專利名稱：：一種磁盤陣列的在線擴(kuò)容系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)容量的在線擴(kuò)充的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
：磁盤陣列(RedundantArrayofInd印endentDisk,RAID,以下簡(jiǎn)稱為RAID)是一種由多塊獨(dú)立磁盤構(gòu)成的冗余陣列，在操作系統(tǒng)下是作為一個(gè)獨(dú)立的大型存儲(chǔ)設(shè)備出現(xiàn)的。RAID可以提升存儲(chǔ)系統(tǒng)的速度，增大容量，提供容錯(cuò)功能確保數(shù)據(jù)安全，且易于管理。RAID實(shí)現(xiàn)了跨磁盤讀寫的功能，將數(shù)據(jù)分成多個(gè)數(shù)據(jù)塊并行寫入多個(gè)磁盤或同時(shí)從多個(gè)磁盤讀出數(shù)據(jù)塊組成數(shù)據(jù)以提高訪問磁盤的速度，并通過鏡像或校驗(yàn)操作提供數(shù)據(jù)的容錯(cuò)功能。常用的RAID等級(jí)包括RAIDO，RAIDl，RAID3，RAID5，RAID10等。RAID的容量擴(kuò)充是實(shí)際應(yīng)用中常見的操作，實(shí)現(xiàn)方式包括添加磁盤和替換舊磁盤兩種，擴(kuò)容方法則包括離線擴(kuò)容和在線擴(kuò)容。離線擴(kuò)容是將RAID中的所有數(shù)據(jù)生成備份，添加磁盤后重新配置和建立新的RAID的存儲(chǔ)空間，再將數(shù)據(jù)恢復(fù)到新的RAID中，在此過程中的用戶讀寫請(qǐng)求將不被處理。在線擴(kuò)容不用備份RAID中數(shù)據(jù)，擴(kuò)容過程中實(shí)時(shí)處理用戶讀寫請(qǐng)求，無需停機(jī)、重啟系統(tǒng)和暫停應(yīng)用。中國(guó)專利申請(qǐng)CN1991730A提出一種磁盤陣列的擴(kuò)容系統(tǒng)和方法，其思路為將擴(kuò)容前RAID與新增的磁盤構(gòu)造成一個(gè)不需要同步操作的臨時(shí)RAID，然后將擴(kuò)容前RAID的數(shù)據(jù)遷移到臨時(shí)RAID，并在遷移過程中處理用戶讀寫請(qǐng)求。數(shù)據(jù)遷移結(jié)束時(shí)，調(diào)整擴(kuò)容前RAID的結(jié)構(gòu)為擴(kuò)容后RAID的結(jié)構(gòu)并釋放臨時(shí)RAID。該系統(tǒng)包括信息管理模塊、構(gòu)造模塊、數(shù)據(jù)遷移模塊和訪問控制模塊。該專利技術(shù)存在以下不足一是沒有解決擴(kuò)容讀寫請(qǐng)求和用戶讀寫請(qǐng)求之間的沖突，將沖突的用戶讀寫請(qǐng)求放置在等待列表，未迸行處理；二是需要構(gòu)造臨時(shí)RAID，該臨時(shí)RAID無法進(jìn)行同步操作，需要占用額外的磁盤存儲(chǔ)空間；三是數(shù)據(jù)遷移結(jié)束至RAID結(jié)構(gòu)調(diào)整結(jié)束的時(shí)間段內(nèi)的用戶讀寫請(qǐng)求會(huì)發(fā)生阻塞；四是未實(shí)現(xiàn)擴(kuò)容過程因意外事件而停止的后續(xù)處理。美國(guó)專利7,111,117"Expansionofmidsubsystemsusingsparespacewithimmediateaccesstonewspace"提出在擴(kuò)容其月間使用熱備盤來存放用戶的讀寫請(qǐng)求中新的數(shù)據(jù)，在磁盤陣列原有數(shù)據(jù)重新分布完畢后再將熱備盤中的數(shù)據(jù)寫回陣列的方法會(huì)延遲對(duì)用戶讀寫請(qǐng)求的處理，長(zhǎng)時(shí)間占用熱備盤資源且無法消除新的數(shù)據(jù)寫回陣列時(shí)與用戶讀寫請(qǐng)求的沖
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種磁盤陣列的在線擴(kuò)容系統(tǒng)和方法，以實(shí)現(xiàn)磁盤陣列的在線擴(kuò)容，解決擴(kuò)容讀寫請(qǐng)求和用戶讀寫請(qǐng)求存在沖突的問題，擴(kuò)容過程中實(shí)時(shí)處理用戶讀寫請(qǐng)求，無需占用額外的磁盤存儲(chǔ)空間，并有效處理擴(kuò)容過程中的意外停止事件。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種磁盤陣列的在線擴(kuò)容系統(tǒng)，包括讀寫請(qǐng)求處理模塊，用于接收用戶的讀寫請(qǐng)求，判斷用戶讀寫請(qǐng)求的地址區(qū)域是否與擴(kuò)容讀寫請(qǐng)求的地址區(qū)域發(fā)生沖突，將不發(fā)生沖突的用戶讀寫請(qǐng)求按照其地址區(qū)域?qū)?yīng)的數(shù)據(jù)分布對(duì)磁盤陣列進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；將發(fā)生沖突的用戶讀寫請(qǐng)求提交到讀寫沖突處理模塊；讀寫沖突處理模塊，.用于接收發(fā)生沖突的用戶讀寫請(qǐng)求，分析沖突的用戶讀寫請(qǐng)求與擴(kuò)容讀寫請(qǐng)求之間的相關(guān)性，根據(jù)相關(guān)性將沖突的數(shù)據(jù)送入擴(kuò)容緩沖區(qū)中進(jìn)行處理；擴(kuò)容過程控制模塊，用于接收擴(kuò)容命令，生成擴(kuò)容請(qǐng)求，控制擴(kuò)容緩沖區(qū)完成擴(kuò)容操作；擴(kuò)容緩沖區(qū)，用于與磁盤陣列進(jìn)行交互完成擴(kuò)容請(qǐng)求數(shù)據(jù)的遷移；還用于將沖突的數(shù)據(jù)寫入磁盤陣列。優(yōu)選的，在磁盤陣列的地址區(qū)域中還設(shè)有用于標(biāo)識(shí)擴(kuò)容狀態(tài)的位圖標(biāo)記；所述讀寫請(qǐng)求處理模塊根據(jù)位圖標(biāo)記完成地址區(qū)域沖突判斷、地址區(qū)域數(shù)據(jù)分布判斷；所述擴(kuò)容過程控制模根據(jù)位圖標(biāo)記完成擴(kuò)容起始地址的判斷。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種磁盤陣列的在線擴(kuò)容的方法，涉及讀寫請(qǐng)求處理模塊、讀寫沖突處理模塊和擴(kuò)容過程控制模塊，該方法包括以下處理過程接收用戶讀寫請(qǐng)求，通過與磁盤陣列之間的數(shù)據(jù)交互，完成用戶讀寫請(qǐng)求數(shù)據(jù)的處理；接收擴(kuò)容命令，生成擴(kuò)容讀寫請(qǐng)求，通過擴(kuò)容緩沖區(qū)與磁盤陣列之間的數(shù)據(jù)交互，完成擴(kuò)容讀寫請(qǐng)求數(shù)據(jù)的遷移；將用戶讀寫請(qǐng)求與擴(kuò)容讀寫請(qǐng)求地址區(qū)域沖突的數(shù)據(jù)通過擴(kuò)容緩沖區(qū)完成與磁盤陣列之間的數(shù)據(jù)交互。優(yōu)選的，還包括在磁盤陣列的地址區(qū)域中設(shè)置用于標(biāo)識(shí)擴(kuò)容狀態(tài)的位圖標(biāo)記的步驟；所述讀寫請(qǐng)求處理模塊根據(jù)用戶讀寫請(qǐng)求地址區(qū)域的位圖標(biāo)記判斷其對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)分布，完成用戶讀寫請(qǐng)求數(shù)據(jù)的處理；所述擴(kuò)容過程控制模塊根據(jù)磁盤陣列地址區(qū)域的位圖標(biāo)記，確定擴(kuò)容讀寫請(qǐng)求數(shù)據(jù)遷移的起始地址。優(yōu)選的，所述接收的擴(kuò)容命令中還包括至少一個(gè)以下命令熱備盤檢査，檢查熱備盤數(shù)量是否足夠完成擴(kuò)容操作，陣列等級(jí)檢查，是否支持?jǐn)U容操作。優(yōu)選的，所述地址區(qū)域沖突的數(shù)據(jù)處理具體包括以下過程分析用戶讀寫請(qǐng)求與擴(kuò)容讀寫請(qǐng)求的地址區(qū)域相關(guān)性，計(jì)算用戶讀寫請(qǐng)求的地址區(qū)域與擴(kuò)容讀寫請(qǐng)求的地址區(qū)域的重合度，將用戶讀寫請(qǐng)求分塊定位到不同位置完成讀寫。優(yōu)選的，通過對(duì)用戶讀寫請(qǐng)求與擴(kuò)容讀寫請(qǐng)求設(shè)定不同的優(yōu)先級(jí)，對(duì)于地址區(qū)域沖突的數(shù)據(jù)通過對(duì)優(yōu)先級(jí)低的請(qǐng)求的鎖機(jī)制實(shí)現(xiàn)沖突數(shù)據(jù)在擴(kuò)容緩沖區(qū)完成與磁盤陣列之間的數(shù)據(jù)交互。優(yōu)選的，所述擴(kuò)容讀寫請(qǐng)求數(shù)據(jù)的遷移具體包括以下處理過程申請(qǐng)擴(kuò)容讀請(qǐng)求，讀取從擴(kuò)容起始地址開始的固定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)放置在擴(kuò)容緩沖區(qū)，將相應(yīng)地址區(qū)域的位圖標(biāo)記置為擴(kuò)容中間狀態(tài)；申請(qǐng)擴(kuò)容寫請(qǐng)求，將擴(kuò)容緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)按照新的數(shù)據(jù)分布寫入磁盤陣列，并將相應(yīng)位圖標(biāo)記置為擴(kuò)容更新狀態(tài)；更新擴(kuò)容起始地址，數(shù)據(jù)遷移持續(xù)到起始地址等于最大磁盤陣列地址。優(yōu)選的，在擴(kuò)容讀寫請(qǐng)求數(shù)據(jù)的遷移之前還包括上一次擴(kuò)容操作完成情況的檢查，若上一次操作未成功完成，擴(kuò)容起始地址設(shè)置為上一次操作的完成地址。本發(fā)明提供的磁盤陣列的在線擴(kuò)容的系統(tǒng)和方法，其主要是為磁盤陣列提供在線擴(kuò)容的同時(shí)，盡最大可能提高陣列對(duì)用戶讀寫請(qǐng)求的響應(yīng)速度。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能夠有效解決磁盤陣列在線擴(kuò)容過程中擴(kuò)容讀寫請(qǐng)求和用戶讀寫請(qǐng)求存在沖突的問題，保證擴(kuò)容過程中用戶讀寫請(qǐng)求的實(shí)時(shí)處理，節(jié)約磁盤存儲(chǔ)空間，有效降低擴(kuò)容操作對(duì)讀寫性能的影響，進(jìn)而提高擴(kuò)容過程中的主機(jī)響應(yīng)速度。本發(fā)明直接將用于擴(kuò)容的熱備盤作為擴(kuò)容目標(biāo)盤，不需要對(duì)存入熱備盤的數(shù)據(jù)進(jìn)行二次處理，避免了系統(tǒng)長(zhǎng)期占用熱備盤資源的問題。'圖1是本發(fā)明所述磁盤陣列的在線擴(kuò)容系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本發(fā)明所述磁盤陣列的在線擴(kuò)容方法的流程圖；圖3是本發(fā)明用戶讀寫請(qǐng)求處理的流程圖；圖4是本發(fā)明讀寫請(qǐng)求沖突處理的流程圖;.圖5是本發(fā)明擴(kuò)容過程控制的流程圖。具體實(shí)施例方式為了更清楚地描述本發(fā)明所含的系統(tǒng)及方法，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。本發(fā)明提供一種磁盤陣列的在線擴(kuò)容系統(tǒng)和方法，實(shí)現(xiàn)磁盤陣列存儲(chǔ)容量的在線擴(kuò)充，并設(shè)計(jì)專用模塊處理產(chǎn)生讀寫沖突的用戶讀寫請(qǐng)求，保證擴(kuò)容操作期間的用戶讀寫請(qǐng)求不阻塞。如圖1所示，本發(fā)明中系統(tǒng)包括讀寫請(qǐng)求處理模塊、讀寫沖突處理模塊、擴(kuò)容過程控制模塊和擴(kuò)容緩沖區(qū)。擴(kuò)容過程控制模塊接收擴(kuò)容命令，生成擴(kuò)容讀寫請(qǐng)求，并控制擴(kuò)容緩沖區(qū)完成擴(kuò)容操作。擴(kuò)容操作是通過按照舊的數(shù)據(jù)布局將數(shù)據(jù)從磁盤拷貝到擴(kuò)容緩沖區(qū)，再按照新的數(shù)據(jù)布局將數(shù)據(jù)從擴(kuò)容緩沖區(qū)拷貝到磁盤完成的。擴(kuò)容緩沖區(qū)與磁盤陣列之間傳遞的是完成擴(kuò)容操作的遷移數(shù)據(jù)。讀寫請(qǐng)求處理模塊接收和處理用戶讀寫請(qǐng)求，并將不發(fā)生沖突的用戶讀寫請(qǐng)求或部分用戶讀寫請(qǐng)求發(fā)送至磁盤陣列，讀寫請(qǐng)求處理模塊與磁盤陣列之間傳遞的是正常讀寫數(shù)據(jù)。發(fā)生沖突的用戶讀寫請(qǐng)求將被發(fā)送至讀寫沖突處理模塊，讀寫沖突處理模塊計(jì)算請(qǐng)求地址區(qū)域與擴(kuò)容區(qū)域的相關(guān)性，并按照相關(guān)性將沖突數(shù)據(jù)定位到擴(kuò)容緩沖區(qū)完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)操作，分離出的非沖突的部分用戶讀寫請(qǐng)求發(fā)送至磁盤陣列。本發(fā)明使用位圖來記錄擴(kuò)容操作的進(jìn)度和標(biāo)記不同地址區(qū)域的擴(kuò)容狀態(tài)，每個(gè)位圖采用2bit(位)來標(biāo)識(shí)。位圖的置位標(biāo)識(shí)的具體說明如表1所示表1<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>擴(kuò)容中磁盤的添加會(huì)改變磁盤陣列原有數(shù)據(jù)的分布，擴(kuò)容前磁盤陣列的數(shù)據(jù)分布為舊的數(shù)據(jù)分布，擴(kuò)容后磁盤陣列的數(shù)據(jù)分布為新的數(shù)據(jù)分布。圖2是本發(fā)明所述在線擴(kuò)容方法的流程圖。下面結(jié)合圖1和圖2詳細(xì)說明在線擴(kuò)容的流程。如圖2所示，擴(kuò)容過程控制模塊接收到擴(kuò)容命令后，首先會(huì)檢査當(dāng)前系統(tǒng)是否滿足擴(kuò)容的條件，包括該等級(jí)陣列是否支持?jǐn)U容和用于擴(kuò)容的熱備盤是否準(zhǔn)備好。確定擴(kuò)容起始位置時(shí)，査詢位圖狀態(tài)判斷上一次擴(kuò)容操作是否完成，若是，擴(kuò)容起始位置設(shè)定為上次擴(kuò)容的完成位置，否則擴(kuò)容起始位置為最小地址位置。擴(kuò)容緩沖區(qū)大小的選擇依據(jù)系統(tǒng)的負(fù)載進(jìn)行，其原則是盡量減少?zèng)_突數(shù)據(jù)。創(chuàng)建擴(kuò)容讀寫線程開始遷移數(shù)據(jù)，啟動(dòng)擴(kuò)容操作。擴(kuò)容期間的用戶讀寫請(qǐng)求由讀寫請(qǐng)求處理模塊處理，并由讀寫沖突處理模塊處理發(fā)生沖突的用戶讀寫請(qǐng)求。數(shù)據(jù)遷移至擴(kuò)容起始地址等于最大地址時(shí)，本次擴(kuò)容成功完成，否則出錯(cuò)處理。其中，用戶讀寫請(qǐng)求的處理和擴(kuò)容過程控制是兩個(gè)獨(dú)立的線程，用戶讀寫請(qǐng)求處理線程是通過位圖來獲知擴(kuò)容狀態(tài)的，而擴(kuò)容線程則是通過位圖及時(shí)報(bào)告擴(kuò)容的狀態(tài)。讀寫請(qǐng)求沖突處理線程通常狀態(tài)下則是睡眠的。用戶讀寫請(qǐng)求處理線程發(fā)現(xiàn)沖突的請(qǐng)求時(shí)會(huì)喚醒讀寫請(qǐng)求沖突處理線程進(jìn)行沖突處理，而自身繼續(xù)處理用戶讀寫請(qǐng)求。下面結(jié)合圖3詳細(xì)說明用戶讀寫請(qǐng)求處理的流程。接收到用戶讀寫請(qǐng)求后，首先獲得該請(qǐng)求的請(qǐng)求起始地址，再根據(jù)請(qǐng)求的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度計(jì)算出請(qǐng)求尾地址。查詢請(qǐng)求起始地址至請(qǐng)求尾地址之間區(qū)域的位圖，如果發(fā)現(xiàn)存在01標(biāo)記，表明此段地址區(qū)域與正在擴(kuò)容的地址區(qū)域存在重合部分，進(jìn)而說明此次用戶讀寫請(qǐng)求為沖突的請(qǐng)求。提交沖突的請(qǐng)求至讀寫沖突處理模塊，處理下一條用戶讀寫請(qǐng)求。如果位圖中未發(fā)現(xiàn)Ol標(biāo)記，表明此次請(qǐng)求不會(huì)發(fā)生沖突，查詢位圖為oo的子地址區(qū)域，此區(qū)域按照新的數(shù)據(jù)分布進(jìn)行讀寫，其他地址區(qū)域位圖為'll，按照舊的數(shù)據(jù)分布進(jìn)行讀寫。下面結(jié)合圖4詳細(xì)說明讀寫請(qǐng)求沖突處理的流程。沖突的讀寫請(qǐng)求涉及正在擴(kuò)容的地址區(qū)域，處理該沖突首先要獲得請(qǐng)求的起始地址和請(qǐng)求尾地址，并與擴(kuò)容地址區(qū)域進(jìn)行比照計(jì)算讀寫請(qǐng)求與擴(kuò)容請(qǐng)求的相關(guān)性。根據(jù)讀寫請(qǐng)求地址區(qū)域與擴(kuò)容區(qū)域的重合度對(duì)讀寫請(qǐng)求地址區(qū)域進(jìn)行分離，其中位圖為Ol的地址區(qū)域?yàn)檎嬲臎_突區(qū)域，這段區(qū)域的讀寫請(qǐng)求直接在擴(kuò)容緩沖區(qū)中完成。同時(shí)，分離出的相應(yīng)位圖標(biāo)記為00的地址區(qū)域按照新的數(shù)據(jù)分布讀寫磁盤陣列，位圖標(biāo)記為11的地址區(qū)域按照舊的數(shù)據(jù)分布讀寫磁盤陣列。用戶讀寫請(qǐng)求與擴(kuò)容讀寫請(qǐng)求具有不同的優(yōu)先級(jí)，并且在讀寫操作時(shí)采用鎖機(jī)制防止讀寫失誤，如此保證讀寫沖突處理模塊對(duì)擴(kuò)容緩沖區(qū)的操作不會(huì)與擴(kuò)容讀寫線程對(duì)擴(kuò)容緩沖區(qū)的操作發(fā)生沖突。本發(fā)明采用將用戶讀寫請(qǐng)求設(shè)置為高優(yōu)先級(jí)，保證了用戶優(yōu)先讀寫磁盤陣列和擴(kuò)容緩沖區(qū)，從而確保了擴(kuò)容緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)是最新的。當(dāng)檢測(cè)到有對(duì)擴(kuò)容緩沖區(qū)數(shù)據(jù)的用戶寫請(qǐng)求時(shí)，擴(kuò)容讀寫線程會(huì)等待該用戶請(qǐng)求完成之后發(fā)出擴(kuò)容寫請(qǐng)求，保證按照新的數(shù)據(jù)分布寫入的數(shù)據(jù)是最新的。即在用戶請(qǐng)求讀寫沖突區(qū)域時(shí)，擴(kuò)容讀寫請(qǐng)求線程并不停止，沖突區(qū)域的用戶讀寫全部定位到擴(kuò)容緩沖區(qū)。由于用戶讀寫請(qǐng)求和擴(kuò)容讀寫請(qǐng)求是在同一個(gè)請(qǐng)求隊(duì)列上面排隊(duì)，因此，在沖突處理過程中，兩個(gè)線程都分別獨(dú)立運(yùn)行，不必暫停。下面結(jié)合圖5詳細(xì)說明擴(kuò)容過程控制的流程。擴(kuò)容起始位置的初始化從查詢整個(gè)地址區(qū)域的位圖狀態(tài)開始，若位圖標(biāo)記全部為00，表明上一次擴(kuò)容操作成功完成，此次擴(kuò)容的起始地址為最小地址，并將整個(gè)地址區(qū)域的位圖標(biāo)記全部初始化為11。若査詢得到的位圖標(biāo)記出現(xiàn)Ol或ll，則表示上一次擴(kuò)容操作沒有成功完成。此時(shí)，如果位圖出現(xiàn)Ol，則將第一個(gè)對(duì)應(yīng)位圖標(biāo)記為01的地址設(shè)為擴(kuò)容起始地址，并將所有為01的位圖標(biāo)記更新為11。否則，將第一個(gè)對(duì)應(yīng)位圖標(biāo)記為11的地址設(shè)為擴(kuò)容起始地址，位圖標(biāo)記不發(fā)生改變。申請(qǐng)到擴(kuò)容讀請(qǐng)求后，擴(kuò)容讀寫線程讀入從擴(kuò)容起始地址開始長(zhǎng)度為擴(kuò)容緩沖區(qū)容量的數(shù)據(jù)，并在讀取操作結(jié)束之后將該段區(qū)域?qū)?yīng)的位圖標(biāo)記置為01。接下來，擴(kuò)容讀寫線程申請(qǐng)擴(kuò)容寫請(qǐng)求，此處每寫入單位長(zhǎng)度即將對(duì)應(yīng)的位圖標(biāo)記置為00，而不是等待寫操作結(jié)束后更新位圖標(biāo)記。寫操作結(jié)束后更新擴(kuò)容起始地址。擴(kuò)容讀寫線程循環(huán)發(fā)出擴(kuò)容讀寫請(qǐng)求直至擴(kuò)容起始地址等于最大地址時(shí)擴(kuò)容操作結(jié)束。此時(shí)，整個(gè)區(qū)域的位圖標(biāo)記全部為00，若擴(kuò)容過程中出現(xiàn)意外，位圖則記錄了擴(kuò)容過程的狀態(tài)以便恢復(fù)后繼續(xù)操作。本發(fā)明提供的技術(shù)方案對(duì)發(fā)生沖突的用戶讀寫請(qǐng)求進(jìn)行了有效的處理，有效消除擴(kuò)容過程中的用戶等待，并采用位圖的方式記錄擴(kuò)容操作的進(jìn)度和標(biāo)記不同地址區(qū)域的擴(kuò)容狀態(tài)，有效減少擴(kuò)容對(duì)讀寫性能的影響，進(jìn)而有效提高擴(kuò)容期間的主機(jī)響應(yīng)速度。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的方法及技術(shù)內(nèi)容做出些許的更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。權(quán)利要求1.一種磁盤陣列的在線擴(kuò)容系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括讀寫請(qǐng)求處理模塊，用于接收用戶的讀寫請(qǐng)求，判斷用戶讀寫請(qǐng)求的地址區(qū)域是否與擴(kuò)容讀寫請(qǐng)求的地址區(qū)域發(fā)生沖突，將不發(fā)生沖突的用戶讀寫請(qǐng)求按照其地址區(qū)域?qū)?yīng)的數(shù)據(jù)分布對(duì)磁盤陣列進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；將發(fā)生沖突的用戶讀寫請(qǐng)求提交到讀寫沖突處理模塊；讀寫沖突處理模塊，用于接收發(fā)生沖突的用戶讀寫請(qǐng)求，分析沖突的用戶讀寫請(qǐng)求與擴(kuò)容讀寫請(qǐng)求之間的相關(guān)性，根據(jù)相關(guān)性將沖突的數(shù)據(jù)送入擴(kuò)容緩沖區(qū)中進(jìn)行處理；擴(kuò)容過程控制模塊，用于接收擴(kuò)容命令，生成擴(kuò)容請(qǐng)求，控制擴(kuò)容緩沖區(qū)完成擴(kuò)容操作；擴(kuò)容緩沖區(qū)，用于與磁盤陣列進(jìn)行交互完成擴(kuò)容請(qǐng)求數(shù)據(jù)的遷移；還用于將沖突的數(shù)據(jù)寫入磁盤陣列。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁盤陣列的在線擴(kuò)容系統(tǒng)，其特征在于，在磁盤陣列的地址區(qū)域中還設(shè)有用于標(biāo)識(shí)擴(kuò)容狀態(tài)的位圖標(biāo)記；所述讀寫請(qǐng)求處理模塊根據(jù)位圖標(biāo)記完成地址區(qū)域沖突判斷、地址區(qū)域數(shù)據(jù)分布判斷；所述擴(kuò)容過程控制模根據(jù)位圖標(biāo)記完成擴(kuò)容起始地址的判斷。3.—種磁盤陣列的在線擴(kuò)容方法，涉及讀寫請(qǐng)求處理模塊、讀寫沖突處理模塊、擴(kuò)容過程控制模塊和擴(kuò)容緩沖區(qū)，所述擴(kuò)容方法包括接收用戶讀寫請(qǐng)求，通過與磁盤陣列之間的數(shù)據(jù)交互，完成用戶讀寫請(qǐng)求數(shù)據(jù)的處理；接收擴(kuò)容命令，生成擴(kuò)容讀寫請(qǐng)求，通過擴(kuò)容緩沖區(qū)與磁盤陣列之間的數(shù)據(jù)交互，完成擴(kuò)容讀寫請(qǐng)求數(shù)據(jù)的遷移；將用戶讀寫請(qǐng)求與擴(kuò)容讀寫請(qǐng)求地址區(qū)域沖突的數(shù)據(jù)通過擴(kuò)容緩沖區(qū)完成與磁盤陣列之間的數(shù)據(jù)交互。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁盤陣列的在線擴(kuò)容方法，其特征在于，還包括在磁盤陣列的地址區(qū)域中設(shè)置用于標(biāo)識(shí)擴(kuò)容狀態(tài)的位圖標(biāo)記的步驟；所述讀寫請(qǐng)求處理模塊根據(jù)用戶讀寫請(qǐng)求地址區(qū)域的位圖標(biāo)記判斷其對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)分布，完成用戶讀寫請(qǐng)求數(shù)據(jù)的處理；所述擴(kuò)容過程控制模塊根據(jù)磁盤陣列她址區(qū)域的位圖標(biāo)記，確定擴(kuò)容讀寫請(qǐng)求數(shù)據(jù)遷移的起始地址。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的磁盤陣列的在線擴(kuò)容方法，其特征在于，所述接收的擴(kuò)容命令中還包括至少一個(gè)以下命令熱備盤檢查，檢査熱備盤數(shù)量是否足夠完成擴(kuò)容操作，陣列等級(jí)檢查，是否支持?jǐn)U容操作。6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的磁盤陣列的在線擴(kuò)容方法，其特征在于，所述地址區(qū)域沖突的數(shù)據(jù)處理具體包括以下過程分析用戶讀寫請(qǐng)求與擴(kuò)容讀寫請(qǐng)求的地址區(qū)域相關(guān)性，計(jì)算用戶讀寫請(qǐng)求的地址區(qū)域與擴(kuò)容讀寫請(qǐng)求的地址區(qū)域的重合度，將用戶讀寫請(qǐng)求分塊定位到不同位置完成讀寫。7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的磁盤陣列的在線擴(kuò)容方法，其特征在于，通過對(duì)用戶讀寫請(qǐng)求與擴(kuò)容讀寫請(qǐng)求設(shè)定不同的優(yōu)先級(jí)，對(duì)于地址區(qū)域沖突的數(shù)據(jù)通過對(duì)優(yōu)先級(jí)低的請(qǐng)求的鎖機(jī)制實(shí)現(xiàn)沖突數(shù)據(jù)在擴(kuò)容緩沖區(qū)完成與磁盤陣列之間的數(shù)據(jù)交互。.8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁盤陣列的在線擴(kuò)容方法，其特征在于，所述擴(kuò)容讀寫請(qǐng)求數(shù)據(jù)的遷移具體包括以下處理過程申請(qǐng)擴(kuò)容讀請(qǐng)求，讀取從擴(kuò)容起始地址開始的固定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)放置在擴(kuò)容緩沖區(qū)，將相應(yīng)地址區(qū)域的位圖標(biāo)記置為擴(kuò)容中間狀態(tài)；申請(qǐng)擴(kuò)容寫請(qǐng)求，將擴(kuò)容緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)按照新的數(shù)據(jù)分布寫入磁盤陣列，并將相應(yīng)位圖標(biāo)記置為擴(kuò)容更新狀態(tài)；更新擴(kuò)容起始地址，數(shù)據(jù)遷移持續(xù)到起始地址等于最大磁盤陣列地址。9.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的磁盤陣列的在線擴(kuò)容方法，其特征在于，在擴(kuò)容讀寫請(qǐng)求數(shù)據(jù)的遷移之前還包括:上一次擴(kuò)容操作完成情況的檢查，若上一次操作未成功完成，擴(kuò)容起始地址設(shè)置為上一次操作的完成地址。全文摘要本發(fā)明公開了一種磁盤陣列的在線擴(kuò)容系統(tǒng)和方法，通過對(duì)發(fā)生沖突的用戶讀寫請(qǐng)求進(jìn)行了有效的處理，有效消除擴(kuò)容過程中的用戶等待，并采用位圖的方式記錄擴(kuò)容操作的進(jìn)度和標(biāo)記不同地址區(qū)域的擴(kuò)容狀態(tài)，有效減少擴(kuò)容對(duì)讀寫性能的影響，進(jìn)而有效提高擴(kuò)容期間的主機(jī)響應(yīng)速度。適用于計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)磁盤陣列容量的在線擴(kuò)充。文檔編號(hào)G06F3/06GK101226457SQ20081006599公開日2008年7月23日申請(qǐng)日期2008年1月25日優(yōu)先權(quán)日2008年1月25日發(fā)明者佳王申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司