CN111857553A - 管理盘阵列的方法、装置和计算机程序产品 - Google Patents

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Abstract

本公开的实施例涉及用于管理盘阵列的方法、装置和计算机程序产品。一种用于管理盘阵列的方法包括：从基于多个盘而构建的一个或多个盘阵列中确定要被执行条带重建的目标盘阵列，目标盘阵列与不同盘上的多个盘切片相关联并且包括要被重建的条带，该条带包括位于多个盘切片中的多个区段；从多个盘切片中确定要被执行数据迁移的第一盘切片，多个区段中的第一区段位于第一盘切片中；在多个盘上分配用于存储来自第一盘切片的数据的第二盘切片；以及通过将第一盘切片中的第一区段中的数据迁移至第二盘切片中，来重建该条带。本公开的实施例能够显著地降低条带重建过程中的输入/输出操作的数量，同时避免存储空间的浪费。

Description

管理盘阵列的方法、装置和计算机程序产品
技术领域
本公开的实施例总体涉及数据存储领域，具体涉及用于管理盘阵列的方法、装置和计算机程序产品。
背景技术
在现代存储系统中，通常从不同存储盘中分配多个盘切片以组合成盘阵列(例如，独立冗余磁盘阵列，RAID)。在为用户提供存储服务时，通常进一步在盘阵列上创建逻辑存储单元，以供用户使用。当盘阵列中的某个盘的磨损程度较高而即将发生故障时，或者当新盘加入到存储系统中时，通常需要执行条带重建(restripe)操作，以将数据从磨损程度较高的盘转移到磨损程度较低的盘上，从而使整个盘阵列中的各个盘的磨损程度保持平衡。
发明内容
本公开的实施例提供了用于管理盘阵列的方法、装置和计算机程序产品。
在本公开的第一方面，提供了一种用于管理盘阵列的方法。该方法包括：从基于多个盘而构建的一个或多个盘阵列中确定要被执行条带重建的目标盘阵列，目标盘阵列与不同盘上的多个盘切片相关联并且包括要被重建的条带，该条带包括位于多个盘切片中的多个区段；从多个盘切片中确定要被执行数据迁移的第一盘切片，多个区段中的第一区段位于第一盘切片中；在多个盘上分配用于存储来自第一盘切片的数据的第二盘切片；以及通过将第一盘切片中的第一区段中的数据迁移至第二盘切片中，来重建该条带。
在本公开的第二方面，提供了一种用于管理盘阵列的装置。该装置包括至少一个处理单元和至少一个存储器。至少一个存储器被耦合到至少一个处理单元并且存储用于由至少一个处理单元执行的指令。该指令当由至少一个处理单元执行时使得装置执行动作，该动作包括：从基于多个盘而构建的一个或多个盘阵列中确定要被执行条带重建的目标盘阵列，目标盘阵列与不同盘上的多个盘切片相关联并且包括要被重建的条带，该条带包括位于多个盘切片中的多个区段；从多个盘切片中确定要被执行数据迁移的第一盘切片，多个区段中的第一区段位于第一盘切片中；在多个盘上分配用于存储来自第一盘切片的数据的第二盘切片；以及通过将第一盘切片中的第一区段中的数据迁移至第二盘切片中，来重建该条带。
在本公开的第三方面，提供了一种计算机程序产品。该计算机程序产品被有形地存储在非瞬态计算机存储介质中并且包括机器可执行指令。该机器可执行指令在由设备执行时使该设备执行根据本公开的第一方面所描述的方法的任意步骤。
提供发明内容部分是为了以简化的形式来介绍对概念的选择，它们在下文的具体实施方式中将被进一步描述。发明内容部分无意标识本公开的关键特征或必要特征，也无意限制本公开的范围。
附图说明
通过结合附图对本公开示例性实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了传统方案中的条带重建的示意图；
图2示出了本公开的实施例能够在其中被实现的示例存储系统的框图；
图3示出了根据本公开的实施例的条带重建的示意图；
图4示出了根据本公开的实施例的示例过程的示意图；
图5示出了根据本公开的实施例的示例方法的流程图；以及
图6示出了可以用来实施本公开内容的实施例的示例设备的示意性框图。
在各个附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施例。虽然附图中显示了本公开的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括，即“包括但不限于”。除非特别申明，术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。
如上所述，在现代存储系统中，通常从不同存储盘中分配多个盘切片以组合成盘阵列(例如，RAID)。在为用户提供存储服务时，通常进一步在盘阵列上创建逻辑存储单元(例如，LUN)，以供用户使用。盘阵列通常包括多个条带(stripe)，每个条带包括多个区段(extent)。例如，一个RAID条带通常可以包括用于存储用户数据的数据区段(data extent)和用于存储校验信息的校验区段(parity extent)。以具有4D+1P布局的RAID 5为例，其中每个条带可以包括4个数据区段(即“4D”)和1个校验区段(即“1P”)。
当盘阵列中的某个盘的磨损程度较高而即将发生故障时，或者当新盘加入到存储系统中时，通常需要执行条带重建(restripe)操作，以将数据从磨损程度较高的盘转移到磨损程度较低或者新加入的盘上，从而使整个盘阵列中的盘的磨损程度保持平衡。
在传统方案中，为了执行条带重建操作，通常会基于一组新的盘切片来创建新的盘阵列，从而将来自原有盘阵列的数据全部迁移至新的盘阵列。
图1示出了传统方案中的条带重建的示意图。图1示出了多个盘111、112……117，其中盘阵列120基于盘111、112、113、114和115中的盘切片而被构建。盘阵列120可以包括多个条带，例如如图1所示的条带121。例如，当盘111的磨损程度超过阈值磨损程度时，为了预防盘110-1发生故障而导致的数据不可用或数据丢失，可以执行条带重建操作。如图1所示，为了执行条带重建操作，可以基于除了盘111之外的盘112、113……117中的一组新的盘切片来构建新的盘阵列130。通过将条带121中的数据迁移至盘阵列130中的对应条带131中，能够使得盘阵列中的各个盘的磨损程度保持平衡。例如，当条带重建完成以后，盘111可以被禁用。
从如图1所示的示例能够看出，在传统方案中，为了实现条带重建，需要创建新的盘阵列，以将原有盘阵列中的数据迁移至新的盘阵列中。这将导致大量的输入/输出(I/O)操作。同时，新盘阵列的创建还会导致盘阵列与物理地址空间之间的映射信息、以及盘阵列与逻辑地址空间之间的映射信息需要被修改。对这些映射信息的修改也将产生大量的I/O操作。
在某些情况下，例如当多个盘中的存储空间几乎都被占用的情况下，新的盘阵列可能无法被创建。一些传统方案预先在多个盘中预留一定空间以用于新盘阵列的创建，这将导致存储空间的浪费。因为，被预留的存储空间将始终无法被用来服务任何用户期望的I/O操作。
此外，当需要针对多个盘阵列执行条带重建操作时，为了提高执行效率，通常期望能够并行地执行这些操作。然而，通过创建新盘阵列来执行条带重建操作将限制被并行执行的条带重建操作的数量。例如，如果期望同时针对10个盘阵列执行条带重建操作，将需要创建10个新的盘阵列。在条带重建期间，原有的10个盘阵列将被锁定，这导致原有的10个盘阵列和新创建的10个盘阵列都无法服务于写I/O操作，从而极大地影响存储系统的性能。
本公开的实施例提出了一种用于管理盘阵列的方案，以解决上述问题和其他潜在问题中的一个或多个。在执行条带重建时，该方案仅将盘阵列中的某个盘上的盘切片中的数据迁移至在其他盘上分配的盘切片中，而无须创建新的盘阵列。因此，该方案能够避免大量的数据迁移操作，也避免了对盘阵列与逻辑地址空间之间的映射信息的修改。以此方式，该方案能够显著地降低条带重建过程中的I/O操作的数量，同时避免存储空间的浪费。此外，该方案还有助于提高被并行执行的条带重建操作的数量，从而提高存储系统的性能。
以下将进一步结合附图来详细描述本公开的实施例。图2示出了本公开的实施例能够在其中被实现的示例存储系统200的框图。应当理解，仅出于示例性的目的描述存储系统200的结构，而不暗示对于本公开的范围的任何限制。例如，本公开的实施例还可以被应用到与存储系统200不同的系统或环境中。
如图2所示，系统200可以包括存储管理器210和存储资源池220。存储资源池220可以包括多个盘221、222……227。尽管在图1中仅示出7个盘，然而应当理解，这仅仅出于示例的目的，而无意于暗示对于本公开的范围的任何限制。在一些实施例中，存储资源池220可以包括更多或更少的盘。在此所述的“盘”可以指代任何目前已知或者将来开发的非易失性存储介质，例如磁盘、光盘、或固态盘(SSD)等等。
存储管理器210可以被配置为管理存储资源池220。如图2所示，存储管理器210例如可以包括逻辑空间管理单元211、映射单元212和盘阵列管理单元213。应当理解，在图2中仅出于示例的目的示出存储管理器210的结构，而不暗示对于本公开的范围的任何限制。在一些实施例中，存储管理器210可以利用不同的结构来实现，例如其可以包括图2中未示出的单元或者省略图2中所示出的某些单元。
在一些实施例中，盘阵列管理单元213可以将存储资源池220中的每个盘划分成多个固定大小的盘切片(例如，每个盘切片可以为4GB大小)。盘阵列管理单元213可以将不同盘上的多个盘切片组织成盘阵列。例如，如图2所示，盘阵列管理单元213可以将盘221上的盘切片231、盘222上的盘切片232、盘223上的盘切片233、盘224上的盘切片234和盘225上的盘切片235组织成盘阵列240(例如，具有4D+1P布局的RAID 5)。盘阵列240可以包括一个或多个条带，例如如图2所示的条带241。每个条带的大小可以是固定大小，例如2MB。在一些实施例中，盘阵列管理单元213可以维护盘阵列240与多个盘221、222……227之间的映射信息(也称为，盘阵列240的元数据)。例如，由盘阵列管理单元213维护的元数据可以指示盘阵列240与盘221上的盘切片231、盘222上的盘切片232、盘223上的盘切片233、盘224上的盘切片234和盘225上的盘切片235相关联。
在一些实施例中，映射单元212被配置为实现从物理地址空间到逻辑地址空间之间的映射。例如，映射单元212可以将基于多个盘221、222……227而构建的一个或多个盘阵列(例如，盘阵列240)映射到逻辑地址空间，以向逻辑空间管理单元211开放。在一些实施例中，逻辑空间管理单元211可以使用由映射单元212开放的逻辑地址空间。例如，逻辑空间管理单元211可以在逻辑地址空间上创建逻辑存储单元(例如，LUN)，以供用户或上层应用使用。此外，映射单元212可以维护盘阵列与逻辑地址空间之间的映射信息(也称为元数据)。例如，由映射单元212维护的元数据可以指示盘阵列240与哪些逻辑存储单元相关联，以及盘阵列240中的哪些条带被用户使用等等。
图3示出了根据本公开的实施例的条带重建的示意图。图3中示出了如图2所示的多个盘221、222……227，以及基于盘221上的盘切片231、盘222上的盘切片232、盘223上的盘切片233、盘224上的盘切片234和盘225上的盘切片235而构建的盘阵列240。
在一些实施例中，例如，当盘221的磨损程度超过阈值磨损程度时或者当盘221的I/O负载水平超过阈值I/O负载水平时，为了预防盘110-1发生故障而导致的数据不可用或数据丢失，可以对盘阵列240执行条带重建操作。如图3所示，盘阵列240例如可以包括被用户使用的条带241，条带241包括盘切片231中的区段311、盘切片232中的区段312、盘切片233中的区段313、盘切片234中的区段314和盘切片235中的区段315。
在一些实施例中，为了执行条带重建操作，可以在除了盘111之外的盘112、113……117中分配新的盘切片，以用于存储来自盘111上的盘切片231(本文中也称为“第一盘切片”)中的数据。如图3所示，例如在盘227上分配了新的盘切片331(本文中也称为“第二盘切片”)，以用于存储来自第一盘切片231中的数据。针对盘阵列240中被用户使用的条带241，可以将条带241中的区段311(也即，位于第一盘切片231中的区段)中的数据迁移至第二盘切片331中的对应位置321，以实现对条带241的重建。
在一些实施例中，当盘阵列240中存在被用户使用的多个条带时，可以针对多个条带中的每个条带执行上述操作，从而完成针对盘阵列240的条带重建操作。在一些实施例中，当针对盘阵列240的条带重建操作完成时，盘221中的盘切片231所占用的存储空间可以被释放。附加地或备选地，盘221也可以被禁用或者从存储资源池220中被移除。
图4示出了根据本公开的实施例的用于管理盘阵列的示例过程400的示意图。例如，过程400涉及如图2所示的盘阵列管理单元213和映射单元212。应当理解，过程400还可以包括未示出的附加动作和/或可以省略所示出的动作，本公开的范围在此方面不受限制。以下将结合图3来详细描述过程400。
如图4所示，盘阵列管理单元213从基于多个盘221、222……227而构建的一个或多个盘阵列中确定402要被执行条带重建的目标盘阵列。
在一些实施例中，盘阵列管理单元213可以从多个盘221、222……227中选择其磨损程度超过阈值磨损程度的盘(例如，盘221)，并且将基于该盘而构建的盘阵列(例如，盘阵列240)选择作为目标盘阵列。备选地，在一些实施例中，存储管理器210可以从多个盘221、222……227中选择其I/O负载水平超过阈值I/O负载水平的盘(例如，盘221)，并且将基于该盘而构建的盘阵列(例如，盘阵列240)选择作为目标盘阵列。备选地，在一些实施例中，当新盘被加入到存储资源池220中时，存储管理器210可以从已经用于构建盘阵列的盘(例如，盘221、222、223、224和225)中选择具有最高磨损程度或最大I/O负载水平的盘(例如，盘221)，并且将基于该盘而构建的盘阵列(例如，盘阵列240)选择作为目标盘阵列。
在一些实施例中，目标盘阵列可以与不同盘上的多个盘切片相关联。例如，如图2所示，目标盘阵列240与盘221上的盘切片231、盘222上的盘切片232、盘223上的盘切片233、盘224上的盘切片234和盘225上的盘切片235相关联。此外，目标盘阵列240可以包括一个或多个条带，例如如图2所示的条带241。条带241例如可以包括盘切片231中的区段311、盘切片232中的区段312、盘切片233中的区段313、盘切片234中的区段314和盘切片235中的区段315。
如图4所示，盘阵列管理单元213可以从多个盘切片231、232、233、234和235中确定404要被执行数据迁移的第一盘切片。
在一些实施例中，例如，盘阵列管理单元213可以将多个盘切片231、232、233、234和235中位于盘221(也即，具有较高磨损程度或较高I/O负载水平的盘)上的盘切片231确定为要被执行数据迁移的第一盘切片。
如图4所示，盘阵列管理单元213可以在多个盘221、222……227上分配406用于存储来自第一盘切片231的数据的第二盘切片。
在一些实施例中，盘阵列管理单元213可以从多个盘221、222……227中选择不同于盘221(本文也称为“第一盘”)的另一盘(本文也称为“第二盘”)，例如盘227。附加地或者备选地，在一些实施例中，所选择的第二盘的磨损程度可以低于第一盘的磨损程度。附加地或者备选地，在一些实施例中，所选择的第二盘的I/O负载水平可以低于第一盘的I/O负载水平。在一些实施例中，盘阵列管理单元213可以在选择的第二盘227上分配第二盘切片，例如盘切片331，以用于存储来自第一盘切片231中的数据。
在一些实施例中，盘阵列管理单元213还可以获取盘阵列240的元数据，该元数据例如指示盘阵列240与多个盘切片231、232、233、234和235相关联。响应于第二盘切片331被分配，盘阵列管理单元213可以修改该元数据，以指示盘阵列240与所分配的盘切片331相关联。
如图4所示，响应于第二盘切片331被分配，盘阵列管理单元213可以向映射单元212发送408消息，以通知映射单元212针对盘阵列240执行条带重建操作。
响应于从盘阵列管理单元213接收到该消息，映射单元212可以从盘阵列240所包括的一个或多个条带中确定410被用户使用的条带。在一些实施例中，映射单元212可以基于其所维护的元数据来确定盘阵列240中的哪些条带被用户使用。在此假设所确定的条带为条带241。映射单元212可以向盘阵列管理单元212发送412命令，以指示盘阵列管理单元212将条带241中位于第一盘切片231中的数据迁移至第二盘切片331中的对应位置处。
响应于接收到来自映射单元212的命令，盘阵列管理单元212可以将条带241中位于第一盘切片231中的区段311中的数据迁移414至第二盘切片331中的对应位置321处，以完成条带241的重建。当盘阵列240中存在被用户使用的多个条带时，动作410～414可以被多次执行，直到被用户使用的所有条带的重建完成。
如图4所示，当盘阵列240中被用户使用的所有条带的重建被执行之后，映射单元212可以向盘阵列管理单元213发送416消息，以向盘阵列管理单元213通知针对盘阵列240的条带重建操作完成。
响应于从映射单元212接收到针对盘阵列240的条带重建操作完成的消息，盘阵列管理单元213可以释放418第一盘切片231所占用的存储空间。附加地或备选地，盘阵列管理单元213可以进一步修改盘阵列240的元数据，以指示盘阵列240与第一盘切片231解除关联。
通过以上描述能够看出，在执行条带重建操作中，本公开的实施例不涉及盘阵列的创建，因此映射单元无须针对条带重建操作所涉及的每个条带维护其元数据(即，该条带与逻辑地址空间之间的映射信息)。盘阵列管理单元仅需要两次修改盘阵列的元数据(即，盘阵列与物理盘之间的映射信息)：一次是在第二盘切片被分配时，另一次是在条带的重建完成时(也即，第一盘切片与盘阵列解除关联时)。在条带重建操作中，映射单元无须读取任何数据，盘阵列管理单元负责将数据从第一盘切片迁移至第二盘切片。映射单元不需要对盘阵列进行锁定操作，也即在针对盘阵列执行条带重建的过程中，该盘阵列仍然能够服务于用户I/O操作。
表1示出了传统方案在条带重建过程中的I/O操作数目(表1中称为“数目A”)和本公开的实施例在条带重建过程中的I/O操作数目(表1中称为“数目B”)的对比。
表1
Figure BDA0002046572000000101
从表1可以看出，传统方案在条带重建过程中的I/O操作数目为5～36(针对一个条带)；而本公开的实施例在条带重建过程中的I/O操作数目始终为2(即，1次读操作和1次写操作)。由此可见，本公开的实施例能够显著地降低条带重建过程中的I/O操作的数量。
图5示出了根据本公开的实施例的用于管理盘阵列的示例方法500的流程图。例如，方法500可以由如图2所示的存储管理器210来执行。应当理解，方法500还可以包括未示出的附加动作和/或可以省略所示出的动作，本公开的范围在此方面不受限制。
在框510处，存储管理器210从基于多个盘而构建的一个或多个盘阵列中确定要被执行条带重建的目标盘阵列，目标盘阵列与不同盘上的多个盘切片相关联并且包括要被重建的条带，该条带包括位于多个盘切片中的多个区段。
在框520处，存储管理器210从多个盘切片中确定要被执行数据迁移的第一盘切片，多个区段中的第一区段位于第一盘切片中。
在一些实施例中，存储管理器210可以从多个盘中选择磨损程度超过阈值磨损程度的盘，并且将一个或多个盘阵列中至少基于该盘而构建的盘阵列选择作为目标盘阵列。
在一些实施例中，存储管理器210可以从多个盘中选择选择输入/输出负载水平超过阈值负载水平的盘，并且将一个或多个盘阵列中至少基于该盘而构建的盘阵列选择作为目标盘阵列。
在一些实施例中，存储管理器210可以将多个盘切片中位于该盘上的盘切片确定为第一盘切片。
在框530处，存储管理器210在多个盘上分配用于存储来自第一盘切片的数据的第二盘切片。
在一些实施例中，第一盘切片位于多个盘中的第一盘上。存储管理器210可以从多个盘中选择与第一盘不同的第二盘，并且在第二盘上分配第二盘切片。
在一些实施例中，第一盘具有第一磨损程度。存储管理器210可以从多个盘中选择具有第二磨损程度的第二盘，其中第二磨损程度低于第一磨损程度。
在一些实施例中，第一盘具有第一输入/输出负载水平。存储管理器210可以从多个盘中选择具有第二输入/输出负载水平的第二盘，其中第二输入/输出负载水平低于第一输入/输出负载水平。
在框540处，存储管理器210通过将第一盘切片中的第一区段中的数据迁移至第二盘切片中，来重建该条带。
在一些实施例中，存储管理器210可以确定第一区段在第一盘切片中的第一位置。存储管理器210可以基于第一位置，确定第二盘切片中用于存储第一区段中的数据的第二位置。存储管理器210可以将数据从第一盘切片中的第一位置迁移至第二盘切片中的第二位置。
在一些实施例中，存储管理器210还可以获取目标盘阵列的元数据，该元数据指示目标盘阵列与多个盘切片相关联。在一些实施例中，响应于第二盘切片被分配，存储管理器210可以更新该元数据，以指示目标盘阵列与第二盘切片相关联。在一些实施例中，响应于条带的重建完成，存储管理器210可以更新该元数据，以指示目标盘阵列与第一盘切片解除关联。
图6示出了可以用来实施本公开内容的实施例的示例设备600的示意性框图。例如，如图2所示的存储管理器210可以由设备600实施。如图6所示，设备600包括中央处理单元(CPU)601，其可以根据存储在只读存储器(ROM)602中的计算机程序指令或者从存储单元608加载到随机访问存储器(RAM)603中的计算机程序指令，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 603中，还可存储设备600操作所需的各种程序和数据。CPU 601、ROM 602以及RAM603通过总线604彼此相连。输入/输出(I/O)接口605也连接至总线604。
设备600中的多个部件连接至I/O接口605，包括：输入单元606，例如键盘、鼠标等；输出单元607，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元608，例如磁盘、光盘等；以及通信单元609，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元609允许设备600通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
上文所描述的各个过程和处理，例如过程400和/或方法500，可由处理单元601执行。例如，在一些实施例中，过程400和/或方法500可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元608。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 602和/或通信单元609而被载入和/或安装到设备600上。当计算机程序被加载到RAM 603并由CPU 601执行时，可以执行上文描述的过程400和/或方法500的一个或多个动作。
本公开可以是方法、装置、系统和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于执行本公开的各个方面的计算机可读程序指令。
计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：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)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。
这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。
用于执行本公开操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令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)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本公开的各个方面。
这里参照根据本公开实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各个方面。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，都可以由计算机可读程序指令实现。
这些计算机可读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单元，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理单元执行时，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。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。
也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。
附图中的流程图和框图显示了根据本公开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、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令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。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。
以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (21)

1.一种用于管理盘阵列的方法，包括：
从基于多个盘而构建的一个或多个盘阵列中确定要被执行条带重建的目标盘阵列，所述目标盘阵列与不同盘上的多个盘切片相关联并且包括要被重建的条带，所述条带包括位于所述多个盘切片中的多个区段；
从所述多个盘切片中确定要被执行数据迁移的第一盘切片，所述多个区段中的第一区段位于所述第一盘切片中；
在所述多个盘上分配用于存储来自所述第一盘切片的数据的第二盘切片；以及
通过将所述第一盘切片中的所述第一区段中的数据迁移至所述第二盘切片中，来重建所述条带。
2.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述目标盘阵列包括：
从所述多个盘中选择磨损程度超过阈值磨损程度的盘；以及
将所述一个或多个盘阵列中至少基于所述盘而构建的盘阵列选择作为所述目标盘阵列。
3.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述目标盘阵列包括：
从所述多个盘中选择输入/输出负载水平超过阈值负载水平的盘；以及
将所述一个或多个盘阵列中至少基于所述盘而构建的盘阵列选择作为所述目标盘阵列。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其中确定所述第一盘切片包括：
将所述多个盘切片中位于所述盘上的盘切片确定为所述第一盘切片。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一盘切片位于所述多个盘中的第一盘上，并且分配所述第二盘切片包括：
从所述多个盘中选择与所述第一盘不同的第二盘；以及
在所述第二盘上分配所述第二盘切片。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述第一盘具有第一磨损程度，并且选择所述第二盘包括：
从所述多个盘中选择具有第二磨损程度的所述第二盘，所述第二磨损程度低于所述第一磨损程度。
7.根据权利要求5所述的方法，其中所述第一盘具有第一输入/输出负载水平，并且选择所述第二盘包括：
从所述多个盘中选择具有第二输入/输出负载水平的所述第二盘，所述第二输入/输出负载水平低于所述第一输入/输出负载水平。
8.根据权利要求1所述的方法，其中将所述第一盘切片中的所述第一区段中的数据迁移至所述第二盘切片中包括：
确定所述第一区段在所述第一盘切片中的第一位置；
基于所述第一位置，确定所述第二盘切片中用于存储所述第一区段中的数据的第二位置；以及
将所述数据从所述第一盘切片中的所述第一位置迁移至所述第二盘切片中的所述第二位置处。
9.根据权利要求1所述的方法，还包括：
获取所述目标盘阵列的元数据，所述元数据指示所述目标盘阵列与所述多个盘切片相关联；以及
响应于所述第二盘切片被分配，更新所述元数据以指示所述目标盘阵列与所述第二盘切片相关联。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括：
响应于所述条带的所述重建完成，更新所述元数据以指示所述目标盘阵列与所述第一盘切片解除关联。
11.一种用于管理盘阵列的装置，包括：
至少一个处理单元；
至少一个存储器，所述至少一个存储器被耦合到所述至少一个处理单元并且存储用于由所述至少一个处理单元执行的指令，所述指令当由所述至少一个处理单元执行时，使得所述装置执行动作，所述动作包括：
从基于多个盘而构建的一个或多个盘阵列中确定要被执行条带重建的目标盘阵列，所述目标盘阵列与不同盘上的多个盘切片相关联并且包括要被重建的条带，所述条带包括位于所述多个盘切片中的多个区段；
从所述多个盘切片中确定要被执行数据迁移的第一盘切片，所述多个区段中的第一区段位于所述第一盘切片中；
在所述多个盘上分配用于存储来自所述第一盘切片的数据的第二盘切片；以及
通过将所述第一盘切片中的所述第一区段中的数据迁移至所述第二盘切片中，来重建所述条带。
12.根据权利要求11所述的装置，其中确定所述目标盘阵列包括：
从所述多个盘中选择磨损程度超过阈值磨损程度的盘；以及
将所述一个或多个盘阵列中至少基于所述盘而构建的盘阵列选择作为所述目标盘阵列。
13.根据权利要求11所述的装置，其中确定所述目标盘阵列包括：
从所述多个盘中选择输入/输出负载水平超过阈值负载水平的盘；以及
将所述一个或多个盘阵列中至少基于所述盘而构建的盘阵列选择作为所述目标盘阵列。
14.根据权利要求12或13所述的装置，其中确定所述第一盘切片包括：
将所述多个盘切片中位于所述盘上的盘切片确定为所述第一盘切片。
15.根据权利要求11所述的装置，其中所述第一盘切片位于所述多个盘中的第一盘上，并且分配所述第二盘切片包括：
从所述多个盘中选择与所述第一盘不同的第二盘；以及
在所述第二盘上分配所述第二盘切片。
16.根据权利要求15所述的装置，其中所述第一盘具有第一磨损程度，并且选择所述第二盘包括：
从所述多个盘中选择具有第二磨损程度的所述第二盘，所述第二磨损程度低于所述第一磨损程度。
17.根据权利要求15所述的装置，其中所述第一盘具有第一输入/输出负载水平，并且选择所述第二盘包括：
从所述多个盘中选择具有第二输入/输出负载水平的所述第二盘，所述第二输入/输出负载水平低于所述第一输入/输出负载水平。
18.根据权利要求11所述的装置，其中将所述第一盘切片中的所述第一区段中的数据迁移至所述第二盘切片中包括：
确定所述第一区段在所述第一盘切片中的第一位置；
基于所述第一位置，确定所述第二盘切片中用于存储所述第一区段中的数据的第二位置；以及
将所述数据从所述第一盘切片中的所述第一位置迁移至所述第二盘切片中的所述第二位置处。
19.根据权利要求11所述的装置，其中所述动作还包括：
获取所述目标盘阵列的元数据，所述元数据指示所述目标盘阵列与所述多个盘切片相关联；以及
响应于所述第二盘切片被分配，更新所述元数据以指示所述目标盘阵列与所述第二盘切片相关联。
20.根据权利要求19所述的装置，其中所述动作还包括：
响应于所述条带的所述重建完成，更新所述元数据以指示所述目标盘阵列与所述第一盘切片解除关联。
21.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品被有形地存储在非瞬态计算机存储介质中并且包括机器可执行指令，所述机器可执行指令在由设备执行时使所述设备执行根据权利要求1-10中的任一项所述的方法。
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