CN101201795A - 电脑数据储存空间动态分配处理方法及系统 - Google Patents

Abstract

一种电脑数据储存空间动态分配处理方法及系统，其可应用于整合到数据储存装置，例如冗余磁盘阵列装置，用于对所述数据储存装置提供储存空间动态分配功能；其特点在于预建储存空间对照表来反映出各个逻辑储存单元的欲分配空间、已分配空间和实际使用空间；实际操作时，每当有任何一个逻辑储存单元的实际使用空间达到预定的饱和临界状态时，便动态地从当前的可用储存空间中将预定的空间分配基本单位的储存空间分配给所述临界饱和状态的逻辑储存单元。此特点可增加冗余磁盘阵列装置的储存空间的利用率，因此可增加网络服务器的整体系统效能。

Description

电脑数据储存空间动态分配处理方法及系统

技术领域

本发明涉及一种电脑信息技术，特别是有关于一种电脑数据储存空间动态分配处理方法及系统，其可应用于整合到数据储存装置，例如为冗余磁盘阵列(Redundant Array of Independent Disks，RAID)，用于对该数据储存装置提供储存空间动态分配功能。

背景技术

磁盘阵列装置(Redundant Array of Independent Disks，RAID)为一种具备有多个实体硬磁盘单元的数据储存装置，其通常应用于搭接到网络服务器，用于储存数量极为庞大的电脑网络数据。由于RAID装置具备有多个硬磁盘单元，因此可提供多工化的电脑数据存取功能来提高整体的存取效率，并亦可提供多重备份的镜向储存功能来使得电脑数据的储存更具妥善。

网络服务器的应用上，RAID装置通常预先将其储存空间规划成多个逻辑储存单元来分配给多个服务器使用。举例来说，若有RAID装置具有500GB的储存空间，则其可例如分配200GB给电子邮件服务器，并分配另外的300GB给文件服务器。然而实际应用上，由于电子邮件服务器的工作负载通常远大于文件服务器，因此电子邮件服务器所分配到的200GB储存空间可能很快就达到饱和而不够使用，但此同时文件服务器所分配到的300GB可能才使用了100GB而还有多余的200GB，而此多余的200GB却无法分配给电子邮件服务器来使用。此缺点会降低RAID装置的储存空间的利用率而降低网络服务器的整体系统效能。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的主要目的便是在于提供一种电脑数据储存空间动态分配处理方法及系统，其增加RAID装置的储存空间的利用率，以增加网络服务器的整体系统效能。

本发明的电脑数据储存空间动态分配处理方法至少包含：(M1)预建储存空间对照表，用于记录该数据储存装置的各个逻辑储存单元的欲分配空间、已分配空间和实际使用空间；(M2)监视各个逻辑储存单元的实际使用空间；(M3)若有逻辑储存单元的实际使用空间超过其已分配空间的预定上限临界比率而达到临界饱和状态，则检查该临界饱和状态的的逻辑储存单元的已分配空间加上预定的空间分配基本单位是否不大于其所拥有的欲分配空间，并同时检查该数据储存装置的当前的可用储存空间是否不小于该空间分配基本单位；以及(M4)若均为是，则执行储存空间扩展处理程序，由此而从该数据储存装置的当前的可用储存空间中，将空间分配基本单位的储存空间分配给该临界饱和状态的逻辑储存单元。

实体架构上，本发明的电脑数据储存空间动态分配处理系统至少包含：(A)储存空间对照表记录模块，其中预建有储存空间对照表，用于记录该数据储存装置的各个逻辑储存单元的欲分配空间、已分配空间和实际使用空间；(B)实际使用空间监视模块，可监视各个逻辑储存单元的实际使用空间；若有逻辑储存单元的实际使用空间超过其已分配空间的预定上限临界比率而达到临界饱和状态，则发出储存空间检查使能信息；(C)储存空间检查模块，可回应该实际使用空间监视模块所发出的储存空间检查使能信息而检查该临界饱和状态的逻辑储存单元的已分配空间加上预定的空间分配基本单位是否不大于其所拥有的欲分配空间，并同时检查该数据储存装置的当前的可用储存空间是否不小于该空间分配基本单位；若均为是，则发出动态分配使能信息；以及(D)储存空间扩展处理模块，可回应该储存空间检查模块所发出的动态分配使能信息而对该临界饱和状态的逻辑储存单元进行储存空间扩展处理程序，由此而从该数据储存装置的当前的可用储存空间中，将空间分配基本单位的储存空间分配给该临界饱和状态的逻辑储存单元。

本发明的电脑数据储存空间动态分配处理方法及系统的特点在于预建储存空间对照表来反映出RAID装置中的各个逻辑储存单元的欲分配空间、已分配空间和实际使用空间；并在实际操作时，每当有任何一个逻辑储存单元的实际使用空间达到预定的饱和临界状态时，便动态地从当前的可用储存空间中将预定的空间分配基本单位的储存空间分配给该临界饱和状态的逻辑储存单元。此特点可增加RAID装置的储存空间的利用率，因此可增加网络服务器的整体系统效能。

附图说明

图1为应用示意图，用于显示本发明的电脑数据储存空间动态分配处理系统的应用方式；

图2为架构示意图，用于显示本发明的电脑数据储存空间动态分配处理系统的模块化基本架构；

图3为表格图，用于显示本发明的电脑数据储存空间动态分配处理系统所采用的储存空间对照表的一个应用实例；

图4为活动示意图(activity diagram)，用于显示本发明的电脑数据储存空间动态分配处理系统所执行的各个处理动作。

主要元件符号说明

10数据储存装置(RAID装置)

20数据处理单元(服务器)

21数据处理单元(服务器)

22数据处理单元(服务器)

23数据处理单元(服务器)

24数据处理单元(服务器)

25数据处理单元(服务器)

30网络系统管理平台

31监视器屏幕

100本发明的电脑数据储存空间动态分配处理系统

110储存空间对照表记录模块

111储存空间对照表

120实际使用空间监视模块

130储存空间检查模块

140储存空间扩展处理模块

210容量读取要求回应模块

220总储存空间饱和警示模块

具体实施方式

以下即配合附图，详细揭露说明本发明的电脑数据储存空间动态分配处理方法及系统的实施例。

图1显示本发明的电脑数据储存空间动态分配处理系统(如标号100所指的方块所包含的部分)的应用方式。如图1所示，本发明的电脑数据储存空间动态分配处理系统100在实际应用上整合到数据储存装置，例如为冗余磁盘阵列装置(Redundant Array of Independent Disks，RAID)10，且该RAID装置10的储存空间系如图2所示地预先规划成多个逻辑储存单元(此应用实例中，例如为6个逻辑储存单元LNU0、LNU1、LNU2、LNU3、LNU4、LNU5；但其数目并无特别限制)，用于分配给群组的数据处理单元来使用(图1所示的应用实例中，这些数据处理单元例如为6个服务器20、21、22、23、24、25)。此外，RAID装置10另连接到网络系统管理平台30，可让网络系统管理人员利用此网络系统管理平台30来管理及监视该RAID装置10的运作。

如图2所示，本发明的电脑数据储存空间动态分配处理系统100的模块化的基本架构至少包含：(A)储存空间对照表记录模块110；(B)实际使用空间监视模块120；(C)储存空间检查模块130；以及(D)储存空间扩展处理模块140；并可进而包含：(E1)容量读取要求回应模块210；以及(E2)总储存空间饱和警示模块220。以下即首先分别说明这些模块的个别属性及功能。

储存空间对照表记录模块110中预建有如图3所示的储存空间对照表111，且该储存空间对照表111至少包括3个数据栏：[欲分配空间]数据栏、[已分配空间]数据栏和[实际使用空间]数据栏，用于分别显示出该RAID装置10中的各个逻辑储存单元LNU0、LNU1、LNU2、LNU3、LNU4、LNU5的欲分配空间(即网络系统管理人员所规划指定的最大储存容量)、已分配空间(即当前已实际分配的储存容量)和实际使用空间(即当前写入数据的总容量)。实际应用上，[欲分配空间]数据栏的数值预先由网络系统管理人员指定；[已分配空间]数据栏的数值系预先由网络系统管理人员指定，但可在RAID装置10的实际操作过程中，由本发明的电脑数据储存空间动态分配处理系统100作动态变更；而[实际使用空间]数据栏的数值则可由此储存空间对照表记录模块110随时在有数据写入至RAID装置10时，作实时性的更新。

实际使用空间监视模块120可周期性地持续监视RAID装置10中的各个逻辑储存单元LNU0、LNU1、LNU2、LNU3、LNU4、LNU5的实际使用空间，亦即周期性地检查上述的储存空间对照表111中的[实际使用空间]数据栏的当前值。若有任一逻辑储存单元(LNU0、LNU1、LNU2、LNU3、LNU4、或LNU5)的实际使用空间超过其已分配空间的预定上限临界比率(此实施例中例如为85％，但可由网络系统管理人员任意设定)，则此实际使用空间监视模块120即发出储存空间检查使能信息给储存空间检查模块130。举例来说，如图3所示，假设逻辑储存单元LNU0的已分配空间为100GB，而其当前的实际使用空间为80GB，则代表其当前的实际使用空间对已分配空间的比率为80％而未超过其上限临界比率85％；反之，若其当前的实际使用空间为90GB，则代表其比率为90％而超过其上限临界比率85％。以下假设逻辑储存单元LNU0的实际使用空间已超过预定上限临界比率85％。

储存空间检查模块130可回应上述的实际使用空间监视模块120所发出的储存空间检查使能信息而检查该RAID装置10目前的整体储存空间状况，包括检查该临界饱和状态的逻辑储存单元LNU0的已分配空间加上预定的空间分配基本单位(于此实施例中例如为1GB，但可由网络系统管理人员任意设定)是否小于或等于其的欲分配空间，以及检查该RAID装置10的可用储存空间是否大于或等于预定的1GB的空间分配基本单位；若否，则发出空间不足警示信息；反之，若均为是，则发出动态分配使能信息给储存空间扩展处理模块140。

储存空间扩展处理模块140可回应上述的储存空间检查模块130所发出的动态分配使能信息而针对该临界饱和状态的逻辑储存单元LNU0来进行储存空间扩展处理程序，由此而从该RAID装置10的当前可用储存空间中，将1GB的空间分配基本单位分配给该临界饱和状态的逻辑储存单元LNU0，并接着更新该储存空间对照表111中的LNU0所对应的[已分配空间]数据栏中的数值。

容量读取要求回应模块210可回应各个服务器20、21、22、23、24、25发送给该RAID装置10的容量读取要求信息而相应地回传该储存空间对照表111中的[欲分配空间]数据栏所储放的当前值。举例来说，假设LNU0所属的服务器20发出容量读取要求信息至RAID装置10，则此容量读取要求回应模块210即会相应地将图3所示的储存空间对照表111中的[欲分配空间]数据栏所储放的当前值，即″300GB″，回传给该服务器20。

总储存空间饱和警示模块220可在该RAID装置10中的所有的逻辑储存单元LNU0、LNU1、LNU2、LNU3、LNU4、LNU5的已分配空间的总和对该RAID装置10的总容量的比率达到预定上限临界饱和比率时(此实施例中例如为85％，但可由网络系统管理人员任意设定)，相应地发出总储存空间饱和警示信息到网络系统管理平台30，使该网络系统管理平台30将此警示信息例如显示于其监视器屏幕31上来告知给网络系统管理人员。

以下即利用应用实例来说明本发明的电脑数据储存空间动态分配处理系统100实际应用时的整体操作方式。

实际使用前，网络系统管理人员需事先设定储存空间对照表111中的[欲分配空间]数据栏和[已分配空间]数据栏中的数值；而RAID装置10实际操作过程中，储存空间对照表记录模块110即会随时在有数据写入至RAID装置10时，对[实际使用空间]数据栏中的数值作实时性的记录或更新。

RAID装置10的实际操作过程中，实际使用空间监视模块120即可周期性地持续监视RAID装置10中的各个逻辑储存单元LNU0、LNU1、LNU2、LNU3、LNU4、LNU5的实际使用空间，亦即周期性地检查上述的储存空间对照表111中的[实际使用空间]数据栏的当前值。以下假设逻辑储存单元LNU0的当前实际使用空间为90GB，代表其实际使用比率为90％而超过其上限临界比率85％(如图4所示的事件EV1)。

图4所示的事件EV1将致使本发明的电脑数据储存空间动态分配处理系统100启动储存空间检查模块130来执行图4所示的程序P10，包括检查该临界饱和状态的逻辑储存单元LNU0的已分配空间加上预定的1GB空间分配基本单位是否小于或等于其的欲分配空间，并同时检查该RAID装置10的可用储存空间是否大于或等于预定的1GB的空间分配基本单位；若否，则执行图4所示的程序P11来发出可用储存空间不足警示信息；反之，若均为是，则发出动态分配使能信息给储存空间扩展处理模块140，使储存空间扩展处理模块140负责执行图4所示的程序P12，以从该RAID装置10的当前可用储存空间中，将1GB的空间分配基本单位分配给该临界饱和状态的逻辑储存单元LNU0，并接着更新该储存空间对照表111中的LNU0所对应的[已分配空间]数据栏中的数值。

此外，RAID装置10的实际操作过程中，若有任一服务器(假设为服务器20)发出容量读取要求信息至RAID装置10(如图4所示的程序P20)，则其将致使容量读取要求回应模块210相应地执行图4所示的程序P21来读取储存空间对照表111中的[欲分配空间]数据栏所储放的当前值，即″300GB″；并接着执行程序P22来将读取值回传给该服务器20，使该服务器20执行程序P23来显示回传的容量值。

再者，如图4所示的事件EV2，当RAID装置10设定给所有的逻辑储存单元LNU0、LNU1、LNU2、LNU3、LNU4、LNU5的已分配空间的总和达到预定上限临界饱和比率时(此实施例中例如为85％)，则其会致使总储存空间饱和警示模块220相应地执行程序P30来发出总储存空间饱和警示信息至网络系统管理平台30，使该网络系统管理平台30执行程序P31来将此警示信息例如显示于其监视器屏幕31上来告知给网络系统管理人员，使网络系统管理人员增加RAID装置10的磁盘数量来扩充其总容量。

总而言之，本发明提供了一种电脑数据储存空间动态分配处理方法及系统，其可应用于例如整合到RAID装置，用于对该RAID装置提供储存空间动态分配功能；且其特点在于预建储存空间对照表来反映出RAID装置中的各个逻辑储存单元的欲分配空间、已分配空间和实际使用空间；实际操作时，每当有任何一个逻辑储存单元的实际使用空间达到预定的饱和临界状态时，便动态地从当前的可用储存空间中将预定的空间分配基本单位的储存空间分配给该临界饱和状态的逻辑储存单元。此特点可增加RAID装置的储存空间的利用率，因此可增加网络服务器的整体系统效能。本发明因此较背景技术具有更佳的进步性及实用性。

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实质技术内容的范围。本发明的实质技术内容广义地定义于所述的权利要求中。若任何他人所完成的技术实体或方法与所述的权利要求范围所定义完全相同或是为一种等效的变更，均将被视为涵盖于本发明的权利要求中。

Claims (10)

1.一种电脑数据储存空间动态分配处理方法，可应用于数据储存装置，且该数据储存装置连结到群组的数据处理单元，并预先规划有多个对应的逻辑储存单元，用于对各个逻辑储存单元提供储存空间动态分配功能；

所述电脑数据储存空间动态分配处理方法至少包含：

预建储存空间对照表，用于记录出所述数据储存装置的各个逻辑储存单元的欲分配空间、已分配空间和实际使用空间；

监视各个逻辑储存单元的实际使用空间；

若有逻辑储存单元的实际使用空间超过其已分配空间的预定上限临界比率而达到临界饱和状态，则检查所述临界饱和状态的的逻辑储存单元的已分配空间加上预定的空间分配基本单位是否不大于其所拥有的欲分配空间，并同时检查所述数据储存装置的当前的可用储存空间是否不小于所述空间分配基本单位；以及

若均为是，则执行储存空间扩展处理程序，由此而从所述数据储存装置的当前的可用储存空间中，将空间分配基本单位的储存空间分配给所述临界饱和状态的逻辑储存单元。

2.根据权利要求1项所述的电脑数据储存空间动态分配处理方法，其中所述数据储存装置为冗余磁盘阵列装置。

3.根据权利要求1项所述的电脑数据储存空间动态分配处理方法，其中所述些数据处理单元分别为网络服务器。

4.根据权利要求1项所述的电脑数据储存空间动态分配处理方法，其进一步包含以下处理动作：

回应各个数据处理单元发送给所述数据储存装置的容量读取要求信息而相应地回传所述储存空间对照表中所储放的欲分配空间的当前值。

5.根据权利要求1项所述的电脑数据储存空间动态分配处理方法，其进一步包含以下处理动作：

所述数据储存装置中的所有的逻辑储存单元的已分配空间的总和达到预定上限临界饱和比率时，发出使用者可感知的总储存空间饱和警示信息。

6.一种电脑数据储存空间动态分配处理系统，可整合到数据储存装置，且所述数据储存装置系连结到群组的数据处理单元，并预先规划有多个对应的逻辑储存单元，用于对各个逻辑储存单元提供储存空间动态分配功能；

所述电脑数据储存空间动态分配处理系统至少包含：

储存空间对照表记录模块，其中预建有储存空间对照表，用于记录出所述数据储存装置的各个逻辑储存单元的欲分配空间、已分配空间和实际使用空间；

实际使用空间监视模块，可监视各个逻辑储存单元的实际使用空间；若有逻辑储存单元的实际使用空间超过其已分配空间的预定上限临界比率而达到临界饱和状态，则发出储存空间检查使能信息；

储存空间检查模块，可响应所述实际使用空间监视模块所发出的储存空间检查使能信息而检查所述临界饱和状态的的逻辑储存单元的已分配空间加上预定的空间分配基本单位是否不大于其所拥有的欲分配空间，并同时检查所述数据储存装置的当前的可用储存空间是否不小于所述空间分配基本单位；若均为是，则发出动态分配使能信息；以及

储存空间扩展处理模块，可响应所述储存空间检查模块所发出的动态分配使能信息而对所述临界饱和状态的逻辑储存单元进行储存空间扩展处理程序，由此而从所述数据储存装置的当前的可用储存空间中，将空间分配基本单位的储存空间分配给所述临界饱和状态的逻辑储存单元。

7.根据权利要求6项所述的电脑数据储存空间动态分配处理系统，其中所述数据储存装置为冗余磁盘阵列装置。

8.根据权利要求6项所述的电脑数据储存空间动态分配处理系统，其中所述些数据处理单元分别为网络服务器。

9.根据权利要求6项所述的电脑数据储存空间动态分配处理系统，进一步包含：

容量读取要求回应模块，可响应各个数据处理单元发送给所述数据储存装置的容量读取要求信息而相应地回传所述储存空间对照表中所储放的欲分配空间的当前值。

10.根据权利要求6项所述的电脑数据储存空间动态分配处理系统，进一步包含：

一总储存空间饱和警示模块，可在所述数据储存装置中的所有的逻辑储存单元的已分配空间的总和达到预定上限临界饱和比率时，发出使用者可感知的总储存空间饱和警示信息。

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