于存儲光盤親和性數(shù)據(jù)，同時存儲數(shù)據(jù)的副本；光盤存儲區(qū)包括光盤數(shù)據(jù)存儲區(qū)和數(shù)據(jù)副本存儲區(qū)，所述光盤數(shù)據(jù)存儲區(qū)用于存儲具有光盤親和性的數(shù)據(jù)；所述光盤存儲區(qū)中的數(shù)據(jù)副本存儲區(qū)用于存儲磁盤和光盤中數(shù)據(jù)的副本。
[0010]進一步地，所述三個存儲區(qū)區(qū)域在邏輯上構(gòu)成統(tǒng)一的存儲空間，構(gòu)建一個全局文件地址映射表，用于記錄文件在該系統(tǒng)中的存儲位置信息，能夠?qū)崿F(xiàn)邏輯文件到物理存儲的映射，使得用戶或者外部程序能夠以統(tǒng)一一致性的方式進行數(shù)據(jù)尋址和存取。
[0011]進一步地，所述全局文件地址映射表，存儲了邏輯文件名、文件大小、創(chuàng)建時間、物理存儲位置、副本存儲位置等信息，其中所述物理存儲位置為磁盤號或固態(tài)盤號或光盤號及對應(yīng)的偏移地址。
[0012]按照本發(fā)明的另一方面，還提供了一種基于上述磁光電混合存儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)獲取方法，包括如下步驟:
[0013](1-1)訪問全局文件地址映射表，獲取欲訪問文件的數(shù)據(jù)存儲信息；
[0014](1-2)訪問固態(tài)盤存儲區(qū)的數(shù)據(jù)緩存區(qū)，若緩存命中，則直接從緩存中獲取數(shù)據(jù)并反饋給用戶，否則進入步驟(1-3);
[0015](1-3)根據(jù)數(shù)據(jù)存儲信息，獲取數(shù)據(jù)存儲的硬件設(shè)備和地址等信息，若文件數(shù)據(jù)存儲在固態(tài)盤中，則轉(zhuǎn)步驟(1-4);若文件數(shù)據(jù)存儲在磁盤中，則轉(zhuǎn)步驟(1-5);若文件數(shù)據(jù)存儲在光盤中，則轉(zhuǎn)步驟(1-6)；
[0016](1-4)從固態(tài)盤存儲區(qū)的數(shù)據(jù)存儲區(qū)中獲取數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)緩存到固態(tài)盤存儲區(qū)的數(shù)據(jù)緩存區(qū)中，并將數(shù)據(jù)反饋給用戶，數(shù)據(jù)獲取過程結(jié)束；
[0017](1-5)從磁盤存儲區(qū)的數(shù)據(jù)存儲區(qū)中獲取數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)緩存到固態(tài)盤存儲區(qū)的數(shù)據(jù)緩存區(qū)中，并將數(shù)據(jù)反饋給用戶，數(shù)據(jù)獲取過程結(jié)束；
[0018](1-6)從光盤存儲區(qū)的數(shù)據(jù)存儲區(qū)中獲取數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)緩存到固態(tài)盤存儲區(qū)的數(shù)據(jù)緩存區(qū)中，并將數(shù)據(jù)反饋給用戶，數(shù)據(jù)獲取過程結(jié)束。
[0019]按照本發(fā)明的另一方面，還提供了一種基于上述磁光電混合存儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲方法，包括如下步驟:
[0020](2-1)存儲管理區(qū)分析用戶的請求，針對寫入文件數(shù)據(jù)的特點和硬件親和性確定存儲該數(shù)據(jù)的硬件設(shè)備并分配存儲空間；
[0021](2-2)訪問全局文件地址映射表，記錄用戶即將寫入的文件的存儲信息；
[0022](2-3)若文件數(shù)據(jù)為固態(tài)盤親和性的數(shù)據(jù)，則轉(zhuǎn)步驟(2-4);若文件數(shù)據(jù)為磁盤親和性的數(shù)據(jù)，則轉(zhuǎn)步驟(2-5);若文件數(shù)據(jù)為光盤親和性的數(shù)據(jù)，則轉(zhuǎn)步驟(2-6);
[0023](2-4)將數(shù)據(jù)寫入固態(tài)盤存儲區(qū)的數(shù)據(jù)存儲區(qū)中，數(shù)據(jù)存儲過程結(jié)束；
[0024](2-5)將數(shù)據(jù)寫入磁盤存儲區(qū)的數(shù)據(jù)存儲區(qū)中，數(shù)據(jù)存儲過程結(jié)束；
[0025](2-6)將數(shù)據(jù)寫入磁盤存儲區(qū)的數(shù)據(jù)暫存區(qū)中，若文件數(shù)據(jù)暫存區(qū)存儲的數(shù)據(jù)總量未達(dá)到一張光盤的總存儲容量，那么數(shù)據(jù)存儲過程結(jié)束，否則進入步驟(2-7);
[0026](2-7)將數(shù)據(jù)暫存區(qū)的數(shù)據(jù)寫入光盤存儲區(qū)的光盤中，數(shù)據(jù)存儲過程結(jié)束。
[0027]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
[0028](I)本發(fā)明提供了一種基于固態(tài)盤、磁盤和光盤的混合存儲系統(tǒng)，合理利用三種存儲設(shè)備的存儲特征，提高了數(shù)據(jù)存儲的效率；
[0029](2)本發(fā)明提供了文件熱點和介質(zhì)親和性屬性，按照文件的特性合理分配和調(diào)度資源，提高資源的利用率；
[0030](3)本發(fā)明提供了一種數(shù)據(jù)副本備份的策略，保證了數(shù)據(jù)的可靠性。
【附圖說明】
[0031]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖2為本發(fā)明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖3為本發(fā)明系統(tǒng)的數(shù)據(jù)獲取流程圖。
[0034]圖4為本發(fā)明系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲流程圖。
【具體實施方式】
[0035]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0036]本發(fā)明實施例中將會用到一些新的定義，其中的名詞解釋如下:
[0037]固態(tài)盤親和性數(shù)據(jù):表示適合存儲在固態(tài)盤中的數(shù)據(jù)，如經(jīng)常訪問的熱數(shù)據(jù)、經(jīng)常發(fā)生更新的數(shù)據(jù)等。
[0038]磁盤親和性數(shù)據(jù):表示適合存儲在磁盤中的數(shù)據(jù)，如較常訪問的數(shù)據(jù)、較大的熱數(shù)據(jù)等。
[0039]光盤親和性數(shù)據(jù):表示適合存儲在光盤中的數(shù)據(jù)，如一些很少訪問的冷數(shù)據(jù)、歸檔數(shù)據(jù)等。
[0040]實施例:如圖1所示為磁光電混合存儲系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)圖，如圖2為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括內(nèi)存、固態(tài)盤存儲區(qū)、磁盤存儲區(qū)、光盤存儲區(qū)。
[0041]內(nèi)存由全局文件地址映射區(qū)和存儲管理區(qū)組成，全局文件地址映射區(qū)存儲全局文件地址映射表，用于文件存儲地址等信息的查詢；存儲管理區(qū)根據(jù)數(shù)據(jù)的存取行為(主要是數(shù)據(jù)存取的熱度)和數(shù)據(jù)的類型，選擇合適的物理存儲位置和數(shù)據(jù)組織方式，控制和管理數(shù)據(jù)的存儲。
[0042]固態(tài)盤存儲區(qū)由若干固態(tài)盤組成，用于數(shù)據(jù)的緩存和文件數(shù)據(jù)存儲信息的存儲。固態(tài)盤存儲區(qū)包括固態(tài)盤全局文件地址映射區(qū)、全局?jǐn)?shù)據(jù)緩存區(qū)和固態(tài)盤數(shù)據(jù)存儲區(qū)。固態(tài)盤全局文件地址映射區(qū)存儲全局文件地址映射表的一個副本，保證全局文件地址映射表的可靠性；固態(tài)盤數(shù)據(jù)緩存區(qū)利用固態(tài)盤讀寫速度快的性質(zhì)，緩存訪問頻繁的數(shù)據(jù)，從而提高數(shù)據(jù)讀寫效率；固態(tài)盤數(shù)據(jù)存儲區(qū)存儲一些具有固態(tài)盤親和的文件數(shù)據(jù)，如經(jīng)常訪問的熱的文件數(shù)據(jù)。磁盤存儲區(qū)由若干磁盤組成，用于磁盤親和性數(shù)據(jù)的存儲、光盤數(shù)據(jù)的暫存以及數(shù)據(jù)副本的存儲。磁盤存儲區(qū)包括磁盤數(shù)據(jù)存儲區(qū)、光盤數(shù)據(jù)暫存區(qū)和數(shù)據(jù)副本存儲區(qū)。磁盤數(shù)據(jù)存儲區(qū)用于存儲具有磁盤親和性的數(shù)據(jù)，如大容量流式文件數(shù)據(jù)；由于光盤具有一次性寫的特點，需要將要寫入光盤的數(shù)據(jù)累積到一定量，再一次性寫入光盤，光盤數(shù)據(jù)暫存區(qū)則用于暫存這種具有光盤親和性的數(shù)據(jù)，如一些長期不使用的文件數(shù)據(jù)，當(dāng)光盤數(shù)據(jù)暫存量達(dá)到一整張光盤的存儲容量時，便將這部分?jǐn)?shù)據(jù)一次性寫入光盤中；磁盤存儲區(qū)中的數(shù)據(jù)副本存儲區(qū)用于存儲固態(tài)盤或磁盤中數(shù)據(jù)的副本，以保證數(shù)據(jù)的可靠性。
[0043]光盤存儲區(qū)由光盤庫組成，用于存儲光盤親和性數(shù)據(jù)，同時存儲數(shù)據(jù)的副本。光盤存儲區(qū)包括光盤數(shù)據(jù)存儲區(qū)和數(shù)據(jù)副本存儲區(qū)。光盤數(shù)據(jù)存儲區(qū)用于存儲具有光盤親和性的數(shù)據(jù)，如一些長期不使用的文件數(shù)據(jù)；光盤存儲區(qū)中的數(shù)據(jù)副本存儲區(qū)用于存儲磁盤和光盤中數(shù)據(jù)的副本，以保證數(shù)據(jù)的可靠性。<