CN112558874B - 数据销毁方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种数据销毁方法及装置，应用于存储设备包括的LUN，LUN对应从至少一个RAID中为其分配的至少一个物理块。该方法包括：LUN获取各物理块的销毁状态；针对销毁状态为待销毁的第一物理块，向第一物理块所属RAID下发销毁命令，以使RAID对第一物理块中的已有数据进行销毁。由于物理块为地址连续的物理空间，因此，可实现满条带写，减少RAID算法的回读开销，进而提升销毁效率。且既使RAID成员盘为机械盘，由于在连续物理空间上寻址，因此，其寻址效率较高，亦可达到提升数据销毁效率的效果。

Description

数据销毁方法及装置

技术领域

本申请涉及存储技术领域，尤其涉及一种数据销毁方法及装置。

背景技术

当逻辑单元号(英文：Logical Unit Number，缩写：LUN)中用户数据不再使用时，可通过写入销毁数据覆盖已有数据，使已有数据无法被恢复。即，通过销毁已有数据，保证已有数据的安全性。

在写入销毁数据时，通常按照LUN的逻辑地址顺序下发写命令。由于LUN的逻辑空间与独立冗余磁盘阵列(英文：Redundant Array of Independent Disks，缩写：RAID)的物理空间按照映射粒度(比如，8KB)随机映射，因此，逻辑地址连续，并不代表对应物理地址连续。

当RAID接收到物理地址不连续的多个写命令时，RAID无法采用高效写入方式(比如，满条带写)来提升写入效率，且会增加RAID算法的回读开销。此外，如果RAID的成员盘为机械盘，还会增加寻址开销。这些都会影响数据销毁效率。

发明内容

有鉴于此，本申请提出一种数据销毁方法及装置，用以提升数据销毁效率。

为实现上述申请目的，本申请提供了如下技术方案：

第一方面，本申请提供一种LUN销毁方法，应用于存储设备包括的LUN，所述LUN对应从至少一个RAID中为其分配的至少一个物理块，所述方法包括：

获取各物理块的销毁状态；

针对销毁状态为待销毁的第一物理块，向第一物理块所属RAID下发销毁命令，以使所述RAID对第一物理块中的已有数据进行销毁。

可选的，所述针对销毁状态为待销毁的第一物理块，向第一物理块所属RAID下发销毁命令，包括：

对各第一物理块按所属RAID分组；

针对每一个分组执行如下处理：

按物理地址顺序从该分组中选择N个第一物理块，生成对应的N个销毁命令，所述N基于预先约定的命令并发数确定；

向该分组对应RAID下发所述N个销毁命令。

可选的，所述获取各物理块的销毁状态之前，所述方法还包括：

确定待释放的物理块；

设置所述待释放的物理块的销毁状态为待销毁。

可选的，所述向第一物理块所属RAID下发销毁命令之后，所述方法还包括：

更新该第一物理块的销毁状态为正在销毁；

如果销毁状态为正在销毁的第一物理块重新被使用，则通知该第一物理块所属RAID停止销毁该第一物理块；

更新该第一物理块的销毁状态为禁止销毁。

可选的，所述方法还包括：

如果销毁状态为待销毁的第一物理块重新被使用，则更新该第一物理块的销毁状态为禁止销毁。

可选的，所述方法还包括：

当所述LUN需要扩容时，按照销毁状态为待销毁的物理块、销毁状态为正在销毁的物理块、所述至少一个RAID中未分配的物理块的优先顺序，为所述LUN分配物理块；

将分配的各物理块的销毁状态设置为禁止销毁。

第二方面，本申请提供一种LUN销毁装置，应用于存储设备包括的LUN，所述LUN对应从至少一个RAID中为其分配的至少一个物理块，所述装置包括：

获取单元，用于获取各物理块的销毁状态；

下发单元，用于针对销毁状态为待销毁的第一物理块，向第一物理块所属RAID下发销毁命令，以使所述RAID对第一物理块中的已有数据进行销毁。

可选的，所述下发单元，具体用于对各第一物理块按所属RAID分组；针对每一个分组，按物理地址顺序从该分组中选择N个第一物理块，生成对应的N个销毁命令，所述N基于预先约定的命令并发数确定；向该分组对应RAID下发所述N个销毁命令。

可选的，所述装置还包括：

确定单元，用于确定待释放的物理块；

设置单元，用于设置所述待释放的物理块的销毁状态为待销毁。

可选的，所述装置还包括：

设置单元，用于更新该第一物理块的销毁状态为正在销毁；

通知单元，用于如果销毁状态为正在销毁的第一物理块重新被使用，则通知该第一物理块所属RAID停止销毁该第一物理块；

所述设置单元，还用于更新该第一物理块的销毁状态为禁止销毁。

可选的，所述装置还包括：

设置单元，用于如果销毁状态为待销毁的第一物理块重新被使用，则更新该第一物理块的销毁状态为禁止销毁。

可选的，所述装置还包括：

分配单元，用于当所述LUN需要扩容时，按照销毁状态为待销毁的物理块、销毁状态为正在销毁的物理块、所述至少一个RAID中未分配的物理块的优先顺序，为所述LUN分配物理块；

设置单元，用于将分配的各物理块的销毁状态设置为禁止销毁。

由以上描述可以看出，本申请实施例基于物理块进行数据销毁。由于物理块为地址连续的物理空间，因此，可实现满条带写，减少RAID算法的回读开销，进而提升销毁效率。且既使RAID成员盘为机械盘，由于在连续物理空间上寻址，因此，其寻址效率较高，亦可达到提升数据销毁效率的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例示出的一种数据销毁方法流程图；

图2是本申请实施例示出的步骤102的实现流程；

图3是本申请实施例示出的一种数据销毁装置的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。

在本申请实施例使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请实施例。在本申请实施例中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请实施例可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请实施例范围的情况下，协商信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为协商信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

为了使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本申请实施例执行详细描述：

参见图1，为本申请实施例示出的一种数据销毁方法的流程图。该流程应用于存储设备包括的LUN。

该存储设备还包括至少一个RAID。每一个RAID由多个成员盘组成，提供比单个磁盘更高的存储性能以及数据冗余保护。

在创建LUN时，通常会从存储设备包括的至少一个RAID中，为LUN分配少量物理空间。比如，LUN的逻辑空间大小为100GB，则初始分配时，可为该LUN分配10GB大小的物理空间。

该物理空间可由至少一个物理块组成。比如，一个10GB大小的物理空间可由1个10GB的物理块组成，或者，10个1GB大小的物理块组成，又或者，由1个5GB大小的物理块、1个2GB大小的物理块以及1个3GB大小的物理块组成，本申请对此不作限定。

本申请实施例中，LUN按照预设的映射粒度(比如，8KB)维护逻辑空间与物理空间的映射关系。具体为，LUN按照映射粒度划分为多个逻辑区间，LUN对应的物理块按照映射粒度划分为多个物理区间。当向LUN中未映射的逻辑区间写入数据时，为该逻辑区间分配对应的物理区间，将数据写入该物理区间，并建立逻辑区间与物理区间的映射关系。后续可根据该映射关系访问已写入物理区间的数据。

此外，LUN还按照上述预设的映射粒度维护有各物理块中物理区间的使用位图(bitmap)，该使用位图中的位用于标识对应物理区间是否已使用(已映射)。比如，将已映射物理区间的对应位标识为1，未映射物理区间的对应位默认为0。

当LUN接收到释放空间(unmap)的命令时，可根据unmap命令携带的逻辑地址范围，确定该逻辑地址范围所涉及到的逻辑区间，取消该逻辑地址范围内各逻辑区间与物理区间的映射关系。同时，更新已取消映射关系的物理区间所属物理块的使用位图，修改相关物理区间对应位为0。当物理块的使用位图中的各个位均标识为未映射(未使用)时，可释放该物理块。

此外，当LUN接收到销毁LUN的命令时，该LUN对应的所有映射关系均需取消，该LUN对应的所有物理块均可释放。

在释放上述物理块之前，本申请实施例需要对物理块中已有数据进行销毁，以保证用户数据的安全性。

为此，本申请实施例执行图1所示流程。该流程包括以下步骤：

步骤101，LUN获取各物理块的销毁状态。

如前所述，LUN对应至少一个物理块。本申请实施例针对每一个物理块设置对应的销毁状态。

其中：

当从RAID中为LUN分配新的物理块时，可设置该新分配的物理块的销毁状态为禁止销毁，即，当前不允许销毁的物理块。

当确定某物理块可释放(待释放)时，可设置该物理块的销毁状态为待销毁，即，等待销毁的物理块。

步骤102，LUN针对销毁状态为待销毁的第一物理块，向第一物理块所属RAID下发销毁命令，以使RAID对第一物理块中的已有数据进行销毁。

这里，将通过步骤101获取到的销毁状态为待销毁的物理块称为第一物理块。可以理解的是，之所以称为第一物理块，只是为便于区分而进行的命名，并非用于限定。

LUN向第一物理块所属RAID下发销毁命令，该销毁命令包括用于销毁第一物理块中已有用户数据的销毁数据。

RAID接收到销毁命令后，利用该销毁命令携带的销毁数据覆盖第一物理块中的已有数据，达到保护已有用户数据的目的。

至此，完成图1所示流程。

通过图1所示流程可以看出，本申请实施例基于物理块进行数据销毁。由于物理块在物理空间上连续，因此，可实现满条带写，减少RAID算法的回读开销，到达提升销毁效率的目的。且如果RAID成员盘为机械盘，在连续物理空间上寻址，可进一步提升寻址效率，使数据销毁效率的提升更加明显。

下面对步骤102中LUN向第一物理块所属RAID下发销毁命令的过程进行描述。参见图2，为本申请实施例示出的步骤102的实现流程。

如图2所示，该流程可包括以下步骤：

步骤201，对各第一物理块按所属RAID分组。

如前所述，存储设备包括至少一个RAID，为同一LUN分配的物理块可能来自不同的RAID。

为此，本申请实施例根据各第一物理块所属RAID进行分组。比如，LUN1对应的待销毁的第一物理块为物理块1～物理块20，其中，物理块1～物理块10属于RAID1；物理块11～物理块16属于RAID2；物理块17～物理块20属于RAID3，则可根据各物理块所属RAID分成3组。即，每一个RAID对应一个分组。

LUN针对每一个分组执行如下处理：

步骤202，按物理地址顺序从分组中选择N个第一物理块，生成对应的N个销毁命令。

本步骤中，LUN按照物理地址顺序对同一分组中各第一物理块进行排序，并按物理地址顺序选择N个第一物理块生成对应的N个销毁命令。

这里，N为LUN与RAID预先约定的命令并发数，可反映RAID的并发处理能力。

比如，N等于3，则LUN从RAID对应分组中按物理地址顺序选择3个物理块，生成该3个物理块对应的3个销毁命令。

步骤203，LUN向分组对应的RAID下发所生成的N个销毁命令。

RAID并发执行接收到的N个销毁命令。

这里，需要说明的是，当某一销毁命令执行完毕返回执行结果后，LUN可从对应分组中选择下一第一物理块，生成相应销毁命令，下发给RAID，以充分利用RAID的并发处理能力，提升销毁效率。

此外，由于按照第一物理块的物理地址顺序生成并下发销毁命令，因此，既使RAID成员盘为机械盘，其寻址效率也较高，可进一步提升数据销毁效率。

至此，完成图2所示流程。

通过图2所示流程可以看出，本申请实施例充分利用RAID的并发处理能力，来提升数据销毁效率。

作为一个实施例，在通过步骤102向第一物理块下发销毁命令之后，LUN可更新该第一物理块的销毁状态为正在销毁。当该正在销毁的第一物理块重新被使用时，可通知该第一物理块所属RAID停止销毁该第一物理块，并更新该第一物理块的销毁状态为禁止销毁。

同理，当销毁状态为待销毁的第一物理块重新被使用时，可更新该第一物理块的销毁状态为禁止销毁。

即，停止对重新被启用的物理块进行销毁，该重新被启用的物理块中的原有数据会被新数据覆盖，而无需通过销毁流程销毁，因此，可节约销毁资源，提升整体销毁效率。

作为一个实施例，当LUN需要扩容时，可按照销毁状态为待销毁的物理块、销毁状态为正在销毁的物理块、RAID中未分配的物理块的优先顺序，为LUN分配物理块。

现以LUN1扩容10GB物理空间为例，当前有4个销毁状态为待销毁的物理块，2个销毁状态为正在销毁的物理块，各物理块大小均为1GB。则LUN1可以首先选择销毁状态为待销毁的物理块，由于销毁状态为待销毁的物理块的总容量为4GB，未达到扩容需求，因此，可继续选择销毁状态为正在销毁的物理块。该正在销毁的物理块的总容量为2GB，仍未达到扩容需求，因此，继续选择RAID中未分配的物理块。若RAID也按照1GB大小分配物理块，则可从该RAID再获取4个物理块，以满足LUN1扩容10GB的需求。

在获取到扩容的各个物理块后，可将物理块的销毁状态设置为禁止销毁。

可以看出，本申请实施例的扩容方式，可使物理块资源分配更加合理、高效，同时，可节约销毁物理块所需资源，提升销毁效率。

以上对本申请实施例提供的方法进行了描述，下面对本申请实施例提供的装置进行描述：

参见图3，为本申请实施例提供的装置的结构示意图。该装置应用于存储设备包括的LUN，所述LUN对应从至少一个RAID中为其分配的至少一个物理块，所述装置包括：获取单元301和下发单元302，其中：

获取单元301，用于获取各物理块的销毁状态；

下发单元302，用于针对销毁状态为待销毁的第一物理块，向第一物理块所属RAID下发销毁命令，以使所述RAID对第一物理块中的已有数据进行销毁。

作为一个实施例，所述下发单元302，具体用于对各第一物理块按所属RAID分组；针对每一个分组，按物理地址顺序从该分组中选择N个第一物理块，生成对应的N个销毁命令，所述N基于预先约定的命令并发数确定；向该分组对应RAID下发所述N个销毁命令。

作为一个实施例，所述装置还包括：

确定单元，用于确定待释放的物理块；

设置单元，用于设置所述待释放的物理块的销毁状态为待销毁。

作为一个实施例，所述装置还包括：

设置单元，用于更新该第一物理块的销毁状态为正在销毁；

通知单元，用于如果销毁状态为正在销毁的第一物理块重新被使用，则通知该第一物理块所属RAID停止销毁该第一物理块；

所述设置单元，还用于更新该第一物理块的销毁状态为禁止销毁。

作为一个实施例，所述装置还包括：

设置单元，用于如果销毁状态为待销毁的第一物理块重新被使用，则更新该第一物理块的销毁状态为禁止销毁。

作为一个实施例，所述装置还包括：

分配单元，用于当所述LUN需要扩容时，按照销毁状态为待销毁的物理块、销毁状态为正在销毁的物理块、所述至少一个RAID中未分配的物理块的优先顺序，为所述LUN分配物理块；

设置单元，用于将分配的各物理块的销毁状态设置为禁止销毁。

由以上描述可以看出，本申请实施例基于物理块进行数据销毁。由于物理块为地址连续的物理空间，因此，可实现满条带写，减少RAID算法的回读开销，进而提升销毁效率。且既使RAID成员盘为机械盘，由于在连续物理空间上寻址，因此，其寻址效率较高，亦可达到提升数据销毁效率的效果。

以上所述仅为本申请实施例的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请实施例的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种数据销毁方法，其特征在于，应用于存储设备包括的LUN，所述LUN对应从至少一个RAID中为其分配的至少一个物理块，所述方法包括：

获取各物理块的销毁状态；

对各第一物理块按所属RAID分组；

针对每一个分组，按物理地址顺序从该分组中选择N个第一物理块，生成对应的N个销毁命令，所述N基于预先约定的命令并发数确定；

向该分组对应RAID下发所述N个销毁命令，以使所述RAID对第一物理块中的已有数据进行销毁。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取各物理块的销毁状态之前，所述方法还包括：

确定待释放的物理块；

设置所述待释放的物理块的销毁状态为待销毁。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向第一物理块所属RAID下发销毁命令之后，所述方法还包括：

更新该第一物理块的销毁状态为正在销毁；

如果销毁状态为正在销毁的第一物理块重新被使用，则通知该第一物理块所属RAID停止销毁该第一物理块；

更新该第一物理块的销毁状态为禁止销毁。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

如果销毁状态为待销毁的第一物理块重新被使用，则更新该第一物理块的销毁状态为禁止销毁。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述LUN需要扩容时，按照销毁状态为待销毁的物理块、销毁状态为正在销毁的物理块、所述至少一个RAID中未分配的物理块的优先顺序，为所述LUN分配物理块；

将分配的各物理块的销毁状态设置为禁止销毁。

6.一种数据销毁装置，其特征在于，应用于存储设备包括的LUN，所述LUN对应从至少一个RAID中为其分配的至少一个物理块，所述装置包括：

获取单元，用于获取各物理块的销毁状态；

下发单元，用于对各第一物理块按所属RAID分组；针对每一个分组，按物理地址顺序从该分组中选择N个第一物理块，生成对应的N个销毁命令，所述N基于预先约定的命令并发数确定；向该分组对应RAID下发所述N个销毁命令，以使所述RAID对第一物理块中的已有数据进行销毁。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

确定单元，用于确定待释放的物理块；

设置单元，用于设置所述待释放的物理块的销毁状态为待销毁。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

分配单元，用于当所述LUN需要扩容时，按照销毁状态为待销毁的物理块、销毁状态为正在销毁的物理块、所述至少一个RAID中未分配的物理块的优先顺序，为所述LUN分配物理块；

设置单元，用于将分配的各物理块的销毁状态设置为禁止销毁。

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