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CN101459679A - 网络存储设备及数据读写控制方法 - Google Patents

网络存储设备及数据读写控制方法 Download PDF

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CN101459679A CNA2007100323915A CN200710032391A CN101459679A CN 101459679 A CN101459679 A CN 101459679A CN A2007100323915 A CNA2007100323915 A CN A2007100323915A CN 200710032391 A CN200710032391 A CN 200710032391A CN 101459679 A CN101459679 A CN 101459679A
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Abstract

本发明实施例公开一种网络存储设备，包括：物理存储介质，另外，还包括：存储控制器，用于将物理存储介质映射为子逻辑单元，将子逻辑单元映射为逻辑单元进行数据存储读写，其中子逻辑单元以子逻辑单元号标识，逻辑单元以逻辑单元号标识。另外，本发明实施例还公开一种数据读写控制方法。本发明可以提高逻辑单元的有效存储容量，并兼容已有逻辑单元数据读写方式。

Description

网络存储设备及数据读写控制方法
技术领域
本发明涉及网络存储技术领域，更具体的说，本发明涉及一种网络存储设备及数据读写控制方法。
背景技术
网络存储技术是基于数据存储的一种通用网络术语。网络存储通信中使用到的相关技术和协议包括小型计算机系统接口(SCSI，Small Computer System Interface)、独立磁盘冗余数组(RAID，Redundant Arrayof Independent Disks)以及光纤信道等。其中RAID指的是一组标准，提供改进的性能和/或磁盘容错能力。通常在存储级别做RAID之后，将一组磁盘(raidgroup)划分成多个逻辑单元，以逻辑单元号(LUN，Logical Unit Number)标识，一个逻辑单元的物理空间可能来自多个磁盘。将逻辑单元号输出给上层的操作系统(OS，Operating System)。而操作系统看到的逻辑单元号，就当作是一个磁盘来对待。在操作系统上看见存储输出的逻辑单元号，就类似本地的一块磁盘。
在现有的网络存储系统中，由于存储设备的操作系统和接入主机的操作系统寻址空间和卷管理软件的限制，一般逻辑单元的划分只能限制在2TB有效容量，即现有方案中只针对不超过2TB的大文件读写，2TB逻辑单元的划分成为瓶颈。而且对于PB级的海量存储系统，由于2TB逻辑单元划分的限制，使得空间管理复杂，加重了主机端针对存储空间管理的工作负荷。
发明内容
本发明实施例解决的技术问题是提供一种网络存储设备及数据读写控制方法，以提高逻辑单元的有效存储容量，并兼容已有逻辑单元数据读写方式。
本发明实施例的一种网络存储设备，包括：物理存储介质，另外，还包括：
存储控制器，用于将物理存储介质映射为子逻辑单元，将子逻辑单元映射为逻辑单元进行数据存储读写，其中子逻辑单元以子逻辑单元号标识，逻辑单元以逻辑单元号标识。
本发明实施例的一种数据读写控制方法，包括：
获取物理存储介质与子逻辑单元以及子逻辑单元与逻辑单元的映射关系；
按照所述物理存储介质与子逻辑单元以及子逻辑单元与逻辑单元的映射关系控制进行数据读写。
根据本发明实施例的网络存储设备及数据读写控制方法，通过设置子逻辑单元，将物理存储介质按照子逻辑单元号映射为各个子逻辑单元，按照逻辑单元号将各个子逻辑单元映射为一个逻辑单元，通过子逻辑单元的设置，可大大提高逻辑单元的有效存储容量，同时主机仍然按照逻辑单元对数据进行读写，可兼容已有逻辑单元数据读写方式。
附图说明
图1是本发明实施例网络存储设备的一种结构示意图；
图2是本发明实施例存储控制器的一种结构示意图；
图3是本发明实施例数据读写控制方法的一种流程图；
图4是本发明实现可靠读写的一种实施例示意图。
具体实施方式
参考图1，该图是本发明实施例网络存储设备的一种结构示意图。
本实施例中网络存储设备包括：物理存储介质1和存储控制器2，其中
物理存储介质1主要用于进行实际的数据存储；
而存储控制器2则主要用于将物理存储介质1映射为子逻辑单元，将子逻辑单元映射为逻辑单元进行数据存储读写，其中子逻辑单元以子逻辑单元号标识，逻辑单元以逻辑单元号标识。
具体参考图2，该图是存储控制器的一种实施例结构示意图。
本实施例中存储控制器2可包括：存储单元21和读写控制单元22，其中
存储单元21用于存储所述子逻辑单元与物理存储介质1的映射关系以及子逻辑单元与逻辑单元的映射关系，具体实现时，例如，所述子逻辑单元与物理存储介质的映射关系可采用链表或者其他数据结构的映射关系，所述子逻辑单元与逻辑单元的映射关系可采用一一映射或者其他子逻辑单元与逻辑单元一一对应的映射关系；
而读写控制单元22则用于按照所述子逻辑单元与物理存储介质的映射关系以及子逻辑单元与逻辑单元的映射关系控制进行数据存储读写，例如，所述读写控制单元22采用可靠读写方式进行数据存储读写，另外，读写控制单元22可按照预先设定的次序控制对子逻辑单元进行数据读写，以及读写控制单元22可按照各个子逻辑单元存储的数据块的起始位置标识进行数据读写，以合理管理并利用物理存储介质空间，有效进行文件存放和读写。
参考图3，该是本发明实施例数据读写控制方法的流程图。
本实施例中数据读写控制方法主要包括下述步骤：
步骤101，获取物理存储介质与子逻辑单元以及子逻辑单元与逻辑单元的映射关系，其中参考前述说明，所述子逻辑单元与物理存储介质的映射关系可采用链表或者其他数据结构的映射关系，所述子逻辑单元与逻辑单元的映射关系采用一一映射或者其他子逻辑单元与逻辑单元一一对应的映射关系；
步骤102，按照所述物理存储介质与子逻辑单元以及子逻辑单元与逻辑单元的映射关系控制进行数据读写，具体实现时，例如数据读写可采用可靠读写方式，按照预先设定的次序控制对子逻辑单元进行数据读写，以及按照各个子逻辑单元存储的数据块的起始位置标识进行数据读写，以合理管理并利用物理存储介质空间，有效进行文件存放和读写。
上述实施例中，基于逻辑单元虚拟化策略，引入子逻辑单元，实现逻辑单元基于子逻辑单元的划分管理聚合，可支持超过1PB的主机有效访问空间的逻辑单元的划分，实现海量存储，例如，所述子逻辑单元的存储单位采用2TB级别单位，所述逻辑单元的存储单位可达到1PB级别单位，且由存储设备的存储控制器执行底层逻辑单元的虚拟化操作，子逻辑单元到逻辑单元的映射和汇聚独立于主机，因此，主机对逻辑单元可采用与现有访问机制全兼容方式实现数据可靠读写访问。
需要说明的，在本实施中，物理存储介质(例如内存)可通过映射链表实现物理存储空间与子逻辑单元之间的遍历，不重复，不遗漏映射。整个映射关系由子逻辑单元的索引的数据结构链接，然后通过子逻辑与逻辑单元的一一映射的聚合，形成逻辑单元的访问入口。而针对主机发起的数据读写请求，存储设备的存储控制器执行可靠读写操作，可实现对逻辑单元覆盖存储空间的正常访问。
例如，存储磁盘阵列主机系统采用逻辑单元端口号重定向，在阵列的存储控制器内存建立逻辑单元重定向列表，对逻辑单元标示符加入逻辑单元扩展字节，例如该字节可为64位二进制符号，使用低位字节32位，高位32位字节保留。
在整个存储空间布局可采用已有存储空间逻辑单元的聚合映射，每个子逻辑单元空间可由逻辑单元扩展字节标示。每个子逻辑单元最小单位为2TB。从而可实现高速、高效逻辑单元1PB的空间访问支持。
参考图4，该图给出了本发明实现可靠读写的一种实施例示意图。
本实施例中在磁盘阵列的存储控制器中，逻辑单元对主机支持正常读写操作。针对子逻辑单元的底层模块，逻辑单元执行可靠读写，另外，通过添加内存释放操作，可实现可靠读写串行化，防治内存溢出。
综上，本发明实施例的网络存储设备及数据读写控制方法实现了单逻辑单元有效存储容量的增加，例如可实现超过1PB有效物理存储容量的支持，且针对高清晰度电影制作，海量数据计算，包括中期天气预报以及新药物筛选高能物理计算等方面，提供了块数据和非结构化数据1PB大小的访问能力。对于已有的逻辑单元访问技术，可以实现高性能容量扩展，实现大规模无缝隙扩容。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1、一种网络存储设备，包括：物理存储介质，其特征在于，还包括：
存储控制器，用于将物理存储介质映射为子逻辑单元，将子逻辑单元映射为逻辑单元进行数据存储读写，其中子逻辑单元以子逻辑单元号标识，逻辑单元以逻辑单元号标识。
2、根据权利要求1所述的网络存储设备，其特征在于，所述存储控制器包括：
存储单元，用于存储所述子逻辑单元与物理存储介质的映射关系以及子逻辑单元与逻辑单元的映射关系；
读写控制单元，用于按照所述子逻辑单元与物理存储介质的映射关系以及子逻辑单元与逻辑单元的映射关系，控制进行数据存储读写。
3、根据权利要求2所述的网络存储设备，其特征在于，所述读写控制单元采用可靠读写方式进行数据存储读写。
4、根据权利要求2所述的网络存储设备，其特征在于，读写控制单元按照预先设定的次序控制对子逻辑单元进行数据读写。
5、根据权利要求2所述的网络存储设备，其特征在于，读写控制单元按照各个子逻辑单元存储的数据块的起始位置标识进行数据读写。
6、根据权利要求2所述的网络存储设备，其特征在于，所述子逻辑单元与物理存储介质的映射关系采用链表，所述子逻辑单元与逻辑单元的映射关系采用一一映射。
7、一种数据读写控制方法，其特征在于，包括：
获取物理存储介质与子逻辑单元以及子逻辑单元与逻辑单元的映射关系；
按照所述物理存储介质与子逻辑单元以及子逻辑单元与逻辑单元的映射关系控制进行数据读写。
8、根据权利要求7所述的数据读写控制方法，其特征在于，数据读写采用可靠读写方式。
9、根据权利要求7所述的数据读写控制方法，其特征在于，按照预先设定的次序控制对子逻辑单元进行数据读写。
10、根据权利要求7所述的数据读写控制方法，其特征在于，按照各个子逻辑单元存储的数据块的起始位置标识进行数据读写。
11、根据权利要求7所述的数据读写控制方法，其特征在于，所述子逻辑单元与物理存储介质的映射关系采用链表，所述子逻辑单元与逻辑单元的映射关系采用一一映射。
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