CN102687108A - 分布存储空间中的数据存储的管理 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种选择至少一个装置（RD，WR）用于处置数据的方法，所述至少一个装置（DSP2，DSP3）是从形成分布存储空间的多个装置（DSP1－DSP4）中选择的，该方法的特征在于，所述装置的选择包括考虑与该装置相关的技术信息中的至少一条的步骤。

Description

分布存储空间中的数据存储的管理

技术领域

本发明涉及管理分布存储空间中的数据存储。应意识到的是，分布存储系统包括形成统一存储空间的多个数据处理器装置。

作为示例，存储装置可以是计算机、无线电话、诸如MP3类型播放器、Windows媒体音频播放器等的播放器，并且更一般地是适于存储数据的任何装置。

背景技术

现在，用户具有用于存储内容的不同的存储装置。存在诸如个人计算机、网络附加存储器（NAS）类型的硬盘等的固定电子装置。还存在诸如无线电话、相机等的移动电子装置。最后，还存在提供能够经由因特网网络访问的在线存储空间（flickR、box.net、……）的电子装置（通常是服务器）。

每一装置具有使得能够本地操纵数据的物理和软件资源，该操纵包括读取数据和写入数据。

分布存储系统由用于构成统一存储空间的多个装置组成。换言之，努力在分布存储系统中写入或读取内容的用户可在从该分布存储系统的装置中选择的装置上这样做。

为此目的，管理模块具有对内容的访问进行管理的功能。为了这样做，该模块在该分布存储系统的装置中存储内容的列表和每一内容的（多个）相应地点。

其后，努力在统一存储系统中操纵内容的用户经由管理模块观看内容的（多个）地点，并随机选择地点。

发明内容

发明人已观察到，没有有关组成分布存储系统的装置的信息可用于进行在操纵数据时使用的一个或多个装置的好选择。

例如，装置可关断，从而该装置不能操纵数据，除非该装置被重新启动。然而，这样的重新启动导致不期望的能量消耗和等待时间（latency）。

但是在待令状态下，该装置也可以被电力供电。使得电子设备处于待令状态是现今广泛用于限制能量消耗的惯例。待令状态在于不再对正讨论的装置的资源供电，其中这样的资源可以是硬盘、风扇、屏幕等。问题在于，重新启动待令状态的装置（如同重新启动关断的装置）导致不期望的能量消耗和等待时间。

本发明努力改善该情况。

为此，本发明提供了一种选择至少一个装置用于操纵数据的方法，所述至少一个装置是从形成分布存储空间的多个装置中选择的，该方法的特征在于，所述装置的选择包括考虑与该装置关联的技术信息中的至少一项的步骤。

装置的选择由此基于与构成分布存储系统的装置相关的技术信息。该技术信息提供有关关于执行操纵的装置的能力和/或性能的指示。由此，当用户寻求操纵数据（即，读取或写入数据）时，用户或上述管理模块不再盲目选择装置，而是作为期望的效果的函数来小心选择装置。

期望的效果可以是降低与操纵数据相关联的能量消耗，或者降低由于重新启动处于关断或待令的装置而导致的等待时间，或者同时实现两种效果。

如上所述，分布存储系统的装置可以处于各种不同的相应电气状态，涉及当操纵数据时的相应能量消耗量。本发明的方法的第一变型在于考虑该装置的电气状态。由此，如果存储系统具有两个装置并且如果装置之一处于待令状态而另一装置准备使用，则本发明对于在将引起正使用的最小能量消耗的装置（即，通常是准备使用的装置）上操纵数据给予偏好。由此，如果在两个不同装置上存储相同内容，则使用消耗最小能量的装置用于读取内容。下面的示例图示了与相应电气状态相关联的装置、以及作为它们的电气状态的函数而选择的一个或多个装置。

可以发现装置处于包括准备使用状态的多个状态。由此，在第一变型中，所述至少一个选择的装置是其电气状态为准备使用状态的装置。从下面描述的实现中可以看出，当选择处于准备使用状态的装置时，分布存储系统的能量消耗的总电平低于如果选择的装置处于待令状态或关断状态时的能量消耗的总电平。

每一装置取决于其硬件和软件能力而提供更高或更低性能；每一装置由此能够按照相应运行速度执行操纵。在可独自使用或者与第一变型相关联地使用的第二变型中，该技术信息是与所讨论的装置的操纵的运行时间相关联的信息。该特性使得可能向适于尽可能快地操纵数据的装置给予偏好。

在硬件方面，本发明涉及适于在装置中安装的模块，所述模块适于在接收到数据操纵请求时，选择用于操纵该数据的至少一个装置，该装置是从形成分布存储空间的多个装置中选择的，该模块的特征在于该模块包括用于当选择所述至少一个装置时、考虑与每一装置相关联的技术信息中的相应至少一项的部件。

在另一硬件方面中，本发明涉及计算机系统，包括形成分布存储空间的多个装置，至少一个装置适于被选择用于操纵数据，该系统的特征在于，其包括用于当选择所述至少一个装置时、考虑与每一装置关联的技术信息中的相应至少一项的部件。

本发明还涉及一种装置，其特征在于其包括上面限定的模块。

最后，本发明还涉及一种计算机程序，包括代码指令，当运行该程序时，该代码指令执行上面限定的方法的步骤，即，当选择用于操纵数据的装置时、考虑与装置关联的技术信息中的至少一项的步骤。

通过阅读作为示例给出的并参考附图作出的以下描述，可更好地理解本发明。

附图说明

图1示出了图示用于管理数据存储的本发明的方法的第一实现的计算机系统。

图2示出了图示用于读取数据的本发明的方法的第二实现的计算机系统。

具体实施方式

图1示出了具有能对其操纵数据的多个装置DSP1-DSP4的分布数据存储系统SYS。

应理解的是，“操纵”包括在存储器中“写入”和“读取”数据，并且“写入”包括创建和修改数据。

在该示例中，系统SYS具有借助于网络（在以下描述中被称为“第二”网络，该网络形成分布存储空间）连接到一起的四个装置。应意识到的是，分布存储空间使得可能在一个或多个存储装置上分布数据存储。作为信息，应意识到的是，在多个装置上存储相同内容使得可能改善数据的可用性。

在该示例中，第一装置DSP1对应于Livebox类型（申请人注册的商标）的家庭网关；第二装置DSP2对应于适于读取和记录MP3类型数据的MP3类型播放器；第三装置DSP3对应于无线电话；和第四装置DSP4对应于个人计算机。

在该示例中，每一装置包括至少一个处理器和适于存储数据的至少一个存储器。特别是，网关DSP1具有借助于总线BUS1（称为“第一”总线）连接到存储器MEM1（称为“第一”存储器）的处理器PRO1（称为“第一”处理器）。在该示例中，网关DSP1不被用作用于通过本发明的方法处置数据的存储部件。

显示器DSP2包括借助于总线BUS2（称为“第二”总线）连接到存储器MEM2（称为“第二”存储器）的处理器PRO2（称为“第二”处理器）。无线电话DSP3包括借助于总线BUS3（称为“第三”总线）连接到存储器MEM3（称为“第三”存储器）的处理器PRO3（称为“第三”处理器）。计算机DSP4包括借助于总线BUS4（称为“第四”总线）连接到存储器MEM4（称为“第四”存储器）的处理器PRO4（称为“第四”处理器）。

网关DSP1连接到第一网络RES1和第二网络RES2两者。作为示例，第一网络RES1是因特网。在该示例中使用的第二网络RES2是WiFi类型无线网络。每一装置DSP1到DSP4由此配备（fit）有用于根据802.11标准传送和接收数据的数据收发机部件。

在该示例中，装置可具有三种状态。其中装置准备使用的接通（ON）第一状态、其中装置处于待令状态的VLL第二状态、以及其中装置关断的关断（OFF）第三状态。该示例限于三个电气状态，但是在实现本发明时自然可能考虑其他状态。状态的数目可小于或大于三个。下面不描述每一状态的细节，因为它们与解释本发明无关。

还规定的是，准备使用的装置是通电的装置、准备工作的装置、以及不具有处于待令状态的其硬件和/或软件资源的装置。

本发明的方法最好需要对于形成分布存储系统的每一装置的能量消耗平衡。

一般来说，处于接通状态（即，准备使用）的装置比处于VLL待令状态的装置消耗更多能量，处于VLL待令状态的装置进而比处于关断状态的装置消耗更多能量。

在下面的描述中，假设：

.Cons（ON）代表接通并准备使用的装置的消耗；

.Cons（VLL）代表处于待令状态的装置的消耗；以及

.Cons（OFF）代表关断时的装置的消耗。

在该示例中，可写出以下关系：

Cons（ON）>Cons（VLL）>Cons（OFF）

其中“>”是用于“大于”的数学符号。

该假设并非在所有情况下都是正确的，但是可被用作该示例的基础。计数器示例是待令状态的服务器和准备状态的MP3类型播放器；在该配置中，讨论的待令状态的服务器可以比准备使用的播放器消耗更多能量。

在时刻t=t0对系统给出考虑，该系统具有以下相应状态的(X+Y+Z)个装置：

.处于接通状态（准备使用）的X个装置；

.处于VLL状态（待令）的Y个装置；和

.处于关断状态的Z个装置。

X、Y和Z是整数，并且符号“+”代表加法。

在以上配置中，如果选择准备使用的装置用于操纵（即，读取或写入），则在选择之后，系统将仍然具有相同数目的接通状态的装置、相同数目的VLL待令状态的装置、和相同数目的关断状态的装置。在该配置中，可使用以下数学关系来书写总消耗（下面被称为“第一”消耗并被写为Cons1）：

Cons 1=X(Cons(ON))+Y(Cons(VLL))+Z(Cons(OFF))

在以上系统中，如果选择处于VLL待令状态的装置用于操纵，则一旦已选择了它，就将存在(X+1)个接通状态的装置、(Y-1)个VLL待令状态的装置、和相同数目Z个关断状态的装置。在该配置中，在以上假设的应用中，即，任何接通状态的装置比任何VLL状态的装置消耗更多能量，系统的总消耗Cons2（称为“第二”消耗）大于第一消耗Cons1。可使用以下数学关系来书写该第二消耗：

Cons2=(X+1)(Cons(ON))+(Y-1)(Cons(VLL))+Z(Cons(OFF))

在以上配置中，如果选择关断状态的装置用于操纵，则在选择之后，将存在(X+1)个接通状态的装置、Y个VLL状态的装置、和(Z-1)个关断状态的装置。在该配置中，并且在以上假设的应用中，系统的总消耗Cons3（称为“第三”消耗）大于以上两个消耗，即，大于第一消耗Cons1并大于第二消耗Cons2。可使用以下数学关系来书写该第三消耗：

Cons3=(X+1)(Cons(ON))+Y(Cons(VLL))+(Z-1)(Cons(OFF))

结果，以下数学关系适用：

Cons1<Cons2<Cons3

在本发明中，选择用于数据操纵的装置的步骤包括考虑与该装置关联的技术信息中的至少一项的步骤。在该示例中，作为所述装置的能量消耗的函数来选择用于数据操纵而选择的装置，以便执行数据操纵。

为此目的，管理模块MGT具有管理该选择的功能。

由此，在该示例中，接通状态的装置优于待令状态或关断状态的装置。而且，如果系统SYS不具有任何接通状态的装置，则给予VLL待令状态的装置的偏好超过关断状态的装置。上面假设了，保持相同状态的装置将比从待令状态或关断状态向接通状态改变状态的装置消耗更少能量。

在该示例中，模块MGT位于第一处理器PRO1的控制下的第一装置DSP1中；尽管如此，该装置的地点可以是任意的。

分别参考1和2来描述两个示例。第一示例对应于其间要使用本发明的方法来存储数据的第一阶段，而第二示例对应于第一阶段之后的第二阶段，在该第二阶段期间，使用本发明的方法从个人计算机DSP4来访问参考第一示例存储的数据。

在第一示例中，假设在时刻t=t1，播放器DSP2处于待令状态，而无线电话DSP3处于接通状态，并且计算机处于关断状态。在该第一示例中，X=1、Y=1并且Z=1。

在第一步骤期间，网关DSP1接收来自第一网络RES1的数据。数据的性质可以是任意的。假设数据包括音乐内容CNT。在图1中，接收的信号由此包括至少两个参数，即写命令WR和内容CNT（……，WR，CNT，……），省略号指示可添加诸如网关的标识符等的其他参数。这些其他参数与解释本发明无关。

在第二步骤期间，第一处理器PRO1接收包括写命令WR和内容CNT的信号，并将命令发送到模块MGT，以确定其上可存储内容CNT的（多个）装置。

在第三步骤期间，得知其中要发现每一装置的电气状态的模块MGT确定要使用（哪些）存储装置以便消耗最小能量。

从上述考虑出发，模块MGT对于在无线电话DSP3上写入给予偏好，因为其处于接通状态。

下面，接受总是对两个装置执行写入，以便改善数据的随后可用性。一旦已选择了无线电话，就剩余可选择的两个装置，即第二装置和第四装置。在上述考虑的应用中，模块将对于对播放器DSP3执行数据操纵给予偏好，因为其处于待令状态。

由此，在第四步骤期间，模块MGT选择无线电话DSP3和播放器DSP2。

在第五步骤期间，第一处理器PRO1接收模块MGT进行的选择。

在第六步骤期间，第一处理器PRO1将写命令分别传送到无线电话DSP3和播放器DSP2两者。

在第七步骤期间，无线电话DSP3和播放器DSP2运行相应的写命令。

在第八步骤期间，创建对应关系表TAB，其中和分布存储系统中的内容CNT的地点一起存储内容CNT的标识符。在该示例中，该表格包括内容的标识符、无线电话DSP3的标识符、和播放器DSP2的标识符。

在该示例中，该第一阶段之后跟随着读取相同内容的第二阶段。在该新示例中，假设在时刻t=t2，计算机DSP4接通，并且从计算机发布读取内容的请求。在该示例中，还认为播放器DSP2和无线电话DSP3处于和前述示例相同的状态，即分别处于待令状态和接通状态。在该示例中，X=2、Y=1并且Z=0。

该第二阶段包括以下步骤。

在第一步骤期间，用户请求访问内容CNT。将正讨论的请求发送到管理内容访问的模块MGT。

在第二步骤期间，模块MGT接收信号，该信号包括读命令RD连同对其请求读取访问的内容CNT的标识符。在图2中，正讨论的信号被称为（……，RD，CNT，……）。

在第三步骤期间，模块MGT查阅对应关系表TAB并标识其上存储有内容CNT的（多个）装置。在该示例中，涉及的装置是播放器DSP2和无线电话DSP3。

在第四步骤期间，模块MGT查阅在第三步骤期间标识的装置的状态，并作为其状态的函数选择装置。从上面指明的考虑开始，模块MGT对于经由无线电话DSP3阅读给予偏好，因为无线电话DSP3处于接通状态。

在以上示例中，模块MGT总是具有每一装置可用的状态。在模块MGT的请求下、或者在从已改变状态或即将改变状态的装置接收到信息时，该状态被周期性更新。例如，该模块可向构成该分布存储系统的装置周期性地发送信号，并且如果该模块没有从该装置接收到应答，则该模块假设所讨论的装置处于VLL待令状态或处于关断状态。每一装置还可装配有适于向管理模块发送状态改变或预测状态改变的软件模块。

以上示例与能量消耗关联。另一实现可在于作为对于所讨论的装置的操纵而估计的运行时间的函数来选择装置。这使得可能对于适于比分布存储系统中的其他装置更快地操纵数据的装置给予偏好。

Claims (8)

1.一种选择至少一个装置用于操纵（RD，WR）数据的方法，所述至少一个装置（DSP2，DSP3）是从形成分布存储空间的多个装置（DSP1－DSP4）中选择的，该方法的特征在于，所述装置的选择包括考虑与该装置关联的技术信息中的至少一项的步骤。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述装置具有涉及数据操纵期间的相应能量消耗的相应电气状态（VLL，ON，OFF），并且其特征在于所述至少一个技术特性是该装置的电气状态。

3.根据权利要求2的方法，其特征在于装置适于处于包括准备使用状态（ON）的多个状态，并且其特征在于所述至少一个选择的装置是该电气状态为准备使用状态（ON）的装置。

4.根据权利要求1或权利要求2的方法，其特征在于所述装置按照相应运行速度执行操纵，并且其特征在于该技术信息与用于所讨论的装置的操纵的运行时间相关联。

5.一种模块（MGT），适于安装在装置（DSP1）中，所述模块适于在接收到数据操纵请求时，选择至少一个装置用于操纵该数据，所述装置是从形成分布存储空间的多个装置中选择的，该模块的特征在于，该模块包括用于当选择所述至少一个装置时、考虑与每一装置关联的技术信息中的相应至少一项的部件。

6.一种计算机系统（SYS），包括形成分布存储空间的多个装置，至少一个装置适于被选择用于操纵数据，该系统的特征在于，其包括用于当选择所述至少一个装置时、考虑与每一装置关联的技术信息中的相应至少一项的部件。

7.一种装置（DSP1），其特征在于其包括权利要求5中限定的模块。

8.一种计算机程序，包括代码指令，当运行该程序时，该代码指令执行权利要求1中限定的方法的步骤。

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