專利名稱：：實現(xiàn)存儲系統(tǒng)自動精簡配置動態(tài)擴容的系統(tǒng)及方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及存儲系統(tǒng)的擴容技術，尤其涉及一種實現(xiàn)存儲系統(tǒng)自動精簡配置動態(tài)擴容的系統(tǒng)及方法。
背景技術：
：自動精簡配置存儲方案能夠給操作系統(tǒng)提供大容量的虛擬驅(qū)動器，這種技術的核心是“欺騙”，如圖I所示，實際的物理存儲設備可能并沒有這么多，而讓操作系統(tǒng)認為有這么大的存儲空間。因此，自動精簡配置必須能夠支持動態(tài)擴容，在實際的物理存儲設備的設備空間占滿前，使用自動精簡配置的動態(tài)擴容方法擴充實際的存儲空間，才能保證用戶系統(tǒng)的正常使用，否則，操作系統(tǒng)因為被“欺騙”，而使用并不存在的存儲空間，將造成不可估量的嚴重問題。自動精簡配置模塊位于內(nèi)核空間塊設備驅(qū)動層的輸入輸出(IO)重定向?qū)?，動態(tài)擴容就是能夠根據(jù)用戶指定的擴容信息動態(tài)地進行自動精簡配置存儲池的擴容。因此，動態(tài)擴容涉及內(nèi)核空間與用戶空間兩個層面。傳統(tǒng)的自動精簡配置動態(tài)擴容可以借助邏輯卷管理工具，在IO重定向?qū)訉崿F(xiàn)自動精簡配置的動態(tài)擴容，動態(tài)擴容涉及邏輯卷管理工具和IO重定向?qū)舆@兩個部分，如圖2所示。但是，對于自動精簡配置動態(tài)擴容而言，由于塊的分配是按需分配，地址映射不能像普通擴容邏輯卷由邏輯卷管理工具直接修改映射表(table)那樣處理，因為映射表空間變了，不能直接映射，所以動態(tài)擴容，還需要在IO重定向?qū)酉碌奶厥庠O備，也就是自動精簡配置底層實現(xiàn)擴容，如圖3所示。因此，對于自動精簡配置動態(tài)擴容急需解決兩方面問題，一個是如何解決擴容實現(xiàn)，包括IO重定向?qū)雍妥詣泳喤渲玫讓舆@兩個部分的擴容實現(xiàn)；另一個是如何解決通信問題，包括用戶空間與內(nèi)核空間兩部分的通信方式和邏輯卷管理工具與IO重定向?qū)拥耐ㄐ欧绞健?br/>發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了一種自動精簡配置動態(tài)擴容的方法，以解決擴容實現(xiàn)和通信問題。本發(fā)明提供了一種實現(xiàn)存儲系統(tǒng)自動精簡配置動態(tài)擴容的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括擴容信息獲取模塊，位于用戶空間，用于利用邏輯卷管理工具用戶空間部分，獲得用戶傳入的擴容命令和對應的擴容大小，將所述擴容命令和所述擴容大小作為擴容參數(shù)傳入邏輯卷管理工具內(nèi)核空間部分；擴容信息解析模塊，位于內(nèi)核空間，用于解析所述擴容參數(shù)獲得所述擴容命令和所述擴容大小，將所述擴容命令細分為擴容掛起命令和擴容恢復命令，并將所述擴容掛起命令和所述擴容大小以及所述擴容恢復命令傳遞給輸入輸出(IO)重定向?qū)訑U容模塊；所述IO重定向?qū)訑U容模塊，位于內(nèi)核空間，用于接收來自所述擴容信息解析模塊的所述擴容掛起命令和所述擴容大小以及所述擴容恢復命令；并向自動精簡配置擴容模塊發(fā)送所述擴容掛起命令和所述擴容大小，以及向存儲池恢復模塊發(fā)送所述擴容恢復命令；所述自動精簡配置擴容模塊，位于內(nèi)核空間，用于接收來自所述IO重定向?qū)訑U容模塊的所述擴容掛起命令和所述擴容大??；根據(jù)所述擴容大小對存儲系統(tǒng)的存儲池進行元數(shù)據(jù)擴容操作，并向存儲池恢復模塊發(fā)送所述元數(shù)據(jù)；所述存儲池恢復模塊，位于內(nèi)核空間，用于根據(jù)接收的來自所述自動精簡配置擴容模塊的所述元數(shù)據(jù)和來自所述IO重定向?qū)訑U容模塊的所述擴容恢復命令重新激活所述存儲池。優(yōu)選地，所述IO重定向?qū)訑U容模塊，還用于根據(jù)所述擴容掛起命令和所述擴容大小，掛起所述邏輯卷管理工具，完成對映射表的重新載入和修改。優(yōu)選地，所述映射表用于記錄所述IO重定向?qū)优c所述IO重定向?qū)酉碌乃龃鎯Τ刂g參數(shù)信息的對應關系。優(yōu)選地，所述自動精簡配置擴容模塊，具體用于根據(jù)所述擴容大小計算存儲池所需擴容的塊數(shù)量，對所需擴容的每一個塊執(zhí)行初始化操作，并將初始化信息記錄在所述元數(shù)據(jù)中。優(yōu)選地，所述系統(tǒng)支持不同的操作系統(tǒng)。本發(fā)明還提供了一種實現(xiàn)存儲系統(tǒng)自動精簡配置動態(tài)擴容的方法，該方法包括利用邏輯卷管理工具獲得用戶傳入的擴容命令和對應的擴容大??；將所述擴容命令細分為擴容掛起命令和擴容恢復命令；根據(jù)所述擴容掛起命令和所述擴容大小對存儲系統(tǒng)的存儲池進行元數(shù)據(jù)擴容操作；根據(jù)所述擴容恢復命令和所述元數(shù)據(jù)重新激活所述存儲池。優(yōu)選地，所述根據(jù)所述擴容掛起命令和所述擴容大小對存儲系統(tǒng)的存儲池進行元數(shù)據(jù)擴容操作之前，所述方法還包括根據(jù)所述擴容掛起命令和所述擴容大小，掛起所述邏輯卷管理工具，完成對映射表的重新載入和修改。優(yōu)選地，所述映射表用于記錄所述IO重定向?qū)优c所述IO重定向?qū)酉碌乃龃鎯Τ刂g參數(shù)信息的對應關系。優(yōu)選地，所述根據(jù)所述擴容掛起命令和所述擴容大小對存儲系統(tǒng)的存儲池進行元數(shù)據(jù)擴容操作包括根據(jù)所述擴容大小計算存儲池所需擴容的塊數(shù)量，對所需擴容的每一個塊執(zhí)行初始化操作，并將初始化信息記錄在所述元數(shù)據(jù)中。優(yōu)選地，所述方法應用于不同的操作系統(tǒng)。本發(fā)明可實現(xiàn)自動精簡配置的動態(tài)擴容操作，管理員只根據(jù)需要指定擴容的大小，動態(tài)擴容系統(tǒng)便會從上至下完成自動精簡配置存儲池的擴容工作。因此，采用上述系統(tǒng)及方法，能夠高效，快速，簡便地完成自動精簡配置存儲池的空間擴容操作。圖I為現(xiàn)有物理存儲設備的存儲空間分配示意圖2為現(xiàn)有普通擴容的流程圖；圖3為現(xiàn)有預期的自動精簡配置擴容的流程圖；圖4為本發(fā)明實現(xiàn)存儲系統(tǒng)自動精簡配置動態(tài)擴容系統(tǒng)實施例的結構示意圖；圖5為本發(fā)明自動精簡配置動態(tài)擴容后的存儲空間示意圖；圖6為本發(fā)明實現(xiàn)存儲系統(tǒng)自動精簡配置動態(tài)擴容方法實施例的流程圖。具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，下文中將結合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互任意組合。本發(fā)明提供了一種實現(xiàn)存儲系統(tǒng)自動精簡配置動態(tài)擴容的系統(tǒng)，其支持在不同的操作系統(tǒng)，通過借助邏輯卷管理工具，實現(xiàn)用戶空間與內(nèi)核空間的通信和IO重定向?qū)拥臄U容實現(xiàn)，以及利用自動精簡配置元數(shù)據(jù)虛擬組織存儲空間的特性，實現(xiàn)底層存儲池空間的擴容。如圖4所示，為本發(fā)明實現(xiàn)存儲系統(tǒng)自動精簡配置動態(tài)擴容系統(tǒng)實施例的結構示意圖，該系統(tǒng)包括擴容信息獲取模塊41、擴容信息解析模塊42、IO重定向?qū)訑U容模塊43、自動精簡配置擴容模塊44和存儲池恢復模塊45，其中擴容信息獲取模塊，位于用戶空間，用于利用邏輯卷管理工具用戶空間部分，獲得用戶傳入的擴容命令(extend)和對應的擴容大小，將所述擴容命令和所述擴容大小作為擴容參數(shù)傳入邏輯卷管理工具內(nèi)核空間部分；擴容信息解析模塊，位于內(nèi)核空間，用于解析所述擴容參數(shù)獲得所述擴容命令和所述擴容大小，將所述擴容命令細分為擴容掛起命令(extend_suspend)和擴容恢復命令(extend_resume),并將所述擴容掛起命令和所述擴容大小以及所述擴容恢復命令傳遞給輸入輸出(IO)重定向?qū)訑U容模塊；所述IO重定向?qū)訑U容模塊，位于內(nèi)核空間，用于接收來自所述擴容信息解析模塊的所述擴容掛起命令和所述擴容大小以及所述擴容恢復命令；并向自動精簡配置擴容模塊發(fā)送所述擴容掛起命令和所述擴容大小，以及向存儲池恢復模塊發(fā)送所述擴容恢復命令；所述自動精簡配置擴容模塊，位于內(nèi)核空間，用于接收來自所述IO重定向?qū)訑U容模塊的所述擴容掛起命令和所述擴容大小；根據(jù)所述擴容大小對存儲系統(tǒng)的存儲池進行元數(shù)據(jù)擴容操作，并向存儲池恢復模塊發(fā)送所述元數(shù)據(jù)；所述存儲池恢復模塊，位于內(nèi)核空間，用于根據(jù)接收的來自所述自動精簡配置擴容模塊的所述元數(shù)據(jù)和來自所述IO重定向?qū)訑U容模塊的所述擴容恢復命令重新激活所述存儲池。另外，所述IO重定向?qū)訑U容模塊，還用于根據(jù)所述擴容掛起命令和所述擴容大小，掛起所述邏輯卷管理工具，完成對映射表的重新載入和修改。該映射表用于記錄所述IO重定向?qū)优c所述IO重定向?qū)酉碌乃龃鎯Τ刂g參數(shù)信息的對應關系。其中，當有擴容命令時，擴容信息獲取模塊就會將擴容命令和擴容大小傳入擴容信息解析模塊；當有擴容命令傳入，擴容信息解析模塊會細分命令為擴容掛起和擴容恢復，并將細分的命令和擴容大小傳入并調(diào)用IO重定向?qū)訑U容模塊；IO重定向?qū)訑U容模塊按照先擴容掛起后擴容恢復的順序，根據(jù)相應的命令參數(shù)進行處理，并向?qū)哪K轉(zhuǎn)發(fā)；如果是擴容掛起，在這里需要掛起邏輯卷管理工具，完成對映射表的重新載入并按照傳入的擴容大小進行修改，然后再將命令和參數(shù)傳遞給自動精簡配置擴容模塊；自動精簡配置擴容模塊在IO重定向?qū)拥讓釉O備(即存儲池設備)的實現(xiàn)過程中增加擴容實現(xiàn)(P00L_EXTEND)，具體地，根據(jù)傳入的擴容大小參數(shù)，對自動精簡配置存儲池進行元數(shù)據(jù)擴容操作，在這里需要根據(jù)傳入的擴容大小(size)，計算存儲池所需擴容的塊數(shù)量，對所需擴容的每一個塊執(zhí)行初始化操作，并將初始化信息記錄在所述元數(shù)據(jù)中；最后向存儲池恢復模塊提交元數(shù)據(jù)；存儲池恢復模塊根據(jù)該元數(shù)據(jù)重新激活存儲池，以供精簡分配使用。自動精簡配置動態(tài)擴容后的存儲空間如圖5所示。上述系統(tǒng)，可實現(xiàn)自動精簡配置的動態(tài)擴容操作，只需要管理員根據(jù)需要指定擴容的大小，動態(tài)擴容系統(tǒng)便會從上至下完成自動精簡配置存儲池的擴容工作。因此，采用這種系統(tǒng)，能夠高效，快速，簡便地完成自動精簡配置存儲池的空間擴容操作。實施例本發(fā)明實施方案非常簡單，只需要在LINUX內(nèi)核中安裝上述實現(xiàn)存儲系統(tǒng)自動精簡配置動態(tài)擴容的系統(tǒng)和邏輯卷管理(LVM2)軟件包即可。根據(jù)該動態(tài)擴容系統(tǒng)，在IO重定向?qū)拥讓釉O備的實現(xiàn)過程中增加擴容實現(xiàn)(P00L_EXTEND)，借助邏輯卷管理(LVM2)工具分析用戶指定的擴容信息，一旦有擴容命令，便會調(diào)用該擴容實現(xiàn)完成自動精簡配置存儲池元數(shù)據(jù)的擴容操作。通過實現(xiàn)存儲系統(tǒng)自動精簡配置動態(tài)擴容的系統(tǒng)，當管理員需要對存儲池進行空間擴充時，就可以直接使用動態(tài)擴容技術，而不需要其他操作，會動態(tài)地根據(jù)管理員發(fā)出的擴容信息完成存儲池擴容的全部操作。因此，本發(fā)明能夠按照用戶需要擴充的容量，實現(xiàn)自動精簡配置存儲池的動態(tài)空間擴容，且支持在線擴容，擴容過程快速、準確，簡化了管理員的操作。如圖6所示，為本發(fā)明自動精簡配置動態(tài)擴容方法實施例的流程圖，該方法包括步驟601、利用邏輯卷管理工具獲得用戶傳入的擴容命令和對應的擴容大??；步驟602、將擴容命令細分為擴容掛起命令(extend_suspend)和擴容恢復(extend_resume)命令；步驟603、根據(jù)相應命令參數(shù)進行處理，若是擴容掛起，執(zhí)行步驟604，否則，執(zhí)行步驟606；步驟604、掛起邏輯卷，完成對映射表的重新載入并按照傳入的擴容大小進行修改；該映射表用于記錄所述IO重定向?qū)优c所述IO重定向?qū)酉碌乃龃鎯Τ刂g參數(shù)信息的對應關系；更新映射表的目的是為了方便擴容后進行的相關操作；步驟605、根據(jù)傳入的擴容大小對存儲系統(tǒng)的存儲池進行元數(shù)據(jù)擴容操作，并提交元數(shù)據(jù)；該步驟可以包括根據(jù)所述擴容大小計算存儲池所需擴容的塊數(shù)量，對所需擴容的每一個塊執(zhí)行初始化操作，并將初始化信息記錄在所述元數(shù)據(jù)中；步驟606、根據(jù)擴容恢復命令和元數(shù)據(jù)激活恢復存儲池設備。上述方法可應用于不同的操作系統(tǒng)中。上述方法，可實現(xiàn)自動精簡配置的動態(tài)擴容操作，管理員只根據(jù)需要指定擴容的大小，動態(tài)擴容系統(tǒng)便會從上至下完成自動精簡配置存儲池的擴容工作。本領域普通技術人員可以理解上述方法中的全部或部分步驟可通過程序來指令相關硬件完成，上述程序可以存儲于計算機可讀存儲介質(zhì)中，如只讀存儲器、磁盤或光盤等。可選地，上述實施例的全部或部分步驟也可以使用一個或多個集成電路來實現(xiàn)。相應地，上述實施例中的各模塊/單元可以采用硬件的形式實現(xiàn)，也可以采用軟件功能模塊的形式實現(xiàn)。本發(fā)明不限制于任何特定形式的硬件和軟件的結合。以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制，僅僅參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明。本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的精神和范圍，均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。權利要求1.ー種實現(xiàn)存儲系統(tǒng)自動精簡配置動態(tài)擴容的系統(tǒng)，其特征在干，該系統(tǒng)包括擴容信息獲取模塊，位于用戶空間，用于利用邏輯卷管理工具用戶空間部分，獲得用戶傳入的擴容命令和對應的擴容大小，將所述擴容命令和所述擴容大小作為擴容參數(shù)傳入邏輯卷管理工具內(nèi)核空間部分；擴容信息解析模塊，位于內(nèi)核空間，用于解析所述擴容參數(shù)獲得所述擴容命令和所述擴容大小，將所述擴容命令細分為擴容掛起命令和擴容恢復命令，并將所述擴容掛起命令和所述擴容大小以及所述擴容恢復命令傳遞給輸入輸出(IO)重定向?qū)訑U容模塊；所述IO重定向?qū)訑U容模塊，位于內(nèi)核空間，用于接收來自所述擴容信息解析模塊的所述擴容掛起命令和所述擴容大小以及所述擴容恢復命令；并向自動精簡配置擴容模塊發(fā)送所述擴容掛起命令和所述擴容大小，以及向存儲池恢復模塊發(fā)送所述擴容恢復命令；所述自動精簡配置擴容模塊，位于內(nèi)核空間，用于接收來自所述IO重定向?qū)訑U容模塊的所述擴容掛起命令和所述擴容大?。桓鶕?jù)所述擴容大小對存儲系統(tǒng)的存儲池進行元數(shù)據(jù)擴容操作，井向存儲池恢復模塊發(fā)送所述元數(shù)據(jù)；所述存儲池恢復模塊，位于內(nèi)核空間，用于根據(jù)接收的來自所述自動精簡配置擴容模塊的所述元數(shù)據(jù)和來自所述IO重定向?qū)訑U容模塊的所述擴容恢復命令重新激活所述存儲池。2.根據(jù)權利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于所述IO重定向?qū)訑U容模塊，還用于根據(jù)所述擴容掛起命令和所述擴容大小，掛起所述邏輯卷管理工具，完成對映射表的重新載入和修改。3.根據(jù)權利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于所述映射表用于記錄所述IO重定向?qū)优c所述IO重定向?qū)酉碌乃龃鎯Τ刂g參數(shù)信息的對應關系。4.根據(jù)權利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于所述自動精簡配置擴容模塊，具體用于根據(jù)所述擴容大小計算存儲池所需擴容的塊數(shù)量，對所需擴容的每ー個塊執(zhí)行初始化操作，并將初始化信息記錄在所述元數(shù)據(jù)中。5.根據(jù)權利要求1-4任ー權利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)支持不同的操作系統(tǒng)。6.ー種實現(xiàn)存儲系統(tǒng)自動精簡配置動態(tài)擴容的方法，其特征在于，該方法包括利用邏輯卷管理工具獲得用戶傳入的擴容命令和對應的擴容大小；將所述擴容命令細分為擴容掛起命令和擴容恢復命令；根據(jù)所述擴容掛起命令和所述擴容大小對存儲系統(tǒng)的存儲池進行元數(shù)據(jù)擴容操作；根據(jù)所述擴容恢復命令和所述元數(shù)據(jù)重新激活所述存儲池。7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于所述根據(jù)所述擴容掛起命令和所述擴容大小對存儲系統(tǒng)的存儲池進行元數(shù)據(jù)擴容操作之前，所述方法還包括根據(jù)所述擴容掛起命令和所述擴容大小，掛起所述邏輯卷管理工具，完成對映射表的重新載入和修改。8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于所述映射表用于記錄所述IO重定向?qū)优c所述IO重定向?qū)酉碌乃龃鎯Τ刂g參數(shù)信息的對應關系。9.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于所述根據(jù)所述擴容掛起命令和所述擴容大小對存儲系統(tǒng)的存儲池進行元數(shù)據(jù)擴容操作包括根據(jù)所述擴容大小計算存儲池所需擴容的塊數(shù)量，對所需擴容的每ー個塊執(zhí)行初始化操作，并將初始化信息記錄在所述元數(shù)據(jù)中。10.根據(jù)權利要求6-9任ー權利要求所述的方法，其特征在于所述方法應用于不同的操作系統(tǒng)。全文摘要本發(fā)明提供了一種實現(xiàn)存儲系統(tǒng)自動精簡配置動態(tài)擴容的系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括擴容信息獲取模塊，用于獲得用戶傳入的擴容命令和對應的擴容大小，并傳給擴容信息解析模塊；擴容信息解析模塊，用于將獲得的擴容命令細分為擴容掛起命令和擴容恢復命令，并傳給IO重定向?qū)訑U容模塊；IO重定向?qū)訑U容模塊，用于向自動精簡配置擴容模塊發(fā)送擴容掛起命令和擴容大小及向存儲池恢復模塊發(fā)送擴容恢復命令；自動精簡配置擴容模塊，用于根據(jù)接收的擴容大小對存儲系統(tǒng)的存儲池進行元數(shù)據(jù)擴容操作，并向存儲池恢復模塊發(fā)送元數(shù)據(jù)；存儲池恢復模塊，用于根據(jù)接收的元數(shù)據(jù)和擴容恢復命令重新激活存儲池。本發(fā)明可完成自動精簡配置存儲池的擴容工作。文檔編號G06F3/06GK102855093SQ201210292470公開日2013年1月2日申請日期2012年8月16日優(yōu)先權日2012年8月16日發(fā)明者溫源,張宇,文中領申請人:浪潮(北京)電子信息產(chǎn)業(yè)有限公司