KR101521079B1 - 분배 스토리지 시스템에서의 데이터의 신뢰성 있는 저장 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 분배 스토리지 시스템 내에 데이터를 신뢰성 있게 저장하는 것에 관한 것이다. 분배 스토리지 시스템 내에 데이터 유닛을 저장하는 방법 및 시스템이 개시되고, 분배 스토리지 시스템은 시스템 신뢰성이 특정되지 않은 복수의 스토리지 요소와, 복수의 스토리지 요소와 상호접속하는 공용 네트워크와, 복수의 스토리지 요소와 관련된 복수의 스토리지 요소 신뢰성 지수를 측정하는 신뢰성 지수 제어 유닛을 포함한다. 데이터 유닛은, 데이터 유닛 신뢰성 지수에 따라 데이터 유닛을 저장하라는 요구를 수신하는 단계와, 데이터 유닛 신뢰성 지수가 달성되도록 적어도 하나의 스토리지 요소에 데이터 유닛의 복제본을 저장하는 단계를 따라 저장된다.

Description

분배 스토리지 시스템에서의 데이터의 신뢰성 있는 저장 방법{RELIABLE STORAGE OF DATA IN A DISTRIBUTED STORAGE SYSTEM}
본 발명은 분배 스토리지 시스템 내에서의 데이터의 신뢰성 있는 저장 방법에 관한 것이다.
데이터의 확실한 저장을 제공하기 위해, 종래 많은 시스템이 제안되고 있다. 그러한 시스템은 테이프, 디스크, 플래시 메모리 등의 저장 매체 또는 액세스 속도, 휴대성, 저장 사이즈, 재기록 능력, 신뢰성 등의 기술적 특징에 대해 많은 관점에서 상이하다. 특히, 신뢰성은 중요한 기능이고, 스토리지 시스템은 그러한 신뢰성을 달성하기 위해 상이한 방식을 사용한다.
공지된 방식은 RAID(Redundant Array of Independent Drives)이다. RAID는 다수의 하드디스크 드라이브 사이에서 데이터를 분할하고 복제하는 컴퓨터 데이터 스토리지 방식에 대한 상위의 용어이다. RAID의 다양한 설계는 데이터 신뢰성을 증가시키는 것 및 I/O(input/output) 성능을 증가시키는 것의 두가지 중요한 설계 목적에 대해 균형을 취하거나 강조한다. 다수의 표준 방식은 점점 진화하여 RAID 레벨이라고 불린다. RAID는 특정 하드웨어 또는 소프트웨어를 이용함으로써 물리적 하드디스크를 단일 논리 유닛으로 결합한다. 하드웨어 솔루션은 대개 단일의 하드 드라이브로서의 부착 시스템에 그 자신이 존재하도록 설계되고, 운영 시스템은 기술적인 작동에 대해 알지 못한다. 소프트웨어 솔루션은 전형적으로 운영 시스템으로 구현되고, 다시 단일 스토리지 장치로서 RAID 드라이브를 애플리케이션에 부여할 것이다. RAID에는 3가지 중요한 개념이 있는데, 하나 이상의 디스크에 대해 데이터를 복제하는 미러링(mirroring)과, 하나 이상의 디스크에 걸친 데이터를 분할하는 스트리핑(striping)과, 중복 데이터가 저장되어 문제가 검출되고 가능하면 치료할 수 있도록 하는(고장 허용범위로서 알려진) 오류 체킹(error checking)이 그것이다. 상이한 RAID 레벨은 시스템 요건에 따라 하나 이상의 이들 기술을 이용한다. RAID를 이용하는 주된 목표는 신뢰성 및 속도를 향상시키는 것이다. RAID 시스템의 디스크 드라이브 등의 구성요소는 전통적으로 한 장소 내에 배치된다.
신뢰성 향상을 위해, 특히 재난 복구를 위해, 스토리지 영역 네트워크(storage area networks, SAN) 또는 네트워크 부착형 스토리지(network-attached storage, NAS) 등의 분배 스토리지 시스템이 도입되었다. SAN은, 운영 시스템에 대해 장치가 국소적으로 부착되도록 하는 방식으로, 예컨대 디스크 어레이, 테이프 라이브러리, 옵티컬주크박스의 원격 컴퓨터 스토리지 장치를 서버에 부착하는 구조이다. SAN은 보통 파이버 채널 패브릭 토폴로지를 이용하는데, 이는 스토리지 통신을 처리하도록 특별히 설계된 인프라스트럭쳐이며 스토리지 매체로의 신속하고 신뢰성있는 액세스를 보장한다. 또한, SAN은 보통 많은 고 이용도(high-availability) 디스크 어레이를 상호접속한다. 그 결과, SAN은 큰 기업 내에서 사용되는 상당히 복잡한 기술로서, 전체 디스크 블럭의 스토리지 및 백업에 주로 사용된다.
SAN의 대안적인 옵션은, 네트워크 파일 시스템(network file system, NFS) 등의 파일 기반 프로토콜을 사용하고, 컴퓨터 네트워크가 원격 스토리지 요소에 액세스하게 하는 데 사용되는 네트워크 부착형 스토리지(NAS)이다. SAN과 대조적으로, 그것은 스토리지가 원격으로 떨어져 있는 NAS 내의 사용자에게 알려진다. 또한, 액세스 가능한 데이터 유닛의 입자 크기(granularity)는 더 작아져서, 컴퓨터는 전체 디스크 블럭이 아닌 파일의 일부를 요청할 수 있다.
종래에 공지된 스토리지 시스템은 통상, 특정 사양을 갖는 디스크 드라이브 등의 사전 정의된 시스템 구성요소로부터 설계되고, SAN의 경우 파이버 채널 패브릭 등의 전용 네트워크를 통해 상호접속된다. 또한, 스토리지 시스템은 통상 사전 정의된 사양을 충족시키도록 설계되고 구축된다. 결함 정정 메커니즘을 제외하고, 그러한 시스템은 스토리지 시스템의 구성이 동작중에 지속적으로 변하지 않는다는 점에서 대개 정적이다. 부가적으로, 종래기술의 시스템은 신뢰성 인자(factor)를 사용하지 않고, 단지 분배된 리소스에서 스토리지에 대한 다수의 복사물로 데이터 유닛을 복제한다. 데이터 유닛의 이용 가능 확률을 표시하지 않는 것의 단점은 필요량보다 더 많은 스토리지 리소스가 사용된다는 것이다. 이것은, 스토리지 요소의 신뢰성을 알 수 없는 경우, 데이터 유닛의 바람직한 신뢰성을 보장하기 위해 복제본의 수가 더 많아지는 경향이 있다는 점에 의해 야기된다. 또한, 저장될 상이한 형태의 데이터에 대해 요구된 신뢰성의 정도에 따라 스토리지 리소스를 효율적으로 이용하는 것이 불가능할 수 있다. 어떤 데이터 유닛은 다른 것보다 더 높은 정도의 필요한 신뢰성을 가질 수 있다.
또한, 종래의 시스템은 보통 순수하게 장비 및 전원의 고장의 결과로서 신뢰성을 정의하고, 일반적으로 통상 평균무고장시간(Mean Time between Failures, MTBF) 분석을 이용하여 신뢰성을 추정한다. 그러한 신뢰성 추정 방법은, 스토리지 장치로서 하드디스크, 플래시 디스크 등의 물리적 스토리지 장치를 이용하여 퍼스널 컴퓨터, 디지털 비디오 레코더 등의 가정 및/또는 중소기업(SME)에 배치되는 단말/스토리지 장치를 사용하는 경우에는 적용하지 않는다. 종래에 공지된 방법은 퍼스널 컴퓨터를 수동으로 끄는 것 등의 사용 패턴을 고려하지 않기 때문에, 그러한 스토리지 장치의 신뢰성은 그 방법에 의해 만족스럽게 설명되지 않는다. 그러한 경우에, 스토리지 장치의 MTBF값은 스토리지 장치의 실제 이용 가능성을 정확히 제시하지 못한다. 따라서, 그러한 스토리지 요소는 특정된 시스템 신뢰성을 갖지 않는다고 할 수 있다.
본 발명은, 각각이 특정되지 않은 시스템 신뢰성을 갖는 복수의 스토리지 요소의 동적 변경을 포함하는 신뢰성 있는 스토리지 시스템을 구축하는 것에 관한 것이다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 데이터 유닛의 저장을 위한 분배 스토리지 시스템이 개시된다. 분배 스토리지 시스템은 시스템 신뢰성이 특정되지 않은 복수의 스토리지 요소를 포함한다. 예컨대, 그러한 스토리지 요소는 비교적 신뢰성이 낮은 상주 장비 및/또는 상주 게이트웨이, 가정용 컴퓨터 등의 단말 및 여분의 미사용 스토리지 용량을 갖는 다른 단말들의 복수일 수 있다. 또한, 복수의 스토리지 요소는 공용 네트워크를 통해 상호 접속된다. 예컨대, 그러한 공용 네트워크는 고정 네트워크 운영자의 액세스 네트워크 또는 인터넷일 수 있다. 네트워크는 WLAN 라우터 등의 홈 네트워킹 장치 및 DSL 모뎀 또는 광 ONT(optical network terminal) 등의 레지던셜 또는 비즈니스 액세스 모뎀을 포함할 수 있다. 또한, 네트워크는 에지 및 코어 라우터뿐 아니라 운영자측에서 DSLAM 또는 GPON OLT(optical line terminal) 등의 액세스 멀티플렉서를 포함할 수 있다.
또, 분배 스토리지 시스템은 복수의 스토리지 요소와 관련된 복수의 스토리지 요소 신뢰성 지수를 측정하는 신뢰성 지수 제어 수단을 포함한다. 스토리지 요소 신뢰성 지수를 지속적으로 모니터링하는 것 및/또는 고유하게 1대1 관계의 스토리지 요소 신뢰성 지수를 복수의 스토리지 요소와 연관시키는 것은 유리할 수 있다. 즉, 스토리지 요소 신뢰성 지수는 각각의 스토리지 요소에 할당되어 측정을 통해 계속해서 업데이트될 수 있다. 예컨대, 임의의 가정용 컴퓨터의 디스크 드라이브 등의 스토리지 요소는 전체 스토리지 시스템에 대해 알려진 가능한 사양이 없을 가능성이 있다. 그 결과, 스토리지 시스템은 이 특정 디스크 드라이브에 디폴트 스토리지 요소 신뢰성 지수를 할당하고 디스크 드라이브의 신뢰성을 측정한다. 그러한 측정은 연속적으로 실행될 수 있다. 스토리지 요소의 신뢰성은 많은 요인, 예컨대, 스토리지 시스템에 알려지지 않을 수도 있는 사양, 스토리지 요소의 소유자의 습관, 스토리지 요소를 다른 스토리지 요소에 접속하는 네트워크의 일부의 신뢰성 등에 의해 영향을 받을 수도 있다. 신뢰성 지수 제어 유닛에 의해, 이들 모든 요인을 고려하는 스토리지 요소 신뢰성 지수가 스토리지 요소에 대해 결정되고 지속적으로 업데이트될 수 있다. 더 일반적으로 말하면, 스토리지 요소의 용도 및 이용 가능성 패턴을 추적하는 것이 이로울 수 있다. 이것은 스토리지 요소 신뢰성 지수가, 예컨대, 하루 및/또는 일주일 중 서로 다른 시간에서 상이할 수 있고 장치 소유자의 사용 패턴을 반영할 수 있음을 의미한다.
또한, 분배 스토리지 시스템은 주어진 또는 바람직한 데이터 유닛 신뢰성 지수에 따라 데이터 유닛을 저장하라는 요구를 수신하는 수단을 갖는다. 데이터 유닛 신뢰성 지수는 상이한 데이터 유닛에 대해 다를 수 있고, 각 데이터 유닛에 대해 개별적으로 분배 스토리지 시스템의 사용자에 의해 사전 정의될 수 있다. 또한, 스토리지 유닛 신뢰성 지수와 마찬가지의 방식으로, 데이터 유닛 신뢰성 지수도 하루 및/또는 일주일동안 상이한 시간에 대해 서로 다를 수 있고, 이에 따라 데이터 유닛에 대해 사용자의 이용 가능 요건을 반영한다. 예컨대, 분배 스토리지 시스템의 사용자는 특정 파일이 99% 신뢰성으로 저장되는 것을 요구할 수 있다. 부가적으로, 바람직한 데이터 유닛 신뢰성 지수가 달성되도록, 분배 스토리지 시스템은 적어도 하나의 스토리지 요소에 데이터 유닛의 복제본을 저장하는 수단을 갖는다. 주어진 시간에 이용 가능한 스토리지 요소에 근거하여, 또한 그 일시적인 스토리지 요소 신뢰성 지수에 근거하여, 스토리지 시스템은 선택된 스토리지 요소에 데이터 유닛의 임의의 수의 복제본을 저장한다. 데이터 유닛 신뢰성 지수가 달성되도록, 요구된 복제본의 수 및 그 정확한 저장 위치가 결정된다. 예컨대, 조합된 스토리지 요소 신뢰성 지수가 바람직한 데이터 유닛 신뢰성 지수 요건을 만족시키도록, 99%의 신뢰성을 갖도록 상기 파일을 저장하는 것은 5개의 상이한 스토리지 요소 내에 상기 파일을 저장하는 것을 요구할 수 있다.
관련된 스토리지 요소 신뢰성 지수뿐만 아니라 분배 스토리지 시스템 내에서 이용 가능한 스토리지 요소의 수가 연속적으로 변할 수 있기 때문에, 분배 스토리지 시스템은, 상기 데이터 유닛의 달성된 데이터 유닛 신뢰성 지수의 발전을 지속적으로 모니터링하고, 필요하다면, 바람직하게는 항상, 사전 정의된 데이터 유닛 신뢰성 지수가 달성되도록, 데이터 유닛의 복제본의 스토리지 패턴을 변경하는 수단을 가질 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 신뢰성 있는 스토리지 서비스가 정의된다. 그 서비스는 서비스 공급자에 의해 저장 및 캐싱 목적으로 최종 사용자 또는 중소기업에 제공될 수 있다. 신뢰성 있는 스토리지 시스템은 상주 게이트웨이, 가정용 컴퓨터 및 여분의 스토리지 용량을 갖는 다른 단말 등의 비교적 신뢰성 낮은 상주 장비를 복수 포함할 수 있다. 저장될 데이터 유닛을 복제함으로써, 또한 그것을 전형적인 액세스 네트워크 내의 분배 환경에 저장함으로써, 바람직한 신뢰성이 달성되도록 신뢰성이 증가될 수 있다. 신뢰성의 관점에서, 네트워크 고장이 전체 신뢰성에 영향을 미치지 않도록 데이터 유닛의 복제본을 가능한 한 서로 멀리 떨어뜨려, 예컨대, 네트워크의 개별적인 부분에 분배하는 것이 유리할 수 있다.
분배 스토리지 시스템은 복수의 물리적 스토리지 요소를 포함한다. 이들 물리적인 스토리지 요소는 그들의 신뢰성, 그들의 빈 저장 공간 및 물리적 스토리지 요소의 위치를 표시하는 포인터 등의 다수의 조작 파라미터를 통해 논리 레벨로 기술될 수 있다. 본 발명의 다음의 관점의 일부는 물리적 스토리지 요소의 가능한 논리 배치와 관련된다.
본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 분배 스토리지 시스템은 논리 레벨에서 스토리지 리소스 요소(Storage Resource Element, SRE)라고 불리는 적어도 하나의 표준화된 스토리지 요소를 포함한다. 각 SRE는 리소스 복구를 위해, 더 높은 레벨의 SRE에 대한 인터페이스와 가능한 낮은 레벨의 SRE에 대한 인터페이스의 두가지 형태의 외부 인터페이스를 가질 수 있다. 높은 레벨의 인터페이스는 이하에 설명하는 관련 스토리지 유닛 내에서 이용 가능한 빈 저장 공간 및 SRE의 전체 신뢰성 지수를 제공한다.
SRE는 전체적으로 SRE의 빈 저장 공간을 구성하는 적어도 하나의 논리 스토리지 유닛을 포함한다. 각 스토리지 유닛은, 스토리지 유닛의 빈 저장 공간을 표시하는 필드, 스토리지 유닛의 신뢰성 지수 및 물리적 스토리지 요소의 IP 어드레스일 수 있는 스토리지 유닛의 물리적 위치를 나타내는 라벨의 최소한 3개의 정보 필드를 유지한다. 물리적 위치의 라벨이 로컬 SRE의 IP 어드레스와 동일한 IP 어드레스이면, 스토리지 유닛에 대해 표시된 빈 스토리지는 로컬 디바이스 및/또는 물리적 스토리지 요소에서 이용 가능하다. 그렇지 않으면, IP 어드레스는 다음 SRE 노드를 가리킨다. 하나의 SRE 내에서 하나 이상의 스토리지 유닛이 있을 수 있고, 하나의 SRE의 스토리지 유닛에 대해 로컬 및 원격 노드가 혼합되어 있을 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 신뢰성 지수는 각 스토리지 유닛에 대해 정의된다. 이 신뢰성 지수는 스토리지 유닛 신뢰성 지수라고 불리고, 관련된 스토리지 유닛의 현재 신뢰성을 반영하여 지속적으로 업데이트될 수 있다. 이를 위해 적절한 측정이 정의되고 추적된다. 예컨대, 신뢰성 지수는 1이 가장 낮은 신뢰성을 갖는다고 할 때 1과 100 사이의 숫자로 나타낼 수 있다. 서비스가 개시되면, 모든 스토리지 유닛은 1, 즉 가장 낮은 신뢰성으로 초기화된다. 특정 스토리지 유닛이 주어진 기간 내에 참여한 스토리지 처리(storage transaction)에 대한 특정 스토리지 유닛의 신뢰성 지수는 N1의 횟수에 의해 1만큼 증가할 수 있고, M1의 횟수에 의해 100만큼 증가할 수 있다. 한편, 주어진 기간 동안의 스토리지 처리의 수가 M2 미만이면 신뢰성 지수는 100만큼 감소할 수 있고, N2의 횟수에 의해 신뢰성 지수가 1만큼 감소할 수 있다. 이것은 스토리지 유닛의 동적인 신뢰성을 모니터링하게 한다.
본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 스토리지 유닛 신뢰성 지수는 하루중의 시간 및/또는 일주일 중의 어느 날 등 특정 기간에 따라 달라질 수 있다. 예를 들면, 예컨대 24시간의 기간은 00:00-06:00시, 06:00-09:00시, 09:00-12:00시 등의 하위 시간 단위로 나누어질 수 있다. 스토리지 요소 신뢰성 지수는 각 하위 시간 단위에 대해 정의될 수 있고, 그 하위 시간 단위 내에서 스토리지 유닛의 이용도에 따라 업데이트될 수 있다. 이런 식으로, 스토리지 유닛의 이용 확률은 고려중인 각 기간마다 반영된다. 더 일반적으로 말하면, 스토리지 요소 신뢰성 지수는 스토리지 요소 또는 논리적으로 연관된 스토리지 유닛의 용도 및/또는 이용 패턴을 반영할 수 있다. 그러한 패턴은 업무 시간과 업무외 시간 등의 하루중 특정 기간 또는 주중과 주말 등의 일주일의 특정 기간, 및 공휴일 등의 다른 특별한 이벤트를 고려할 수 있다. 바람직하게는 스토리지 요소의 용도 및/또는 이용 패턴의 완전한 모습을 얻기 위해, 이들 각각의 기간에 대해 상이한 스토리지 요소 신뢰성 지수가 결정될 수 있다. 이 정보는, 적절한 스토리지 요소를 선택함으로써 데이터 유닛 신뢰성 지수와 관련된 데이터 유닛을 저장할 때 사용될 수 있다. 데이터 유닛의 액세스 가능한 요건에 대해서도 유사한 패턴을 정의하는 것이 이로울 수 있다. 사용자는 업무 시간동안 또는 주말 및/또는 공휴일에만 데이터 유닛의 이용을 요구할 수 있다. 이 데이터 유닛 이용 가능 요건은 데이터 유닛 신뢰성 지수를 상이한 기간과 관련된 상이한 값으로 정의함으로써 반영될 수 있다. 그 결과, 데이터 유닛을 저장할 때, 분배 스토리지 시스템은 스토리지 요소 신뢰성 지수로 표현된 스토리지 요소의 이용 패턴과 데이터 유닛 신뢰성 지수로 표현된 데이터 유닛의 이용 가능 요건 모두를 고려할 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 스토리지 리소스 매니저(SRM)는 계층적 SRE의 세트로서 정의된다. 각 SRE는 더 높은 레벨에 대한 하나의 인터페이스와 더 낮은 레벨에 대한 복수의 인터페이스를 갖기 때문에, 그것들은 SRM이라 불리는 계층적 트리 구조로 쉽게 배치될 수 있다. 트리 구조에서 각 SRE는 일부는 로컬 스토리지 장치라고 불리고 다른 것은 낮은 레벨에서의 다른 원격 SRE라고 불리는 복수의 스토리지 유닛을 포함할 수 있다. 가장 낮은 트리 레벨의 마지막 SRE만이 로컬 스토리지 장치 또는 스토리지 요소를 포함할 때까지, 원격 SRE는 차례로 로컬 스토리지 유닛 및/또는 다른 SRE를 참조한다. 하나의 SRM 내에는 하나의 SRE만을 가질 수 있음을 주의한다.
본 발명의 또 다른 관점에 따르면, SRM의 목적은 외부 사용자로의 스토리지 서비스의 외부 인터페이스를 작은 세트의 SRE에 국한시키는 것이다. 또한, SRM의 정의는, 특히 저장된 데이터 유닛의 복제에 의해 전체 스토리지 서비스의 신뢰성을 증가시키도록 도와야 한다.
기본적으로 상술한 본 발명의 관점은 많은 유용한 방법으로 조합될 수 있음을 주의해야 한다. 또한, 본 발명의 개시는 종속 청구항의 후방 참조(back reference)에 의해 명시적으로 주어지는 청구항의 조합이 아닌 다른 청구항 조합도 커버한다, 즉 청구항은 기본적으로 임의의 순서로 조합될 수 있다.
본 발명은, 각각이 특정되지 않은 시스템 신뢰성을 갖는 복수의 스토리지 요소의 동적 변경을 포함하는 신뢰성 있는 스토리지 시스템을 구축하는 것에 관한 것이다.
본 발명의 이점 및 특징은 바람직한 실시예의 설명으로부터 명백해질 것이다. 본 발명은 다음과 같은 첨부 도면에 개략적으로 도시된 예시적 실시예를 참고함으로써 이하에 설명된다.
도 1은 표준 스토리지 요소(SRE)의 일 실시예를 도시하는 도면,
도 2는 스토리지 리소스 매니저(SRM)의 일 실시예를 도시하는 도면이다.
도 1은 상위 레벨의 SRE를 향하게 할 수 있는 상위 인터페이스(12)를 포함하는 표준 스토리지 요소(10)의 실시예를 도시한다. 이 인터페이스에서 이용 가능한 정보(11)는 이 SRE에 의해 이용 가능하게 된 누적된 빈 저장 공간 및 이 빈 저장 공간의 평균 신뢰성을 포함한다. 이 정보는 표준 스토리지 요소(10)의 일부인 스토리지 유닛(13, 17, 18)으로부터 이용 가능한 정보로부터 추정된다. 각 스토리지 유닛은 적어도 3개의 필드, 즉, 이용 가능한 빈 저장 공간, 스토리지 유닛 신뢰성 지수 및 물리적 저장 위치를 가리키는 적어도 하나의 포인터(14, 15, 19)를 포함한다. 이 물리적 저장 위치는, 예컨대 또 다른 SRE 내의 원격(14, 19) 또는 로컬 SRE의 일부인 디스크 드라이브(16) 내의 로컬(15)일 수 있다. 그 포인터는 물리적 스토리지 장치와 관련되어 IP 어드레스로서 구현될 수 있다.
스토리지 유닛으로부터 입수 가능한 정보에 근거하여, 전체적인 빈 저장 공간 및 SRE의 평균 신뢰성 지수를 계산하는 다른 방법이 있다. 하나의 가능성은 SRE의 스토리지 유닛의 빈 저장 공간의 합으로서 SRE의 전체적인 빈 저장 공간을 계산하는 것이다. 마찬가지 방법으로, 평균 SRE 신뢰성 지수는 SRE의 스토리지 유닛 신뢰성 지수의 가중 평균으로서 계산될 수 있고, 각각의 스토리지 유닛의 빈 저장 공간은 가중치로서 사용된다. 대안적으로, SRE 신뢰성 지수는 SRE와 관련된 스토리지 유닛의 가장 낮은 스토리지 유닛 신뢰성 지수일 수 있다.
스토리지 유닛의 신뢰성 지수를 계산하는 다수의 방식이 있음도 주의해야 한다. 예로서, 신뢰성 지수는 주어진 기간 내에 실행된 성공적인 처리의 수의 기능을 할 수 있다. 바람직하게는 많은 수의 성공적인 처리는 적은 수의 성공적인 처리보다 더 높은 신뢰성을 나타낼 것이다. 그러한 처리는 스토리지 유닛의 이용 가능성을 연속적으로 또는 산발적으로 시험하는 시험 처리 또는 정기적인 데이터 액세스 동작일 수 있다. 또한, 예컨대, 하루 또는 일주일의 상이한 시간에 상이한 사용자/사용 패턴을 반영하기 위해, 다수의 신뢰성 지수를 스토리지 유닛과 관련시키는 것이 유리할 수 있음을 주의해야 한다. 더 일반적으로 말하면, 바람직하게는 완전한 사용자 및 이용 패턴으로 각 스토리지 유닛을 설명하는 것이 이로울 수 있다. 이것은, ADSL 라인을 통해 접속된 퍼스널 컴퓨터의 하드디스크일 수 있는 스토리지 유닛의 신뢰성이 하드디스크 자체의 기술적 신뢰성뿐만 아니라 하루 중 특정 시간(예컨대, 오후 10시부터 오전 8시까지)에 자신의 퍼스널컴퓨터를 끌 수 있는 퍼스널컴퓨터의 소유자의 실제 사용에 따라 달라질 수 있기 때문이다.
상술한 바와 같이, 스토리지 요소의 중요한 이용 패턴을 취득하기 위해, 하루 및/또는 일주일의 상이한 기간에 대한 스토리지 요소 신뢰성 지수를 추적하는 것이 유리할 수 있다. 동시에, 바람직하게는 데이터 유닛의 특정 이용 요건을 반영하기 위해, 하루의 상이한 기간동안 데이터 유닛 신뢰성 지수에 대한 상이한 값을 정의하는 것이 유리할 수 있다. 분배 스토리지 시스템은 그러한 정보를 이용할 수 있고, 이용 패턴, 즉 이용 요건에 가장 잘 매칭되는 스토리지 요소 신뢰성 지수, 즉, 데이터 유닛의 데이터 유닛 신뢰성 지수로 스토리지 요소를 선택함으로써 데이터 유닛의 이용 요건을 충족시킬 수 있다. 이 매칭 처리는 분배 스토리지 시스템 내의 총 사용한 저장 공간을 최소화하는 데 이용될 수도 있다.
도 2는 하나의 상위 SRE(21)과 두개의 하위 레벨 SRE(23, 24)을 포함하는 스토리지 리소스 매니저(20)의 일 실시예를 도시한다. 상위 SRE(21)는 스토리지 유닛(1, 2)이 각각 포인터(22, 25)를 사용하여 SRE(24, 23)를 가리키는 복수의 스토리지 유닛을 포함한다. SRE(23)가 더 낮은 레벨의 SRE를 가리키는 복수의 스토리지 유닛을 포함하는 반면, SRE(24)는 또 다른 외부 SRE를 가리키지 않는다. 도시된 경우에서, SRE(24)는 하나의 스토리지 유닛만을 포함하는데 이것은 SRE(24)에 대해 로컬인 물리적 저장 위치를 가리킨다.
일 실시예에서, 분배 스토리지 시스템 내에서 요구된 데이터 유닛 신뢰성 지수에 따라 데이터 유닛을 저장하기 위해 스토리지 처리 장치가 사용된다. 그러한 스토리지 처리 장치는 신뢰성에 관한 정보 및 분배 스토리지 시스템 내의 이용 가능한 저장 공간을 수집할 수 있다. 시스템 내에 데이터 유닛을 저장하기 위해 그것은 상이한 가능성을 갖는다. 일 실시예에서, 빈 저장 공간 및 모든 스토리지 유닛의 신뢰성 지수는 스토리지 처리 장치에 알려질 수 있다. 그 경우, 데이터 유닛의 적어도 하나의 사본에서 검색하기 위한 전체 신뢰성이 요구된 데이터 유닛 신뢰성 지수보다 더 크도록, 스토리지 처리 장치는 데이터 유닛의 복제본을 저장하기에 적당한 스토리지 장치의 임의의 수를 선택할 것이다. 적절한 스토리지 유닛의 선택은 스토리지 유닛의 사용 패턴과 데이터 유닛의 이용 요건 사이의 가능한 매칭 활동에 따라 달라질 수 있고, 당업자에게 공지된 방법에 따라 행해진다.
또 다른 실시예에서, 스토리지 처리 장치는 하나 이상의 스토리지 리소스 매니저에 의해 제공된 정보만을 알 수도 있다. 그 경우, 스토리지 처리 장치는, 요구된 데이터 유닛 신뢰성 지수에 따른 신뢰성 요건을 대체로 충족하고, 바람직한 데이터 유닛 신뢰성 지수가 달성되도록 하나 이상의 SRM 내에 데이터 유닛의 저장을 요구하는 하나 이상의 SRM을 선택할 것이다. 그러면 SRM과 관련된 처리 요소는, 예컨대, SRE가 선택되는 SRM 내에 데이터 요소를 어떻게 저장할지, 또한 얼마나 많은 데이터 유닛의 복제본이 저장될 지를 결정할 것이다.
여기서 기술된 분배 스토리지 네트워크에서 토폴로지 및/또는 신뢰성 상황을 변경하는 것으로 인해, 특정 데이터 유닛에 대한 실제 신뢰성을 끊임없이 모니터링하는 것이 요구될 수도 있음을 주의한다. 실제의 신뢰성이 요구된 데이터 유닛 신뢰성 지수 이하로 떨어지면, 요구된 신뢰성 상황을 재확립하기 위해, 저장 처리 장치는 상술한 저장 활동을 반복해야 할 수 있다. 즉, 스토리지 처리 장치는 추가 및/또는 다른 스토리지 장치를 선택해야 할 것이고, 데이터 유닛의 추가의 복제본을 거기에 저장해야 할 것이다.
시스템 신뢰성이 특정되지 않고 공용 네트워크를 통해 상호접속된 복수의 스토리지 요소를 포함하는 분배 스토리지 환경 내에 데이터 유닛을 저장하는 방법 및 시스템이 개시되어 있다. 스토리지 요소의 신뢰성을 지속적으로 추적하는 스토리지 요소 신뢰성 지수를 정의함으로써, 사전 정의된 신뢰성에 따라 데이터 유닛의 저장을 허용하는 분배 스토리지 시스템이 구축될 수 있다. 스토리지 요소를 이용할 수 없는 것이 스토리지 장치의 구성요소의 고장에 의한 것인지 또는 스토리지 장치를 고의적으로 끈 것에 의한 것인지에 관계없이, 스토리지 요소의 신뢰성을 추정하는 방법이 개시된다.
여기에 기술된 설명은 최선의 방식을 포함하여 본 발명을 개시하기 위해 예를 든 것이며, 또한 임의의 당업자가 본 발명을 실시 및 이용할 수 있게 한다. 본 발명이 다양한 특정 실시예의 관점에서 설명되었지만, 당업자는 본 발명이 청구범위의 사상과 범위 내에서 변형되어 실행될 수 있음을 인식할 것이다. 특히, 상술한 실시예의 상호 배타적이지 않은 특징이 서로 조합될 수 있다. 본 발명의 특허 가능한 범위는 청구범위에 의해 정의되며, 당업자에게 떠오르는 다른 예를 포함할 수 있다.
10 : 표준 스토리지 요소
13, 17, 18 : 스토리지 유닛
16 : 디스크
20 : 스토리지 리소스 매니저(SRM)
23, 24 : 스토리지 리소스 요소(SRE)

Claims (11)

  1. 데이터 유닛의 저장을 위한 분배 스토리지 시스템으로서,
    시스템 신뢰성이 특정되지 않은 복수의 스토리지 요소와,
    상기 복수의 스토리지 요소를 상호접속하는 공용 네트워크와,
    상기 복수의 스토리지 요소와 관련되고, 상기 복수의 스토리지 요소의 신뢰성 및 상기 복수의 스토리지 요소와 접속하는 상기 공용 네트워크의 일부의 신뢰성을 고려하는 복수의 스토리지 요소 신뢰성 지수를 측정하는 신뢰성 지수 제어 수단과,
    상기 데이터 유닛에 대한 사용자의 이용 요건을 반영하는 데이터 유닛 이용도 지수에 따라 상기 데이터 유닛을 저장하라는 요청을 수신하는 수단과,
    상기 데이터 유닛 이용도 지수가 달성되도록, 적어도 하나의 스토리지 요소에 상기 데이터 유닛의 복제본을 저장하는 수단
    을 구비하고,
    상기 신뢰성 지수 제어 수단은,
    디폴트(default) 신뢰성 지수를 갖는 신규 스토리지 요소의 상기 스토리지 요소 신뢰성 지수를 초기화하고,
    상기 스토리지 요소가 주어진 기간 내에 제 1 사전 정의된 수의 성공한 저장 처리에 참여하고 있으면, 상기 스토리지 요소 신뢰성 지수를 제 1 사전 정의된 값만큼 증가시키고,
    상기 스토리지 요소가 주어진 기간 내에 제 2 사전 정의된 수의 성공한 저장 처리에 참여하지 않으면, 상기 스토리지 요소 신뢰성 지수를 제 2 사전 정의된 값만큼 감소시키도록 구성되는 것에 의해 상기 스토리지 요소 신뢰성 지수를 계산하는
    분배 스토리지 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 신뢰성 지수 제어 수단은 상기 복수의 스토리지 요소 신뢰성 지수를 연속적으로 측정하고,
    상기 분배 스토리지 시스템은 상기 복수의 스토리지 요소 신뢰성 지수의 변화의 영향을 받는 상기 데이터 유닛 이용도 지수의 향상(evolution)을 지속적으로 모니터링하는 수단을 포함하고,
    상기 저장하는 수단은 상기 데이터 유닛 이용도 지수가 항상 달성되도록 보장하는
    분배 스토리지 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    신뢰성이 특정되지 않은 상기 스토리지 요소는 퍼스널 컴퓨터, 홈 게이트웨이 및/또는 비디오 레코더의 스토리지 장치를 포함하는
    분배 스토리지 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 스토리지 요소 신뢰성 지수는 상이한 기간동안 독립적으로 추적되는
    분배 스토리지 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 스토리지 요소는 계층적 트리 구조로 구조화되는
    분배 스토리지 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 복수의 스토리지 요소는 표준 스토리지 요소(10)의 논리 구조를 이용하여 구조화되고,
    상기 표준 스토리지 요소는,
    상기 표준 스토리지 요소의 전체적인 빈 저장 공간 및 평균 신뢰성을 표시하는 상위 인터페이스(12)와,
    적어도 하나의 스토리지 유닛의 상기 빈 저장 공간 및 상기 신뢰성 지수를 표시하는 적어도 하나의 스토리지 유닛(13, 18)과,
    상기 스토리지 유닛(13, 18)으로부터 더 낮은 레벨의 표준 스토리지 요소(10) 또는 물리적 스토리지 요소(16)를 가리키는 적어도 하나의 포인터(14, 15)를 구비하는
    분배 스토리지 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 포인터는 상기 물리적 스토리지 요소(16)와 관련되는 IP 어드레스인
    분배 스토리지 시스템.
  8. 시스템 신뢰성이 특정되지 않은 복수의 스토리지 요소와, 상기 복수의 스토리지 요소를 상호 접속하는 공용 네트워크를 포함하는 분배 스토리지 시스템 내에 데이터 유닛을 저장하는 방법으로서,
    상기 복수의 스토리지 요소와 관련되고, 상기 복수의 스토리지 요소의 신뢰성 및 상기 복수의 스토리지 요소와 접속하는 상기 공용 네트워크의 일부의 신뢰성을 고려하는 복수의 스토리지 요소 신뢰성 지수를 결정하는 단계와,
    상기 데이터 유닛에 대한 사용자의 이용 요건을 반영하는 데이터 유닛 이용도 지수에 따라 상기 데이터 유닛을 저장하라는 요청을 수신하는 단계와,
    상기 데이터 유닛 이용도 지수가 달성되도록 적어도 하나의 스토리지 요소에 상기 데이터 유닛의 복제본을 저장하는 단계
    를 포함하고,
    상기 스토리지 요소 신뢰성 지수는,
    디폴트 신뢰성 지수를 갖는 신규 스토리지 요소의 상기 스토리지 요소 신뢰성 지수를 초기화하고,
    상기 스토리지 요소가 주어진 기간 내에 제 1 사전 정의된 수의 성공한 저장 처리에 참여하고 있으면, 상기 스토리지 요소 신뢰성 지수를 제 1 사전 정의된 값만큼 증가시키고,
    상기 스토리지 요소가 주어진 기간 내에 제 2 사전 정의된 수의 성공한 저장 처리에 참여하지 않으면, 상기 스토리지 요소 신뢰성 지수를 제 2 사전 정의된 값만큼 감소시키는 것에 의해 결정되는
    데이터 유닛 저장 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 수신된 요구는 상기 데이터 유닛과 관련된 상기 데이터 유닛 이용도 지수를 포함하고,
    상기 저장하는 단계는,
    상기 복수의 스토리지 요소 신뢰성 지수를 검색하는 단계와,
    상기 데이터 유닛의 복제본의 저장을 위한 적어도 하나의 스토리지 요소를 선택하는 단계 - 상기 적어도 하나의 스토리지 요소의 조합된 스토리지 요소 신뢰성 지수가 상기 데이터 유닛 이용도 지수에 따른 요건을 충족시키게 됨 - 를 포함하는
    데이터 유닛 저장 방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
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