CN108694067A - 用来为多个虚拟机进行存储空间管理的方法与装置 - Google Patents

用来为多个虚拟机进行存储空间管理的方法与装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用来为多个虚拟机进行存储空间管理的方法与装置。该方法是应用于一存储系统，该存储系统包括多个存储服务器。该方法包括：接收关于该多个虚拟机中的任一虚拟机的一需求；依据该需求决定该存储系统中的一存储区，以将该虚拟机的数据存储于该存储区，其中该存储区是指派给该虚拟机；依据该多个存储服务器中的至少一部分存储服务器的地理位置分类信息，决定该存储系统中的另一存储区，其中该存储区和该另一存储区分别位于该至少一部分存储服务器中的不同的存储服务器；以及将该数据的一复制版本存储于该另一存储区。

Description

用来为多个虚拟机进行存储空间管理的方法与装置
技术领域
本发明涉及于数据保护，特别有关一种用来为多个虚拟机(virtual machine,VM)进行存储空间管理的方法与相关装置。
背景技术
随着虚拟化技术的应用变得更普及，服务器端与存储设备端之间的沟通、对应的运作管理…等实施细节的复杂度增加。相关技术中有多个方法被提出，以便在这样的架构中进行数据保护。然而，该多个方法无法确保整个系统在各种不同状况中的任一状况下都能顺畅地运作且维持原本的数据保护机制。例如：当区域性的灾难发生时，系统数据(例如虚拟机数据)可能变得无法存取(inaccessible)；即使存在额外存储的复制(replication)版本且它没有损坏，它也可能变得无法存取，故需要系统管理员进行手动设定等额外处理才有机会修复该系统。因此，需要一种新颖的方法以及相关架构，来提升存储系统的效能。
发明内容
本发明的一目的在于公开一种用来为多个虚拟机(virtual machine,VM)进行存储空间管理的方法与相关装置，以解决上述问题。
本发明的另一目的在于公开一种用来为多个虚拟机进行存储空间管理的方法与相关装置，以确保灾难发生时可以迅速地恢复虚拟机服务且维持原本的数据保护等级。
本发明的至少一实施例公开一种用来为多个虚拟机(virtual machine,VM)进行存储空间管理的方法。该方法可应用于一存储系统，而该存储系统包括多个存储服务器。该方法可包括：接收关于该多个虚拟机中的任一虚拟机的一需求(request)；依据该需求决定该存储系统中的一存储区，以将该虚拟机的数据存储于该存储区，其中该存储区是指派给该虚拟机；依据该多个存储服务器中的至少一部分存储服务器的地理位置分类(geolocation classification)信息，决定该存储系统中的另一存储区，其中该存储区和该另一存储区分别位于该至少一部分存储服务器中的不同的存储服务器；以及将该数据的一复制(replication)版本存储于该另一存储区。
本发明于公开上述方法的同时，也对应地公开一种用来为多个虚拟机进行存储空间管理的装置。该装置可应用于一存储系统，而该存储系统包括多个存储服务器。该装置可包括：一主存储服务器，其是该多个存储服务器中的一个，用来管理该存储系统。例如，该主存储服务器可进行下列运作：接收关于该多个虚拟机中的任一虚拟机的一需求；依据该需求决定该存储系统中的一存储区，以将该虚拟机的数据存储于该存储区，其中该存储区是指派给该虚拟机；依据该多个存储服务器中的至少一部分存储服务器的地理位置分类信息，决定该存储系统中的另一存储区，其中该存储区和该另一存储区分别位于该至少一部分存储服务器中的不同的存储服务器；以及控制该存储系统将该数据的一复制版本存储于该另一存储区。
本发明的一好处是，相较于相关技术，本发明的方法与装置可提升该存储系统的可靠度。另外，本发明的方法与装置可确保灾难发生时可以迅速地恢复虚拟机服务且维持预定的数据保护等级，且于该存储系统复原的过程中不需要系统管理员进行手动设定。
附图说明
图1绘示依据本发明一实施例的一种存储系统的示意图。
图2绘示图1所示的主存储服务器于一实施例中的一地理位置分类信息表。
图3绘示依据本发明一实施例的一种用来为多个虚拟机(virtual machine,VM)进行存储空间管理的方法的流程图。
图4绘示图3所示的方法于一实施例中的一加入(join)控制方案的工作流程。
图5绘示图3所示的方法于一实施例中的一需求(request)处理方案的工作流程。
图6绘示图3所示的方法于一实施例中的一虚拟机碟位置(VM disk location)控制方案的工作流程。
图7绘示图3所示的方法于一实施例中的一群组(group)控制方案。
图8绘示图7所示的群组控制方案于一实施例中的复制(replication)结果。
图9绘示图3所示的方法于一实施例中的一解除加入(dis-join)控制方案的工作流程。
图10绘示图3所示的方法于一实施例中的一复制数量(replication count)检查方案的工作流程。
其中，附图标记说明如下：
100 存储系统
110 主存储服务器
112 处理电路
113_1,113_2,113_3,
113_4,113_5,… 辨识码
114 地理位置分类信息表
114_1,114_2,114_3,
114_4,114_5,… 地理位置分类信息
120_1,120_2,120_3,
120_4,120_5,… 存储服务器
300 方法
310 接收需求的步骤
320 依据需求决定存储区以存储数据的步骤
330 依据地理位置分类信息决定另一存储区
的步骤
340 将该数据的复制版本存储于另一存储区
的步骤
400,500,600,900,1000 工作流程
410 存储服务器认证的步骤
412,422,512,622,632,652,
910,912,922,1012,1020 检查的步骤
420,620 收集信息的步骤
430,530,630,1040 更新存储池能力表的步骤
510 接收需求的步骤
520 记录保护等级的步骤
522 选择性地创建复制的步骤
540,550,930,1030 传送信息的步骤
640 产生候选清单的步骤
650 于候选清单中进行过滤的步骤
660 回复信息的步骤
920 寻找新的存储服务器的步骤
940 进行复制数量检查流程的步骤
950 自存储池能力表清除信息的步骤
1010 寻找新的地方的步骤
SV(1),SV(2),…,SV(n) 服务器
VMR(0),VMR(1),VMR(2),R1,R2 存储区
具体实施方式
本发明的一或多个实施例公开一种用来为多个虚拟机(virtual machine,VM)进行存储空间管理的方法与装置，其可应用于一存储系统，而该存储系统包括多个存储服务器。该多个存储服务器的例子可包括(但不限于)：网络附加存储(Network AttachedStorage，NAS)服务器。所述「用来为多个虚拟机进行存储空间管理的方法」(以下简称为「该方法」)以及所述「用来为多个虚拟机进行存储空间管理的装置」(以下简称为「该装置」)能确保该存储系统在各种不同状况中的任一状况下都能顺畅地运作且维持原本的数据保护等级。该装置可包括该存储系统的至少一部分(例如一部分或全部)。尤其是，该装置可包括一主存储服务器(main storage server,MSS)，其是该多个存储服务器中的一个，用来管理该存储系统。该主存储服务器可依据该方法控制该存储系统的运作，诸如该存储系统的内部运作、以及该存储系统和(位于该存储系统以外的)多个外部服务器之间的沟通运作。例如：该主存储服务器可将该存储系统的存储设备相关信息(诸如该多个存储服务器的相关信息)提供给该多个外部服务器，而该多个外部服务器可获取该存储设备相关信息、且可将各种不同等级的多个存储需求传送给该主存储服务器。该多个存储需求中的任一个可指出一预定数据保护等级，诸如多个数据保护等级中的任一个。依据该存储设备相关讯息、及/或来自该多个外部服务器的需求，该主存储服务器可对该存储系统中的一个或多个其它存储服务器进行多个管理运作。该一个或多个其它存储服务器可称为副存储服务器(secondary storage server,SSS)，其数量N可为正整数、且可动态地变化。例如，数量N可以很大。该多个管理运作的例子可包括(但不限于)：
(1).存储服务器的加入(join)与删除，诸如控制副存储服务器加入或解除加入(dis-join)该存储系统；
(2).收集(collect)每一副存储服务器的目前处理速度，诸如目前每秒输入/输出运作(Input/Output Operations Per Second，可简称为「IOPS」)；
(3).基于上列信息(1)与(2)，根据外部服务器所需求的存储速度和数据保护等级，将该存储系统配置(configure)为具备有数据保护的虚拟机察觉(VM-aware)存储系统，其中配置方式可动态地调整，以符合该存储系统的最新状况；以及
(4).将结果回传给外部服务器，以将目的端的联机信息告知外部服务器。
使用者可决定一虚拟机需受到此数据保护机制的保护。该主存储服务器可决定该虚拟机的虚拟机碟(VM disk)，诸如该虚拟机的虚拟机数据的存储位置(例如：该多个副存储服务器中的某一存储服务器)，且可决定该虚拟机数据的一或多个复制(replication)版本的存储位置(例如：该多个副存储服务器中的一或多个其它的存储服务器)。另外，数据保护等级可分成至少两个维度：资料损失量(data loss amount)与持续存取性(continuousaccessibility)。当数据损失量较低时，数据保护等级较高；例如，该主存储服务器可将每一输入/输出(I/O)数据实时的存储至该一或多个复制版本中，藉此来达到最少的数据遗失。当数据损失量较高时，数据保护等级较低；例如，该主存储服务器可在每隔一段特定时间，将变动的数据存储至该一或多个复制版本中，其中数据遗失量虽然相对较多，但相对效能较佳。关于持续存取性，该主存储服务器可根据该虚拟机的重要性，决定该一或多个复制版本的数量，也就是说，复制数量(replication count)。该复制数量愈大，数据保护等级就愈高；例如，当灾难发生时，某些存储服务器损坏或失去联机了，但是，依据良好的存储服务器中的复制版本，该主存储服务器可迅速地恢复虚拟机服务且维持预定的数据保护等级。
图1绘示依据本发明一实施例的一种存储系统100的示意图。存储系统100可作为上述存储系统的例子，主存储服务器110可作为上述主存储服务器的例子，存储服务器{120_1,120_2,120_3,120_4,120_5,…}可作为该多个副存储服务器的例子，且服务器{SV(1),SV(2),…,SV(n)}可作为该多个外部服务器的例子，其中符号「n」可代表大于一的整数。该多个存储服务器中的每一个，诸如主存储服务器110或存储服务器{120_1,120_2,120_3,120_4,120_5,…}中的任一个，可包括一处理电路，用来依据该方法控制这个存储服务器的运作，且可包括一或多个存储装置，诸如硬式磁盘驱动器(hard disk drive，可简称为「HDD」)及/或固态硬盘(solid state drive，可简称为「SSD」)。例如：处理电路112可包括至少一处理器及其相关电路(诸如总线、内存、控制芯片组…等)，其中处理电路112可执行对应于该方法的一或多个程序模块，以便为该多个虚拟机进行存储空间管理。又例如：处理电路112可包括一特殊应用集成电路(Application-Specific Integrated Circuit,ASIC)，其包括对应于该方法的一或多个子电路，以便为该多个虚拟机进行存储空间管理。依据某些实施例，该多个存储服务器中的任两个可以彼此相同或相似。基于至少一轮替或备援机制，该多个存储服务器中的任一个可扮演主存储服务器110的角色。例如：该多个存储服务器中的某一存储服务器原本扮演主存储服务器110的角色。当此存储服务器无法正常运作时(例如因为损坏或停电)，该多个存储服务器中的另一个可自动地接替此存储服务器，以依据该方法继续进行存储空间管理。
依据本实施例，该多个存储服务器，诸如主存储服务器110与存储服务器{120_1,120_2,120_3,120_4,120_5,…}，可以分布在不同的地方(例如：不同的建筑物、地理地区、国家、洲…等)。该多个存储服务器中的任两个可具备网络接口，且可通过网络(例如：内网(intranet)或因特网(Internet))彼此进行网络联机，以传输或交换信息。另外，在处理电路112的控制下，主存储服务器110可将分别对应于存储服务器{120_1,120_2,120_3,120_4,120_5,…}的地理位置(geolocation)分类信息{114_1,114_2,114_3,114_4,114_5,…}存储于主存储服务器110的该一或多个存储装置，也可将地理位置分类信息{114_1,114_2,114_3,114_4,114_5,…}存储于内存作为快取数据，以便为该多个虚拟机进行存储空间管理。例如：处理电路112可利用存储区VMR(0)存储该虚拟机的虚拟机数据，且可分别利用多个不同处的存储区，诸如存储区VMR(1)、VMR(2)…等，存储该虚拟机数据的多个复制版本。存储区VMR(0)可代表存储服务器120_3中的该一或多个存储装置中的至少一存储区，存储区VMR(1)可代表存储服务器120_4中的该一或多个存储装置中的至少一存储区，且存储区VMR(2)可代表存储服务器120_2中的该一或多个存储装置中的至少一存储区，其中存储区VMR(0)、VMR(1)与VMR(2)的大小可于需要时调整，例如可占满该一或多个存储装置中的可用空间。依据本实施例，在处理电路112决定好存储区VMR(1)、VMR(2)…等的位置的后，存储系统100可开始进行从存储区VMR(0)至存储区VMR(1)、VMR(2)…等的多个复制(replication)运作；例如该多个复制运作可由主存储服务器110或副存储服务器(例如存储服务器{120_1,120_2,120_3,120_4,120_5,…}中的某一个)所触发。
图2绘示图1所示的主存储服务器110于一实施例中的一地理位置分类信息表114。地理位置分类信息表114可包括存储服务器{120_1,120_2,120_3,120_4,120_5,…}各自的辨识码{113_1,113_2,113_3,113_4,113_5,…}以及地理位置分类信息{114_1,114_2,114_3,114_4,114_5,…}。例如：存储服务器110与存储服务器{120_1,120_2,120_3,120_4,120_5,…}可以分布在不同的地方(例如：不同的建筑物、地理地区、国家、洲…等)，且地理位置分类信息{114_1,114_2,114_3,114_4,114_5,…}可指出存储服务器{120_1,120_2,120_3,120_4,120_5,…}的地理位置分类。依据地理位置分类信息{114_1,114_2,114_3,114_4,114_5,…}，处理电路112可判断存储服务器{120_1,120_2,120_3,120_4,120_5,…}中的任两个存储服务器SSA与SSB之间的估测距离D(SSA,SSB)是否大于或小于一参考距离，诸如这两个存储服务器SSA与SSB中的某一存储服务器SSA以及这两个存储服务器SSA与SSB以外的一个存储服务器SSC之间的估测距离D(SSA,SSC)。当需要时，处理电路112可判断存储服务器{120_1,120_2,120_3,120_4,120_5,…}的各个估测距离{D(120_1,120_2),D(120_1,120_3),D(120_1,120_4),D(120_1,120_5),…},{D(120_2,120_3),D(120_2,120_4),D(120_2,120_5),…},{D(120_3,120_4),D(120_3,120_5),…},{D(120_4,120_5),…},…}的至少一部分(例如一部分或全部)，以便将该虚拟机数据以及该多个复制版本分别存储在相距较远的存储服务器。例如：因应服务器{SV(1),SV(2),…,SV(n)}中的某一服务器SV(n0)的需求，处理电路112可指派(assign)存储区VMR(0)作为该虚拟机的该虚拟机碟，以供存储该虚拟机的虚拟机数据。依据地理位置分类信息{114_1,114_2,114_3,114_4,114_5,…}中的至少一部分(例如一部分或全部)，处理电路112可判断存储服务器120_2、120_3与120_4的估测距离{D(120_2,120_3),D(120_2,120_4),D(120_3,120_4)}是上述各个估测距离当中最大的(或较大的)。于是，处理电路112可分别指派存储区VMR(1)与VMR(2)作为对应于该虚拟机碟的复制存储区，以供分别存储该多个复制版本。
图3绘示依据本发明一实施例的一种用来为多个虚拟机(virtual machine,VM)进行存储空间管理的方法300的流程图。前述的该方法，诸如图3所示的方法300，可应用于图1所示的存储系统100与主存储服务器110，也可应用于其内的处理电路112。例如，在处理电路112的控制下，主存储服务器110可进行下列运作：
于步骤310中，主存储服务器110可接收关于该多个虚拟机中的任一虚拟机的一需求。该需求可传送自服务器{SV(1),SV(2),…,SV(n)}中的某一服务器，诸如服务器SV(n0)。请注意，关于这个虚拟机，不需要每一个存取运作都通过主存储服务器110来进行。传送这样的需求通常是一开始建置这个虚拟机的时候才需要进行。
于步骤320中，主存储服务器110可依据该需求决定存储系统100中的一存储区，诸如存储区VMR(0)，以将该虚拟机的数据(诸如该虚拟机数据)存储于该存储区，其中该存储区是指派给该虚拟机。步骤320中所述的该数据可包括：该虚拟机运行所需的数据，诸如该虚拟机的操作系统的数据。
于步骤330中，主存储服务器110可依据该多个存储服务器中的至少一部分存储服务器的地理位置分类信息(诸如地理位置分类信息{114_1,114_2,114_3,114_4,114_5,…}中的一部分或全部)，决定该存储系统中的另一存储区，诸如存储区VMR(1)或VMR(2)，其中存储区VMR(0)和该另一存储区分别位于该至少一部分存储服务器中的多个不同的存储服务器。
于步骤340中，主存储服务器110可控制该存储系统将该数据的一复制版本(诸如该多个复制版本中的一个)存储于该另一存储区。例如：主存储服务器110可分别指派存储区VMR(1)与VMR(2)作为复制存储区，以供存储两个复制版本，其中这两个复制版本可作为步骤340中所述的该复制版本的例子。存储服务器120_3可产生存储区VMR(0)的快照(snapshot)、且将此快照的快照数据分别传送至存储服务器120_2与120_4。于是，存储服务器120_4与120_2分别在存储区VMR(1)或VMR(2)写入此快照的快照数据，作为这两个复制版本。
依据本实施例，该多个存储服务器中的每一存储服务器的地理位置分类信息可指出此存储服务器的位置的分类信息。此存储服务器的地理位置分类信息可包括此存储服务器的一域名系统(Domain Name System，可简称为「DNS」)服务器的地理位置信息。由于该多个存储服务器通常是分别邻近多个DNS服务器，故处理电路112可由该多个当地的DNS服务器知道该多个存储服务器分别位于哪一个国家或地理区域。例如：处理电路112可取得分别对应于该多个存储服务器的该多个DNS服务器的DNS服务器信息，且可依据分别对应于该多个存储服务器的DNS服务器信息(例如可用来指出地理位置的顶级域名(top-leveldomain)，诸如「.br」、「.cn」、「.de」、「.fr」、「.tw」…等)，去决定该多个存储服务器在关于国家、地理区域…等地理位置的分类，以产生存储系统100中的所有的存储服务器的地理位置分类信息，以供决定该多个存储服务器中的任两个之间的估测距离。
例如，于步骤330中，该多个不同的存储服务器可包括一第一存储服务器(诸如存储服务器120_3)与一第二存储服务器(诸如存储服务器120_2与120_4中的任一个)，且存储区VMR(0)和该另一存储区分别位于该第一存储服务器与该第二存储服务器。上述至少一部分存储服务器可包括该第一存储服务器、该第二存储服务器与一第三存储服务器(诸如存储服务器120_1与120_5)。上述至少一部分存储服务器的地理位置分类信息(诸如地理位置分类信息{114_1,114_2,114_3,114_4,114_5,…})指出该第一存储服务器与该第二存储服务器之间的距离大于该第一存储服务器与该第三存储服务器之间的距离。依据地理位置分类信息{114_1,114_2,114_3,114_4,114_5,…}中的至少一部分(例如一部分或全部)，主存储服务器110(例如处理电路112)可判断存储服务器120_2、120_3与120_4的估测距离{D(120_2,120_3),D(120_2,120_4),D(120_3,120_4)}是上述各个估测距离当中最大的(或较大的)。于是，处理电路112可分别指派存储区VMR(1)与VMR(2)作为对应于该虚拟机碟的复制存储区，以供分别存储该多个复制版本。本实施例与前述实施例相仿的地方不再重复赘述。
依据某些实施例，在图3所示方法300的工作流程中，一或多个步骤可以加入、修改或删除。依据某些实施例，当该虚拟机开始运行，该虚拟机数据可能会变化。例如：步骤320中所述的该数据可还包括：该虚拟机的用户的用户数据、及/或安装于(该虚拟机的)该操作系统的程序。
本发明的方法与装置可确保灾难发生时可以迅速地恢复虚拟机服务且维持预定的数据保护等级，且于该存储系统复原的过程中不需要系统管理员进行手动设定。当原本被指派作为虚拟机碟的存储设备(例如：存储服务器120_3)无法提供服务时，主存储服务器110可将虚拟机数据的某一复制版本所存在的位置(例如：存储服务器120_4)告知至少一外部服务器，诸如服务器SV(n0)，以容许服务器SV(n0)和存储系统100之间的联机被重建；在联机已重建状况下，来自服务器SV(n0)的新的数据可能已经继续写入该复制版本所在的存储设备上。当确认联机已重建时，主存储服务器110可根据原本的数据保护等级诸如一预定数据保护等级(例如：该预定数据保护等级可指出必须随时维持至少两个复制版本)，选择新的复制版本位置(例如：存储服务器120_5)，以继续进行数据保护。
图4绘示图3所示的方法300于一实施例中的一加入(join)控制方案的工作流程400。存储系统100所提供的整个存储空间可被视为一存储池，其大小可随着存储系统100的成员(例如该多个存储服务器)的变化而变化。主存储服务器110(例如处理电路112)可产生且更新一存储池能力表，以记录存储系统100的目前成员的最新状况，诸如该多个存储服务器各自的基本信息。该基本信息可包括：存储服务器的名称、整体运作能力(诸如读/写速度)、以及存储服务器内的每一存储装置的装置信息。
于步骤410中，主存储服务器110(例如处理电路112)可对新加入该存储池的一存储服务器进行认证。
于步骤412中，主存储服务器110(例如处理电路112)可检查步骤410的认证运作是否成功。当该认证运作成功，进入步骤420，以开始接管该存储服务器与服务器端之间的沟通的工作；否则，工作流程400结束。
于步骤420中，主存储服务器110(例如处理电路112)可收集该存储服务器的信息。
于步骤422中，主存储服务器110(例如处理电路112)可检查步骤420的收集运作是否成功。当该收集运作成功(例如所需信息已取得)，进入步骤430；否则，工作流程400结束。
于步骤430中，主存储服务器110(例如处理电路112)可更新该存储池能力表。
依据某些实施例，在工作流程400中，一或多个步骤可以加入、修改或删除。依据某些实施例，该存储池能力表和地理位置分类信息表114可整合进入同一个表。为了避免混淆，此新的表可称为混合型(hybrid)存储池能力表。该混合型存储池能力表可包括地理位置分类信息表114以及多个额外字段。例如：地理位置分类信息{114_1,114_2,114_3,114_4,114_5,…}的字段可位于该多个额外字段的左侧、右侧或中间某处，且该基本信息可记录在该多个额外字段。
图5绘示图3所示的方法300于一实施例中的一需求(request)处理方案的工作流程500。
于步骤510中，主存储服务器110(例如处理电路112)可从一主装置(诸如服务器SV(n0))接收创建(create)一虚拟机的需求，诸如步骤310中所述的需求。例如：该需求可带有(carry)该虚拟机的虚拟机碟的大小、及/或该虚拟机的数据保护等级。
于步骤512中，依据该存储池能力表，主存储服务器110(例如处理电路112)可检查是否能在该存储池中找到足够的存储空间，以供该虚拟机使用。依据该存储池能力表中的最新内容，处理电路112可选择该多个存储服务器中的一个，作为用来设置该虚拟机碟的地方，且检查是否能达到该数据保护等级(例如是否有合适的存储空间，以供存储该一或多个复制版本)。当成功地在该存储池中找到足够的存储空间(于图5中是标示为「成功」)，进入步骤520；否则，进入步骤550。
于步骤520中，主存储服务器110(例如处理电路112)可记录该需求的保护等级，诸如该数据保护等级。
于步骤522中，主存储服务器110(例如处理电路112)可选择性地在一或多个其它存储服务器创建复制。依据本实施例，此创建运作可先将所需的复制存储区(诸如存储区VMR(1)与VMR(2))保留下来，以供进一步使用。例如：当该保护等级指出该虚拟机需要CR个复制版本，处理电路112可指派CR个存储区(诸如存储区VMR(1)与VMR(2))作为复制存储区。又例如：当该保护等级指出不需要的复制版本，处理电路112可不必为该虚拟机指派任何复制存储区。
于步骤530中，主存储服务器110(例如处理电路112)可更新该存储池能力表。例如：当处理电路112指派存储区VMR(0)作为该虚拟机碟，存储区VMR(0)就不能被任何其它虚拟机使用，所以存储服务器120_3的可用容量就减少了。又例如：当处理电路112指派存储区VMR(1)与VMR(2)作为复制存储区，存储区VMR(1)与VMR(2)就不能被任何其它虚拟机使用，所以存储服务器120_4与120_2的可用容量就减少了。处理电路112可对应地更新该存储池能力表，以指出该多个存储服务器各自的可用容量的最新值。
于步骤540中，主存储服务器110(例如处理电路112)可传送该存储服务器的信息至该主装置。例如：当处理电路112指派存储区VMR(0)作为该虚拟机碟，处理电路112可传送存储服务器120_3的联机信息至该主装置诸如服务器SV(n0)。当主存储服务器110(例如处理电路112)确认服务器SV(n0)与存储服务器120_3之间的联机已成功地建立，主存储服务器110或存储服务器120_3可触发该多个复制运作，以写入复制数据至复制存储区。
于步骤550中，主存储服务器110(例如处理电路112)可传送失败信息至该主装置。
依据某些实施例，在工作流程500中，一或多个步骤可以加入、修改或删除。
图6绘示图3所示的方法300于一实施例中的一虚拟机碟位置(VM disk location)控制方案的工作流程600。工作流程600可用来寻找虚拟机碟位置，诸如用来设置该虚拟机碟的存储服务器。
于步骤620中，主存储服务器110(例如处理电路112)可收集该多个存储服务器的信息，诸如该存储池中的目前成员的最新信息。
于步骤622中，主存储服务器110(例如处理电路112)可检查步骤620的收集运作是否成功。当该收集运作成功，进入步骤630；否则，工作流程600结束。
于步骤630中，主存储服务器110(例如处理电路112)可更新该存储池能力表，使其包括该存储池中的目前成员的最新信息。
于步骤632中，主存储服务器110(例如处理电路112)可检查步骤630的更新运作是否成功。当该更新运作成功，进入步骤640；否则，工作流程600结束。
于步骤640中，依据该存储池能力表，主存储服务器110(例如处理电路112)可于该多个存储服务器当中找出已有足够空间的存储服务器作为候选存储服务器，以产生一候选列表，其中该候选列表可包括一或多个候选存储服务器。
于步骤650中，依据一或多种优先权，主存储服务器110(例如处理电路112)可于该候选清单中进行过滤，以找出最适合的存储服务器。例如，该存储池能力表中的该基本信息可包括该多个存储服务器中的每一存储服务器内的每一存储装置的装置信息，其中该装置信息可包括：存储装置种类(诸如HDD或SSD)、总容量(total size)、可用容量(free size)、存储空间数量(volume number)、IOPS...等。该一或多种优先权可由使用者预先定义。例如优先权最高到最低分别为：存储装置种类、IOPS和存储空间个数(例如完整存储空间的数量)。基于该一或多种优先权，处理电路112可依照优先权最高到最低去依序于该候选清单中过滤，以挑选出一个最符合的候选存储服务器。
于步骤652中，主存储服务器110(例如处理电路112)可检查步骤650的过滤运作是否完成。例如，该一或多种优先权可包括三种优先权，而步骤650与652所形成的循环可对应地执行三次。当第一次此循环时，处理电路112可依据存储装置种类(诸如HDD或SSD)来过滤该候选清单，以产生一第一过滤结果，其中有SSD的候选存储服务器可留下来、纳入该第一过滤结果，且没有SSD的候选存储服务器不纳入该第一过滤结果；第二次进入此循环时，处理电路112可依据IOPS来过滤(例如排序)该第一过滤结果，以产生一第二过滤结果，其中IOPS较高的候选存储服务器在前面，且IOPS较低的候选存储服务器在后面；第三次进入此循环时，处理电路112可依据存储空间个数来过滤该第二过滤结果，以产生一第三过滤结果，其中存储空间个数较高的候选存储服务器在前面，且存储空间个数较低的候选存储服务器在后面。于是，该第三过滤结果中的第一个候选存储服务器(位于最前面的候选存储服务器)可为找出的存储服务器。当该一或多种优先权中的每一种的过滤运作都完成了，进入步骤660；否则，进入步骤650，以继续进行过滤运作。
于步骤660中，主存储服务器110(例如处理电路112)可回复找出的存储服务器的信息。例如：找出的存储服务器可为存储服务器120_3。此状况下，处理电路112可指派存储服务器120_3中的某一存储区(诸如一SSD中的一存储区)作为该虚拟机碟。处理电路112可控制主存储服务器110发送一需求到存储服务器120_3以设置(set up)该虚拟机碟，且将此信息(诸如存储服务器120_3的联机信息、存储区VMR(0)的位置)回复给服务器SV(n0)。
依据某些实施例，在工作流程600中，一或多个步骤可以加入、修改或删除。
图7绘示图3所示的方法300于一实施例中的一群组(group)控制方案。假设存储服务器A、B、C与D可分别代表存储服务器120_3、120_4、120_5与120_2。基于地理位置分类信息{114_2,114_3,114_4,114_5}，主存储服务器110(例如处理电路112)可将存储服务器A、B、C与D区分为群组1与2。关于地理位置，存储服务器D和存储服务器A相距较远，而存储服务器B与C比较靠近存储服务器A。例如存储服务器A与B之间的传输时间、存储服务器A与C之间的传输时间以及存储服务器A与D之间的传输时间分别为10ms、20ms与50ms；以毫秒(millisecond(ms))为单位。主存储服务器110(例如处理电路112)可将多个复制版本分别存储于不同的群组，诸如群组1与2。当灾难发生时，不同的群组都受到影响的机率很低。因此，本发明的方法与装置可确保灾难发生时可以迅速地恢复虚拟机服务且维持预定的数据保护等级。
图8绘示图7所示的群组控制方案于一实施例中的复制(replication)结果。例如存储区R1与R2可分别代表存储区VMR(1)与VMR(2)。本实施例与前述实施例相仿的地方不再重复赘述。
图9绘示图3所示的方法300于一实施例中的一解除加入(dis-join)控制方案的工作流程900。当某一存储服务器失去联机时，主存储服务器110(例如处理电路112)可进行解除加入的相关控制。
于步骤910中，主存储服务器110(例如处理电路112)可检查是否有工作在该存储服务器。例如：在该存储服务器中的某一存储区已被指派为该虚拟机碟或一复制存储区的状况下，处理电路112可判断有工作在该存储服务器。当有工作在该存储服务器，进入步骤912；否则，进入步骤950。
于步骤912中，主存储服务器110(例如处理电路112)可检查该存储服务器是否用于该虚拟机的放置。当该存储服务器是用于该虚拟机的放置，进入步骤920；否则，进入步骤940。
于步骤920中，主存储服务器110(例如处理电路112)可寻找新的存储服务器，以尝试扩增该存储池的容量。
于步骤922中，主存储服务器110(例如处理电路112)可检查新的存储服务器是否存在。当新的存储服务器存在，进入步骤930；否则，进入步骤950。
于步骤930中，主存储服务器110(例如处理电路112)可传送新的存储服务器的信息至该主装置诸如服务器SV(n0)。
于步骤940中，主存储服务器110(例如处理电路112)可进行复制数量(replication count)检查流程。
于步骤950中，主存储服务器110(例如处理电路112)可从该存储池能力表清除失去联机的存储服务器的信息。
依据某些实施例，在工作流程900中，一或多个步骤可以加入、修改或删除。
图10绘示图3所示的方法300于一实施例中的一复制数量检查方案的工作流程1000。工作流程1000可作为步骤940的复制数量检查流程的例子。
于步骤1010中，主存储服务器110(例如处理电路112)可寻找新的地方，诸如新的存储区。由于图9所示实施例的该存储服务器已失去联机，故该存储服务器中的任何存储区也失去了。不论此失去的存储区是否曾被指派为该虚拟机碟或一复制存储区，处理电路112可尝试用该新的存储区取代此失去的存储区，以维持该复制数量(诸如步骤520所述的该保护等级所指出的个数CR)。
于步骤1012中，主存储服务器110(例如处理电路112)可检查步骤1010的寻找是否成功。当该寻找运作成功，进入步骤1020；否则，进入步骤1030。
于步骤1020中，主存储服务器110(例如处理电路112)可检查是否开始新的复制。例如处理电路112可指派该新的存储区，以尝试用新的存储区取代此失去的存储区，并尝试触发相关的副存储服务器开始新的复制。当侦测到已开始新的复制，进入步骤1040；否则，进入步骤1030。
于步骤1030中，主存储服务器110(例如处理电路112)可传送警告信息至该主装置诸如服务器SV(n0)。
于步骤1040中，主存储服务器110(例如处理电路112)可更新该存储池能力表。
依据某些实施例，在工作流程1000中，一或多个步骤可以加入、修改或删除。
依据某些实施例，图1所示的存储区VMR(0)、VMR(1)与VMR(2)的位置可以变化。例如：处理电路112可指派主存储服务器110的该一或多个存储装置中的一存储区作为该虚拟机碟，以供存储该虚拟机的虚拟机数据；此状况下，存储区VMR(0)可位于主存储服务器110的内。又例如：处理电路112可指派主存储服务器110的该一或多个存储装置中的一存储区作为该多个复制存储区中的一个，以供存储该多个复制版本中的一个；此状况下，存储区VMR(1)或VMR(2)可位于主存储服务器110的内。另外，除了地理位置分类信息{114_1,114_2,114_3,114_4,114_5,…}，处理电路112也可将主存储服务器110的地理位置分类信息存储于主存储服务器110的该一或多个存储装置，例如将它存储于地理位置分类信息表114。这些实施例与前述实施例相仿的地方不再重复赘述。
依据某些实施例，于步骤330中，该多个不同的存储服务器可包括一第一存储服务器(诸如存储服务器120_3)与一第二存储服务器(诸如存储服务器120_2与120_4中的任一个)，且存储区VMR(0)是位于该第一存储服务器。上述至少一部分存储服务器可包括该第一存储服务器、该第二存储服务器与一第三存储服务器(诸如存储服务器120_1与120_5)。主存储服务器110(例如处理电路112)可比较该第一存储服务器、该第二存储服务器与该第三存储服务器的地理位置分类信息，以产生一比较结果，其中该比较结果指出该第一存储服务器与该第二存储服务器之间的距离大于该第一存储服务器与该第三存储服务器之间的距离。主存储服务器110(例如处理电路112)可依据该比较结果，选择该第二存储服务器中的该另一存储区(诸如存储区VMR(1)与VMR(2)中的任一个)，而非选择该第三存储服务器中的任何存储区，以供存储步骤320中所述的该数据的该复制版本。这些实施例与前述实施例相仿的地方不再重复赘述。
关于产生地理位置分类信息的实施细节可以变化。依据某些实施例，当该多个存储服务器中的一存储服务器加入存储系统100时，主存储服务器110可依据一预定编程接口(predetermined programming interface)诸如地理位置应用编程接口(GeolocationApplication Programming Interface(API))，对一地理位置信息服务器进行通讯，以从该地理位置信息服务器取得地理位置信息。例如：此存储服务器可为存储服务器{120_1,120_2,120_3,120_4,120_5,…}中的某一存储服务器120_x，且此地理位置信息可为存储服务器120_x的DNS服务器的地理位置信息。另外，主存储服务器110可依据此地理位置信息自动地决定存储服务器120_x的地理位置分类信息。相仿地，当需要时，主存储服务器110可依据该预定编程接口对该地理位置信息服务器(或另一地理位置信息服务器)进行通讯，以从该地理位置信息服务器(或该另一地理位置信息服务器)取得主存储服务器110的DNS服务器的地理位置信息，且依据此地理位置信息自动地决定主存储服务器110的地理位置分类信息。依据某些实施例，该多个存储服务器中的一存储服务器的地理位置分类信息包括该存储服务器的一默认(preset)位置信息。于该存储服务器加入存储系统100时，主存储服务器110可提供一用户界面，以容许用户预先将该默认位置信息输入至存储系统100。例如：此存储服务器可为存储服务器{120_1,120_2,120_3,120_4,120_5,…}中的某一存储服务器120_x、或主存储服务器110。依据某些实施例，于该多个存储服务器中的一存储服务器加入存储系统100时，主存储服务器110可依据该存储服务器的一DNS服务器的地理位置信息自动地决定该存储服务器的地理位置分类信息。例如：此存储服务器可为存储服务器{120_1,120_2,120_3,120_4,120_5,…}中的某一存储服务器120_x、或主存储服务器110。依据某些实施例，于该多个存储服务器中的一存储服务器加入存储系统100时，主存储服务器110可依据该存储服务器的一地区设定(region setting)信息自动地决定该存储服务器的地理位置分类信息，其中该地区设定信息指出该存储服务器是位于对应于该地区设定信息的国家或地区。例如：此存储服务器可为存储服务器{120_1,120_2,120_3,120_4,120_5,…}中的某一存储服务器120_x、或主存储服务器110。这些实施例与前述实施例相仿的地方不再重复赘述。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种用来为多个虚拟机进行存储空间管理的方法，该方法是应用于一存储系统，该存储系统包括多个存储服务器，其特征在于，该方法包括：
接收关于该多个虚拟机中的任一虚拟机的一需求；
依据该需求决定该存储系统中的一存储区，以将该虚拟机的数据存储于该存储区，其中该存储区是指派给该虚拟机；
依据该多个存储服务器中的至少一部分存储服务器的地理位置分类信息，决定该存储系统中的另一存储区，其中该存储区和该另一存储区分别位于该至少一部分存储服务器中的多个不同的存储服务器；以及
将该数据的一复制版本存储于该另一存储区。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该多个存储服务器中的每一存储服务器的地理位置分类信息指出该存储服务器的位置的分类信息。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，该存储服务器的地理位置分类信息包括该存储服务器的一域名系统服务器的地理位置信息。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该多个存储服务器中的一存储服务器的地理位置分类信息包括该存储服务器的一默认位置信息；以及该方法还包括：
于该存储服务器加入该存储系统时，提供一用户界面，以容许一用户预先将该默认位置信息输入至该存储系统。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
于该多个存储服务器中的一存储服务器加入该存储系统时，依据该存储服务器的一域名系统服务器的地理位置信息自动地决定该存储服务器的地理位置分类信息。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
于该多个存储服务器中的一存储服务器加入该存储系统时，依据该存储服务器的一地区设定信息自动地决定该存储服务器的地理位置分类信息，其中该地区设定信息指出该存储服务器是位于对应于该地区设定信息的国家或地区。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该多个不同的存储服务器包括一第一存储服务器与一第二存储服务器，且该存储区和该另一存储区分别位于该第一存储服务器与该第二存储服务器；该至少一部分存储服务器包括该第一存储服务器、该第二存储服务器与一第三存储服务器；以及该至少一部分存储服务器的地理位置分类信息指出该第一存储服务器与该第二存储服务器之间的距离大于该第一存储服务器与该第三存储服务器之间的距离。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该多个不同的存储服务器包括一第一存储服务器与一第二存储服务器，且该存储区是位于该第一存储服务器；该至少一部分存储服务器包括该第一存储服务器、该第二存储服务器与一第三存储服务器；以及依据该多个存储服务器中的该至少一部分存储服务器的地理位置分类信息决定该存储系统中的该另一存储区的步骤还包括：
比较该第一存储服务器、该第二存储服务器与该第三存储服务器的地理位置分类信息，以产生一比较结果，其中该比较结果指出该第一存储服务器与该第二存储服务器之间的距离大于该第一存储服务器与该第三存储服务器之间的距离；以及
依据该比较结果，选择该第二存储服务器中的该另一存储区，而非选择该第三存储服务器中的任何存储区，以供存储该数据的该复制版本。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
于该多个存储服务器中的一存储服务器加入该存储系统时，依据一预定编程接口，对一地理位置信息服务器进行通讯，以从该地理位置信息服务器取得地理位置信息；以及
依据该地理位置信息自动地决定该存储服务器的地理位置分类信息。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该地理位置信息代表该存储服务器的一域名系统服务器的地理位置信息。
11.一种用来为多个虚拟机进行存储空间管理的装置，该装置是应用于一存储系统，该存储系统包括多个存储服务器，其特征在于，该装置包括：
一主存储服务器，其是该多个存储服务器中的一个，用来管理该存储系统，其中该主存储服务器进行下列运作：
接收关于该多个虚拟机中的任一虚拟机的一需求；
依据该需求决定该存储系统中的一存储区，以将该虚拟机的数据存储于该存储区，其中该存储区是指派给该虚拟机；
依据该多个存储服务器中的至少一部分存储服务器的地理位置分类信息，决定该存储系统中的另一存储区，其中该存储区和该另一存储区分别位于该至少一部分存储服务器中的多个不同的存储服务器；以及
控制该存储系统将该数据的一复制版本存储于该另一存储区。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，该多个存储服务器中的每一存储服务器的地理位置分类信息指出该存储服务器的位置的分类信息。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，该存储服务器的地理位置分类信息包括该存储服务器的一域名系统服务器的地理位置信息。
14.如权利要求11所述的装置，其特征在于，该多个存储服务器中的一存储服务器的地理位置分类信息包括该存储服务器的一默认位置信息；以及于该存储服务器加入该存储系统时，该主存储服务器提供一用户界面，以容许一用户预先将该默认位置信息输入至该存储系统。
15.如权利要求11所述的装置，其特征在于，于该多个存储服务器中的一存储服务器加入该存储系统时，该主存储服务器依据该存储服务器的一域名系统服务器的地理位置信息自动地决定该存储服务器的地理位置分类信息。
16.如权利要求11所述的装置，其特征在于，于该多个存储服务器中的一存储服务器加入该存储系统时，该主存储服务器依据该存储服务器的一地区设定信息自动地决定该存储服务器的地理位置分类信息，其中该地区设定信息指出该存储服务器是位于对应于该地区设定信息的国家或地区。
17.如权利要求11所述的装置，其特征在于，该多个不同的存储服务器包括一第一存储服务器与一第二存储服务器，且该存储区和该另一存储区分别位于该第一存储服务器与该第二存储服务器；该至少一部分存储服务器包括该第一存储服务器、该第二存储服务器与一第三存储服务器；以及该至少一部分存储服务器的地理位置分类信息指出该第一存储服务器与该第二存储服务器之间的距离大于该第一存储服务器与该第三存储服务器之间的距离。
18.如权利要求11所述的装置，其特征在于，该多个不同的存储服务器包括一第一存储服务器与一第二存储服务器，且该存储区是位于该第一存储服务器；该至少一部分存储服务器包括该第一存储服务器、该第二存储服务器与一第三存储服务器；该主存储服务器比较该第一存储服务器、该第二存储服务器与该第三存储服务器的地理位置分类信息，以产生一比较结果，其中该比较结果指出该第一存储服务器与该第二存储服务器之间的距离大于该第一存储服务器与该第三存储服务器之间的距离；以及该主存储服务器依据该比较结果，选择该第二存储服务器中的该另一存储区，而非选择该第三存储服务器中的任何存储区，以供存储该数据的该复制版本。
19.如权利要求11所述的装置，其特征在于，于该多个存储服务器中的一存储服务器加入该存储系统时，该主存储服务器依据一预定编程接口，对一地理位置信息服务器进行通讯，以从该地理位置信息服务器取得地理位置信息；以及该主存储服务器依据该地理位置信息自动地决定该存储服务器的地理位置分类信息。
20.如权利要求11所述的装置，其特征在于，该地理位置信息代表该存储服务器的一域名系统服务器的地理位置信息。
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