CN102841758B - 高效能虚拟磁盘管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种高效能虚拟磁盘管理系统，是设置有用户端电脑，用户端电脑通过网络连接有储存伺服器，储存伺服器通过虚拟磁盘管理系统连接有区块层级的储存媒体，而虚拟磁盘管理系统用以于储存媒体上建立及存取多个具动态空间配置效果的虚拟磁盘，且虚拟磁盘管理系统使用管控用的资讯包有实体区段索引表、储存媒体群记录表、虚拟磁盘实体区段占用表及差异磁盘关系表，让实体及虚拟空间位址转换一次性计算，以增进虚拟磁盘存取的效能。

Description

高效能虚拟磁盘管理系统

技术领域

本发明涉及一种高效能虚拟磁盘管理系统，尤指可让实体及虚拟空间位址转换一次性计算，以增进虚拟磁盘存取的效能，并让区块层级的储存媒体上实现像虚拟磁盘般的动态空间配置的效用的高效能虚拟磁盘管理系统。

背景技术

美国专利编号US 7,107,385B2提出Storage Virtualization by LayeringVirtual Disk Objects on a File System发明，其内容为应用作业系统的档案系统对于储存媒体的广泛支援能力，将不同型态储存媒体，如延伸磁盘或网络储存媒体，集合成档案系统的卷册区段(Volume)用于存放虚拟磁盘。

中国台湾省专利编号I307026，为提出储存管理系统与方法，其发明使用一档案系统伺服器、一档案资讯(Metadata)伺服器与物件储存装置达成虚拟分割区进行档案的存取的目地。由档案资讯伺服器储存档案的管理及索引资讯，再由物件储存装置存取档案内容数据。因为档案的管理及索引资讯与真实的档案内容被分离储存在两个存服器上，使得只要增加物件储存装置的储存单元，即可使该虚拟分割区空间动态成长。

以上现有的虚拟化磁盘技术皆欲提供弹性化的实体磁盘空间及虚拟磁盘空间的对应，而通过使用作业系统的档案系统管理能力或分离档案管理及索引资讯与真实的档案内容的方法达成，然而这些技术都需要一定程度的额外计算消耗才能达成，即一个档案的存取会经过至少两层的位址转换，造成需要高速的虚拟磁盘存取应用的效能瓶颈。

发明内容

本发明的主要目的乃在于提供一种高效能虚拟磁盘管理系统，利用虚拟磁盘管理系统规划区块层级的储存媒体成为具有动态大小的实体区段集合，然后将虚拟磁盘分段直接写入于多个实体区段，以避免现有技术中作业系统的档案系统所需的位址转换，进而成为实体及虚拟空间位址转换一次性计算，以增进虚拟磁盘存取的效能，并让储存媒体实现像虚拟磁盘般的动态空间配置的效用。

为达上述目的，本发明是在储存伺服器与储存媒体的间连接有虚拟磁盘管理系统，且储存伺服器通过网络连接用户端电脑，而虚拟磁盘管理系统设置有磁盘区段规划器、管控区段处理器、磁盘存取及排程器、虚拟磁盘驱动器、磁盘区段分配及回收器、虚拟磁盘储存区段表暂存器、虚拟磁盘写入保护转址器、虚拟磁盘存取器以及虚拟磁盘数据快取及缓冲器，其中：

该磁盘区段规划器，用以规划储存媒体成为多个事先给定固定大小的实体区段，一个实体区段即为最小的使用单位，当磁盘区段规划器规划储存媒体后，为会产生一实体区段索引表存放此储存媒体的实体区段被使用的状态，未配置以0表示；反之已配置以1表示，在初始状态下，该索引表内的值皆为0；再者，若虚拟磁盘管理系统连接有多个储存媒体时，则磁盘区段规划器会对每一实体储存媒体会采用一致的规划方式，并使用一储存媒体群记录表存放所有可被使用的储存媒体资讯，每一储存媒体会被分配唯一识别码。

该管控区段处理器会在各储存媒体内分别选定多个未配置的实体区段做为管理用途的为管控区段，一个储存媒体会存放多个管控区段，但只有一个为主要，其它为备援及检查用，以增加重要数据的安全性，且管控区段处理器会将实体区段索引表及储存媒体群记录表写入储存媒体中的管控区段内。

该磁盘存取及排程器为存取及排程储存媒体的驱动元件，使得存取管理用途的数据指令比虚拟磁盘的数据存取指令有较优先的执行顺序。

该虚拟磁盘驱动器为生成、删除及挂载储存媒体上的虚拟磁盘的控制器，当用户端电脑对储存伺服器发出新建、删除或挂载虚拟磁盘的命令时，储存伺服器将该指令转发予虚拟磁盘驱动器，虚拟磁盘驱动器则通过磁盘区段分配及回收器得到新的实体区段、回收某个虚拟磁盘所占用的实体区段或查询出该虚拟磁盘占用的所有实体区段。

该磁盘区段分配及回收器，其为执行并完成虚拟磁盘驱动器所发出的新增、删除及查询某个虚拟磁盘所占用的实体区段，当磁盘区段分配及回收器执行指令时，会先由管控区段处理器得到最新的实体区段索引表，以得知有哪些实体区段可以被分配，或已被占用；再者，对于新增虚拟磁盘的指令或要求配置实体区段的请求而言，此磁盘区段分配及回收器会由可分配的实体区段中，以最佳化存取效能为原则选定实体区段分配，此最佳化存取效能可由优先选择邻近的实体区段达成，并产生一个虚拟磁盘实体区段占用表，此虚拟磁盘实体区段占用表的索引为虚拟磁盘在虚拟磁盘管理系统内的唯一识别码，此识别码对应的值为二元串列，串列中每一组数据的组成元素由储存媒体群记录表的识别码及实体区段索引表的实体区段索引所组成，且若磁盘区段分配及回收器因执行新建及删除虚拟磁盘的指令，造成虚拟磁盘实体区段占用表或实体区段索引表的异动，会连带将更新的虚拟磁盘实体区段占用表或实体区段索引表传送至管控区段处理器更新管控区段的记录。

该虚拟磁盘储存区段表暂存器，其为加速定址虚拟磁盘于储存媒体位置的快取暂存器，在空间足够的状况下，它会将正在使用中的虚拟磁盘的虚拟磁盘实体区段占用表内容存放于一可高速存取(相对于磁盘存取而言)的暂存器中。使得虚拟磁盘写入保护转址器在计算该虚拟磁盘可实际存取的实体区段时可以快速完成，任何虚拟磁盘实体区段占用表异动的事件发生时，管控区段处理器会更新虚拟磁盘储存区段表暂存器中的拟磁盘实体区段占用表，以保持数据一致。

该虚拟磁盘写入保护转址器为负责虚拟磁盘可实际存取的实体区段的位址转换及检查的两种计算工作；用户端电脑对某一虚拟磁盘进行数据存取的指令，会转送予虚拟磁盘写入保护转址器以计算出该虚拟磁盘存放于储存媒体的实体位址，之后才进行虚拟磁盘的数据存取，然而任何对于某虚拟磁盘的存取指令不应超出该虚拟磁盘的实体区段占用表记录所有该虚拟磁盘可以存取的实体区段范围以保护多个虚拟磁盘的数据，避免相互读取及写入数据，但例外状况为若当虚拟磁盘将于某一尚未配置但即将取得配置的实体储存空间的合法磁盘虚拟位置(未超出虚拟磁盘的容量范围)上写入新的数据，会向磁盘区段分配及回收器请求配置新的实体区段，当加入新实体区段后，会使原存取的指令满足保护条件，而可正常执行，再者，若是读取磁盘上某一未配置的实体储存空间的合法虚拟位置时，即此读取指令读取未曾写入数据的位址，则只要回复空白数据即可，不需配置新的实体区段。另外，不连续的实体区段配置可能引起存取指令操作多个实体区段，这类跨实体区段的操作需要将一指令分解成多个存取单一实体区段数据的指令，待此些指令完成后，才算完成原指令；更进一步，类似传统虚拟磁盘技术定义的快照磁盘或差异磁盘(Snapshot or DifferentialDisks)的功能也由虚拟磁盘写入保护转址器负责，统一以差异磁盘称之，差异磁盘实质上亦视为一个虚拟磁盘，假设在系统上已存在某一虚拟磁盘甲且使用者对虚拟磁盘甲建立一差异磁盘乙，此时，对虚拟磁盘甲写入数据，会被转存至差异磁盘乙；若对虚拟磁盘甲读出数据，会有两种可能性：第一，若为读出曾写入于差异磁盘乙的数据，则会由差异磁盘乙读出；第二，若为读出不曾写入于差异磁盘乙的数据，则会由虚拟磁盘甲直接读出，因此，差异磁盘会使其对应的虚拟磁盘变成只读的状态；为了达成上述功能，虚拟磁盘写入保护转址器会建立差异磁盘关系表，差异磁盘关系表的索引栏位为某差异磁盘的唯一编号，其对应值为该差异磁盘所连结的虚拟磁盘编号，若出现复数笔相同虚拟磁盘编号的记录，则代表某一虚拟磁盘已建立多个差异磁盘。若要删除某一差异磁盘，则只要删除差异磁盘关系表内的记录，再重设实体区段索引表相对应位置以释放其所占用的实体区段，最后再更新管控区段的内容即可。倘若某一虚拟磁盘被删除，则差异磁盘关系表内所有建立于该虚拟磁盘的差异磁盘记录必须同步删除，并同步更新管控区段的内容即可；最后，若为多层次的差异磁盘关连，只要在差异磁盘关系表内的虚拟磁盘栏位填入某一差异磁盘编号即可。

该虚拟磁盘存取器，其为传统虚拟磁盘技术的实作元件，负责将用户端得到的(虚拟)磁盘以传统虚拟磁盘格式，如VMDK、VHD、及VDI写入储存媒体。在计算传统虚拟磁盘格式实际存取储存媒体位址时，只需加上由虚拟磁盘写入保护转址器查表得到的实体区段的偏移量，即数据的存取只需要一次性的计算即可完成。

该虚拟磁盘数据快取及缓冲器，用以加速虚拟磁盘数据存取的快取及缓冲器，以减少对储存媒体的读取次数，并让写入数据的动作可以非同步完成，减少写入指令的回应时间；此虚拟磁盘数据快取及缓冲器与传统数据快取及缓冲器不同点在于，虚拟磁盘写入保护转址器提供差异磁盘功能，造成一虚拟磁盘及其一至多个关连的差异磁盘有不同的存取频率，假设向多个关连于某一虚拟磁盘的差异磁盘读取相同的某位址，若大多数的差异磁盘未曾写入该位址，则转址后真正的读取位址将回归于读取虚拟磁盘上的某相同位址，基于此特性，快取被关连的虚拟磁盘比快取其差异磁盘的数据，在快取的空间利用率上及击中率上更有效率；相似的，以数据存取具地域及时间的集中性(locality)而言，刚被写入的数据，可能立即被引用，因此，写入虚拟磁盘数据快取及缓冲器除了能像传统作法以非同步方式完成写入指令，减少回应时间外，也让刚写入的数据具较高的快取机会，特别是对差异磁盘写入的数据；简单地说，虚拟磁盘数据快取及缓冲器对读取指令而言，会加强被关连的虚拟磁盘数据快取，对写入指令而言，会加强差异磁盘的数据快取。

附图说明

图1为本发明连接储存伺服器的示意图。

图2为本发明的方块图。

图3为本发明的管控区段内容。

图4为本发明于储存媒体初始化的运作流程图。

图5为本发明于建立、删除及挂载虚拟磁盘的运作流程图。

图6为本发明于处理存取指令的运作流程图。

附图标记说明：1、用户端电脑；2、网络；3、储存伺服器；4、虚拟磁盘管理系统；41、磁盘区段规划器；42、管控区段处理器；43、磁盘存取及排程器；44、虚拟磁盘驱动器；45、磁盘区段分配及回收器；46、虚拟磁盘储存区段表暂存器；47、虚拟磁盘写入保护转址器；48、虚拟磁盘存取器；49、虚拟磁盘数据快取及缓冲器；5、储存媒体；51、第一储存媒体；511、实体区段；512、管控区段；5121、储存媒体群记录表；5122、第一实体区段索引表；5123、第二实体区段索引表；5124、差异磁盘关系表；5125、虚拟磁盘实体区段占用表；52、第二储存媒体；521、实体区段。

具体实施方式

请参阅图1以及图2所示，由图中可清楚看出，本发明高效能虚拟磁盘管理系统的使用方式为用户端电脑1通过网络2连接一台或多台储存伺服器3，而储存伺服器3通过虚拟磁盘管理系统4连接有一台至多台的储存媒体5，而虚拟磁盘管理系统4设置有磁盘区段规划器41、管控区段处理器42、磁盘存取及排程器43、虚拟磁盘驱动器44、磁盘区段分配及回收器45、虚拟磁盘储存区段表暂存器46、虚拟磁盘写入保护转址器47、虚拟磁盘存取器48以及虚拟磁盘数据快取及缓冲器49。

请参阅图1至图4所示，当储存媒体5在进行初始化处理流程时，是由磁盘区段规划器41、管控区段处理器42及磁盘存取及排程器43合力完成，此时磁盘存取及排程器43先侦测高效能虚拟磁盘管理系统所连接的储存媒体5，并将储存媒体5的数量传送至磁盘区段规划器41；此实施例中为以二组储存媒体5进行说明，使磁盘存取及排程器43侦测到已连接可使用的所有储存媒体5，为第一储存媒体51与第二储存媒体52共两组，分别以编号0及1表示。此时，磁盘区段规划器41依照磁盘存取及排程器43所侦测的储存媒体5数量，建立出储存媒体群记录表5121(如图3所示)，并将此储存媒体群记录表5121交由管控区段处理器42，且磁盘区段规划器41得知储存媒体5数量后，磁盘区段规划器41会以一事先给定的固定区段容量值，将第一储存媒体51与第二储存媒体52以一致的规划方式，规划成为多个实体区段511、512，并分别对第一储存媒体51与第二储存媒体52产生第一实体区段索引表5122与第二实体区段索引表5123；以本实施例而言，当第一储存媒体51容量大小为1Terabyte时，为规画成1024个事先给定的1Gigabyte(GB)固定容量的实体区段511，每一个实体区段511即为最小的使用单位；利用区段索引值可以快速定址某一区段在第一储存媒体51的实际位址，例如：第i个区段起始于i x 1GB的位址，终止于(i+1)x 1 GB 1的位址，决定好实体区段51的容量后，磁盘区段规划器41接着产生一个第一实体区段索引表5122存放实体区段511被使用的状态，未配置以0表示；反之已配置以1表示。在初始状态下，该索引表内的值皆为0。再使磁盘区段规划器41将第一实体区段索引表5122与第二实体区段索引表5123交由管控区段处理器42，而管控区段处理器42对于每个储存媒体5会选定多个(此例为第一储存媒体51的第0及最后一个)实体区段511成为主要及备份的管控区段512，并将第一实体区段索引表5122中第0及最后一个实体区段索引上填入1，代表已被分配使用，并让磁盘区段规划器41将第一实体区段索引表5122、第二实体区段索引表5123以及储存媒体群记录表5121写入管控区段512。

请参阅图1至图3与5图所示，初始化储存媒体5的工作完成后，虚拟磁盘管理系统4即可处理来自用户端电脑1通过储存伺服器3执行虚拟磁盘的建立、删除及挂载的操作指令，如图5所示，这类型的操作如同传统的网络硬碟在档案系统上被挂载成可被操作的储存空间的动作相同，例如，储存伺服器3可为iSCSITarget端，用户端电脑1可为iSCSI Initiator端。执行虚拟磁盘的建立、删除及挂载的操作指令工作由虚拟磁盘管理系统4的虚拟磁盘驱动器44、磁盘区段分配及回收器45、管控区段处理器42及磁盘存取及排程器43协力完成。当用户端电脑1通过储存伺服器3发出操作指令时，储存伺服器3为会将操作指令传送至虚拟磁盘管理系统4，此时虚拟磁盘驱动器44先判别操作指令类型，若为新建虚拟磁盘的指令，则会向磁盘区段分配及回收器45请求配置新的实体区段511或实体区段521，此实施例以第一储存媒体51的1号及52号实体区段51说明，并将新建立的虚拟磁盘给定一个唯一的流水码，假设为编号0，并将其刚分配的实体区段511索引值记录于虚拟磁盘实体区段占用表5125，并填入指令中新建磁盘的大小值，即最大该磁盘有效的定址空间(此例为2GB，如图3所示)，而虚拟磁盘的容量可超出实际分配的的容量，只要再使用前，完成扩充实际实体区段511的数量即可。接着，管控区段处理器42会更新第一实体区段索引表5122相对位置为占用状态，即更新为1。再者，若为新建差异磁盘的指令，假设新建立虚拟磁盘1为虚拟磁盘0的差异磁盘，则需增加该新磁盘与由参数指定的虚拟磁盘0的关连记录于差异磁盘关系表5124(如图3所示)，建立的差异磁盘，其磁盘的容量值等于其关连的虚拟磁盘，且差异磁盘关系表5124更新后会通过管控区段处理器42及磁盘存取及排程器43写入管控区段512，其过程与上述的初始化储存媒体5写入管控区段512一致，故往后不再赘述。若虚拟磁盘驱动器44接收到删除虚拟磁盘的指令，指令中必定指定删除的目标磁盘编号为参数，首先释放其所占用的实体区段511或实体区段521，并更新相关的第一实体区段索引表5122或第二实体区段索引表5123为未配置状态，接着，只需于虚拟磁盘实体区段占用表5125中找到并删除该记录，即可消灭该虚拟磁盘；若删除的对象为差异磁盘，另需由差异磁盘关系表5124删除该差异磁盘的记录；若是曾建立差异磁盘的虚拟磁盘，其所相关连的所有差异磁盘也需一并删除。又，对于挂载虚拟磁盘指令，虚拟磁盘驱动器44只要通过管控区段处理器42检查目标虚拟磁盘是否已存在于虚拟磁盘实体区段占用表5125，并检查差异磁盘关系表5124内其是否有相关连的差异磁盘，然后，将其占用的实体区段511、521载入系统即可。若虚拟磁盘驱动器44接收到的指令不为上述几种类型，例如可能为储存媒体5的状态查询指令，这些指令将与传统标准的元件作业流程一致，故不于本发明中强调。一些因管理用途需要的功能，例如列举所有已注册的虚拟磁盘或差异磁盘、加入或删除新的储存媒体5等功能，虽未详述，但可由上述内容轻易类推，亦不于本发明中强调。

请参阅图1至图3与图6所示，当虚拟磁盘被用户端电脑1挂载后，接着即可服务虚拟磁盘的存取指令。此工作流程由管控区段处理器42、磁盘存取及排程器43、磁盘区段分配及回收器45、虚拟磁盘储存区段表暂存器46及虚拟磁盘写入保护转址器47完成。当虚拟磁盘驱动器44收到虚拟磁盘取存数据的指令后，转交由虚拟磁盘写入保护转址器47处理(如图5所示)，虚拟磁盘写入保护转址器47可由虚拟磁盘储存区段表暂存器46(较快速)或磁盘区段分配及回收器45(较慢速，因为需要由储存媒体5上的管控区512段读出)得知虚拟磁盘实体区段占用表5125，取得所有该虚拟磁盘可以存取的储存媒体5的实体区段511、521，接着会先做合法性的检查，任何对于该虚拟磁盘的存取指令不应超出这些范围，否则该指令不应被执行，当虚拟磁盘将于某一未配置的实体储存空间的合法虚拟位置(未超出虚拟磁盘的容量范围)上写入新的数据时，会先向磁盘区段分配及回收器45请求配置新的实体区段511、521，并更新管控区段512内的数据，使得原存取的指令仍满足保护条件而正常执行。上述动作已可以计算出该虚拟磁盘存放于储存媒体5的实体位址，的后由虚拟磁盘存取器48依虚拟磁盘格式进行真正的数据存取于储存媒体5上；此虚拟磁盘格式与传统作法一致，故不表现于流程图中。再者，存取指令受目标磁盘是否为差异磁盘而有不同的处理方式，当某一虚拟磁盘被建立一差异磁盘后，该虚拟磁盘呈现只读状态，受到避免写入数据的保护，写入的数据会被转存至其差异磁盘；然而读出数据则有会有两种可能性：若为读出曾写入于差异磁盘的数据，则会由差异磁盘读出；若为读出不曾写入于差异磁盘的数据，则会由虚拟磁盘直接读出。

最后，虚拟磁盘数据快取及缓冲器49在虚拟磁盘的存取运作原理与传统快取方法雷同的部份不加以详述，而虚拟磁盘数据快取及缓冲器49其运作特点在于对读取的指令而言，会优先快取曾被建立差异磁盘的虚拟磁盘数据；对写入指令而言，会优先快取写入差异磁盘的数据，若快取空间不足，由读取指令取得的数据优先于刚被写入的数据。

综上所述，本发明的高效能虚拟磁盘管理系统能在无需作业系统的档案系统的支援下，在多个区块层级的储存媒体5上实现动态空间配置的效用，用以存放并管理多个虚拟磁盘。且因本发明能避免运行作业系统及其档案系统的计算效能损失，减少一层昂贵的档案系统位址转换的计算消耗，因此具备高速的存取效能。因此，利用本发明的技术，可提升传统储存媒体5技术的储存空间利用率，且不因此造成大幅的存取效能损失。

以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离以下所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改，变化，或等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种高效能虚拟磁盘管理系统，其特征在于，是设置有用户端电脑，用户端电脑通过网络连接有储存伺服器，储存伺服器通过虚拟磁盘管理系统连接有区块层级的储存媒体，而虚拟磁盘管理系统用于储存媒体上建立及存取多个具有动态空间配置效果的虚拟磁盘，且虚拟磁盘管理系统使用管控用的资讯包，该资讯包包括实体区段索引表、储存媒体群记录表、虚拟磁盘实体区段占用表及差异磁盘关系表，其中：

该实体区段索引表为虚拟磁盘管理系统以一事先给定的固定区段容量值，将每一储存媒体以一致的规划方式，规划成为多个实体区段，进而产生实体区段索引表；

该储存媒体群记录表为虚拟磁盘管理系统在侦测到虚拟磁盘管理系统中所有已连接并可使用的储存媒体数量后，对每一储存媒体会分配唯一识别码，从而建立储存媒体群记录表；

该虚拟磁盘实体区段占用表包含有虚拟磁盘编号、实体区段索引，虚拟磁盘编号为虚拟磁盘管理系统于处理来自用户端电脑，通过储存伺服器执行虚拟磁盘的建立操作指令时，虚拟磁盘管理系统将建立的虚拟磁盘给定一个唯一的流水码所产生，而实体区段索引为记录虚拟磁盘管理系统配置新的实体区段序列；

该差异磁盘关系表为虚拟磁盘管理系统于处理来自用户端电脑，通过储存伺服器执行差异磁盘的建立操作指令时，虚拟磁盘管理系统将建立的差异磁盘给定一个唯一的流水码，并将与其关联的虚拟磁盘的流水码与差异磁盘的流水码记录于差异磁盘关系表；

该虚拟磁盘管理系统在储存媒体上选定一主要及多个次要的实体区段当作管控区段，存放实体区段索引表、储存媒体群记录表、虚拟磁盘实体区段占用表及差异磁盘关系表，

该虚拟磁盘管理系统由管控区段得到实体区段索引表，以得知有哪些实体区段可以被分配或已被占用，当虚拟磁盘管理系统执行新建、删除及挂载虚拟磁盘的指令时，能分配实体区段给虚拟磁盘、回收虚拟磁盘所占用的实体区段或查询出该虚拟磁盘占用的实体区段。

2.一种高效能虚拟磁盘管理系统，其特征在于，是设置有用户端电脑，用户端电脑通过网络连接有储存伺服器，储存伺服器通过虚拟磁盘管理系统连接有区块层级的储存媒体，而虚拟磁盘管理系统用于储存媒体上建立及存取多个具有动态空间配置效果的虚拟磁盘，且虚拟磁盘管理系统使用管控用的资讯包，该资讯包包括实体区段索引表、储存媒体群记录表、虚拟磁盘实体区段占用表及差异磁盘关系表，其中：

该实体区段索引表为虚拟磁盘管理系统以一事先给定的固定区段容量值，将每一储存媒体以一致的规划方式，规划成为多个实体区段，进而产生实体区段索引表；

该储存媒体群记录表为虚拟磁盘管理系统在侦测到虚拟磁盘管理系统中所有已连接并可使用的储存媒体数量后，对每一储存媒体会分配唯一识别码，从而建立储存媒体群记录表；

该虚拟磁盘实体区段占用表包含有虚拟磁盘编号、实体区段索引，虚拟磁盘编号为虚拟磁盘管理系统于处理来自用户端电脑，通过储存伺服器执行虚拟磁盘的建立操作指令时，虚拟磁盘管理系统将建立的虚拟磁盘给定一个唯一的流水码所产生，而实体区段索引为记录虚拟磁盘管理系统配置新的实体区段序列；

该差异磁盘关系表为虚拟磁盘管理系统于处理来自用户端电脑，通过储存伺服器执行差异磁盘的建立操作指令时，虚拟磁盘管理系统将建立的差异磁盘给定一个唯一的流水码，并将与其关联的虚拟磁盘的流水码与差异磁盘的流水码记录于差异磁盘关系表；

该虚拟磁盘管理系统在储存媒体上选定一主要及多个次要的实体区段当作管控区段，存放实体区段索引表、储存媒体群记录表、虚拟磁盘实体区段占用表及差异磁盘关系表，

该虚拟磁盘管理系统会将使用中的虚拟磁盘的虚拟磁盘实体区段占用表的记录内容存放于高速存取的暂存器中，且任何虚拟磁盘实体区段占用表异动的事件发生时，会同时更新管控区段与暂存器中的虚拟磁盘实体区段占用表。