CN107357521A - 磁盘阵列的节能控制方法、装置及监控装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种磁盘阵列的节能控制方法、装置及监控装置，通过对磁盘阵列既没接收到输入信号也没接收到输出信号的连续时长进行监测，当监测到连续时长达到预设时长时，就对磁盘阵列进行与该预设时长对应的节能控制。由于磁盘阵列的输入输出信号是直接决定磁盘阵列是否需要处于工作状态的一个因素，所以根据无输入输出时长来对磁盘阵列进行节能控制比较合理，这既能保证在需要进行输入输出的时候快速响应用户的请求，又能保证在输入输出较少或者无输入输出的情况下对磁盘阵列的能耗进行合理节省，在提高用户体验的同时又降低了磁盘阵列的能耗。

Description

磁盘阵列的节能控制方法、装置及监控装置

技术领域

本发明涉及存储技术领域，尤其涉及一种磁盘阵列的节能控制方法、装置及监控装置。

背景技术

RAID(Redundant Array of Independent Disks，独立冗余磁盘阵列)是一种把多块独立的硬盘(物理硬盘)按不同的方式组合起来形成一个硬盘组(逻辑硬盘)，RAID能够提供比单个硬盘更高的存储性能和更优异的数据备份技术。

在倡导绿色能源的今天，产品节能已经成为用户选择产品考虑的重要因素之一。在需要对RAID进行能耗控制时，可以考虑使用MAID(Massive Array ofIdle Disks，大规模非活动磁盘阵列)技术。

MAID技术最初是由美国科罗拉多大学一个研究小组开发的，它的产生在很大程度上受到了磁带库的启发。磁带库的工作原理是只有需要某盘磁带时才将它放在磁带机中，然后进行数据读写。而在大部分时间，大多数磁带是处在非工作状态的。MAID应用了同样的原理，只有需要时才将一部分磁盘开机运转，而其他磁盘通常处于断电状态，就像磁带库中的磁带一样。概念听起来有些像自动磁带库的概念，只是利用磁盘代替了盒式磁带，从这种意义上讲，MAID也可以称作为磁盘库。因此，MAID中所有的磁盘(目前主要是SATA磁盘)并不是每时每刻都是活动的，MAID系统中大部分磁盘处于睡眠(断电)状态，直到系统发出请求。

一个MAID通常由多个RAID组成，在某些情况下，MAID中的部分RAID都无I/O((Input/Output)状态，对于无I/O状态的RAID，通过让其进入休眠状态可以达到减小能源消耗的效果。而且，当RAID进入休眠状态后，还能够减缓磁盘阵列的硬件损耗。

在2011年5月11日公开的公开号为CN102053693A的中国专利当中，提出了一种磁盘阵列的节能方法，其通过将多个业务流量使用率很低的端口映射至一个合并端口的网络地址，并将这些流量使用率很低的端口关闭，从而实现节能。这个方案主要是对磁盘阵列的业务端口进行能耗管理，在一定的程度上能够节约前端的能耗，但是对于大型磁盘阵列，磁盘能耗所占的比例远大于端口能耗的比例，所以该方案的节能效果是很有限的。

在2010年1月3日公开的公开号为CN101625586A的中国专利当中，利用了闪存与固态硬盘的功耗较低的特点来使RAID5中一个磁盘处于休眠状态。其原理为：将本应当存储到该休眠磁盘的数据先存储到闪存或者固态硬盘上，当固态硬盘或者闪存上的数据量达到预设阈值时，才唤醒休眠磁盘，并将数据写入。当需要读取该休眠状态磁盘上的数据时，根据RAID5的冗余性，可以直接从其他磁盘上读取到该休眠磁盘上储存的数据。该方案不仅要求RAID中有闪存或者固态硬盘，同时对RAID的级别也有要求，对于那些不包括闪存或者固态硬盘的RAID，或者非RAID5的磁盘阵列，就无法通过该方案进行磁盘节能。另外，由于RAID5的冗余性只能针对磁盘阵列中的一个磁盘，当两个或两个以上的磁盘处于休眠、拔出或者坏死状态时，RAID5上的数据就无法进行正常读取了，所以该方案中只能对磁盘阵列中的一个磁盘进行节能，这导致节能的效果并不理想。

在2012年公开的公开号为CN102609070A的中国专利当中，保存预先设置的I/O访问密集度及其对应的节能级别，其中I/O访问密集度为单位时间内的I/O访问次数，然后统计RAID的I/O访问次数并计算的到访问密集度，最后根据得到的I/O访问密集度确定该RAID对应的节能级别。该方案当中，当I/O访问密集度低时，进行较高级别的节能，当I/O访问密集度较高时，进行较低级别的节能，进行节能控制的标准是I/O访问密集度，但是该方案没有考虑到不同访问情况的差异性，例如，在情形A中，在10分钟内进行I/O访问的次数为10次，这10次访问都集中在第一分钟内，在后面的9分钟内并无任何I/O输入。在情形B中，10分钟内也进行了10次I/O访问，其中，每一分钟内发生一次I/O访问。经过计算，情形A和情形B的I/O访问密集度一样，均为1次/分。按照该专利当中的方案，情形A和B应当进行相同级别的节能控制，假定1次/分的访问密集度对应于二级节能，那么A和B中都应当对RAID进行二级节能控制。但是，这种控制是不合理的，因为在情形A下，第一分钟内的I/O访问密集度高，应当进行较低级别的节能控制，例如一级节能控制，但是在后面9分钟内，完全没有I/O访问的时候，应当进行更高级别的节能控制，例如进行四级节能控制。

综上，现有技术中所提出的磁盘阵列的节能方案普遍存在节能效果差、节能控制不合理的问题，另外还有一些方案中对磁盘阵列的要求较高，从而导致节能方案的通用性低。

发明内容

本发明要解决的主要技术问题是，提供一种磁盘阵列的节能方案，用以解决现有技术中的节能方案所存在的节能效果差、节能控制不合理的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种磁盘阵列的节能控制方法，包括：

监测磁盘阵列的无输入输出时长，所述无输入无输出时长为所述磁盘阵列既没有接收到输入信号也没有接收到输出信号的连续时长；

当所述无输入输出时长等于预设时长时，对所述磁盘阵列进行相应节能等级的节能控制。

在本发明一种实施例中，所述监测磁盘阵列的无输入输出时长之前还包括：

设置各所述节能等级所对应的节能控制方式和与各所述节能等级所对应的预设时长。

在本发明一种实施例中，还包括：

检测输入信号和输出信号；

当检测到所述输入信号或所述输出信号时，停止对所述磁盘阵列的节能控制，使所述磁盘阵列响应所述输入信号或输出信号。

在本发明一种实施例中，所述节能等级至少包括两个等级，所述预设时长包括至少包括两个与所述节能等级对应的时长。

在本发明一种实施例中，所述节能等级包括第一节能等级、第二节能等级、第三节能等级中的至少两个，所述第一节能等级、第二节能等级、第三节能等级分别对应于所述预设时长中的第一时长、第二时长、第三时长，所述第二时长小于所述第三时长，大于所述第一时长；

所述当所述无输入输出时长等于预设时长时，对所述磁盘阵列进行相应节能等级的节能控制包括以下三种中的至少两种：

当所述无输入输出时长等于第一时长时，控制所述磁盘阵列的盘片全速转动，且所述磁头与所述盘片不接触；

当所述无输入输出时长等于第二时长时，控制所述磁盘阵列的盘片转速降低，且所述磁头离开盘片区；

当所述无输入输出时长等于第三时长时，控制所述磁盘阵列的盘片停止转动，且所述磁头离开盘片区。

本发明还提供一种磁盘阵列的节能控制装置，包括：

时长监测模块，用于监测磁盘阵列的无输入输出时长，所述无输入无输出时长为所述磁盘阵列既没有接收到输入信号也没有接收到输出信号的连续时长；

节能控制模块，用于当所述无输入输出时长等于预设时长时，对所述磁盘阵列进行相应节能等级的节能控制。

在本发明一种实施例中，所述节能等级至少包括两个等级，所述预设时长包括至少包括两个与所述节能等级对应的时长。

在本发明一种实施例中，所述节能等级包括第一节能等级、第二节能等级、第三节能等级中的至少两个，所述第一节能等级、第二节能等级、第三节能等级分别对应于所述预设时长中的第一时长、第二时长、第三时长，所述第二时长小于所述第三时长，大于所述第一时长；

所述节能控制模块包括以下三种中的至少两种：

第一控制模块，用于当所述无输入输出时长等于第一时长时，控制所述磁盘阵列的盘片全速转动，且所述磁头与所述盘片不接触；

第二控制模块，用于当所述无输入输出时长等于第二时长时，控制所述磁盘阵列的盘片转速降低，且所述磁头离开盘片区；

第三控制模块，用于当所述无输入输出时长等于第三时长时，控制所述磁盘阵列的盘片停止转动，且所述磁头离开盘片区。

在本发明一种实施例中，包括计时模块与控制器；

所述计时模块用于计量所述磁盘阵列的无输入输出时长，所述无输入无输出时长为所述磁盘阵列既没有接收到输入信号也没有接收到输出信号的连续时长；

当所述计时模块的计时时长等于预设时长时，所述控制器对所述磁盘阵列进行相应节能等级的节能控制。

在本发明一种实施例中，所述节能等级包括第一节能等级、第二节能等级、第三节能等级中的至少两个，所述第一节能等级、第二节能等级、第三节能等级分别对应于所述预设时长中的第一时长、第二时长、第三时长，所述第二时长小于所述第三时长，大于所述第一时长；

所述控制器对所述磁盘阵列进行相应节能等级的节能控制包括以下三种中的至少两种：

当所述计时模块计量到的无输入输出时长等于第一时长时，所述控制器控制所述磁盘阵列的盘片全速转动，且所述磁头与所述盘片不接触；

当所述计时模块计量到的无输入输出时长等于第二时长时，所述控制器控制所述磁盘阵列的盘片转速降低，且所述磁头离开盘片区；

当所述计时模块计量到的无输入输出时长等于第三时长时，所述控制器控制所述磁盘阵列的盘片停止转动，且所述磁头离开盘片区。

本发明的有益效果是：

本发明提供一种磁盘阵列的节能控制方法，对磁盘阵列既没接收到输入信号也没接收到输出信号的连续时长进行监测，当监测到连续时长达到预设时长时，就对磁盘阵列进行与该预设时长对应的节能控制。由于磁盘阵列的输入输出信号是直接决定磁盘阵列是否需要处于工作状态的一个因素，所以根据无输入输出时长来对磁盘阵列进行节能控制比较合理，这既能保证在需要进行输入输出的时候快速响应用户的请求，又能保证在输入输出较少或者无输入输出的情况下对磁盘阵列的能耗进行合理节省，在提高用户体验的同时又降低了磁盘阵列的能耗。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的磁盘阵列的节能控制方法的一种流程图；

图2为本发明实施例二提供的磁盘阵列的节能控制方法的一种流程图；

图3为本发明实施例三提供的磁盘阵列的节能控制装置的一种结构示意图；

图4为本发明实施例四提供的磁盘阵列的节能控制装置的一种结构示意图；

图5为图4中节能控制模块的一种结构示意图；

图6为本发明实施例五提供的监控装置的一种结构示意图；

图7为本发明实施例五提供的监控装置的另一种结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

本实施例提供一种磁盘阵列的节能控制方法，请参考图1，该方法包括：

S102、监测磁盘阵列的无输入输出时长。

无输入输出时长指的是磁盘阵列既没接收到输入信号又没接收到输出信号的连续时长，例如在10:03:56的时候，用户输入了一组数据需要写入到RAID中，在此之后，该RAID就再也没有接收输入信号或者输出信号，那么在10:05：00的时候，该RAID既没接收到输入信号又没接收到输出信号的连续时长为64s，即无输入输出时长为64s。

监测无输入输出时长的工作可以由定时器或者计数器完成，当使用定时器的时候，监测到的无输入输出时长就为定时器总时长与剩余时长的差值，例如，定时器的总时长为120s，若当前定时器的剩余时长为15s，那么RAID当前的无输入输出时长就为105s。

S104、当无输入输出时长等于预设时长时，对磁盘阵列进行相应节能等级的节能控制。

在本实施例当中，预设时长与节能等级之间具有对应关系，当检测到的无输入输出时长等于某一预设时长时，就对磁盘阵列进行与该预设时长相对应的节能控制，使磁盘阵列进入相应的节能状态。

假定预设时长为20s，该预设时长对应的节能等级为第二节能等级，第二等级的节能控制是使磁盘阵列的盘片转速降低且磁头离开盘片区，即磁头处于磁盘阵列的停靠区。当采用计时器计量到磁盘阵列无输入输出的连续时长已经达到20s的时候，可以控制降低磁盘阵列的盘片转速，并将磁头移出盘片区。

可以理解的是，当采用定时器来计量磁盘阵列的无输入输出时长的时候，可以将预设时长作为定时器的总时长，当定时器的定时结束之后，即代表可以对磁盘阵列进行相应节能等级的节能控制了。

由于磁盘阵列的输入输出信号是磁盘阵列是否需要处于工作状态的决定性因素，因此本实施例根据磁盘阵列无输入输出时长来确定对磁盘阵列进行怎样的节能控制，在减小能耗的同时还能确保快速响应用户的请求。

实施例二：

本实施例结合具体示例继续对本发明提供的磁盘阵列的节能控制方法进行详细阐述，请参考图2：

S202、设置各节能等级所对应的节能控制方式和与各节能等级所对应的预设时长。

由于RAID是由很多价格较便宜的磁盘组合形成的一个容量巨大的磁盘组，所以组建RAID的磁盘很可能是由不同的厂家提供，各个磁盘的型号、规格等都有很大差异。目前，大多数磁盘厂商提供的磁盘都有如下几种状态：

工作状态：磁盘处于正常读写状态，用户I/O延迟0s。

第一空闲状态：磁头停在盘片但与盘片不接触，盘片全速转动，用户I/O延迟1ms。

第二空闲状态：磁头在停靠区，盘片全速转动，用户I/O延迟1.2s。

第三空闲状态：磁头在停靠区，盘片降速，用户响应延迟5.5s。

休眠状态：磁头在停靠区，盘片马达停止，用户I/O延迟22s～30s，当磁盘处于休眠状态时，需要发送命令将其唤醒才能响应用户的I/O。

除了工作状态以外的其他状态都能够进行不同程度的节能，从第一空闲状态到休眠状态，节能的效果越来越好，但是对用户的I/O响应也会相应的越来越迟钝。

虽然上述磁盘状态能够得到绝大多数厂商提供的磁盘的支持，但是也还是有部分磁盘并不具备上述某些状态，例如有的可能没有第一空闲状态，有的可能不支持第二空闲状态。由于对磁盘阵列进行节能控制的时候，是以整个RAID为对象，也就是说，当对磁盘阵列进行某一个等级的节能控制的时候，是使该RAID中的所有的磁盘都进入该节能状态，而不是对其中的某些磁盘进行节能控制。所以在本实施例中，为了能够进行节能控制，各节能等级所对应的节能控制方式应当是RAID中所有磁盘都支持的。例如，现在根据第三空闲状态为RAID设置了一个节能等级，当无输入输出时长等于预设时长时，会对该RAID进行相应等级的节能控制，也就是说，RAID中的所有磁盘都会进入第三空闲状态，由此可知，该RAID中的所有磁盘都必须支持第三空闲状态才行。

对于预设时长的设置，可以根据磁盘厂商提供的磁盘参数进行。一般，厂商在提供磁盘的时候，会提供磁盘所支持的状态，以及磁盘进入各个状态所需无输入输出时长的大致范围，本实施例中各节能等级所对应的预设时长一定要处于厂商提供的时长范围之内，否则，即使无输入输出时长达到预设时长，也无法进行相应的节能控制，因此这个时间范围是设置预设时长的关键参考要素。另外，在设置预设时长的时候，既要考虑最大限度地节省磁盘能耗，同时又要避免频繁启停马达造成磁盘寿命降低的问题。

在现有技术中，当可以对磁盘阵列进行节能控制的时候，会直接关闭磁盘阵列的马达，将磁头移至停靠区，使磁盘阵列从正常工作状态切换为休眠状态，也就是说，现有技术中只有一个对应于休眠状态的节能等级。这种方式虽然保证了最大限度地降低能耗。但是当用户需要进行输入输出时，就需要发送控制信号唤醒马达，而磁盘阵列从休眠状态响应用户访问的延迟较长，这会造成用户体验度下降。当可以进行节能控制的时候又会立即关闭马达，这种做法会导致磁盘阵列的损耗严重，从而降低磁盘阵列的使用寿命。

为了解决上述问题，本实施例提供的磁盘阵列的节能控制方法中会设置至少两个节能等级，使磁盘阵列能够从工作状态平稳的过渡到休眠状态，从而避免直接从工作状态切换到休眠状态所带来的严重损耗。本领域技术人员应当明白的是如果设置了至少两个节能等级，那么对应的也会设置至少两个与这些节能等级相应的预设时长。

在本发明的一种优选实施例当中，预设时长包括三个时长——第一时长、第二时长、第三时长，第二时长小于第三时长且大于第一时长。这三个时长分别对应于三种节能等级，第一节能等级对应的节能控制方式为磁盘阵列的盘片全速转动，且磁头与盘片不接触；第二节能等级对应的节能控制方式为控制磁盘阵列的盘片转速降低，且磁头离开盘片区；控制磁盘阵列的盘片停止转动，且让磁头离开盘片区属于第三节能等级所对应的节能控制方式。第三个节能等级对应于磁盘的休眠状态，所以第一节能等级和第二节能等级能够将磁盘阵列逐渐从工作状态过渡到休眠状态。

本领域技术人员可以理解的是，在设置节能等级的时候，也可仅选择上面三个节能等级中的任意两个，对应地，设置预设时长的时候，也仅需要设置与节能等级相对应的两个时长即可。

S204、监测磁盘阵列的无输入输出时长。

当确定各节能等级对应的预设时长之后，可以由定时器来监测无输入输出时长是否达到预设时长，直接将预设时长作为定时器的总时长，例如，预设时长包括三个时长的时候，可以直接设置三个定时器，这三个定时器的时长分别等于三个预设时长。

当然，如果直接将预设时长作为各定时器的总时长，那么这些定时器应当在接收到最后一次输入信号或输出信号后同时开始计时。如果将第一时长作为第一定时器的定时时长，第二定时器的定时时长可以是第二预设时长与第一预设时长之间的差值，第三定时器的定时时长可以是第三时长与第二时长之间的差值。在这种情境下，第二定时器的定时起始时刻应当与第一定时器的定时结束时刻相同，同样的，第三定时器的定时起始时刻也应当与第二定时器的定时结束时刻相同。

S206、当无输入输出时长等于预设时长时，对磁盘阵列进行相应节能等级的节能控制。

当总时长为第一时长的定时器定时结束之后，即表示无输入输出时长等于第一预设时长，此时可以对磁盘阵列进行第一节能级别的节能控制了，在第一节能等级下，节能控制方式包括控制磁盘阵列的盘片全速转动，但磁头与盘片不接触。

当总时长为第二时长的定时器定时结束，则可以控制磁盘阵列进入第二节能等级所对应的状态了。在第二节能等级下，可以控制磁盘阵列的盘片转速降低，且让磁头离开盘片区，相对于第一节能等级，第二节能等级更加“接近”休眠状态。

当总时长为第三时长的定时器定时结束，则可以控制磁盘阵列从第二节能等级所对应的状态进入第三节能等级所对应的休眠状态。

在本实施例的一种优选示例当中，在监测无输入输出时长的同时还要检测输入信号和输出信号，当检测到输入信号或输出信号时，无论当前磁盘阵列处于哪一个节能等级，都立即停止对磁盘阵列的节能控制，使其回到工作状态，响应输入信号或输出信号。

在本实施例中，通过设置至少两个节能等级，能够使磁盘阵列从工作状态平稳地切换到休眠状态或者较高等级的空闲状态，避免了现有技术中因为只有一个节能等级，所以总是使磁盘阵列在工作状态与休眠状态之间不停地切换，从而导致马达不断启停而造成的磁盘阵列损耗大，使用寿命短的问题。

实施例三：

本实施例提供一种磁盘阵列的节能控制装置，如图3，该磁盘阵列的节能控制装置30包括时长监测模块302和节能控制模块304。

时长监测模块302用于监测磁盘阵列的无输入输出时长。

无输入输出时长指的是磁盘阵列既没接收到输入信号又没接收到输出信号的连续时长，例如在10:03:56的时候，用户输入了一组数据需要写入到RAID中，在此之后，该RAID就再也没有接收输入信号或者输出信号，那么在10:05：00的时候，时长监测模块302监测到该RAID既没接收到输入信号又没接收到输出信号的连续时长为64s，即无输入输出时长为64s。

在实际应用当中时长监测模块302可以由定时器或者计数器代替成，当使用定时器作为时长监测模块302的时候，监测到的无输入输出时长就为定时器总时长与剩余时长的差值，例如，定时器的总时长为120s，若当前定时器的剩余时长为15s，那么RAID当前的无输入输出时长就为105s。

节能控制模块304用于当无输入输出时长等于预设时长时，对磁盘阵列进行相应节能等级的节能控制。

在本实施例当中，预设时长与节能等级之间具有对应关系，当监测到的无输入输出时长等于某一预设时长时，节能控制模块304就对磁盘阵列进行与该预设时长相对应的节能控制，节能控制模块304使磁盘阵列进入相应的节能状态。

假定预设时长为20s，该预设时长对应的节能等级为第二节能等级，第二等级的节能控制是使磁盘阵列的盘片转速降低且磁头离开盘片区，即磁头处于磁盘阵列的停靠区。当时长监测模块302计量到磁盘阵列无输入输出的连续时长已经达到20s的时候，节能控制模块304可以控制降低磁盘阵列的盘片转速，并将磁头移出盘片区。

可以理解的是，当采用定时器作为时长监测模块来计量磁盘阵列的无输入输出时长的时候，可以将预设时长作为定时器的总时长，当定时器的定时结束之后，即代表节能控制模块304可以对磁盘阵列进行相应节能等级的节能控制了。

由于磁盘阵列的输入输出信号是磁盘阵列是否需要处于工作状态的决定性因素，因此本实施例根据磁盘阵列无输入输出时长来确定对磁盘阵列进行怎样的节能控制，在减小能耗的同时还能确保快速响应用户的请求。

实施例四：

本实施例提供一种磁盘阵列的节能控制装置，请参考图4，磁盘阵列的节能控制装置30包括设置模块300、时长监测模块302和节能控制模块304。

设置模块300用于设置各节能等级所对应的节能控制方式和与各节能等级所对应的预设时长。本领域技术人员可以理解的是，设置模块300设置的与各节能等级所对应的预设时长和与各节能等级对应的节能控制方式是根据用户的指示进行的。

由于RAID是由很多价格较便宜的磁盘组合形成的一个容量巨大的磁盘组，所以组建RAID的磁盘很可能是由不同的厂家提供，各个磁盘的型号、规格等都有很大差异。目前，大多数磁盘厂商提供的磁盘都有如下几种状态：

工作状态：磁盘处于正常读写状态，用户I/O延迟0s。

第一空闲状态：磁头停在盘片但与盘片不接触，盘片全速转动，用户I/O延迟1ms。

第二空闲状态：磁头在停靠区，盘片全速转动，用户I/O延迟1.2s。

第三空闲状态：磁头在停靠区，盘片降速，用户响应延迟5.5s。

休眠状态：磁头在停靠区，盘片马达停止，用户I/O延迟22s～30s，当磁盘处于休眠状态时，需要发送命令将其唤醒才能响应用户的I/O。

除了工作状态以外的其他状态都能够进行不同程度的节能，从第一空闲状态到休眠状态，节能的效果越来越好，但是对用户的I/O响应也会相应的越来越迟钝。

虽然上述磁盘状态能够得到绝大多数厂商提供的磁盘的支持，但是也还是有部分磁盘并不具备上述某些状态，例如有的可能没有第一空闲状态，有的可能不支持第二空闲状态。由于对磁盘阵列进行节能控制的时候，是以整个RAID为对象，也就是说，当对磁盘阵列进行某一个等级的节能控制的时候，是使该RAID中的所有的磁盘都进入该节能状态，而不是对其中的某些磁盘进行节能控制。所以在本实施例中，为了能够进行节能控制，设置模块300设置的各节能等级所对应的节能控制方式应当是RAID中所有磁盘都支持的。例如，现在设置模块300根据第三空闲状态为RAID设置了一个节能等级，当无输入输出时长等于预设时长时，会对该RAID进行相应等级的节能控制，也就是说，RAID中的所有磁盘都会进入第三空闲状态，由此可知，该RAID中的所有磁盘都必须支持第三空闲状态才行。

对于预设时长的设置，可以根据磁盘厂商提供的磁盘参数进行。一般，厂商在提供磁盘的时候，会提供磁盘所支持的状态，以及磁盘进入各个状态所需无输入输出时长的大致范围，本实施例中各节能等级所对应的预设时长一定要处于厂商提供的时长范围之内，否则，即使无输入输出时长达到预设时长，也无法进行相应的节能控制，因此这个时间范围是设置预设时长的关键参考要素。另外，在设置预设时长的时候，既要考虑最大限度地节省磁盘能耗，同时又要避免频繁启停马达造成磁盘寿命降低的问题。

在现有技术中，当可以对磁盘阵列进行节能控制的时候，会直接关闭磁盘阵列的马达，将磁头移至停靠区，使磁盘阵列从正常工作状态切换为休眠状态，也就是说，现有技术中只有一个对应于休眠状态的节能等级。这种方式虽然保证了最大限度地降低能耗。但是当用户需要进行输入输出时，就需要发送控制信号唤醒马达，而磁盘阵列从休眠状态响应用户访问的延迟较长，这会造成用户体验度下降。当可以进行节能控制的时候又会立即关闭马达，这种做法会导致磁盘阵列的损耗严重，从而降低磁盘阵列的使用寿命。

为了解决上述问题，本实施例中设置模块300会设置至少两个节能等级，使磁盘阵列能够从工作状态平稳的过渡到休眠状态或者较高等级的空闲状态，从而避免直接从工作状态切换到休眠状态所带来的严重损耗。本领域技术人员应当明白的是如果设置模块300设置了至少两个节能等级，那么对应的也会设置至少两个与这些节能等级相应的预设时长。

在本发明的一种优选实施例当中，设置模块300设置的预设时长包括三个时长——第一时长、第二时长、第三时长，第二时长小于第三时长且大于第一时长。这三个时长分别对应于三种节能等级，第一节能等级对应的节能控制方式为磁盘阵列的盘片全速转动，且磁头与盘片不接触；第二节能等级对应的节能控制方式为控制磁盘阵列的盘片转速降低，且磁头离开盘片区；控制磁盘阵列的盘片停止转动，且让磁头离开盘片区属于第三节能等级所对应的节能控制方式。第三个节能等级对应于磁盘的休眠状态，所以第一节能等级和第二节能等级能够将磁盘阵列逐渐从工作状态过渡到休眠状态。

本领域技术人员可以理解的是，在设置模块300设置节能等级的时候，也可仅选择上面三个节能等级中的任意两个，对应地，设置预设时长的时候，也仅需要设置与节能等级相对应的两个时长即可。

当确定各节能等级对应的预设时长之后，可以将定时器作为时长监测模块302，来监测无输入输出时长是否达到预设时长，直接将预设时长作为定时器的总时长，例如，预设时长包括三个时长的时候，可以直接设置三个定时器，这三个定时器的时长分别等于三个预设时长。

当然，如果直接将预设时长作为各定时器的总时长，那么这些定时器应当在接收到最后一次输入信号或输出信号后同时开始计时。如果将第一时长作为第一定时器的定时时长，第二定时器的定时时长可以是第二预设时长与第一预设时长之间的差值，第三定时器的定时时长可以是第三时长与第二时长之间的差值。在这种情境下，第二定时器的定时起始时刻应当与第一定时器的定时结束时刻相同，同样的，第三定时器的定时起始时刻也应当与第二定时器的定时结束时刻相同。

当无输入输出时长等于预设时长时，节能控制模块304对磁盘阵列进行相应节能等级的节能控制。如图5所示，节能控制模块304包括第一控制模块3041、第二控制模块3042和第三控制模块3043。

当总时长为第一时长的定时器定时结束之后，即表示无输入输出时长等于第一预设时长，此时第一控制模块3041可以对磁盘阵列进行第一节能级别的节能控制了，在第一节能等级下，节能控制方式包括控制磁盘阵列的盘片全速转动，但磁头与盘片不接触。

当总时长为第二时长的定时器定时结束，则第二控制模块3042可以控制磁盘阵列进入第二节能等级所对应的状态了。在第二节能等级下，可以控制磁盘阵列的盘片转速降低，且让磁头离开盘片区，相对于第一节能等级，第二节能等级更加“接近”休眠状态。

当总时长为第三时长的定时器定时结束，第三控制模块3043可以控制磁盘阵列从第二节能等级所对应的状态进入第三节能等级所对应的休眠状态。

本领域技术人员应当明白的是，当设置模块300设置的预设时长仅包括第一时长、第二时长、第三时长三者中的任意两者时，节能控制模块304也仅包括第一控制模块3041、第二控制模块3042、第三控制模块3043三者中的任意两者。

在本实施例的一种优选示例当中，在监测无输入输出时长的同时还要检测输入信号和输出信号，当检测到输入信号或输出信号时，无论当前磁盘阵列处于哪一个节能等级，都立即停止对磁盘阵列的节能控制，使其回到工作状态，响应输入信号或输出信号。

相对于实施例三，本实施例中通过设置模块300设置至少两个节能等级，能够使磁盘阵列从工作状态平稳地切换到休眠状态或者较高等级的空闲状态，避免了现有技术中因为只有一个节能等级，所以总是使磁盘阵列在工作状态与休眠状态之间不停地切换，从而导致马达不断启停而造成的磁盘阵列损耗大，使用寿命短的问题。

实施例五：

本实施例提供一种监控装置，该监控装置用于对磁盘阵列端口的I/O信号进行监测，计量磁盘阵列无输入输出时长，并根据无输入输出时长对磁盘阵列进行节能控制。如图6，该监控装置60包括计时模块601与控制器602。

计时模块601可以由定时器或者计时器来实现，在本实施例中，以计时模块601为定时器作为示例对监控装置60进行说明：

用户可以在后台开启节能模式，当节能模式开启之后，监控装置60就进入工作状态，监控装置60中计时模块601对磁盘阵列的无输入输出时长进行监测，如果无输入输出时长达到预设时长，控制器602可以控制磁盘阵列进入相应的节能状态，实现相应等级的节能控制。

优选地，请结合图7，本实施例提供的监控装置60还包括信号检测模块600，信号检测模块用于检测磁盘阵列的输入信号和输出信号，当信号检测模块600检测到一个输入信号或一个输出信号之后，计时模块601就开始计时，作为计时模块601的定时器的总时长为预设时长。如果定时器定时结束后信号检测模块600没有发出检测信号，则说明磁盘阵列无输入输出时长已经达到预设时长，控制器602可以控制磁盘阵列进入相应的节能状态进行节能控制。如果定时器的定时还未结束，信号检测模块600就已经发出了检测信号，则无论磁盘阵列当前处于何种状态，控制器602应当控制磁盘阵列立即回到工作状态，响应输入信号或者输出信号。在本示例中，信号检测模块600发出的检测信号可以同时发送给计时模块601和控制器602，使计时模块停止计时，同时使控制器602根据检测信号使磁盘阵列立即回到工作状态。当然，信号检测模块600的控制信号也可以仅发送给计时模块601，控制器602根据计时模块601是否处于计时状态确定是否需要让磁盘阵列立即回到工作状态。本领域技术人员应当明白，这两种方式中第一种更为优选。

假定本实施例的一个示例当中，设置了三个节能等级，第一节能等级对应于磁盘的第二空闲状态，第二节能等级对应于第三空闲状态，第三节能等级对应于休眠状态，具体的，关于磁盘的各状态的描述请参考实施例二，这里不再赘述。与三个对应节能等级相对应的预设时长分别为15分钟、6小时、36小时。为了监测无输入输出时长是否达到预设时长，可以选择三个定时器，分别将各定时器的定时时长设置为三个预设时长。

当用户从后台开启节能模式，监控装置60进入工作状态，每当从磁盘阵列端口检测到输入或输出信号的时候，三个定时器就开始定时，当第一定时器定时结束之后信号检测模块600还未检测到输入信号或者输出信号时，控制器602可以对磁盘阵列进行第一节能等级的节能控制，即使磁盘阵列进入第二空闲状态。如果6小时之后信号检测模块600还未检测到输入信号或者输出信号，则控制器602可以对磁盘阵列进行第二节能等级的节能控制，即使磁盘阵列进入第三空闲状态，控制器602控制磁盘阵列的盘片转速降低，且让磁头离开盘片区。如果36小时之后依然没有输入信号或者输出信号，则控制器602控制磁盘阵列进入休眠状态，使盘片停止转动，并让磁头离开盘片区，从而实现对磁盘阵列进行第三节能等级的控制。

本领域技术人员应当明白的是，本实施例中也可以仅设置一个节能等级，例如直接根据第一空闲状态设置一个节能等级。在这种情境下，当唯一的定时器定时结束之后，控制器602直接控制磁盘阵列进入第一空闲状态进行节能省电。随着磁盘阵列无输入输出时长的增大，用户在下一时刻进行输入输出的可能性逐渐降低，所以仅设置一个节能等级的方案中并未考虑到这一特点，对磁盘阵列的节能控制的合理性相对设置多个节能等级的方案也更低，而且，如果唯一的节能等级的控制方式是根据休眠状态进行设置的，那么当对磁盘阵列进行节能控制时就不可避免的要直接关闭马达，使磁盘阵列直接从工作状态进入休眠状态，这样对磁盘阵列的损耗相当大，会缩短磁盘阵列的使用寿命。因此，在本实施例中，监控装置60对磁盘阵列的节能控制最好可以分为多个的等级，通过每一个节能等级的过渡，对磁盘阵列进行较高等级的节能控制，使磁盘阵列从工作状态平稳地过渡到休眠状态或者较高等级的空闲状态。毫无疑义的是，在设置节能等级的时候也可以仅选择上述三个等级中的任意两个。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种磁盘阵列的节能控制方法，其特征在于，包括：

监测磁盘阵列的无输入输出时长，所述无输入无输出时长为所述磁盘阵列既没有接收到输入信号也没有接收到输出信号的连续时长；

当所述无输入输出时长等于预设时长时，对所述磁盘阵列进行相应节能等级的节能控制。

2.如权利要求1所述的磁盘阵列的节能控制方法，其特征在于，所述监测磁盘阵列的无输入输出时长之前还包括：

设置各所述节能等级所对应的节能控制方式和与各所述节能等级所对应的预设时长。

3.如权利要求1所述的磁盘阵列的节能控制方法，其特征在于，还包括：

检测输入信号和输出信号；

当检测到所述输入信号或所述输出信号时，停止对所述磁盘阵列的节能控制，使所述磁盘阵列响应所述输入信号或输出信号。

4.如权利要求1-3任一项所述的磁盘阵列的节能控制方法，其特征在于，所述节能等级至少包括两个等级，所述预设时长包括至少包括两个与所述节能等级对应的时长。

5.如权利要求4所述的磁盘阵列的节能控制方法，其特征在于，所述节能等级包括第一节能等级、第二节能等级、第三节能等级中的至少两个，所述第一节能等级、第二节能等级、第三节能等级分别对应于所述预设时长中的第一时长、第二时长、第三时长，所述第二时长小于所述第三时长，大于所述第一时长；

所述当所述无输入输出时长等于预设时长时，对所述磁盘阵列进行相应节能等级的节能控制包括以下三种中的至少两种：

当所述无输入输出时长等于第一时长时，控制所述磁盘阵列的盘片全速转动，且所述磁头与所述盘片不接触；

当所述无输入输出时长等于第二时长时，控制所述磁盘阵列的盘片转速降低，且所述磁头离开盘片区；

当所述无输入输出时长等于第三时长时，控制所述磁盘阵列的盘片停止转动，且所述磁头离开盘片区。

6.一种磁盘阵列的节能控制装置，其特征在于，包括：

时长监测模块，用于监测磁盘阵列的无输入输出时长，所述无输入无输出时长为所述磁盘阵列既没有接收到输入信号也没有接收到输出信号的连续时长；

节能控制模块，用于当所述无输入输出时长等于预设时长时，对所述磁盘阵列进行相应节能等级的节能控制。

7.如权利要求6所述的磁盘阵列的节能控制装置，其特征在于，所述节能等级至少包括两个等级，所述预设时长包括至少包括两个与所述节能等级对应的时长。

8.如权利要求7所述的磁盘阵列的节能控制装置，其特征在于，所述节能等级包括第一节能等级、第二节能等级、第三节能等级中的至少两个，所述第一节能等级、第二节能等级、第三节能等级分别对应于所述预设时长中的第一时长、第二时长、第三时长，所述第二时长小于所述第三时长，大于所述第一时长；

所述节能控制模块包括以下三种中的至少两种：

第一控制模块，用于当所述无输入输出时长等于第一时长时，控制所述磁盘阵列的盘片全速转动，且所述磁头与所述盘片不接触；

第二控制模块，用于当所述无输入输出时长等于第二时长时，控制所述磁盘阵列的盘片转速降低，且所述磁头离开盘片区；

第三控制模块，用于当所述无输入输出时长等于第三时长时，控制所述磁盘阵列的盘片停止转动，且所述磁头离开盘片区。

9.一种监控装置，用于对磁盘阵列进行节能控制，其特征在于，包括计时模块与控制器；

所述计时模块用于计量所述磁盘阵列的无输入输出时长，所述无输入无输出时长为所述磁盘阵列既没有接收到输入信号也没有接收到输出信号的连续时长；

当所述计时模块的计时时长等于预设时长时，所述控制器对所述磁盘阵列进行相应节能等级的节能控制。

10.如权利要求9所述监控装置，其特征在于，所述节能等级包括第一节能等级、第二节能等级、第三节能等级中的至少两个，所述第一节能等级、第二节能等级、第三节能等级分别对应于所述预设时长中的第一时长、第二时长、第三时长，所述第二时长小于所述第三时长，大于所述第一时长；

所述控制器对所述磁盘阵列进行相应节能等级的节能控制包括以下三种中的至少两种：

当所述计时模块计量到的无输入输出时长等于第一时长时，所述控制器控制所述磁盘阵列的盘片全速转动，且所述磁头与所述盘片不接触；

当所述计时模块计量到的无输入输出时长等于第二时长时，所述控制器控制所述磁盘阵列的盘片转速降低，且所述磁头离开盘片区；

当所述计时模块计量到的无输入输出时长等于第三时长时，所述控制器控制所述磁盘阵列的盘片停止转动，且所述磁头离开盘片区。