KR101552753B1 - 볼륨들에 대해 동적 저장 계층화 온라인 데이터 배치를 제공하기 위한 방법 및 시스템 - Google Patents

볼륨들에 대해 동적 저장 계층화 온라인 데이터 배치를 제공하기 위한 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

동적 저장 계층화를 위한 방법은 제1 저장 풀(pool) 내에 배치된 저장 핫스팟(hot-spot)을 검출하는 단계; 및 상기 검출에 따라, 상기 제1 저장 풀 내에 배치된 상기 저장 핫스팟을 포함하는 가상 볼륨의 제1 시점 사본을 제2 저장 풀 내에 생성하는 단계를 포함한다. 동적 저장 계층화를 위한 시스템은 제1 저장 풀 내에 배치된 저장 핫스팟을 검출하기 위한 수단; 및 상기 검출에 따라, 상기 제1 저장 풀 내에 배치된 상기 저장 핫스팟을 포함하는 가상 볼륨의 제1 시점 사본을 제2 저장 풀 내에 생성하기 위한 수단을 포함한다.

Description

볼륨들에 대해 동적 저장 계층화 온라인 데이터 배치를 제공하기 위한 방법 및 시스템{ALLOCATE-ON-WRITE SNAPSHOT MECHANISM TO PROVIDE DYNAMIC STORAGE TIERING ON-LINE DATA PLACEMENT FOR VOLUMES}
동적 저장 계층화(Dynamic Storage Tiering, DST)는 저장 장치들을 그들의 성능 특성들에 기초하여 계층들로 그룹화하며 장치들의 특정 능력들을 이용하기 위해 장치들의 전반에 데이터를 동적으로 재배치하는 개념이다. 데이터가 온라인 상태에서 액세스 가능하게 유지되는 동안에 DST 시스템이 이러한 재배치를 수행하는 것이 바람직하다.
성능 관리를 위해, 높은 활동 또는 부하 레벨을 갖는 데이터는 고성능 저장 계층들 내에 재배치될 수 있다. 대안적으로, 고성능 저장 계층들에서 향상된 용량을 제공하기 위해서 낮은 활동 레벨을 갖는 데이터는 저성능 저장 계층들에 재배치될 수 있다.
본 발명은 동적 저장 계층화를 위한 시스템들 및 방법들을 설명한다.
동적 저장 계층화를 위한 방법은 제1 저장 풀 내에 배치된 저장 핫스팟을 검출하는 단계; 및 상기 검출에 따라, 상기 제1 저장 풀 내에 배치된 상기 저장 핫스팟을 포함하는 가상 볼륨의 제1 시점 사본을 제2 저장 풀 내에 생성하는 단계를 포함한다.
동적 저장 계층화를 위한 시스템은 제1 저장 풀 내에 배치된 저장 핫스팟을 검출하기 위한 수단; 및 상기 검출에 따라, 상기 제1 저장 풀 내에 배치된 상기 저장 핫스팟을 포함하는 가상 볼륨의 제1 시점 사본을 제2 저장 풀 내에 생성하기 위한 수단을 포함한다.
이 분야의 기술자들은 다음의 첨부 도면들을 참조하여 본 발명의 많은 이익들을 더 잘 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 데이터 저장 시스템을 도시한다.
도 2는 데이터 저장 시스템을 도시한다.
도 3은 데이터 저장 시스템을 도시한다.
도 4는 데이터 저장 시스템을 도시한다.
도 5는 동적 저장 계층화와 관련된 동작 흐름을 도시한다.
도 6(a)-6(c)는 동적 저장 계층화와 관련된 동작 흐름을 도시한다.
도 7은 동적 저장 계층화와 관련된 동작 흐름을 도시한다.
도 8은 동적 저장 계층화와 관련된 동작 흐름을 도시한다.
도 9(a) 및 9(b)는 동적 저장 계층화와 관련된 동작 흐름을 도시한다.
아래의 상세한 설명에서, 그의 일부를 형성하는 첨부 도면들이 참조된다. 도면들에서, 문맥이 달리 지시하지 않는 한 유사한 심벌들은 통상적으로 유사한 컴포넌트들을 나타낸다. 상세한 설명, 도면들 및 청구항들에서 설명되는 예시적인 구현들은 한정적인 것을 의도하지 않는다. 본 명세서에서 설명되는 본 발명의 사상 또는 범위로부터 벗어나지 않으면서 다른 실시예들이 활용될 수 있으며 다른 변경들이 이루어질 수 있다.
도 1을 참조하면, 호스트(101) 컴퓨팅 장치, RAID 제어기(102) 및 RAID(103)를 포함하는 대용량 저장 시스템(100)의 예시적인 표현이 도시되어 있다. RAID 제어기(102)는 볼륨 관리 회로/소프트웨어를 포함할 수 있으며, 이것에 의해 RAID 제어기(102)는 RAID(103) 상에 구성된 다양한 논리 볼륨들에 액세스하는 호스트(101)의 판독/기록 요청들을 처리할 수 있다. RAID(103)는 n개의 드라이브를 갖는 드라이브 그룹을 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 하나 이상의 물리 드라이브들(예컨대, 드라이브 0 - 드라이브 n)이 하나 이상의 가상 드라이브들(예컨대, RAID(103)의 가상 드라이브 104A - 가상 드라이브 104D)로 논리적으로 분할될 수 있다. 하나 이상의 가상 드라이브들의 부분들은 저장 풀들(예컨대, 저장 풀 105A, 저장 풀 105B 등)로 더 분할될 수 있다. 저장 풀은 유사한 성능 특성들을 갖는 하나 이상의 물리 드라이브들(또는 하나 이상의 물리 드라이브들의 하나 이상의 논리 파티션들)로서 정의될 수 있다. 예컨대, 저장 풀(105A)(즉, 드라이브 0)은 고성능 반도체 드라이브들(SSDs)을 포함할 수 있는 반면, 저장 풀(105B)(즉, 드라이브 1 및 드라이브 2)은 직렬 ATA(SATA) 하드 디스크 드라이브들(HDDs)과 같은 저성능 장치들을 포함할 수 있다. 고성능 저장 풀들과 저성능 저장 풀들을 구별할 수 있는 인자들은 단위 시간당 처리되는 I/O 동작들의 수, 단위 시간당 판독 또는 기록되는 바이트들의 수 및/또는 I/O 요청에 대한 평균 응답 시간을 포함할 수 있다.
전체 시스템 성능을 향상시키기 위하여, 높은 활동 레벨을 갖는 데이터(예컨대, I/O 요청들이 높은 주파수로 데이터에 어드레싱됨)를 고성능 저장 풀들에 할당하며 낮은 활동 레벨을 갖는 데이터(예컨대, I/O 요청들이 낮은 주파수로 데이터에 어드레싱됨)를 저성능 저장 풀들에 할당하는 것이 바람직할 수 있다. 효율적인 DST 솔루션을 실행하기 위하여, 저장 풀들 사이에서 이동되는 데이터 블록들의 크기는 전체 SCSI 논리 유닛(LU)보다 작을 수 있다.
주어진 LU에 대해, 높은 활동 레벨을 갖는 데이터는 LU 내의 논리 블록 어드레스(LBA) 범위로서 식별될 수 있다. LU의 나머지에 비해 큰 활동 부하를 갖는 LBA 범위는 핫스팟으로서 참조될 수 있다. LU는 둘 이상의 핫스팟을 포함할 수도 있다.
핫스팟이 현재 존재하는 저장 풀은 소스 저장 풀로서 참조될 수 있다. 핫스팟이 이동할 수 있는 저장 풀은 목적지 저장 풀로서 참조될 수 있다. 핫스팟들은 빈번하게 액세스되는 데이터를 참조할 수 있고, 드물게 액세스되는 고성능 저장 풀 또는 데이터로 이동될 수 있으며, 저성능 저장 풀로 이동될 수 있다는 점에 유의해야 한다. 대안적으로, 드물게 액세스되는 데이터는 콜드 스팟(cold spot)으로서 참조될 수 있으며, 핫스팟 이동과 관련하여 본 명세서에서 설명되는 것과 동일한 시스템들 및 방법들을 이용하여 저성능 저장 풀로 이동될 수 있다.
RAID 제어기(102)에 의해 호스트(101)로부터 수신되는 I/O 요청들에 대한 어드레스 위치들을 모니터링함으로써 핫스팟이 식별될 수 있다. 주어진 저장 풀 내의 LBA들의 특정 세그먼트에 대하여 I/O 요청 임계치를 초과할 때(예컨대, 지정된 요청 레이트, 요청들의 수 등을 초과할 때), 그러한 LBA들은 핫스팟으로서 지시될 수 있으며, 교체 성능 특성들을 갖는 저장 풀에 재배치될 수 있다.
도 2를 참조하면, 하나 이상의 저장 풀들의 용량으로부터 가상 볼륨(106)이 제공될 수 있다. 예컨대, 저장 풀(105B)은 하나 이상의 가상 드라이브들로부터의 LBA들(예컨대, 물리 드라이브 0에 할당된 가상 드라이브(104A)의 일부의 가상 드라이브 LBA 세그먼트(107A); 물리 드라이브 1에 할당된 가상 드라이브(104B)의 일부의 가상 드라이브 LBA 세그먼트(107B); 물리 드라이브 2에 할당된 가상 드라이브(104C)의 일부의 가상 드라이브 LBA 세그먼트(107C) 등)을 포함할 수 있다.
도 3 및 4를 참조하면, 가상 볼륨은 하나 이상의 가상 드라이브들 내의 하나 이상의 LBA 범위들(예컨대, 가상 드라이브 세그먼트들)로 맵핑될 수 있다. 가상 볼륨이 하나 이상의 저장 풀들로부터 제공될 때, 가상 볼륨 LBA 범위의 가상 드라이브 LBA 범위로의 각각의 맵핑을 위해 가상 볼륨 LBA 세그먼트가 생성될 수 있다. 예를 들어, 가상 볼륨 LBA 세그먼트(108A)는 가상 드라이브(104A)의 LBA들(0 내지 m)로 맵핑되는 LBA들(0 내지 m)을 포함할 수 있다. 가상 볼륨 LBA 세그먼트(108B)는 가상 드라이브(104B)의 LBA들(0 내지 j)로 맵핑되는 LBA들(m+1 내지 n)을 포함할 수 있다. 가상 볼륨 LBA 세그먼트(108C)는 가상 드라이브(104C)의 LBA들(0 내지 k)로 맵핑되는 LBA들(n+1 내지 p)을 포함할 수 있다.
도 5를 참조하면, 대용량 저장 시스템(100)은 스냅샷 기능을 더 구현할 수 있다. 스냅샷 기능은 가상 볼륨(예컨대, 가상 볼륨 106A)의 하나 이상의 시점(PiT; point-in-time) 사본들의 생성 및 저장을 가능하게 한다. 가상 볼륨에 대해 PiT가 생성될 때, 가상 볼륨의 콘텐츠는 프리즈(freeze)될 수 있으며, PiT가 취해진 후에 가상 볼륨에 대해 행해진 모든 변경들을 기록하는 PiT 임시 가상 볼륨(PTVV)이 생성될 수 있다. 결과적으로, PiT가 생성된 때, 가상 볼륨의 오리지널 콘텐츠가 보존된다. 이러한 스냅샷 메커니즘은 기록시 할당(allocate-on-write) 또는 기록시 재지시(redirect-on-write)(집합적으로 "기록시 할당") 스냅샷들로 지칭될 수 있다. 또한, 주어진 PTVV에 대해 후속 PiT들이 생성될 수 있으며, 이 경우에 현재 PTVV가 프리즈되며 새로운 PTVV가 생성된다.
도 5 내지 도 9는 동적 저장 계층화와 관련된 예시적인 동작들을 나타내는 동작 흐름들을 더 도시한다. 도 5 내지 도 9에서는, 도 1-4의 전술한 예들과 관련하여 그리고/또는 다른 예들 및 상황들과 관련하여 논의 및 설명이 제공될 수 있다. 그러나, 이러한 동작 흐름들은 다양한 다른 환경들 및 상황들에서 그리고/또는 도 1-4의 수정 버전들에서 실행될 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 게다가, 다양한 동작 흐름들이 도시된 순서(들)로 설명되지만, 다양한 동작들은 도시된 것들과 다른 순서들로 수행되거나 동시에 수행될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
RAID 제어기(102)에 의해 호스트(101)로부터 수신된 I/O 요청들에 대한 어드레싱된 저장 위치들을 모니터링함으로써 핫스팟이 검출될 수 있다. 주어진 저장 풀 내의 LBA들의 특정 세그먼트에 대한 I/O 요청 임계치의 초과시(예컨대, 지정된 요청 레이트, 요청들의 수 등의 초과시), 이러한 LBA들은 핫스팟으로서 지시될 수 있으며, 교체 성능 특성들을 갖는 저장 풀에 재배치될 수 있다. 핫스팟들은 기록 핫스팟들(예컨대, I/O들의 대다수가 기록들인 LBA 범위) 및 판독 핫스팟들(예컨대, I/O들의 대다수가 판독들인 LBA 범위)로서 특징지워질 수 있다. 기록 핫스팟들은 기록 활동만으로 구성될 필요는 없다는 점에 유의해야 한다. 마찬가지로, 판독 핫스팟들은 판독 활동만으로 구성될 필요는 없다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 제1 저장 풀 내에 배치된 저장 핫스팟을 포함하는 가상 볼륨의 제1 시점 사본을 제2 저장 풀 내에 생성하는 동작 흐름이 도시되어 있다. 핫스팟을 포함하는 오리지널 가상 볼륨(예컨대, 가상 볼륨 106A)의 콘텐츠를 프리즈할 수 있는 제1 PiT(예컨대, PiT1) 동작이 발생할 수 있으며, 제1 PTVV(예컨대, PTVV1)가 생성될 수 있다. PTVV의 생성에 이어서, 핫스팟을 포함하는 가상 볼륨으로 어드레싱된 호스트(예컨대 호스트 101)로부터의 I/O 동작들이 후술하는 바와 같이 PTVV로 지시될 수 있다. 가장 최근의 PiT는 모든 현재 I/O 동작들이 그와 관련된 PTVV로 지시되므로 "활성" PiT로서 참조될 수 있다.
이어서, PTVV1 내에서 제2 핫스팟이 검출될 수 있다. PTVV1의 콘텐츠를 프리즈할 수 있는 제2 PiT(예컨대, PiT2) 동작이 발생할 수 있으며, 제2 PTVV(예컨대, PTVV2)가 생성될 수 있다. 제2 PTVV의 생성에 이어서, 호스트로부터 가상 볼륨으로의 I/O 동작들이 활성 PTVV(예컨대, PTVV2)로 지시될 수 있다.
PiT(예컨대, PiT1)의 삭제시, PiT의 존재 동안에 기록 요청들에 의해 어드레싱된 오리지널 볼륨의 부분들의 콘텐츠가 PTVV와 일치하게 갱신되도록 오리지널 가상 볼륨(예컨대, 가상 볼륨 106)이 재구성될 수 있다. 예컨대, PiT의 존재 동안에 기록 요청들에 의해 어드레싱된 가상 볼륨(106)의 LBA들은 가상 볼륨(106)의 LBA들로 복사될 수 있다.
가상 볼륨 LBA 범위는 동일한 크기의 가상 볼륨 LBA 세그먼트들(예컨대, 가상 볼륨 LBA 세그먼트 108)로 논리적으로 분할될 수 있으며, 가상 볼륨 LBA 세그먼트의 크기는 가상 볼륨의 속성인 PiT 입도와 상관된다. 따라서, 각각의 가상 볼륨 LBA 세그먼트는 오리지널 가상 볼륨 내의 LBA 범위에 대응한다. 가상 볼륨 내의 각각의 가상 볼륨 LBA 세그먼트로의 맵핑을 포함하는 재할당 테이블(RT)이 각각의 PiT에 대해 생성되며, 해당 PiT와 관련된 PTVV의 개시부에 저장될 수 있다. PiT가 생성된 후에 가상 볼륨 LBA 세그먼트의 하나 이상의 LBA들에 어드레싱하는 기록 요청이 호스트로부터 수신될 때, 활성 PiT에 대한 RT 내의 대응 엔트리는 " 할당됨"으로 표시되고, 가상 볼륨 LBA 세그먼트는 다음 이용 가능 LBA에서 PTVV 내에 배치될 수 있으며, 해당 가상 볼륨 LBA 세그먼트에 대한 RT 엔트리는 PTVV LBA 세그먼트로 맵핑된다.
예컨대, 도 6(a) 내지 도 6(c)에 도시된 바와 같이, 호스트(101)는 가상 볼륨의 하나 이상의 LBA 세그먼트들(예컨대, 가상 볼륨 LBA 세그먼트 108B, 가상 볼륨 LBA 세그먼트 108A, 가상 볼륨 LBA 세그먼트 108C 등)로 어드레싱되는 하나 이상의 기록 명령들을 발생시킬 수 있다. 각각의 어드레싱되는 가상 볼륨 세그먼트에 대한 엔트리(예컨대, 엔트리 110B, 엔트리 110A, 엔트리 110C 등)가 각각의 가상 볼륨 LBA 세그먼트들에 대응하는 RT 위치 내에 생성될 수 있다. 이어서, 기록 동작들은 다음 이용 가능 PTVV LBA 세그먼트(예컨대, PTVV LBA 세그먼트 111B, PTVV LBA 세그먼트 111A, PTVV LBA 세그먼트 111C 등)로 지시될 수 있다.
PTVV LBA 세그먼트들은 이들과 관련된 가상 볼륨 LBA 세그먼트들의 LBA 범위들에 따라 배열되는 것이 아니라, 이들이 기록된 순서로 배열될 수 있으므로, 연속하는 PTVV LBA 세그먼트들은 연속하는 가상 볼륨 LBA 세그먼트들에 반드시 대응하지는 않을 수도 있다는 점에 유의해야 한다.
도 7을 참조하면, 가상 볼륨에 대해 판독 요청이 수신될 때, 활성 PiT에 대한 RT는 해당 가상 볼륨 LBA 세그먼트의 가장 최신 버전을 지시할 수 있다. 이것은 활성 PiT 자체에 대한 PTVV 더 오래된 PiT에 대한 PTVV 또는 오리지널 가상 볼륨일 수 있다. 예컨대, 도 7에 도시된 바와 같이, 가상 볼륨 LBA 세그먼트는 활성 PTVV2(예컨대, RT 엔트리(110B)와 관련된 PTVV LBA 세그먼트(111B))에 기록될 수 있으며, 다른 가상 볼륨 LBA 세그먼트들은 PTVV1이 활성 상태일 때(예컨대, 엔트리(110A)와 관련된 PTVV LBA 세그먼트) 또는 PTVV1과 관련된 PiT1의 생성 전에(예컨대, 가상 볼륨(106)의 오리지널 가상 볼륨 LBA 세그먼트) 최종 기록되었을 수 있다.
도 8은 제1 저장 풀 내에 배치된 저장 핫스팟을 포함하는 가상 볼륨으로 지시된 기록 요청들의 제2 저장 풀로의 재지시를 나타낸다. 예컨대, RAID 제어기(102)에 의해 호스트(101)로부터 수신된 기록 요청들에 대한 어드레스 위치들을 모니터링함으로써 기록 핫스팟이 검출될 수 있다. 전술한 시점 복사 방법을 이용하는 시스템의 경우, 기록 I/O 활동은 활성(가장 최근의) PiT에 대한 PTVV 내에 집중될 수 있다. 단지 목적지 저장 풀 내의 가상 볼륨에 대한 새로운 PiT를 생성함으로써 핫스팟이 목적지 저장 풀로 이동될 수 있다. 예컨대, 도 8에 도시된 바와 같이, 호스트(101)는 기존 PTVV(예컨대, PTVV1) 또는 저성능 저장 풀(예컨대, 저장 풀 105B) 내에 존재할 수 있는 오리지널 가상 볼륨(예컨대, 가상 볼륨 106) 내에 배치된 핫스팟의 LBA들로 어드레싱되는 하나 이상의 기록 요청들을 발생시킬 수 있다. 핫스팟의 LBA들로 어드레싱되는 기록 요청의 수신시, 고성능 저장 풀(예컨대, 저장 풀 105A) 내에 새로운 PTVV(예컨대, PTVV2)가 생성될 수 있으며, 핫스팟으로 어드레싱된 기록 요청은 새로운 PTVV로 재지시될 수 있다. 따라서, 기록 I/O 활동은 이제 고성능 저장 풀 내에 존재하는 활성 PTVV 내에 계속 집중될 것이다.
핫스팟의 기록 요청 활동 레벨이 고성능 저장 풀의 사용을 더 이상 필요로 하지 않는 레벨로 감소해야 하는 경우, 활성 PTVV와 관련된 PiT가 삭제되고, 활성 PTVV의 콘텐츠가 이전 PTVV에 재통합될 수 있다. 예컨대, PTVV2에서의 활동이 임계 레벨 아래로 감소하는 경우, PTVV2의 콘텐츠가 PTVV1에 재통합될 수 있다.
또한, 기록 핫스팟 활동은 실제로 감소하는 것이 아니라, 상이한 LBA 범위로 이동하는 것이 가능하다. 이 경우, 핫스팟 LBA들이 더 빠른 목적지 저장 풀 내에 여전히 배치될 수 있지만, 더 이상 핫스팟의 자격이 없어서 저성능 저장 풀로 이동되어야 하는 PTVV LBA 세그먼트들이 PTVV 내에 존재할 수 있다.
전술한 바와 같이, 기록 핫스팟에 대해 PiT가 생성될 때, RAID 제어기(102)는 목적지 저장 풀 내의 PTVV 내의 이용 가능 LBA들의 총 수에 대한 해당 PTVV 내의 실제 핫스팟 LBA들의 비율을 모니터링할 수 있다. 낮은 활동의 LBA들에 대한 핫스팟 LBA들의 비율이 특정 임계치(예컨대, 사용자 설정 가능 임계치)를 초과할 때, RAID 제어기(102)는 오로지 기록 핫스팟 LBA들만을 포함하는 새로운 PiT를 목적지 저장 풀 내에 생성할 수 있다. 설정 가능 기간 후에, 목적지 저장 풀 내의 "오래된" PiT가 삭제되어, 비활성 청크(chunk)들에 의해 점유된 용량이 자유로워질 수 있다.
판독 핫스팟의 경우, 원본 가상 볼륨 LBA 범위는 도 9(a)에 도시된 바와 같이 가상 볼륨과 관련된 다수의 PiT에 걸쳐 분산될 수 있다. 또한 판독 핫스팟이 단일 PiT 내에 포함되는 경우에도, LBA 범위들은 PTVV 내에서 연속하지 않을 수 있다(즉, 판독 핫스팟을 구성하는 LBA들은 PTVV의 전역에 확산될 수 있다). 또한, PTVV 자체는 일부 예들에서 매우 클 수 있으며, 전체 PTVV를 고성능 저장 풀로 이동시키는 것은 실용적이지 못할 수 있다.
도 9(a) 및 9(b)는 가상 볼륨의 저장 핫스팟의 하나 이상의 LBA들에 어드레싱하는 판독 요청을 수신하며, 저장 핫스팟의 하나 이상의 논리 블록 어드레스들의 콘텐츠를 제2 저장 풀 내의 제1 시점 사본으로 복사하는 것을 보여준다. 예컨대, 호스트(101)는 기존 PTVV(예컨대, PTVV2, PTVV1 등) 또는 저성능 저장 풀(예컨대, 저장 풀 105B) 내에 존재할 수 있는 오리지널 가상 볼륨(예컨대, 가상 볼륨 106) 내에 배치된 핫스팟의 LBA들로 어드레싱되는 하나 이상의 판독 요청들을 발생시킬 수 있다. 핫스팟의 LBA들로 어드레싱되는 판독 요청의 수신시 고성능 저장 풀(예컨대, 저장 풀 105A) 내에 새로운 PTVV(예컨대, PTVV3)가 생성될 수 있다. 판독 요청이 처리된 후, 핫스팟의 LBA들(예컨대, PTVV2의 LBA들)의 콘텐츠가 새로운 PTVV의 PTVV LBA 세그먼트들로서 복사될 수 있다. 이러한 복사를 수행하기 위한 하나의 메커니즘은 다음의 기준들, 즉 1) LBA들에 대해 호스트 판독 동작을 수행하는 것, 2) LBA들이 새로운 PTVV 내에 아직 포함되지 않은 것, 및 3) LBA들이 핫스팟의 LBA 범위 내에 있는 것을 만족시키는 임의의 LBA들에 대한 각각의 호스트 판독 동작 후에 가상 볼륨 레벨 기록 동작을 추가하는 것이다.
이러한 방법은 PTVV에 기록될 LBA들이 호스트 판독 동작으로 인해 RAID 제어기(102)의 캐시 내에 이미 존재할 수 있다는 사실을 이용한다. 목적지 PTVV로부터 누락된 핫스팟 LBA들에 대응하는 판독된 LBA들은 추가적인 기록 동작의 완료시까지 추가 사용을 위해 해제되지 않을 수도 있다. 제어기 펌웨어는 기록 데이터의 소스가 호스트가 아니라 제어기 캐시 내에 이미 존재하는 데이터 블록들인 특수한 타입의 기록 동작을 지원할 수 있다.
또한, 활성 PTVV(예컨대, PTVV3)와 관련된 RT의 로크온(lock on)은 RAID 제어기(102)에 의해 개시되는 핫스팟 LBA 기록과 호스트에 의해 개시되는 LBA 기록 사이의 충돌들을 방지할 수 있다.
가상 볼륨 내의 핫스팟에 대해 후속 판독 요청들이 수신될 때, 이들은 고성능 저장 풀 내의 새로운 PTVV(예컨대, PTVV3)의 LBA들로 지시될 수 있다.
이전 PTVV들 및/또는 오리지널 가상 볼륨으로부터 핫스팟 LBA들을 복사하는 프로세스 동안에 새로운 PTVV(예컨대, PTVV3) 내에 임의의 호스트 기록 데이터의 중복 기록을 방지하는 것이 바람직할 수 있다. 핫스팟 LBA 범위 내의 모든 LBA들이 목적지 PTVV에 즉시 복사되지 않을 수 있는데, 그 이유는 이것이 복사가 이루어지고 있는 동안에 호스트가 고성능 저장 풀의 동일 LBA 범위에 기록하려고 시도했던 데이터를 중복 기록할 수 있기 때문이다. 따라서, 판독 핫스팟은 PiT 부가 복사라고 하는 프로세스를 이용하여 목적지 저장 풀로 이동될 수 있다. 이 경우, 판독 핫스팟 LBA 범위 내의 LBA들은 핫스팟 LBA들이 이전에 목적지 PTVV의 원본 LBA들로 복사되지 않은 경우에만 소스로부터 목적지 PTVV로 복사될 수 있다. 목적지 PTVV가 생성되었기 때문에 그러한 LBA들은 기록되지 않는다.
전술한 바와 같이, 판독 핫스팟에 대해 PiT가 생성될 때, RAID 제어기(102)는 목적지 저장 풀 내의 PTVV 내의 이용 가능 LBA들의 총 수에 대한 해당 PTVV 내의 핫스팟 LBA들의 실제 수의 비율을 모니터링할 수 있다. 낮은 활동의 LBA들에 대한 핫스팟 LBA들의 비율이 특정 임계치(예컨대, 사용자 설정 가능 임계치)를 초과할 때, RAID 제어기(102)는 오로지 판독 핫스팟 LBA들만을 포함하는 새로운 PiT를 목적지 저장 풀 내에 생성할 수 있다. 설정 가능 기간 후에, 목적지 저장 풀 내의 "오래된" PiT가 삭제되어, 낮은 활동의 가상 볼륨 LBA들에 의해 점유된 용량이 자유로워질 수 있다.
판독 핫스팟의 판독 요청 활동 레벨이 고성능 저장 풀의 사용을 더 이상 필요로 하지 않는 레벨로 감소해야 하는 경우, 활성 PTVV와 관련된 PiT가 삭제되고, 활성 PTVV의 콘텐츠가 이전 PTVV에 재통합될 수 있다. 예컨대, PTVV3에서의 활동이 임계 레벨 아래로 감소하는 경우, PTVV3의 콘텐츠가 PTVV2에 재통합될 수 있다.
PiT가 삭제될 때, 대응하는 PTVV 내의 가상 볼륨 LBA 세그먼트들은 이전 PiT 내에 재통합되거나, 다른 이전 PiT가 존재하지 않는 경우에는 가상 볼륨 LBA들 자체 내에 재통합될 수 있다. 예컨대, PTVV1의 LBA들 내의 데이터는 가상 볼륨(106)의 LBA들에 복사될 수 있다. 대안적으로, PiT의 존재 동안에 판독 요청들에 의해 어드레싱된 가상 볼륨(106)의 LBA들은 PTVV1의 관련 LBA들로 직접 재맵핑될 수 있다.
본 발명 및 본 발명의 많은 수반하는 이익들은 위의 설명에 의해 이해될 것으로 생각된다. 또한, 본 발명의 범위 및 사상으로부터 벗어나지 않으면서 또는 본 발명의 모든 중요한 이익들을 희생시키지 않으면서 본 발명의 컴포넌트들의 형태, 구성 및 배열의 다양한 변경들이 이루어질 수 있다는 것이 명백할 것으로 생각될 수 있다. 본 명세서에서 전술한 형태는 그의 설명을 위한 실시예일 뿐이다. 그러한 변경들을 포괄하며 포함하는 것이 첨부된 청구항의 의도이다.
위의 상세한 설명은 블록도들, 흐름도들 및/또는 예들을 통해 설명된 다양한 장치들 및/또는 프로세스들의 실시예들을 포함할 수 있다. 그러한 블록도들, 흐름도들 및/또는 예들이 하나 이상의 기능들 및/또는 동작들을 포함하는 한, 그러한 블록도들, 흐름도들 또는 예들 내의 각각의 기능 및/또는 동작은 광범위한 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 사실상 모든 조합에 의해 개별적으로 그리고/또는 집합적으로 구현될 수 있다는 것을 이 분야의 기술자들은 이해할 것이다. 일 실시예에서, 본 명세서에 설명된 본 발명의 여러 부분은 주문형 집적 회로(ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA), 디지털 신호 프로세서(DSP) 또는 다른 통합 포맷들을 통해 구현될 수 있다. 그러나, 이 분야의 기술자들은, 본 명세서에 개시되는 실시예들의 일부 양태들이 전체적으로 또는 부분적으로 집적 회로들에서, 하나 이상의 컴퓨터에서 실행되는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램으로서(예컨대, 하나 이상의 컴퓨터 시스템에서 실행되는 하나 이상의 프로그램으로서), 하나 이상의 프로세서에서 실행되는 하나 이상의 프로그램으로서(예컨대, 하나 이상의 마이크로프로세서에서 실행되는 하나 이상의 프로그램으로서), 펌웨어로서, 또는 이들의 사실상 모든 조합으로서 동등하게 구현될 수 있으며, 회로의 설계 및/또는 소프트웨어 및/또는 펌웨어용 코드의 작성은 본 명세서에 비추어 이 분야의 기술자의 기술 내에서 충분할 것임을 인식할 것이다.
또한, 이 분야의 기술자들은, 본 명세서에서 설명되는 본 발명의 메커니즘들이 다양한 형태의 프로그램 제품으로서 배포될 수 있고, 본 명세서에서 설명되는 본 발명의 예시적인 구현이 배포를 실제로 수행하는 데 사용되는 신호 보유 매체의 특정 타입에 무관하게 적용된다는 것을 이해할 것이다. 신호 보유 매체의 예는 플로피 디스크, 하드 디스크 드라이브, 컴팩트 디스크(CD), 디지털 비디오 디스크(DVD), 디지털 테이프, 컴퓨터 메모리 등과 같은 기록 가능 타입의 매체; 및 디지털 및/또는 아날로그 통신 매체(예컨대, 광섬유 케이블, 도파관, 유선 통신 링크, 무선 통신 링크(예컨대, 송신기, 수신기, 송신 로직, 수신 로직 등) 등)와 같은 송신 타입의 매체를 포함하지만, 이에 한정되지 않을 수 있다.
이 분야의 기술자들은 최신 기술이 시스템들의 양태들의 하드웨어, 소프트웨어 및/또는 펌웨어 구현들 사이에 거의 차이가 없을 수 있는 지점에 이르렀을 수 있으며, 하드웨어, 소프트웨어 및/또는 펌웨어의 사용이 일반적으로(그러나, 소정 상황들에서 하드웨어와 소프트웨어 사이의 선택이 중요해질 수 있다는 점에서 항상은 아님) 비용 대 효율의 절충을 나타내는 설계상의 선택일 수 있다는 것을 인식할 것이다. 이 분야의 기술자들은 본 명세서에서 설명되는 프로세스들 및/또는 시스템들 및/또는 다른 기술들을 실시할 수 있는 다양한 수단들(예컨대, 하드웨어, 소프트웨어 및/또는 펌웨어)이 존재할 수 있으며, 프로세스들 및/또는 시스템들 및/또는 다른 기술들이 전개될 수 있는 상황에 따라 바람직한 수단이 달라질 것이라는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 구현자가 속도 및 정확도가 중요할 수 있는 것으로 결정하는 경우, 구현자는 주로 하드웨어 및/또는 펌웨어 수단을 선택할 수 있거나, 대안적으로 유연성이 중요할 수 있는 경우, 구현자는 주로 소프트웨어 구현을 선택할 수 있거나, 또 다른 대안적으로 구현자는 하드웨어, 소프트웨어 및/또는 펌웨어의 소정 조합을 선택할 수 있다. 따라서, 본 명세서에서 설명되는 프로세스들 및/또는 장치들 및/또는 다른 기술들을 실시할 수 있는 여러 가능한 수단들이 존재할 수 있으며, 이용되는 임의의 수단은 어느 것이나 가변적일 수 있는 그 수단이 전개되는 상황 및 구현자의 특정 관심사(예컨대, 속도, 유연성 또는 예측성)에 의존하는 선택일 수 있으므로, 그러한 수단들 중 어느 것도 나머지 수단들보다 본질적으로 우수하지 않을 수 있다. 이 분야의 기술자들은 구현들의 광학적 양태들이 통상적으로 광학 지향 하드웨어, 소프트웨어 및/또는 펌웨어를 이용할 것이라는 것을 인식할 것이다.

Claims (27)

  1. 제1 저장 풀(storage pool) 내에 배치된 저장 핫스팟(hot-spot)을 검출하는 단계와,
    상기 검출에 따라, 상기 제1 저장 풀 내에 배치된 상기 저장 핫스팟을 포함하는 가상 볼륨(volume)의 제1 시점 사본(point-in-time copy)을 제2 저장 풀 내에 생성하는 단계 - 상기 검출에 따라 상기 제1 저장 풀 내에 배치된 상기 저장 핫스팟을 포함하는 가상 볼륨의 제1 시점 사본을 제2 저장 풀 내에 생성하는 단계는, 상기 제1 저장 풀 내에 배치된 상기 저장 핫스팟을 포함하는 상기 가상 볼륨으로 지시된 기록 요청들을 상기 제2 저장 풀로 재지시하는(redirecting) 단계를 포함함 - 와,
    상기 저장 핫스팟을 포함하는 상기 제1 시점 사본의 논리 블록 어드레스들(LBAs)의 백분율을 검출하는 단계와,
    상기 백분율에 따라 상기 저장 핫스팟의 LBA들만을 포함하는 제2 시점 사본을 생성하는 단계를 포함하는
    동적 저장 계층화를 위한 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 저장 풀 내의 상기 핫스팟으로 지시된 감소된 입력/출력(I/O) 활동을 검출하는 단계와,
    상기 제2 저장 풀 내의 상기 시점 사본을 제2 시점 사본 또는 상기 가상 볼륨 중 적어도 하나 내에 재통합하는 단계를 더 포함하는
    동적 저장 계층화를 위한 방법.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 시점 사본의 논-핫스팟(non-hot-spot) LBA들을 상기 가상 볼륨 내에 재통합하는 단계를 더 포함하는
    동적 저장 계층화를 위한 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 검출에 따라, 상기 제1 저장 풀 내에 배치된 상기 저장 핫스팟을 포함하는 가상 볼륨의 제1 시점 사본을 제2 저장 풀 내에 생성하는 단계는,
    상기 가상 볼륨의 상기 저장 핫스팟의 하나 이상의 LBA들을 어드레싱하는 판독 요청을 수신하는 단계와,
    상기 저장 핫스팟의 상기 하나 이상의 논리 블록 어드레스들의 콘텐츠를 상기 제2 저장 풀 내의 상기 제1 시점 사본에 복사하는 단계를 더 포함하는
    동적 저장 계층화를 위한 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 저장 핫스팟의 상기 하나 이상의 논리 블록 어드레스들의 콘텐츠를 상기 제2 저장 풀 내의 상기 제1 시점 사본에 복사하는 단계는,
    상기 저장 핫스팟의 상기 LBA들이 이전에 상기 제2 저장 풀에 기록되지 않은 경우에 상기 저장 핫스팟의 상기 하나 이상의 논리 블록 어드레스들의 콘텐츠를 상기 제2 저장 풀 내의 상기 제1 시점 사본에 복사하는 단계를 더 포함하는
    동적 저장 계층화를 위한 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 저장 핫스팟을 포함하는 상기 제1 시점 사본의 논리 블록 어드레스들(LBA들)의 백분율을 검출하는 단계와,
    상기 백분율에 따라 상기 저장 핫스팟의 LBA들만을 포함하는 제2 시점 사본을 생성하는 단계를 더 포함하는
    동적 저장 계층화를 위한 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 시점 사본의 논-핫스팟 LBA들을 상기 가상 볼륨 내에 재통합하는 단계를 더 포함하는
    동적 저장 계층화를 위한 방법.
  10. 제1 저장 풀 내에 배치된 저장 핫스팟을 검출하기 위한 수단과,
    상기 검출에 따라, 상기 제1 저장 풀 내에 배치된 상기 저장 핫스팟을 포함하는 가상 볼륨의 제1 시점 사본을 제2 저장 풀 내에 생성하기 위한 수단 - 상기 검출에 따라 상기 제1 저장 풀 내에 배치된 상기 저장 핫스팟을 포함하는 가상 볼륨의 제1 시점 사본을 제2 저장 풀 내에 생성하기 위한 수단은, 상기 제1 저장 풀 내에 배치된 상기 저장 핫스팟을 포함하는 상기 가상 볼륨으로 지시된 기록 요청들을 상기 제2 저장 풀로 재지시하기 위한 수단을 포함함 - 과,
    상기 저장 핫스팟을 포함하는 상기 제1 시점 사본의 논리 블록 어드레스들(LBAs)의 백분율을 검출하기 위한 수단과,
    상기 백분율에 따라 상기 저장 핫스팟의 LBA들만을 포함하는 제2 시점 사본을 생성하기 위한 수단을 포함하는
    동적 저장 계층화를 위한 시스템.
  11. 삭제
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제2 저장 풀 내의 상기 핫스팟으로 지시된 감소된 입력/출력(I/O) 활동을 검출하기 위한 수단과,
    상기 제2 저장 풀 내의 상기 시점 사본을 제2 시점 사본 또는 상기 가상 볼륨 중 적어도 하나 내에 재통합하기 위한 수단을 더 포함하는
    동적 저장 계층화를 위한 시스템.
  13. 삭제
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1 시점 사본의 논-핫스팟 LBA들을 상기 가상 볼륨 내에 재통합하기 위한 수단을 더 포함하는
    동적 저장 계층화를 위한 시스템.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 검출에 따라, 상기 제1 저장 풀 내에 배치된 상기 저장 핫스팟을 포함하는 가상 볼륨의 제1 시점 사본을 제2 저장 풀 내에 생성하기 위한 수단은,
    상기 가상 볼륨의 상기 저장 핫스팟의 하나 이상의 LBA들을 어드레싱하는 판독 요청을 수신하기 위한 수단과,
    상기 저장 핫스팟의 상기 하나 이상의 논리 블록 어드레스들의 콘텐츠를 상기 제2 저장 풀 내의 상기 제1 시점 사본에 복사하기 위한 수단을 더 포함하는
    동적 저장 계층화를 위한 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 저장 핫스팟의 상기 하나 이상의 논리 블록 어드레스들의 콘텐츠를 상기 제2 저장 풀 내의 상기 제1 시점 사본에 복사하기 위한 수단은,
    상기 저장 핫스팟의 상기 LBA들이 이전에 상기 제2 저장 풀에 기록되지 않은 경우에 상기 저장 핫스팟의 상기 하나 이상의 논리 블록 어드레스들의 콘텐츠를 상기 제2 저장 풀 내의 상기 제1 시점 사본에 복사하기 위한 수단을 더 포함하는
    동적 저장 계층화를 위한 시스템.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 저장 핫스팟을 포함하는 상기 제1 시점 사본의 논리 블록 어드레스들(LBA들)의 백분율을 검출하기 위한 수단과,
    상기 백분율에 따라 상기 저장 핫스팟의 LBA들만을 포함하는 제2 시점 사본을 생성하기 위한 수단을 더 포함하는
    동적 저장 계층화를 위한 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제1 시점 사본의 논-핫스팟 LBA들을 상기 가상 볼륨 내에 재통합하기 위한 수단을 더 포함하는
    동적 저장 계층화를 위한 시스템.
  19. 제1 저장 풀 내에 배치된 저장 핫스팟을 검출하기 위한 회로와,
    상기 검출에 따라, 상기 제1 저장 풀 내에 배치된 상기 저장 핫스팟을 포함하는 가상 볼륨의 제1 시점 사본을 제2 저장 풀 내에 생성하기 위한 회로 - 상기 검출에 따라 상기 제1 저장 풀 내에 배치된 상기 저장 핫스팟을 포함하는 가상 볼륨의 제1 시점 사본을 제2 저장 풀 내에 생성하기 위한 회로는, 상기 제1 저장 풀 내에 배치된 상기 저장 핫스팟을 포함하는 상기 가상 볼륨으로 지시된 기록 요청들을 상기 제2 저장 풀로 재지시하기 위한 회로를 포함함 - 와,
    상기 저장 핫스팟을 포함하는 상기 제1 시점 사본의 논리 블록 어드레스들(LBAs)의 백분율을 검출하기 위한 회로와,
    상기 백분율에 따라 상기 저장 핫스팟의 LBA들만을 포함하는 제2 시점 사본을 생성하기 위한 회로를 포함하는
    동적 저장 계층화를 위한 시스템.
  20. 삭제
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 제2 저장 풀 내의 상기 핫스팟으로 지시된 감소된 입력/출력(I/O) 활동을 검출하기 위한 회로와,
    상기 제2 저장 풀 내의 상기 시점 사본을 제2 시점 사본 또는 상기 가상 볼륨 중 적어도 하나 내에 재통합하기 위한 회로를 더 포함하는
    동적 저장 계층화를 위한 시스템.
  22. 삭제
  23. 제 19 항에 있어서,
    상기 제1 시점 사본의 논-핫스팟 LBA들을 상기 가상 볼륨 내에 재통합하기 위한 회로를 더 포함하는
    동적 저장 계층화를 위한 시스템.
  24. 제 19 항에 있어서,
    상기 검출에 따라, 상기 제1 저장 풀 내에 배치된 상기 저장 핫스팟을 포함하는 가상 볼륨의 제1 시점 사본을 제2 저장 풀 내에 생성하기 위한 회로는,
    상기 가상 볼륨의 상기 저장 핫스팟의 하나 이상의 LBA들을 어드레싱하는 판독 요청을 수신하기 위한 회로와,
    상기 저장 핫스팟의 상기 하나 이상의 논리 블록 어드레스들의 콘텐츠를 상기 제2 저장 풀 내의 상기 제1 시점 사본에 복사하기 위한 회로를 더 포함하는
    동적 저장 계층화를 위한 시스템.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 저장 핫스팟의 상기 하나 이상의 논리 블록 어드레스들의 콘텐츠를 상기 제2 저장 풀 내의 상기 제1 시점 사본에 복사하기 위한 회로는,
    상기 저장 핫스팟의 상기 LBA들이 이전에 상기 제2 저장 풀에 기록되지 않은 경우에 상기 저장 핫스팟의 상기 하나 이상의 논리 블록 어드레스들의 콘텐츠를 상기 제2 저장 풀 내의 상기 제1 시점 사본에 복사하기 위한 회로를 더 포함하는
    동적 저장 계층화를 위한 시스템.
  26. 제 24 항에 있어서,
    상기 저장 핫스팟을 포함하는 상기 제1 시점 사본의 논리 블록 어드레스들(LBA들)의 백분율을 검출하기 위한 회로와,
    상기 백분율에 따라 상기 저장 핫스팟의 LBA들만을 포함하는 제2 시점 사본을 생성하기 위한 회로를 더 포함하는
    동적 저장 계층화를 위한 시스템.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 제1 시점 사본의 논-핫스팟 LBA들을 상기 가상 볼륨 내에 재통합하기 위한 회로를 더 포함하는
    동적 저장 계층화를 위한 시스템.
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