CN104636078B - 用于对多种类型的存储等级组的非易失性存储(nvs)的有效阈值化的方法和系统 - Google Patents

用于对多种类型的存储等级组的非易失性存储(nvs)的有效阈值化的方法和系统 Download PDF

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Abstract

用于利用处理器的对多种类型的存储等级组的非易失性存储(NVS)的有效阈值化的实施例。将目标存储设备池中的目标存储设备确定为硬盘驱动器(HDD)和固态驱动器(SSD)设备之一。每个目标存储设备被分类到该目标存储设备池中的SSD等级组、近线等级组、企业等级组和超SSD等级组。近线等级组和企业等级组包括HDD等级组，并且近线等级组、企业等级组和SSD等级组包括非超SSD等级组。基于所标识的类型的被分类的目标存储设备的存在和缺失中的一个，调整用于阻止所述NVS中的对所分类的目标存储设备中的至少一个目标存储设备的空间分配的阈值。

Description

用于对多种类型的存储等级组的非易失性存储(NVS)的有效 阈值化的方法和系统
技术领域
本发明一般涉及计算机，并且更具体地，涉及用于对超SSD、 SSD和HDD驱动混合的非易失性存储阈值化的方法、系统和计算机程序产品。
背景技术
诸如磁盘之类的存储设备在当今社会中是常见的。诸如控制器之类的设备响应于读和写请求而控制对存储设备的访问。存储控制器还为了冗余和备份的目的而将数据镜像映射到不同存储设备并且在不同存储设备之中分散数据。存储控制器可以根据若干独立磁盘冗余阵列(RAID)安全级别之一来存储数据。一般地，RAID级别越高，数据存储的冗余越大。汇合的存储设备可以被用来增加存储容量和提供恢复和备份服务。
存储服务器、诸如企业存储服务器(ESS)也变得常见。一个存储服务器包括处理器(控制器)的两个簇以及相关联的硬件。通常，在每个簇中具有多个处理器。存储控制器中的每个存储控制器负责在RAID阵列中被分组的多个存储设备。在一种环境中，具有光纤通道主机总线适配器(HBA)的客户端经由光纤通道而耦合至交换器。该交换器还耦合至具有光纤通道HBA的存储服务器。可以有每个客户端多个存储服务器。每个客户端被指配或分配存储“卷”，这些卷耦合至在RAID阵列中被分组的存储设备上的物理位置。因此，对于在它们所分配的卷内的数据，客户端做出对存储服务器的数据访问请求(读和写)，并且存储服务器访问高速缓存存储中的所映射的位置以满足请求，或者如果数据不存在于高速缓存存储中则从磁盘访问所映射的位置。
一个存储服务器包括具有两个簇且每个簇四个处理器的存储控制器。每个簇具有由该簇中的所有处理器共享的它自身的高速缓存(半导体)存储器。每个簇还具有由该簇中的所有处理器共享的非易失性存储(NVS)。高速缓存存储器被用于对数据的快速访问，该数据从外部存储编页码到来自存储器的服务读数据访问请求、并且被用于提供经修改的数据的缓冲。所有写请求被写入到管理给定卷的簇上的高速缓存并且被镜像映射到另一个簇上的非易失性存储。
发明内容
在一个实施例中，提供了一种使用计算环境中的处理器设备的用于对多种类型的存储等级组的非易失性存储(NVS)的有效阈值化的方法。在一个实施例中，仅作为示例，将目标存储设备池中的目标存储设备确定为硬盘驱动器(hard disk drive，HDD)和固态驱动器(solid-state drive，SSD)设备之一。每个目标存储设备被分类到目标存储设备池中的SSD等级组(rank group)、近线(Nearline) 等级组、企业等级组和超SSD等级组。近线等级组和企业等级组包括HDD等级组，并且近线等级组、企业等级组和SSD等级组包括非超SSD等级组。基于所标识的类型的被分类的目标存储设备的存在和缺失中的一个，调整用于阻止NVS中的对被分类的目标存储设备中的至少一个目标存储设备的空间分配的阈值。
在另一个实施例中，一种用于使用计算环境中的处理器设备的针对多种类型的存储等级组的非易失性存储(NVS)的有效阈值化的计算机系统。该计算机系统包括计算机可读介质和与该计算机可读介质处于可操作通信中的处理器。在一个实施例中，仅作为示例，该处理器将目标存储设备池中的目标存储设备确定为硬盘驱动器 (HDD)、固态驱动器(SSD)设备和/或超SSD设备。每个目标存储设备被分类到目标存储设备池中的SSD等级组、近线等级组、企业等级组和超SSD等级组。近线等级组和企业等级组包括HDD等级组，并且近线等级组、企业等级组和SSD等级组包括非超SSD等级组。基于所标识的类型的被分类的目标存储设备的存在和缺失中的一个，调整用于阻止NVS中的对所分类的目标存储设备中的至少一个目标存储设备的空间分配的阈值。
在另外的实施例中，一种计算机程序产品被提供用于使用计算环境中的处理器设备的对多种类型的存储等级组的非易失性存储 (NVS)的有效阈值化。计算机可读存储介质具有被存储在其上的计算机可读程序代码部分。计算机可读程序代码部分包括第一可执行部分，该第一可执行部分将目标存储设备池中的目标存储设备确定为硬盘驱动器(HDD)和固态驱动器(SSD)设备之一。每个目标存储设备被分类到目标存储设备池中的SSD等级组、近线等级组、企业等级组和超SSD等级组。近线等级组和企业等级组包括HDD 等级组，并且近线等级组、企业等级组和SSD等级组包括非超SSD 等级组。基于所分类的目标存储设备的所标识的类型的存在和缺失中的一个，调整用于阻止NVS中的针对所分类的目标存储设备中的至少一个目标存储设备的空间分配的阈值。
除了前述示例性方法实施例之外，其他示例性系统和计算机产品实施例被提供并且给出相关的优势。已经提供了前述总结来介绍以简化形式的概念的选择，这些概念在以下具体实施方式中被进一步描述。该发明内容并非旨在于标识所请求保护的主题的关键特征或必要特征，也并非旨在于被用作协助确定所请求保护的主题的范围。所请求保护的主题不受限于解决在背景部分中提及的任何或所有缺陷的实施方式。
附图说明
为了将容易地理解本发明的优势，在以上被简要描述的本发明的更特定的描述将参照具体实施例来呈现，这些具体实施例在所附附图中被示出。将理解，这些附图仅描述了本发明的典型实施例并且因此不被认为是限制它的范围，将通过附图的使用来更加具体且详细地描述和解释本发明，其中：
图1是本发明和所请求保护的主题的方面在其中被实施的示例性计算环境的框图；
图2是根据本发明的实施方式的被维持在存储控制器高速缓存中的示例性数据结构的框图；
图3是根据本发明的方面可以在其中被实现的本发明的实施方式的用于初始化NVS阈值的示例性逻辑的流程图；以及
图4是根据本发明的方面可以在其中被实现的用于针对固态驱动器(SSD)等级组、超SSD等级组和硬盘驱动器(HDD)等级组的非易失性存储阈值化的示例性方法的流程图；以及
图5是根据本发明的方面可以在其中被实现的用于针对固态驱动器(SSD)等级组、超SSD等级组和硬盘驱动器(HDD)等级组的非易失性存储阈值化的另外的示例性方法的流程图。
具体实施方式
在一个实施例中，仅作为示例，在高速缓存的控制器中，实施例基于存储设备的单个等级而允许NVS空间被阈值化(例如，多达 25％)。这阻止了单个等级故障消耗所有的可用NVS空间，并且在所有的可用NVS空间被失效的等级消耗之前允许多个等级故障。随着不同类型的存储介质被添加到存储服务器，诸如所谓的“近线 (Nearline)”级磁盘驱动器，这降低了它们的速度以便相应地降低在严重使用场景中它们的运行温度，通常企业级硬盘驱动器(HDD) 以及最近的利用闪存设备的固态驱动器(SSD)，每个存储介质具有附随的性能特点。例如，SSD设备显著地降低延迟并且提供相对于传统HDD设备的增加的性能。因此，存在对基于被寻址的存储介质的类型来动态地分配NVS空间的机制的需要，从而允许设备、诸如 SSD设备有效地操作，同时阻止可用NVS空间被更慢的设备消耗。
此外，本发明的另外的阈值被用于识别和阈值化能够被用于近线驱动器的NVS的量。这些驱动器具有如下的特点：在被超速驱动 (overdrive)时它们就减速以冷却，并且如果它们过热就能够最终停止。当前的阈值化规则是，在近线等级组与企业或SSD等级组一起存在时，近线等级组的集合仅被允许消耗50％的NVS。在一个实施例中，因为超SSD的引入，并且因为在与前一代SSD和HDD(硬盘驱动器)相比较时超SSD的高度增加的性能，需要新的阈值化算法来阻止更慢的前一代的SSD和HDD等级消耗所有NVS空间，并且阻止更快的超SSD等级以峰值水平执行。因此，存在如下的需要：基于存储设备的类型的存在或缺失来调整阈值，以便于对各种类型的其余存储设备中的每个类型停止NVS分配。这允许超SSD等级以峰值性能运行，并且不会被SSD和HDD活动减速，并且反之，允许SSD和HDD等级在超SSD等级不存在时以峰值水平执行。
因此，在一个实施例中，本发明标识超SSD等级何时与SSD和 /或HDD等级一起存在，并且针对HDD、SSD和超SSD等级来调整 NVS阈值。这允许超SSD等级以峰值性能运行，并且不会被SSD 和HDD活动减速，并且反之，允许SSD和HDD等级在超SSD等级不存在时以峰值水平执行。而且，NVS代码标识四个等级组：近线等级组、企业等级组、SSD等级组和超SSD等级组。在一个实施例中，近线等级组和企业等级组还包括HDD组。近线等级组、企业等级组和SSD等级组包括非超SSD组。在一个实施例中，仅作为示例，存在六个组(从最慢到最快)：1)近线组、2)企业组、3)近线和企业组合并的HDD组、4)SSD组、5)近线组、企业组和SSD组合并的非超SSD组、以及6)超SSD组。
在一个实施例中，当仅存在一种类型的等级组时，该等级组被允许消耗100％的NVS空间。当近线等级组与企业等级组、SSD等级组、或超SSD等级组一起存在时，近线等级组被允许消耗最多50％的NVS。当企业等级组仅与近线等级组一起存在时，企业等级组被允许消耗最多90％的NVS。
当超SSD等级组不存在时，如果SSD等级组与企业或近线(HDD 组)等级组一起存在，那么合并的近线和企业等级组被允许消耗最多95％的NVS。这保证了SSD等级组具有最少5％的NVS。这个降低的HDD阈值允许较快的SSD等级不必要等在较慢的HDD等级之后来获得NVS空间。这进而增加了SSD峰值性能并且不会影响较慢的HDD等级性能。
当超SSD等级组不存在时，如果SSD等级组与企业或近线(HDD 组)等级组一起存在，那么合并的近线和企业等级组被允许消耗最多90％的NVS，并且合并的SSD和近线和企业等级组被允许消耗最多95％的NVS。这保证了超SSD等级组具有最小5％的NVS。这个降低的HDD和SSD阈值允许较快的超SSD等级不必要等在较慢的等级之后来获得NVS空间。这进而增加了超SSD峰值性能并且不会影响较慢的HDD和SSD性能。
因此，在一个实施例中，基于存储设备的类型的存在或缺失，调整用于停止针对其余存储设备的各种类型中的每个类型的NVS分配的阈值。在一个实施例中，仅作为示例，将目标存储设备池中的目标存储设备确定为硬盘驱动器(HDD)和/或固态驱动器(SSD) 设备。每个目标存储设备被分类到目标存储设备池中的SSD等级组、近线等级组、企业等级组和超SSD等级组。近线等级组和企业等级组包括HDD等级组，并且近线等级组、企业等级组和SSD等级组包括非超SSD等级组。基于所标识的类型的被分类的目标存储设备的存在和缺失中的一个，调整用于阻止NVS中的对所分类的目标存储设备中的至少一个目标存储设备的空间分配的阈值。
在一个实施例中，本发明设置NVS中的可用空间的阈值，以至少将大部分的可用空间分配给HDD等级组、SSD等级组和/或超SSD 等级组，并且降低NVS中的可用空间的阈值，以将更大部分的可用空间分配给HDD等级组、SSD等级组和超SSD等级组中的一个等级组。
在一个实施例中，本发明标识超SSD等级组何时与SSD等级组和/或HDD等级组一起存在。调整用于阻止NVS中的对SSD等级组和/或HDD等级组的空间分配的阈值，以便至少将大部分的可用空间分配给超SSD等级。备选地，可以调整用于阻止NVS中的对超 SSD等级组的空间分配的阈值，以便至少将大部分的可用空间分配给SSD等级组和HDD等级组中的一个等级组。
在一个实施例中，本发明设置NVS中的可用空间的阈值，以便在近线等级组与企业等级组、SSD等级组和超SSD等级组中的一个等级组一起存在时，最多将接近百分之50的可用空间分配给近线等级组。
在一个实施例中，本发明设置NVS中的可用空间的阈值，以便在企业等级组仅与近线等级组一起存在时，最多将接近百分之99的可用空间分配给企业等级组。
在一个实施例中，本发明设置NVS中的可用空间的阈值，以便在超SSD等级组不存在并且SSD等级组与企业等级组和近线等级组中的一个等级组一起存在时，最多将接近百分之95的可用空间分配给近线等级组和企业等级组，近线等级组和企业等级组被合并在一起。
在一个实施例中，本发明设置NVS中的可用空间的阈值，以便在超SSD等级组存在并且SSD等级组与企业等级组和近线等级组中的一个等级组一起存在时，最多将接近百分之90的可用空间分配给近线等级组和企业等级组，近线等级组和企业等级组被合并在一起，并且设置NVS中的可用空间的阈值，以便在超SSD等级组存在并且 SSD等级组与企业等级组和近线等级组中的一个等级组一起存在时，最多将接近百分之95的可用空间分配给近线等级组和SSD等级组，近线等级组和SSD等级组被合并在一起。
在一个实施例中，在仅多种类型的存储等级组中的一种类型存在时，本发明允许该特定类型的存储等级组消耗百分之100的NVS。在一个实施例中，在近线等级组与企业等级组、SSD等级组和/或超 SSD等级组一起存在时，本发明允许近线等级组最多消耗接近百分之50的NVS。
在一个实施例中，在企业等级组仅与近线等级组一起存在时，本发明允许企业等级组最多消耗接近百分之99的NVS。
在一个实施例中，在超SSD等级组不存在并且SSD等级组与企业等级组和/或近线等级组一起存在时，本发明允许近线等级组和企业等级组消耗最多接近百分之95的NVS，近线等级组和企业等级组被合并在一起。
在一个实施例中，在超SSD等级组存在并且SSD等级组与企业等级组和近线等级组中的一个等级组一起存在时，本发明允许近线等级组、企业等级组和SSD等级组消耗最多接近百分之95的NVS，近线等级组、企业等级组和SSD等级组被合并在一起。
在一个实施例中，在超SSD等级组存在并且SSD等级组与企业等级组和近线等级组中的一个等级组一起存在时，本发明允许近线等级组和企业等级组消耗最多接近百分之90的NVS，近线等级组和企业等级组被合并在一起。
以下所描绘实施例提供用于促进在NVS写高速缓存和目标存储设备池之间的数据传送。该池可以包含多种类型的设备，诸如SSD 设备、企业HDD设备和近线HDD设备。本发明的机制检测这样的设备并且确定它们到若干等级组的分配，诸如近线、SSD和企业等级组。在初始化和/或当设备在该池中被添加或被移除的稍后的时间，也将描述针对这些组中的每个组来初始地设置用于NVS空间的阈值。基于当前的数据移动(即，写活动)，诸如对存储设备的写在预定时间内是否发生，NVS写高速缓存中的可用空间被动态地分配。这样的动态分配阻止较慢的设备消耗所有可用的NVS空间，同时允许较高性能的设备最有效地进行操作。
在后续的描述中，将对附图进行参考，这些附图形成本文的一部分并且示出本发明的若干实施例。理解的是，可以利用其他实施例并且可以做出结构和操作改变而不偏离本发明的范围。图1图示了本发明的方面在其中被实施的计算环境。多个主机系统2a、b...n通过存储控制器6向一个或多个存储设备4a、b...n传输输入/输出(I/O)请求，该存储控制器6管理对存储设备4a、b...n的访问。在某些实施方式中，存储设备4a、b...n由多个硬盘驱动器组成，这些硬盘驱动器被组织为磁盘捆(Just a Bunch of disk，JBOD)、RAID阵列、直接访问存储设备(DASD)等。进一步地，存储设备4a、b...n 可以包括逻辑存储设备，诸如RAID或JBOD等级。主机系统2a、 b...n使用诸如TCP/IP、光纤通道、以太网等通信协议、通过网络8 与存储控制器6进行通信，该网络8诸如因特网、存储局域网(SAN)、内联网、局域网(LAN)、广域网(WAN)等。
存储控制器6包括执行代码12的处理器10，以执行存储控制操作。存储控制器6进一步包括高速缓存14和非易失性存储单元16，诸如电池备份存储器设备。存储控制器6在高速缓存4中存储从主机2a、b...n接收的数据更新以写入到存储设备4a、b...n，以及从存储设备4a、b...n读取数据来返回到主机2a、b...n。当以快速写(Fast Write)模式操作时，从主机2a、b...n接收的数据更新被复制到高速缓存14和NVS 16。在这些更新被复制到高速缓存14和NVS 16之后，结束状态被返回到发送该数据更新的主机2a、b...n。
图2图示了存储控制器6在高速缓存14或一些其他存储或存储器位置中维持的信息的更多细节。高速缓存14维持NVS阈值30，该NVS阈值30指示NVS 16中的可以用于对每个存储设备4a、b...n 的更新的存储空间的最大量。高速缓存14进一步维持针对每个存储设备的所使用的NVS的百分比32a、b...n，针对每个存储设备，该百分比指示存储针对存储设备4a、b...n的更新的NVS 16的百分比。另外，针对每个存储设备4a、b...n，高速缓存14还包括重连队列36a、 b...n。每个重连队列36a、b...n包括用于允许处理器10重连到如下信道的重连参数的条目，存储控制器16在NVS 16已经存储针对该目标存储设备4a、b...n的存储空间的阈值量时，响应于接收到对目标存储设备4a、b...n的更新而发出对该信道的失连。
在存储设备4a、b...n由多个磁盘驱动器单元组成的特定实施方式中，诸如在具有RAID阵列的情况中，在整个条带单元的顺序更新在高速缓存14中被累积之前，顺序更新不会离台(destaged)。在累积一个条带单元的更新之后，这些更新然后离台并且以条带形式到目标存储设备4a、b...n的磁盘。
图3图示了在代码12中被实施以用于设置NVS阈值30的逻辑 48。在框50，处理器10执行存储设备4a、b...n中的一个或多个存储设备的初始化，作为初始化线程的一部分，以基于它们各自的等级组来识别各种目标存储设备的附接。这个初始化例程可以在重启或重新开始操作期间被调用，在该重启或重开始操作中处理器10将初始化所有存储设备4a、b...n。此外，在存储设备或其组件(诸如该存储设备内的磁盘)从由存储控制器6管理的存储设备4a、b...n 的组中被移除或被添加时，诸如在热重启的情况中，该初始化例程可以被执行。在一个示例中，处理器10可以确定某个数量的目标存储设备被标识为SSD设备。该处理器还可以确定另外的某个数量的目标存储设备被标识为企业HDD设备。
在框52，处理器10确定被附接到存储控制器6的存储设备4a、 b...n的等级组。例如，被标识为SSD设备的目标存储设备被分类在 SSD等级组中。被标识为企业HDD设备的目标存储设备被分类在企业HDD等级组，即HDD等级组的子组中。类似地，被标识为近线 HDD设备的目标存储设备被分类在近线HDD等级组中，也是HDD 等级组的子组。被标识为超SSD的目标存储设备被分类在超SSD等级组中。
在框54，基于目标存储设备的(多个)等级组，NVS阈值被设置为百分量。这样的阈值的初始设置基于在框50和52中被标识且被分类的目标存储设备的类型来执行。例如，在一个实施例中，如果仅单个目标存储设备被标识，NVS阈值被设置为100％，或者换而言之，100％的可用NVS空间被分配给该单个目标存储设备。
继续该示例性实施例，如果被标识为近线HDD设备(并且因而被分类在近线等级组中)的存储设备仅与其他企业等级组设备一起存在，针对企业等级组的NVS阈值被设置为最多99％的可用NVS 空间(相应地剩余至少1％的可用NVS空间给(多个)近线等级组设备)。当近线等级组与企业等级组、SSD等级、或超SSD等级组一起存在时，近线等级组被允许消耗最多50％的可用NVS空间。当 SSD等级组与企业或近线HDD等级组一起存在时，超SSD等级组被允许消耗最多95％的可用NVS空间。
通过该方式，NVS 16空间在存储设备基础上被分配，以容纳特别繁忙的这些目标存储设备4a、b...n，并且在其更新支配NVS 16 的存储设备4a、b...n失效的事件中，或者当对支配存储设备4a、b...n 的离开操作特别慢时，同时限制NVS 16的分配避免在处理对其他存储设备4a、b...n的更新中的延迟。如所提及的，因为存储设备4a、 b...n上的后台操作，诸如对重建磁盘驱动器的操作或者大比例的随机(非顺序)更新，到存储设备4a、b...n的离台操作可能以特别慢的速率进行。
本领域技术人员将认识到，有备选技术可以被用于基于先前所描述的示例性等级组来设置NVS阈值30，诸如NVS 16空间在存储设备4a、b...n之间平等地分配。又进一步地，基于等级组类型的NVS 阈值30的确定可以结合针对每个存储设备4a、b...n对存储设备4a、b...n的存储容量的加权平均的另外计算，从而相对于更小的存储设备而言，将更多的NVS16空间分配给更大的存储设备，因为更大的存储设备更可能具有更多的I/O活动。
在某些实施方式中，前述对每个存储设备4a、b...n的所标示的分配在存储控制器6可用且接收I/O的整个会话期间可以应用。这个分配在整个会话期间可以维持静止，以便总是保证针对一个特别繁忙的存储设备4a、b...n的更新不会不适当地以如下的可能性支配 NVS 16，该可能性即显著地相反影响对其他较不繁忙的存储设备4a、 b...n的更新。
随后的图4图示了根据本发明的方面可以在其中被实现的用于针对固态驱动器(SSD)等级组、超SSD等级组和硬盘驱动器(HDD) 等级组的非易失性存储阈值的示例性方法的流程图。如本领域技术人员将理解的，方法60中的各种步骤可以以不同的方式实施来适应特定应用。此外，所描述的方法可以以在计算存储环境中可操作或者与计算存储环境相关联的各种方式来实施，诸如硬件、软件、固件或者它们的合并。例如，该方法可以部分地或全部地被实施为计算机程序产品，该计算机程序产品包括具有被存储在其中的计算机可读存储代码部分的非瞬态计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以包括磁盘驱动器、闪存、数字通用光盘(DVD)、压缩盘(CD) 和其他类型的存储介质。
方法60开始(步骤62)，随之是关于在存储设备池中是否标识出多于一个等级组(例如，企业等级组中的(多个)目标存储设备和SSD等级组中的(多个)目标存储设备)的查询(步骤64)。如果不是这种情况，那么针对单个等级组，NVS阈值被设置为100％的可用NVS空间(步骤66)，并且在另外的类型的设备稍后被添加到存储池中的事件中，该方法返回步骤64。
在标识出多于一个等级组的事件中(还是步骤64)，方法60关于近线等级组是否与企业等级组、SSD等级组和/或超SSD等级组一起被标识而进行查询(步骤68)。如果是这种情况，那么NVS阈值针对近线等级组被设置为接近50％的NVS空间(步骤70)。换而言之，接近一半的可用NVS空间被分配给近线等级组。如果近线等级组被确定为仅与企业等级组一起存在(步骤72)，那么NVS阈值针对企业等级组被设置为接近99％的NVS空间。
作为下一个步骤，方法60确定超SSD等级组是否存在(步骤 76)。如果否，那么方法60确定SSD等级组是否与企业等级组和/ 或近线等级组一起存储(步骤78)。如果否，在另外的类型的设备稍后被添加到存储池中的事件中，方法60返回步骤64。如果SSD等级组与企业等级组和/或近线等级组一起存在，那么方法60针对合并的近线等级组和企业等级组，将NVS阈值设置为接近95％的可用 NVS空间(步骤80)。在所描绘的实施例中，NVS空间的分配接近 95％，尽管本领域技术人员将认识到在变化的实施方式中，至少大部分的NVS空间被分配到合并的近线等级组和企业等级组。通过这种方式，NVS空间被分配到当前在使用中的设备，允许最大的性能和效率。而且，步骤80保证了SSD等级组具有最少5％的NVS。这个减低的HDD阈值允许较快的SSD等级不必要等在较慢的HDD等级之后来获取NVS空间。这进而增加了SSD峰值性能，并且不会影响较慢的HDD等级性能。
返回步骤76，如果超SSD等级组存在，那么方法60确定SSD 等级组是否与企业等级组和/或近线等级组一起存在(步骤82)。如果否，在另外的类型的设备稍后被添加到存储池中的事件中，方法 60返回步骤64。如果SSD等级组与企业等级组和/或近线等级组一起存在，方法60针对合并的近线等级组和企业等级组，将NVS阈值设置为接近90％的可用NVS空间(步骤84)，并且针对合并的SSD 等级组、近线等级组和企业等级组(例如，非超SSD等级组)，将 NVS阈值设置为接近95％的可用NVS空间(步骤86)。在所描绘的实施例中，NVS空间的分配接近95％，即使本领域技术人员将认识到，在变换的实施方式中，至少大部分的NVS空间被分配到合并的近线等级组和企业等级组。通过这个方式，NVS空间被分配给当前在使用中的设备，允许最大的性能和效率。而且，步骤86保证了超 SSD等级组具有最少5％的NVS。这个减低的HDD和SSD阈值允许较快的超SSD等级不必要等在较慢的等级之后来获取NVS空间。这进而增加了超SSD峰值性能，并且不会影响较慢的HDD和SSD性能。方法60结束(步骤88)。
图5是根据本发明的方面可以在其中被实现的用于针对固态驱动器(SSD)等级组、超SSD等级组和硬盘驱动器(HDD)等级组的非易失性存储阈值的另外的示例性方法的流程图。方法500开始 (步骤502)，将目标存储设备分类到四种类型的等级组之一(步骤 504)。在一个实施例中，目标存储设备被分类到近线等级组、企业等级组、SSD等级组和/或超SSD等级组。方法500基于所标识的类型的等级组的存在和缺失中的一个，调整用于阻止NVS中的对至少一个被分类的目标存储设备的空间分配的阈值(步骤506)。方法500 结束(步骤508)。
所属技术领域的技术人员知道，本发明的各个方面可以实现为系统、方法或计算机程序产品。因此，本发明的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式 (包括固件、驻留软件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，在一些实施例中，本发明的各个方面还可以实现为在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，该计算机可读介质中包含计算机可读的程序代码。
可以采用一个或多个计算机可读介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质(例如非瞬时性计算机可读存储介质)。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子 (非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于——无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
上面将参照根据本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述本发明。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些计算机程序指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。
这些计算机程序指令还可以被存储在计算机可读介质中，该计算机可读介质可以指引计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备以特定方式来工作，从而被存储在计算机可读介质中的指令产生制造产品，该制造产品包括实施流程图和/或框图的一个框或多个框中指定的功能/动作的指令。计算机程序指令还可以被加载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上，以使得一些列操作步骤在该计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上被执行以产生计算机实施的过程，从而执行在该计算机或其他可编程装置上的指令提供用于实施流程图和/或框图的一个框或多个框中指定的功能/动作。
上面附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

Claims (16)

1.一种用于利用处理器对多种类型的存储等级组的非易失性存储(NVS)的有效阈值化的方法，包括：
将目标存储设备池中的每个目标存储设备确定为硬盘驱动器(HDD)和固态驱动器(SSD)设备之一，所述每个目标存储设备被分类到所述目标存储设备池中的SSD等级组、近线等级组、企业等级组和超SSD等级组中的一个等级组，其中所述近线等级组和所述企业等级组包括HDD等级组，并且所述近线等级组、所述企业等级组和所述SSD等级组包括非超SSD等级组；
基于所标识的类型的被分类的目标存储设备的存在和缺失中的一个，调整用于阻止所述NVS中的对被分类的目标存储设备中的至少一个目标存储设备的空间分配的阈值；以及
设置所述NVS中的可用空间的阈值，以便在所述超SSD等级组存在并且所述SSD等级组与所述企业等级组和所述近线等级组中的一个等级组一起存在时，最多将接近百分之90的所述可用空间分配给所述近线等级组和所述企业等级组，所述近线等级组和所述企业等级组被合并在一起。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括执行以下各项中的至少一项：
设置所述NVS中的所述可用空间的所述阈值，以至少将大部分的可用空间分配给所述HDD等级组、所述SSD等级组和所述超SSD等级组中的一个等级组，以及
降低所述NVS中的所述可用空间的所述阈值，以将更大部分的所述可用空间分配给所述HDD等级组、所述SSD等级组和所述超SSD等级组中的一个等级组。
3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括执行以下各项中的至少一项：
标识所述超SSD等级组何时与所述SSD等级组和HDD等级组中的一个等级组一起存在，
调整用于阻止所述NVS中的对所述SSD等级组和所述HDD等级组中的一个等级组的所述空间分配的所述阈值，以便至少将所述大部分的所述可用空间分配给所述超SSD等级，以及
调整用于阻止所述NVS中的对所述超SSD等级组的所述空间分配的所述阈值，以便至少将所述大部分的所述可用空间分配给所述SSD等级组和所述HDD等级组中的一个等级组。
4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括设置所述NVS中的所述可用空间的阈值，以便在所述近线等级组与所述企业等级组、所述SSD等级组和所述超SSD等级组中的一个等级组一起存在时，最多将接近百分之50的所述可用空间分配给所述近线等级组。
5.根据权利要求3所述的方法，进一步包括设置所述NVS中的所述可用空间的所述阈值，以便在所述企业等级组仅与所述近线等级组一起存在时，最多将接近百分之99的所述可用空间分配给所述企业等级组。
6.根据权利要求3所述的方法，进一步包括设置所述NVS中的所述可用空间的所述阈值，以便在所述超SSD等级组不存在并且所述SSD等级组与所述企业等级组和所述近线等级组中的一个等级组一起存在时，最多将接近百分之95的所述可用空间分配给所述近线等级组和所述企业等级组，所述近线等级组和所述企业等级组被合并在一起。
7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
设置所述NVS中的所述可用空间的所述阈值，以便在所述超SSD等级组存在并且所述SSD等级组与所述企业等级组和所述近线等级组中的一个等级组一起存在时，最多将接近百分之95的所述可用空间分配给所述近线等级组、所述企业等级组和所述SSD等级组，所述近线等级组、所述企业等级组和所述SSD等级组被合并在一起。
8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括执行以下各项中的至少一项：
在仅所述多种类型的存储等级组中的一种类型存在时，允许所述多种类型的存储等级组中的所述一种类型消耗百分之100的所述NVS，
在所述近线等级组与所述企业等级组、所述SSD等级组和所述超SSD等级组中的一个等级组一起存在时，允许所述近线等级组最多消耗接近百分之50的所述NVS，
在所述企业等级组仅与所述近线等级组一起存在时，允许所述企业等级组最多消耗接近百分之99的所述NVS，
在所述超SSD等级组不存在并且所述SSD等级组与所述企业等级组和所述近线等级组中的一个等级组一起存在时，允许所述近线等级组和所述企业等级组消耗最多接近百分之95的所述NVS，所述近线等级组和所述企业等级组被合并在一起，
在所述超SSD等级组存在并且所述SSD等级组与所述企业等级组和所述近线等级组中的一个等级组一起存在时，允许所述近线等级组、所述企业等级组和所述SSD等级组消耗最多接近百分之95的所述NVS，所述近线等级组、所述企业等级组和所述SSD等级组被合并在一起，以及
在所述超SSD等级组存在并且所述SSD等级组与所述企业等级组和所述近线等级组中的一个等级组一起存在时，允许所述近线等级组和所述企业等级组消耗最多接近百分之90的所述NVS，所述近线等级组和所述企业等级组被合并在一起。
9.一种用于在计算环境中针对多种类型的存储等级组的非易失性存储(NVS)的有效阈值化的系统，包括：
在所述计算环境中的处理器设备，其中所述处理器设备：
将目标存储设备池中的每个目标存储设备确定为硬盘驱动器(HDD)和固态驱动器(SSD)设备之一，所述每个目标存储设备被分类到所述目标存储设备池中的SSD等级组、近线等级组、企业等级组和超SSD等级组中的一个等级组，其中所述近线等级组和所述企业等级组包括HDD等级组，并且所述近线等级组、所述企业等级组和所述SSD等级组包括非超SSD等级组；
基于所标识的类型的被分类的目标存储设备的存在和缺失中的一个，调整用于阻止所述NVS中的对被分类的目标存储设备中的至少一个目标存储设备的空间分配的阈值；以及
设置所述NVS中的可用空间的阈值，以便在所述超SSD等级组存在并且所述SSD等级组与所述企业等级组和所述近线等级组中的一个等级组一起存在时，最多将接近百分之90的所述可用空间分配给所述近线等级组和所述企业等级组，所述近线等级组和所述企业等级组被合并在一起。
10.根据权利要求9所述的系统，其中所述处理器设备执行以下各项中的至少一项：
设置所述NVS中的所述可用空间的所述阈值，以至少将大部分的可用空间分配给所述HDD等级组、所述SSD等级组和所述超SSD等级组中的一个等级组，以及
降低所述NVS中的所述可用空间的所述阈值，以将更大部分的所述可用空间分配给所述HDD等级组、所述SSD等级组和所述超SSD等级组中的一个等级组。
11.根据权利要求10所述的系统，其中所述处理器设备执行以下各项中的至少一项：
标识所述超SSD等级组何时与所述SSD等级组和HDD等级组中的一个等级组一起存在，
调整用于阻止所述NVS中的对所述SSD等级组和所述HDD等级组中的一个等级组的所述空间分配的所述阈值，以便至少将所述大部分的所述可用空间分配给所述超SSD等级，以及
调整用于阻止所述NVS中的针对所述超SSD等级组的所述空间分配的所述阈值，以便至少将所述大部分的所述可用空间分配给所述SSD等级组和所述HDD等级组中的一个等级组。
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述处理器设备设置所述NVS中的所述可用空间的阈值，以便在所述近线等级组与所述企业等级组、所述SSD等级组和所述超SSD等级组中的一个等级组一起存在时，最多将接近百分之50的所述可用空间分配给所述近线等级组。
13.根据权利要求11所述的系统，其中所述处理器设备设置所述NVS中的所述可用空间的所述阈值，以便在所述企业等级组仅与所述近线等级组一起存在时，最多将接近百分之99的所述可用空间分配给所述企业等级组。
14.根据权利要求11所述的系统，其中所述处理器设备设置所述NVS中的所述可用空间的所述阈值，以便在所述超SSD等级组不存在并且所述SSD等级组与所述企业等级组和所述近线等级组中的一个等级组一起存在时，最多将接近百分之95的所述可用空间分配给所述近线等级组和所述企业等级组，所述近线等级组和所述企业等级组被合并在一起。
15.根据权利要求9所述的系统，其中所述处理器设备执行：
设置所述NVS中的所述可用空间的所述阈值，以便在所述超SSD等级组存在并且所述SSD等级组与所述企业等级组和所述近线等级组中的一个等级组一起存在时，最多将接近百分之95的所述可用空间分配给所述近线等级组、所述企业等级组和所述SSD等级组，所述近线等级组、所述企业等级组和所述SSD等级组被合并在一起。
16.根据权利要求9所述的系统，其中所述处理器设备执行以下各项中的至少一项：
在仅所述多种类型的存储等级组中的一种类型存在时，允许所述多种类型的存储等级组中的所述一种类型消耗百分之100的所述NVS，
在所述近线等级组与所述企业等级组、所述SSD等级组和所述超SSD等级组中的一个等级组一起存在时，允许所述近线等级组最多消耗接近百分之50的所述NVS，
在所述企业等级组仅与所述近线等级组一起存在时，允许所述企业等级组最多消耗接近百分之99的所述NVS，
在所述超SSD等级组不存在并且所述SSD等级组与所述企业等级组和所述近线等级组中的一个等级组一起存在时，允许所述近线等级组和所述企业等级组消耗最多接近百分之95的所述NVS，所述近线等级组和所述企业等级组被合并在一起，
在所述超SSD等级组存在并且所述SSD等级组与所述企业等级组和所述近线等级组中的一个等级组一起存在时，允许所述近线等级组、所述企业等级组和所述SSD等级组消耗最多接近百分之95的所述NVS，所述近线等级组、所述企业等级组和所述SSD等级组被合并在一起，以及
在所述超SSD等级组存在并且所述SSD等级组与所述企业等级组和所述近线等级组中的一个等级组一起存在时，允许所述近线等级组和所述企业等级组消耗最多接近百分之90的所述NVS，所述近线等级组和所述企业等级组被合并在一起。
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