CN101467122A - 数据分级磁盘位置优化系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及具有数据分级和磁盘放置优化的磁盘驱动器系统和方法。一般地，该系统和方法包括连续确定多个磁盘驱动器上数据的成本，确定是否有数据要从磁盘驱动器上的第一位置移到磁盘驱动器上的第二位置，以及将存储在第一位置的数据移到第二位置。第一位置是比相对于第二磁盘驱动器中心定位的第二位置更同心地靠近第一磁盘驱动器中心的数据磁道。在一些实施例中，第一和第二位置在同一磁盘驱动器上。

Description

数据分级磁盘位置优化系统和方法
相关申请交叉引用
本申请要求2006年5月24日提交的美国临时专利申请No.60/808,058的优先权，其全部内容通过引用结合于此。
发明领域
本公开的各个实施例一般涉及磁盘驱动器系统和方法，尤其涉及具有允许用户配置磁盘类别、独立冗余磁盘阵列(RAID)级别、及磁盘放置优化以最大化系统的性能和保护的数据分级的磁盘驱动器系统和方法。
发明背景
虚拟卷使用来自多个磁盘的存储块来创建卷和在多个磁盘上实现RAID保护。使用多个磁盘允许虚拟卷大于任一磁盘，而且使用RAID针对磁盘损坏提供保护。通过使用一部分磁盘，虚拟化还允许多个卷共享一组磁盘上的空间。
磁盘驱动器制造商已开发出区位记录(ZBR)及其它技术来更好地利用磁盘的表面积。外磁道上相同角度的旋转比内磁道覆盖更长空间。如示出一磁盘的ZBR扇区密度为100的图1所示，磁盘包括其中当磁盘向外磁道移动时扇区数量增加的不同区域。
与最里面的磁道相比，磁盘最外面的磁道可包括更多扇区。而且最外面的磁道以更高速率传送数据。具体地说，磁盘保持恒定旋转速率而与磁道无关，使得在输入/输出(I/O)针对最外面磁道的给定时段内磁盘能传送更多数据。
磁盘将用来服务I/O的时间分成三个不同部分：寻道、旋转、及数据传送。寻道等待、旋转等待、及数据传送时间取决于磁盘的I/O负荷和磁头的先前位置而不同。相对来说，寻道和旋转等待时间比数据传送时间长得多。如本文所使用的寻道等待时间可包括将磁头从当前磁道移到下一I/O的磁道所需的时间长度。如本文所使用的旋转等待时间可包括等待所需数据块旋转到磁头下方的时间。旋转等待时间一般短于寻道等待时间。如本文所使用的数据传送时间可包括用来向/从盘片传送数据的时间。这部分代表磁盘I/O三部分中的最短时间。
存储区域网络(SAN)和上述磁盘I/O子系统已使用缩小地址范围来最大化每秒输入/输出(IOPS)用于性能测试。使用缩小的地址范围通过物理限制磁头必须行进的距离来减少磁盘的寻道时间。图2示出当所访问的逻辑块地址(LBA)范围增加时IOPS变化的示例曲线图200。
如图3中的磁盘磁道分配300的示意图中所示，先前SAN实现已经允许在卷级别按磁道对磁盘空间优先化。这使卷在创建时被指派到磁盘的一部分。将更高性能需求的卷放置在最外面磁道上以最大化系统性能。将较低性能需求的卷放置在磁盘的内磁道上。在这样的实现中，不论是否使用，整个卷都被放置在一组特定磁道上。这种实现没有对最外面磁道上的卷使用不频繁的部分，或对最里面磁道上的卷使用频繁的部分寻址。通常卷的I/O方式在整个LBA范围上是不均匀的。通常，I/O集中在卷内有限数量的地址上。这产生的问题是，高优先级卷的访问不频繁的数据使用最有价值的外磁道，而低优先级卷的使用频繁的数据使用内磁道。
图4描述卷I/O取决于LBA范围而不同。例如，一些LBA范围服务相对重载的I/O 410，而其它服务相对轻载的I/O 440。卷1 420对LBA范围1和2比对LBA范围0、3和4服务更多I/O。卷2 430对LBA范围0服务更多I/O而对LBA范围1、2和3服务更少I/O。将卷1 420的全部内容放置在更好性能的外磁道上不能利用LBA范围0、3和4的外磁道的全部潜能。该实现没有针对卷内的I/O方式来优化分页级别。
因此，在本领域中需要具有能允许用户配置磁盘类别、独立冗余磁盘阵列(RAID)级别、以及磁盘放置优化以最大化系统性能和保护的数据分级(data progression)的磁盘驱动器系统和方法。本领域中还需要优化磁盘放置，其中卷的访问频繁的数据部分放置在磁盘的最外面磁道上，而卷的访问不频繁的数据部分放置在磁盘的内磁道上。
发明概要
在一实施例中，本发明是磁盘驱动器系统中的一种磁盘位置优化的方法。该方法包括：连续确定多个磁盘驱动器上数据的成本，确定是否有数据要从磁盘驱动器上的第一位置移动到磁盘驱动器上的第二位置，以及将存储在第一位置的数据移动到第二位置。第一位置是比相对于第二磁盘驱动器中心定位的第二位置更同心地靠近第一磁盘驱动器中心的数据磁道。在一些实施例中，第一和第二位置在同一磁盘驱动器上。
在另一实施例中，本发明是具有RAID子系统和磁盘管理器的磁盘驱动器系统。该磁盘管理器配置成连续确定该磁盘驱动器系统的多个磁盘驱动器上数据的成本，连续确定是否有数据要从磁盘驱动器上的第一位置移到磁盘驱动器上的第二位置，以及将存储在第一位置的数据移到第二位置。如上所述，第一位置是比相对于第一磁盘驱动器中心或第二磁盘驱动器中心定位的第二位置更同心地靠近第一磁盘驱动器中心的数据磁道。
在又一个实施例中，本发明是能够进行磁盘位置优化的磁盘驱动器系统。该磁盘驱动器系统包括用于存储数据的装置和用于连续检查该用于存储数据的装置上的多个数据以确定是否有数据要从第一位置移到第二位置。该系统还包括用于将存储在第一位置的数据移到第二位置的装置。第一位置是位于用于存储数据的装置中比第二位置有更高性能机械位置的数据磁道。
虽然公开了多个实施例，对本领域普通技术人员而言从示出和描述本发明说明性实施例的以下详细描述中本发明的其它实施例将变得显而易见。如可理解地，在不背离本发明的精神和范围的情况下本发明能在各个明显方面修改。因此，应当认为附图和详细说明本质上是说明性的而不是限制性的。
附图简述
虽然本说明书具有特别指出和明确要求被认为是构成本发明实施例的权利要求，但相信从连同附图作出的以下描述中本发明将能被更好理解，其中：
图1示出常规的区位记录磁盘扇区密度。
图2示出当所访问的LBA范围增大时常规的I/O速率。
图3示出在卷级别按磁道进行的常规磁盘空间优化。
图4示出取决于LBA范围的不同卷的I/O。
图5示出根据本发明原理的用于数据分级操作的可访问数据分页的实施例。
图6是根据本发明原理的混合型RAID瀑布数据分级的实施例的示意图。
图7是根据本发明原理的数据分级处理的实施例的流程图。
图8示出根据本发明原理的数据库示例的实施例。
图9示出根据本发明原理的MRI图像示例的实施例。
图10示出根据本发明原理的高级别磁盘驱动器系统中的数据分级的实施例。
图11示出根据本发明原理将各种RAID设备上的卷数据放置在磁盘组的不同磁道上的实施例。
详细描述
本公开的各个实施例一般涉及磁盘驱动器系统和方法，尤其涉及具有允许用户配置磁盘类别、独立冗余磁盘阵列(RAID)级别、及磁盘放置优化以最大化系统的性能和保护的数据分级的磁盘驱动器系统和方法。数据分级磁盘位置优化(DP DLO)通过将频繁访问的数据归组在有限数量的高密度磁盘磁道上而使虚拟磁盘驱动器(卷)的IOPS最大化。DP DLO通过区分该卷限定部分的I/O负载并针对磁盘存储上该卷各个部分将数据合乎I/O负荷地放置来实现这个。
数据分级
在本发明一实施例中，数据分级(DP)可用来将数据逐渐移至适当成本的存储空间。本发明可允许用户在真正需要驱动器时添加驱动器。这可显著减少磁盘驱动器的总体成本。
DP可将最近不访问的数据和历史快照数据移至较便宜的存储。对于DP和历史快照数据的具体描述，参见共同待审已公开的题为“Virtual DiskDrive System and Method”的美国专利申请No.10/918,329，其主题通过引用整体结合于此。对最近不访问的数据，DP可逐渐降低对最近未访问的任意分页的存储成本。在一些实施例中，不需要立即将数据移至最低成本存储。对于历史快照数据(例如备份数据)，DP可将只读分页移至诸如RAID 5之类更高效的存储空间。在另一实施例中，如果该分页不再被卷访问，则DP可将历史快照数据移至较廉价的存储。DP的其它优点可包括保持当前被访问数据的快速I/O访问和减少购买附加的快速、昂贵的磁盘驱动器的需要。
在操作中，DP可确定使用物理介质成本的存储成本和用于数据保护的RAID设备的效率。例如，DP可确定RAID设备的存储效率并相应地移动数据。作为另一示例，DP可将RAID设备从一个级别转换成另一级别——例如从RAID 10到RAID 5——以更有效地使用物理磁盘空间。
本文关于DP所使用的可访问的数据可包括现时能被服务器读或写的数据。DP可使用该可访问性来确定分页应当使用的存储类别。在一实施例中，如果分页属于历史时间点副本(point-in-time copy)(PITC)那么该分页可为只读。对于PITC的具体描述，参见共同待审已公开的美国专利申请No.10/918,329，其主题如上所述地通过引用整体结合于此。如果该服务器没有在最近的PITC中更新该分页，那么仍可访问该分页。
图5示出在DP操作中可访问数据分页510、520、530的一个实施例。在一实施例中，该可访问数据分页可分解成一种或多种以下类目：
·最近访问过的可访问分页——卷使用得最多的活动分页。
·最近未访问的可访问分页——最近未被使用的读—写分页。
·历史可访问分页——可被卷读取的只读分页。该类目通常可应用于快照卷。对于快照卷的具体描述，参见共同待审的已公开美国专利申请No.10/918,329，其主题如上所述地通过引用整体结合于此。
·历史不可访问分页——当前未被卷访问的只读数据分页。该类目通常也可应用于快照卷。快照卷可保留这些分页用于还原目的，而且这些分页可放置在可能的最低成本存储上。
在图5中，示出了针对快照卷的具有不同自有分页的三个PITC。仅由PITC C 530表示动态容量卷。所有这些分页可访问且可读可写。这些分页可具有不同的访问时间。
DP还可包括相对于系统内部的驱动器对磁盘驱动器自动分类的能力。该系统可检查磁盘以确定它相对于系统中其它磁盘的性能。可将更快的磁盘分类为较高值类别，而将更慢的磁盘分类为较低值类别。当将磁盘添加到系统时，该系统还可自动重新平衡各磁盘的值类别。该方法至少可处理从来不变化的系统和像添加新磁盘一样的变化频繁的系统。在一些实施例中，自动分类可将多种驱动器类型放置在同一值类别中。在其它实施例中，被确定为在值上足够接近的驱动器可认为具有相同值。
以下表中示出一些类型的磁盘：
表1：磁盘类型
 
类型 速度 成本 问题
2.5英寸FC 快 高 非常昂贵
FC 15K RPM 好 中等 昂贵
FC 10K RPM 好 好 价格合理
SATA 一般 慢 便宜/不太可靠
在一实施例中，例如，系统可包括以下驱动器：
高——10K光纤通道(FC)驱动器
低——SATA驱动器
在添加15K FC驱动器的情况下，DP可自动对这些磁盘进行重新分类并将10K FC驱动器降级。这可导致以下类别：
高——15K FC驱动器
中——10K FC驱动器
低——SATA驱动器
在另一实施例中，例如，系统可具有以下驱动器类型：
高——25K FC驱动器
低——15K FC驱动器
因此，15K FC驱动器可被分类为较低值类别，而25K FC驱动器可被分类为较高值类别。
如果将SATA驱动器添加到系统，DP可自动对磁盘重新分类。这可导致以下类别：
高——25K FC驱动器
中——15K FC驱动器
低——SATA驱动器
在一实施例中，DP可从所使用的磁盘类型、RAID级别和磁盘磁道确定RAID空间的值。在其它实施例中，DP可利用磁盘或RAID空间的其它特性确定RAID空间的值。在又一实施例中，DP可使用方程1确定RAID空间的值。
                  方程1
对方程1的输入可包括磁盘类型值、RAID磁盘数据块/带、RAID用户数据块/带、及磁盘磁道值。然而，方程1不是限制性的，而且在其它实施例中，其它输入可用在方程1中或其它方程来确定RAID空间的值。
在一实施例中所使用的磁盘类型值可以是基于该磁盘与可用于系统的其它磁盘相比的相对性能特性的任意值。磁盘类别可包括15K FC、10K FC、SATA、SAS及FATA等。在其它实施例中，可包括其它类别的磁盘。同样，随着时间流逝磁盘类别的多样性会增加而不限于上述列表。在一实施例中，可用测试来测量受控环境下磁盘的I/O潜能。可对具有最好I/O潜能的磁盘分配最高值。
RAID级别可包括RAID 10、RAID 5-5、RAID 5-9、及RAID 0等。在一实施例中所使用的RAID磁盘数据块/带可包括RAID中的数据块数量。在一实施例中所使用的RAID用户数据块/带可包括RAID带提供给RAID用户的受保护数据块的数量。在RAID 0的情况下，数据块不会被保护。RAID磁盘数据块/带与RAID用户数据块/带的比率可用来确定RAID的效率。效率的倒数可用来确定RAID的值。
在一实施例中所使用的磁盘磁道值可包括允许磁盘的外部和内部磁道作比较的任意值。下文进一步具体讨论的磁盘位置优化(DLO)可将更高值放在磁盘中比内磁道性能更高的外磁道上。
方程1的输出可产生对于系统内所配置的其它RAID空间的相对RAID空间值。更高值通常可被解释为RAID空间性能更好。
在另一可选实施例中，其它方程或方法可用来确定RAID空间的值。然后DP可使用该值在系统内排序任意数量的RAID空间。最高值的RAID空间通常可对所存储的数据提供最佳性能。最高值RAID空间通常可使用最快的磁盘、最有效的RAID级别、及磁盘最快的磁道。
表2按照效率提高或金钱开销减少的顺序示出一实施例的各种存储设备。该存储设备的列表也遵循写入I/O访问更慢的一般顺序。DP可计算RAID设备的逻辑保护空间除以总物理空间的效率。
表2：RAID级别
 
类型 子类型 存储效率 1数据块写入I/O次数 用途
RAID 10 50％ 2 具有相对良好写入性能的可读写主存储
RAID 5 3驱动器 66.6％ 4(2读取2写入) 超过RAID 10的最小效率增益同时招致RAID 5写入恶化
RAID 5 5驱动器 80％ 4(2读取2写入) 只读历史信息的极好候选。最近未访问可写分页的好候选。
RAID 5 9驱动器 88.8％ 4(2读取2写入) 只读历史信息的极好候选。
RAID 5 17驱动器 94.1％ 4(2读取2写入) 在RAID设备的故障域倍增时增益效率减小
RAID 5效率可随带中磁盘驱动器数量增加而提高。随着带中磁盘数量增加，故障域会增大。增加带中驱动器的数量也会增加建立RAID设备所必需磁盘的最小数量。在一实施例中，DP可使用快照分页大小的整数倍的RAID 5带大小。当将分页移至RAID 5时，这可允许DP进行全带写入，从而使该移动更有效率。对于各DP用途，所有的RAID 5配置可具有相同的写入I/O特性。例如，2.5英寸FC磁盘上的RAID 5不会有效地良好利用那些磁盘的性能。为防止此组合，DP可支持防止一RAID级别运行在某些磁盘类型上的能力。DP的该配置可防止系统使用任意特定RAID级别，包括RAID 10、RAID 5等，而且不限于仅防止涉及2.5英寸FC磁盘的使用。
在一些实施例中，DP还可包括瀑布分级。在一实施例中，当较昂贵的资源全部被使用时瀑布分级可仅将数据移至较廉价的资源。在其它实施例中，在预定时段等之后瀑布分级可立即移动数据。瀑布分级可有效地最大化最昂贵的系统资源的使用。它还可最小化系统成本。将廉价磁盘增加到最低的池可在底层创建更大的池。
例如，在一实施例中，瀑布分级可使用RAID 10空间，然后是诸如RAID5空间之类的下一级别RAID空间。在另一实施例中，瀑布分级可将瀑布从诸如15K FC之类的一种类别的磁盘上的诸如RAID10之类的RAID级别直接推动到诸如10K FC之类的另一种类别的磁盘上的相同RAID级别。或者，DP可包括例如图6所示的混合RAID瀑布分级600。在图6中，瀑布的顶层610可包括2.5英寸FC磁盘上的RAID 10空间，瀑布的下一层620可包括15K FC磁盘上的RAID 10和RAID 5空间，瀑布的底层630可包括SATA磁盘上的RAID 10和RAID 5。图6是非限制性的，而且混合瀑布分级的实施例可包括任意数量的层和任意种磁盘上的任意种RAID空间。这种可选的DP方法可解决最大化磁盘空间和性能的问题而且可允许存储在同一磁盘类别中转换为更有效的形式。这种可选方法还可支持诸如RAID 10和RAID 5之类的一个RAID级别以上的需求分享一磁盘类别的全部资源。这可包括配置RAID级别针对一类别的磁盘所使用的固定百分比的磁盘空间。因此，可选的DP方法可最大化昂贵存储的使用，同时允许另一RAID级别的空间共存。
在另一实施例中，当存储有限时，混合型RAID瀑布可仅将分页移至较廉价的存储。诸如总磁盘空间的百分比之类的阈值可限制某些RAID级别的存储量。这可最大化系统中最昂贵存储的使用。当存储到达其极限时，DP可自动将该分页移至较低成本存储。此外，DP可提供针对写入尖峰的缓冲。
可以理解上述瀑布方法可将分页立即移至最低成本存储，因为对于某些情况可能需要及时地将历史分页和未访问分页移至较廉价存储上。也可一开始将历史分页移至较廉价存储。
图7示出DP处理700的一实施例的流程图。如步骤702、704、706、708、710、712、714、716及718所示，DP可连续检查系统中各分页的访问模式和存储成本以确定是否有数据要移动。例如，如果需要检查更多分页(步骤702)，那么DP处理700可确定该分页是否包含历史数据(步骤704)和可访问(步骤706)，以及然后该数据最近是否已被访问(步骤708和718)。在上述确定之后，DP处理700可确定在更高或更低RAID成本上存储空间是否可用(步骤720和722)并将该数据降级或升级至可用存储空间(步骤724、726及728)。如果对于特定RAID级别没有存储空间可用和没有磁盘存储类别可用(步骤730和732)，则DP步骤700可像下文将要详细描述的一样通过例如在借用的磁盘存储类别上创建RAID存储空间重新配置磁盘系统。DP还可确定是否该存储已达到其最大分配。
换言之，在其它实施例中，DP处理可确定是否该分页可被任意卷访问。该处理可检查关联到历史的各个卷的PITC以确定是否引用了该分页。如果该分页被活动使用，该分页可适于升级或缓慢降级。如果该分页不可被任意卷访问，可将其移至最低成本的可用存储。
在另一实施例中，DP可包括用来排除因为活动猝发而将分页升级的最近访问检测。DP可将读取和写入访问跟踪分开。这可允许DP在RAID 5设备上保留例如可访问的数据。同样，类似于病毒扫描或报告之类的操作仅可读取该数据。在其它实施例中，当存储减少时DP可改变最近访问的限定。这可允许DP更积极地将分页降级。当存储减少时它还可帮助从底部向上填充系统。
在又一实施例中，当系统资源变少时DP可积极地移动数据分页。在一些实施例中，需要更多磁盘或改变配置来修正具有低资源的系统。然而，在一些实施例中，DP可延长系统可在忙碌情况下运行的时间。即，DP试图保持系统尽可能长地运转。
在诸如例如其中RAID 10空间和总可用磁盘空间减少之类的其中系统资源低的一实施例中，DP可调拨RAID 10磁盘空间以移动到更有效率的RAID 5磁盘空间。这可以写入性能的代价增加系统的总体容量。在一些实施例中，更多磁盘仍然是必须的。同样，如果特定存储类别完全被使用，DP可允许借用不可接受的分页来保持系统运行。例如，如果卷被配置成针对它的可访问信息使用RAID 10 FC，那么它可从RAID 5 FC或RAID 10SATA分配分页直到更多的RAID 10 FC空间可用。
图8示出高性能数据库800的一个实施例，其中所有可访问数据仅驻留在2.5FC驱动器上，即使最近并未访问它也是如此。如同图8中所见，例如，可访问数据可存储在RAID 10 2.5英寸FC磁盘的外磁道上。同样，可将不可访问历史数据移至RAID 5 FC。
图9示出其中可访问存储是SATA、RAID 10及RAID 5的MRI图像卷900的一个实施例。如果该图像最近未被访问，可将该图像移至RAID 5。然后新的写入开始去往RAID 10。
图10示出高级别磁盘驱动器系统1000中的DP的一个实施例。DP不需要改变卷的外在特性或数据通道的操作。DP可要求对分页池的修改。分页池可包含空闲空间和设备信息的列表。该分页池可支持多个空闲列表、增强分页分配方案、空闲列表类别等。该分页池还可包含针对各个类别存储的独立空闲列表。分配方案可允许从许多池中的一个分配分页同时设置最低或最高允许类别。空闲列表的分类可来自设备配置。各个空闲列表可为统计数据收集和显示提供它自己的计数器。各个空闲列表还可为存储效率统计数据的收集提供RAID设备效率信息。
在DP的一个实施例中，PITC可标识移动候选并在可访问分页移动时阻挡对它们的I/O。DP可连续检查针对候选的PITC。因为服务器I/O、新快照分页更新、查看卷创建/删除等，分页的可访问性可连续改变。DP还可连续检查卷配置改变和归纳分页类别和计数的当前列表。这可允许DP评估归纳并确定是否有分页要移动。各个PITC可给出针对各个类别存储所使用分页数量的计数器。DP可使用该信息标识成为在达到阈值时移动分页的良好候选PITC。
RAID系统可基于磁盘成本从一组磁盘中分配设备。RAID系统还可提供用以取回设备或潜在设备的效率的API。此外，RAID系统可返回有关写入操作所需I/O的数目的信息。DP可使用RAID NULL以使用第三方RAID控制器。RAID NULL可耗尽整个磁盘并仅仅作为通过层。
磁盘管理器还可用来自动确定和存储磁盘分类。自动确定磁盘分类需要改变SCSI启动器。
磁盘位置优化
DLO可将频繁访问数据归组到磁盘的外磁道上以改善系统性能。频繁访问数据可以是来自系统内任意卷的数据。图11示出在磁盘组的不同磁道1102、1104、1106上的各种RAID设备上卷数据的示例放置1100。针对该卷数据的各种LBA范围服务于不同量的I/O(例如，重载I/O1 126和轻载I/O1 128)。例如，各自具有重载I/O1 126的卷1 1112的卷数据1 1108和卷数据2 1110及卷2 1122的卷数据0 1114和卷数据3 1116可放置在更好性能的外磁道1102上。同样，各自具有轻载I/O 1128的卷1 1112的卷数据3 1118和卷2 1122的卷数据1 1120可放置在相对较差性能磁道1104上。而且，卷1 1112的卷数据4 1124可放置在相对最差性能磁道1106上。图11是为了说明的目的而不是限制性的。通过本公开可预见磁盘磁道上数据的其它放置方法。DLO可充分利用“短行程”性能优化和高数据转换率来增大至单个磁盘的I/O速率。
因此，当添加更大磁盘和/或将较不活动数据存储到系统时，DLO可允许系统保持高性能级别。SAN的当前许多实施例中所包含的数据约80％到85％是不活动的。另外，类似数据即时回放(DIR)的特征增大了不活动数据的量，因为更多的备份信息被存储在SAN自身内部。对于DIR的具体描述，参见共同待审的已公开美国专利申请No.10/918,329，其主题如上所述地通过引用整体结合于此。在没有许多活动I/O的情况下，不活动和不可访问的回放、或备份、数据可覆盖存储在系统上的大百分比数据。归组频繁使用的数据可允许大型和小型系统提供更佳性能。
在一实施例中，DLO可减少寻道等待时间、旋转等待时间及数据转换时间。通过在最频繁使用磁道之间要求较少磁头移动，DLO可减少寻道等待时间。DLO会花费磁盘较少时间以移动到附近磁道而不是较远磁道。外磁道还可比内磁道包含较多数据。旋转等待时间一般短于寻道等待时间。在一些实施例中，DLO不会直接减少请求的旋转等待时间。不过，它可通过减少寻道等待时间从而允许磁盘在单次旋转中完成多项请求来减少旋转等待时间。DLO可通过充分利用改善的最外面磁道I/O转换速率来减少数据转换时间。在一些实施例中，这相比于来自寻道和旋转等待时间的增益可提供最小增益。不过，此优化它仍可提供有益结果。
在一实施例中，DLO可首先区分例如磁盘的性能较佳部分1102。如以上所讨论地，图2示出在所访问的磁盘LBA范围增大时该磁盘的总I/O性能降低。DLO可标识磁盘的性能较佳部分并在该空间边界内分配卷RAID空间。
在一实施例中，DLO可认为LBA 0不在最外面磁道上。磁盘上最大LBA可在最外面磁道上。而且，在一实施例中，DLO可以是DP用来优先化磁盘空间使用的因数。在其它实施例中，DLO可以是独立的并不同于DP。在又一实施例中，如本文所述，用于根据DP确定磁盘空间值和数据分级的方法可适用于根据DLO确定磁盘空间值和数据分级。
从上述描述和附图中，本领域普通技术人员可以理解所示出和描述的特定实施例仅用于说明目的而不是为了限制本发明的范围。本领域普通技术人员将会认识到在不背离本发明或实质特性的情况下本发明可具体化为其它特定形式。对特定实施例细节的参考不是为了限制本发明的范围。
在本发明的各实施例中，磁盘类别、RAID级别、磁盘位置、及其它特征提供了丰富的选择。例如，DP DLO可与各种磁盘驱动器技术协同工作，包括FC、SATA及FATA。同样，DLO可与包括RAID 0、RAID 1、RAID10、RAID 5、及RAID 6(双奇偶校验)等的各种RAID级别协同工作。DLO可将任意RAID级别放置在磁盘的较快或较慢磁道上。

Claims (18)

1.一种在磁盘驱动器系统中进行磁盘位置优化的方法，包括：
确定所述磁盘驱动器系统的多个磁盘驱动器上的多个数据各自的成本；
确定是否有数据要从所述多个磁盘驱动器上的第一位置移到所述多个磁盘驱动器上的第二位置；以及
将所述第一位置上存储的数据移至所述第二位置；
其中所述第一位置是比相对于第二磁盘驱动器中心定位的所述第二位置更同心地靠近第一磁盘驱动器中心的数据磁道。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个数据各自的所述成本基于所述数据的所述访问模式。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，确定是否有数据要从所述多个磁盘驱动器上的第一位置移到所述多个磁盘驱动器上的第二位置包括确定所述第一位置上的数据是否具有适于移至所述第二位置的访问模式。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一和第二磁盘驱动器相同而且所述第二位置是位于所述第一磁盘驱动器上的数据磁道。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述多个磁盘驱动器上的所述多个数据包括来自分配到卷中的多个RAID设备的数据。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述多个磁盘驱动器上的所述多个数据各自包括卷的子集。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
确定是否有数据要从所述多个磁盘驱动器上的第三位置移到所述多个磁盘驱动器上的第四位置；以及
将所述第三位置上存储的数据移至所述第四位置；
其中所述第三位置是比相对于第四磁盘驱动器中心定位的所述第四位置更同心地远离第三磁盘驱动器中心的数据磁道。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，多个数据各自的所述成本基于所述数据的所述访问模式和所述数据类型的至少一个。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，如果所述数据包括历史快照数据则将数据从所述第三位置移至所述第四位置。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第三和第四磁盘驱动器相同而且所述第四位置是位于所述第三磁盘驱动器上的数据磁道。
11.一种磁盘驱动器系统，包括：
包括存储池的RAID子系统；以及
具有至少一个磁盘存储系统控制器的磁盘管理器，所述控制器配置成：
确定所述磁盘驱动器系统的多个磁盘驱动器上的多个数据各自的成本；
连续确定是否有数据要从所述多个磁盘驱动器上的第一位置移到所述多个磁盘驱动器上的第二位置；以及
将所述第一位置上存储的数据移至所述第二位置；
其中所述第一位置一般是比相对于第一磁盘驱动器中心和第二磁盘驱动器中心之一定位的第二位置更同心地靠近第一磁盘驱动器中心的数据磁道。
12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述磁盘驱动器系统包括来自包括RAID-0、RAID-1、RAID-5及RAID-10的多个RAID级别至少之一的存储空间。
13.如权利要求12所述的系统，其特征在于，还包括具有RAID-3、RAID-4、RAID-6及RAID-7的RAID级别。
14.一种能进行磁盘位置优化的磁盘驱动器系统，包括：
用于存储数据的装置；
用于检查所述用于存储数据的装置上的多个数据以确定是否有数据要从第一位置移至第二位置的装置，其中所述第一位置是位于所述用于存储数据的装置上比所述第二位置更好性能的机械位置上的数据磁道；以及
将所述第一位置上存储的数据移至所述第二位置；
15.如权利要求14所述的磁盘驱动器系统，其特征在于，所述第一位置是比相对于第一磁盘驱动器中心和第二磁盘驱动器中心之一定位的第二位置更同心地靠近第一磁盘驱动器中心的数据磁道。
16.一种用于减少存储数据的成本的方法，包括：
评估存储在第一磁盘上数据的访问模式；以及
至少基于所述访问模式，将数据移至第二磁盘的外磁道和内磁道的至少之一。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述第一和第二磁盘驱动器是相同磁盘。
18.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述第一和第二磁盘驱动器是不同磁盘。
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