KR101841997B1 - 순응적 존속을 위한 시스템, 방법 및 인터페이스 - Google Patents

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Abstract

저장 모듈은 상이한 존속 레벨들에 따라 I/O 요청들을 서비스하도록 구성될 수 있다. I/O 요청의 존속 레벨은 I/O 요청을 서비스하는데 사용되는 저장 리소스(들), 저장 리소스(들)의 구성, 리소스들의 저장 모드 등과 관련될 수 있다. 일부 실시예들에서, 존속 레벨은 I/O 요청의 캐시 모드와 관련될 수 있다. 임시의 또는 1회성 데이터에 관한 I/O 요청들은 일시적 캐시 모드를 사용하여 서비스될 수 있다. 일시적 캐시 모드는 데이터를 주 스토리지에 라이트-스루(또는 라이트-백)하지 않고 I/O 요청 데이터를 캐시 스토리지에 저장하는 것을 포함할 수 있다. 일시적 캐시 데이터는 가상 기계 이주에 응하여 호스트들 사이에서 전송될 수 있다.

Description

순응적 존속을 위한 시스템, 방법 및 인터페이스{SYSTEMS, METHODS, AND INTERFACES FOR ADAPTIVE PERSISTENCE}
본 발명은 순응적 존속을 위한 시스템 및 방법에 관한 것으로, 몇몇 실시예들에서, 일시적 캐시 모드로 캐싱되는 데이터를 관리하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
입력/출력(I/O) 요청들은 상이한 데이터 존속 요구들을 가질 수 있다. 예를 들어, 일부 기록 요청들은 데이터 손실 또는 손상에 대하여 보안될 필요가 있는 데이터와 관련될 수 있다. 다른 기록 요청들은 장기간 동안 보존될 필요가 없고/없거나 재시작 및/또는 재부팅 시에 손실되는 것으로 예상되는 데이터와 관련될 수 있다. 저장 시스템은 모든 요청들을 동등하게 취급할 수 있으며, 이로 인해 I/O 성능을 감소시킬 수 있다.
순응적 존속을 위한 방법의 실시예들이 본원에 개시된다. 개시된 방법들은 하나 이상의 기계 실행 가능 작동들 및/또는 단계들을 포함할 수 있다. 개시된 작동들 및/또는 단계들은 컴퓨터 판독 가능 저장 매체 상에 저장되는 프로그램 코드로 구현될 수 있다. 따라서, 본원에 개시되는 방법들의 실시예들은 하나 이상의 방법 작동들 및/또는 단계들을 수행하도록 실행 가능한 컴퓨터 사용 가능 프로그램 코드를 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품으로 구현될 수 있다.
일부 실시예들에서, 개시된 방법은 복수의 I/O 요청들을 식별하는 단계, I/O 요청들의 하나 이상의 속성들에 기반하여 I/O 요청들에 대한 존속의 각각의 레벨들을 선택하는 단계, 및 I/O 요청들에 대해 선택되는 존속의 레벨에 따라 하나 이상의 저장 리소스들을 사용하여 I/O 요청들을 서비스하는 단계를 포함한다. I/O 요청을 식별하는 단계는 저장 스택에서 I/O 요청들을 모니터링하는 단계를 포함할 수 있다.
존속의 레벨은 존속의 각각의 레벨을 갖는 I/O 요청들을 서비스하는데 사용되는 하나 이상의 저장 리소스들, I/O 요청들을 서비스하는데 사용되는 하나 이상의 저장 리소스들의 구성 등에 상응할 수 있다. 존속의 레벨들 중 하나 이상은 저장 모드를 지정하도록 구성될 수 있다. 존속 레벨은 2개 이상의 저장 리소스들 상에서 리던던트 스토리지를 지정할 수 있고, 방법은 2개 이상의 저장 리소스들을 사용하여 하나의 존속 레벨을 갖는 I/O 요청들을 서비스하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 방법은 제1 I/O 요청과 연관되는 파일 식별자 및 제1 I/O 요청과 연관되는 애플리케이션 중 하나 이상에 기반하여 제1 I/O 요청에 대한 제1 존속 레벨을 선택하는 단계를 포함한다. 존속 레벨들 중 하나는 일시적 캐싱 모드에 상응할 수 있고, 방법은 주 저장 리소스 상에 데이터를 저장하지 않고 캐시에 하나의 존속 레벨을 갖는 I/O 요청들의 데이터를 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
저장 클라이언트에서 비롯되는 입력/출력(I/O) 요청을 수신하는 단계, I/O 요청의 하나 이상의 특성들에 기반하여 I/O 요청에 대한 복수의 존속 레벨들 중 하나를 결정하는 단계로서, 존속 레벨들 각각은 I/O 요청, 저장 리소스의 구성 및 저장 모드를 서비스하는데 사용할 저장 리소스들 중 하나 이상을 지정하는 결정하는 단계, 및/또는 선택된 존속 레벨에 따라 I/O 요청을 서비스하는 단계를 포함하는 방법의 실시예들이 본원에 개시된다. 존속 레벨들 중 제1 레벨은 일시적 캐싱 모드를 지정할 수 있고, 존속 레벨들 중 제2 레벨은 라이트-스루(write-through) 캐싱 모드를 지정한다. 존속 레벨들 중 2개 이상은 I/O 요청, 저장 구성 및/또는 캐싱 모드를 서비스하는데 사용되는 저장 리소스들에 있어서 상이하다.
존속 레벨들 중 제1 레벨은 일시적 캐시 모드를 지정할 수 있고, 방법은 기록 I/O 요청들의 데이터를 캐시 리소스에 기록하는 것에 응하여 그리고 기록 I/O 요청들의 데이터를 주 스토리지에 기록하지 않고 제1 존속 레벨의 기록 I/O 요청들의 완료를 확인하는 단계를 더 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 존속 레벨들 중 제1 레벨은 제1 오류 정정 코드 인코딩을 지정하고, 존속 레벨들 중 제2 레벨은 제2의 상이한 오류 정정 코드 인코딩을 지정한다.
방법은 I/O 요청의 소스 식별자, I/O 요청의 파일 식별자, I/O 요청과 연관되는 애플리케이션 및 I/O 요청의 파라미터 중 하나 이상에 기반하여 I/O 요청에 대한 존속 레벨을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
저장 요청들의 특성들에 기반하여 복수의 저장 요청들 각각에 대해 복수의 순응적 존속 레벨들 중 하나를 선택하도록 구성되는 존속 레벨 모듈로서, 저장 요청에 대해 선택되는 순응적 존속 레벨은 저장 리소스, 저장 리소스의 구성 및 저장 요청을 서비스하는 저장 모드 중 하나 이상을 결정하는 존속 레벨 모듈, 하나 이상의 저장 리소스들과 인터페이싱하도록 구성되는 인터페이스 모듈, 및 인터페이스 모듈의 사용에 의해 저장 요청들에 할당되는 순응적 존속 레벨들에 따라 저장 요청들을 서비스하도록 구성되는 저장 요청 실행 모듈을 포함하는 장치의 실시예들이 본원에 개시된다. 존속 레벨 모듈은 저장 요청의 파일 식별자, 저장 요청과 연관되는 애플리케이션, 저장 요청의 파라미터 및 입력/출력(I/O) 제어 파라미터 중 하나 이상에 기반하여 저장 요청에 대한 순응적 존속 레벨을 선택하도록 구성될 수 있다. 저장 요청 실행 모듈은 라이트-네버(write-never) 캐시 모드로의 일시적 순응적 존속 레벨을 갖는 저장 요청의 데이터를 캐싱하도록 구성될 수 있다. 순응적 존속 레벨들 중 제1 레벨은 제1 RAID 구성에 데이터를 저장하는 것을 포함할 수 있고, 순응적 존속 레벨들 중 제2 레벨은 제2의 상이한 RAID 구성에 데이터를 저장하는 것을 포함한다.
순응적 캐시 존속을 위한 방법의 실시예들이 본원에 개시된다. 개시된 방법들은 하나 이상의 기계 실행 가능 작동들 및/또는 단계들을 포함할 수 있다. 개시된 작동들 및/또는 단계들은 컴퓨터 판독 가능 저장 매체 상에 저장되는 프로그램 코드로 구현될 수 있다. 따라서, 본원에 개시되는 방법들의 실시예들은 하나 이상의 방법 작동들 및/또는 단계들을 수행하도록 실행 가능한 컴퓨터 사용 가능 프로그램 코드를 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품으로 구현될 수 있다.
일부 실시예들에서, 개시된 방법은 보조 기억 장치로 지향되는 I/O 요청을 식별하는 단계; 복수의 캐시 모드들로부터 식별된 I/O 요청에 대한 일시적 캐시 모드를 선택하는 단계로서, 일시적 캐시 모드는 보조 기억 장치에 데이터를 저장하지 않고 캐시에 데이터를 저장하는 것을 포함하는 단계; 및/또는 일시적 캐시 모드로 식별된 I/O 요청의 데이터를 캐싱하는 단계를 포함한다. 방법은 캐시에 식별된 I/O 요청의 데이터를 저장하는 것에 응하여 그리고 보조 기억 장치로 데이터를 저장하지 않고 식별된 I/O 요청의 완료를 확인하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일시적 캐시 모드는 식별된 I/O 요청의 데이터가 재시작 작동들 사이에서 보존될 필요가 없다고 판단하는 것에 응하여 선택될 수 있다. 방법은 식별된 I/O 요청의 소스 식별자, 식별된 I/O 요청의 파일 식별자, 및 식별된 I/O 요청과 연관되는 애플리케이션 중 하나 이상에 기반하여 복수의 캐시 모드들로부터 일시적 캐시 모드를 선택하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 방법은 새로운 가상 기계 호스트로 이주시키는 것에 응하여 일시적 캐시 데이터를 플러싱(flushing)하는 단계를 포함하며, 일시적 캐시 데이터를 플러싱하는 단계는 보조 기억 장치 상에 일시적 캐시 모드로 캐싱되는 데이터를 저장하는 것을 포함한다. 방법은 가상 기계가 제1 가상 기계 호스트로부터 제2 가상 기계 호스트로 이주하는 것에 응하여 가상 기계 내에서 일시적 캐시 모드로 캐싱되는 데이터에 관한 캐시 메타데이터를 보유하는 단계, 및/또는 제2 가상 기계 호스트에서의 가상 기계 캐시에 제1 가상 기계 호스트에 보유된 일시적 캐시 모드로 캐싱되는 데이터를 상주시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 개시된 방법은 주 스토리지로 지향되는 입력/출력(I/O) 요청의 데이터가 불필요하다고 판단하는 단계, I/O 요청의 데이터를 캐시 스토리지 내에 배타적으로 캐싱하는 단계, 및/또는 I/O 요청의 데이터를 캐시 스토리지 내에 캐싱하는 단계에 응하여 I/O 요청의 완료를 확인하는 단계를 포함할 수 있다. I/O 요청의 데이터를 캐싱하는 단계는 주 스토리지를 포함하지 않는 하나 이상의 고속 경로 I/O 작동들을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 방법은 저장 스택 내에서 I/O 요청들을 모니터링하는 단계를 더 포함할 수 있고, I/O 요청의 데이터를 캐싱하는 단계는 저장 스택의 외측에서 하나 이상의 고속 경로 I/O 작동들을 수행하는 것을 포함할 수 있다.
I/O 요청이 불필요한 데이터와 관련된다고 판단하는 단계는 I/O 요청의 소스 식별자에 존속 레벨 기준들을 적용하는 것을 포함할 수 있다. 존속 레벨 기준들은 파일 레벨 지식 및 애플리케이션 레벨 지식 중 하나에 기반할 수 있다.
I/O 요청은 가상 기계에 의해 생성될 수 있고, 방법은 가상 기계가 원격 가상 기계 호스트로 전송되는 것에 응하여 캐시 스토리지 내에 배타적으로 저장되는 가상 기계의 데이터를 원격 가상 기계 호스트로 푸시(push)하는 단계를 더 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 방법은 원격 가상 기계 호스트로부터의 요청에 응하여 캐시 스토리지 내에 배타적으로 저장되는 데이터를 원격 가상 기계 호스트로 전송하는 단계, 및/또는 가상 기계를 상이한 가상 기계 호스트로 이주시키는 것에 응하여 캐시 스토리지 내에 배타적으로 저장되는 데이터와 연관되는 캐시 태그를 보유하는 단계를 더 포함한다.
캐시 스토리지에 배타적으로 저장되는 데이터를 원격 가상 기계 호스트의 가상 기계 캐시로 전송하는 단계는 가상 기계의 캐시 관리 시스템의 가상 기계 식별자에 기반하여 캐시 스토리지에 배타적으로 저장되는 가상 기계의 데이터를 식별하는 단계를 포함할 수 있다.
보조 기억 장치로 지향되는 I/O 요청을 인터셉트하도록 구성되는 에이전트, 인터셉트된 I/O 요청의 하나 이상의 특성들에 기반하여 인터셉트된 I/O 요청에 대한 복수의 캐시 모드들 중 하나를 식별하도록 구성되는 존속 레벨 모듈, 및/또는 식별된 캐시 모드에 따라 캐시에서 인터셉트된 I/O 요청의 데이터를 캐싱하도록 구성되는 캐시 관리 시스템을 포함하며, 복수의 캐시 모드들은 일시적 캐시 모드를 포함하고, 일시적 캐시 모드로 데이터를 캐싱하는 것은 데이터를 보조 기억 장치에 기록하지 않고 데이터를 캐시에만 기록하는 것을 포함하는 장치의 실시예들이 본원에 개시된다. 존속 레벨 모듈은 인터셉트된 I/O 요청의 소스 식별자, 인터셉트된 I/O 요청의 파일 식별자, 및 인터셉트된 I/O 요청과 연관되는 애플리케이션 중 하나 이상에 기반하여 인터셉트된 I/O 요청에 대한 캐시 모드를 식별하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예들에서, 캐시 관리 시스템은 상응하는 I/O 요청들의 데이터를 캐시에 기록하는 것에 응하여 일시적 캐시 모드로 캐싱되는 I/O 요청들의 완료를 확인하고, 상응하는 I/O 요청들의 데이터를 보조 기억 장치에 기록하는 것에 응하여 라이트-스루 캐시 모드가 할당된 I/O 요청들의 완료를 확인하도록 구성된다.
장치의 실시예들은 가상 기계가 원격 가상 기계 호스트로 전송될 것이라고 판단하는 것에 응하여 제1 가상 기계 호스트에서 일시적 캐시 모드에서의 캐시로 승인되는 가상 기계의 데이터를 보유하도록 구성되는 캐시 보유 모듈, 및/또는 일시적 캐시 모드에서의 캐시로 승인되는 가상 기계의 보유된 데이터를 원격 가상 기계 호스트로 전송하도록 구성되는 캐시 전송 모듈을 더 포함할 수 있다. 캐시 저장 모듈은 원격 가상 기계 호스트에서의 가상 기계 캐시에 제1 가상 기계 호스트로부터 전송되는 데이터를 상주시키도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 캐시 관리 시스템은 가상 기계를 원격 가상 기계 호스트로 전송하는 것에 응하여 일시적 캐시 모드로 캐싱되는 가상 기계의 데이터를 하나 이상의 주 저장 리소스들로 플러싱하도록 구성될 수 있다.
본 발명은 첨부 도면들을 포함하고 참조하며, 이 첨부 도면들은 본원에 개시되는 실시예들의 보다 상세한 설명을 제공한다. 그러나, 본 발명은 도면들에 도시되는 특정 실시예들에 제한되지 않는다. 본 발명의 교시들은 다른 실시예들에 활용되고/되거나 적응될 수 있고/있거나, 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 개시된 실시예들이 변경될 수 있다.
도 1a는 순응적 존속을 위한 시스템의 일 실시예의 블록도이다.
도 1b는 순응적 존속을 위한 시스템의 다른 실시예의 블록도이다.
도 1c는 I/O 요청들을 서비스하는 방법의 일 실시예의 흐름도이다.
도 2a는 가상 컴퓨팅 환경의 일 실시예의 블록도이다.
도 2b는 가상 컴퓨팅 환경의 다른 실시예의 블록도이다.
도 3은 캐시의 일 실시예의 블록도이다.
도 4는 캐시 태그 데이터 구조체의 일 실시예를 도시한다.
도 5는 캐시 매핑들의 일 실시예를 도시한다.
도 6은 캐시 관리 시스템의 일 실시예를 도시한다.
도 7a는 캐시 관리 시스템의 다른 실시예의 블록도이다.
도 7b는 존속 레벨 정책의 일 실시예를 도시한다.
도 7c는 캐시 관리 시스템의 다른 실시예를 도시한다.
도 8a는 존속의 순응적 레벨들에 따라 데이터를 캐싱하는 것에 대한 일 실시예의 흐름도이다.
도 8b는 존속의 순응적 레벨들에 따라 데이터를 캐싱하는 것에 대한 다른 실시예의 흐름도이다.
도 9는 가상 컴퓨팅 환경의 다른 실시예의 블록도이다.
도 10은 캐시 데이터를 전송하는 방법의 일 실시예의 흐름도이다.
도 11은 캐시 데이터를 전송하는 방법의 다른 실시예의 흐름도이다.
도 12는 캐시 데이터를 전송하는 방법의 다른 실시예의 흐름도이다.
본원에 설명되는 실시예들은 가상화된 컴퓨팅 환경들, 베어 메탈(bare metal) 컴퓨팅 환경들 등을 포함하지만, 이에 제한되지 않는 다양한 컴퓨팅 환경들에서의 데이터 입력/출력(I/O) 요청들 및 작동들의 관리에 관한 것이다. 그러므로, 본원에 개시되는 특정 예들 및/또는 실시예들이 가상화된 컴퓨팅 환경들과 관한 것이더라도, 본 발명은 이 점에서 제한되지 않는다.
저장 모듈은 하나 이상의 저장 클라이언트들에 대한 I/O 작동들을 관리하도록 구성될 수 있으며, 이 하나 이상의 저장 클라이언트들은 작동 시스템들, 가상 작동 시스템들, 하이퍼바이저(hypervisor)들, 파일 시스템들, 볼륨 관리자들, 데이터베이스 애플리케이션들, 사용자 애플리케이션들 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 저장 모듈은 저장 클라이언트들에 대한 I/O 요청들을 서비스하도록 구성될 수 있다. 저장 모듈은 선택된 "존속의 레벨"에 따라 I/O 요청들을 서비스하도록 구성될 수 있다. 본원에 사용되는 바에 따른, "존속의 레벨" 또는 "존속 레벨"은 I/O 요청의 하나 이상의 특성들 및/또는 속성들을 지칭한다. 작동의 존속의 레벨은, I/O 요청을 서비스하기 위해 사용할 저장 디바이스(들) 및/또는 저장 매체(예를 들어, 휘발성 메모리 또는 비휘발성 저장 매체), 선택된 저장 디바이스(들) 및/또는 매체의 구성(예를 들어, 저가 디스크의 리던던트 배열(RAID) 레벨, 단지 다수의 디스크(JBOD) 구성, 미러링(mirroring) 등), I/O 요청에 대한 저장 모드 및/또는 형식(예를 들어, 라이트-스루 캐시 모드, 일시적 캐시 모드, ECC 인코딩 등) 등과 관련될 수 있다. 그러므로, 존속의 상이한 레벨들은 휘발성 메모리, 비휘발성 저장 매체(예를 들어, 자기, 광, 테이프, 고체 상태 등) 등과 같은 상이한 타입들의 저장 디바이스(들) 및/또는 저장 매체 상에 데이터를 저장하는 것; 상이한 RAID 레벨들, 미러링 구성들, 패리티 구성들 등과 같은 상이한 저장 구성들에 데이터를 저장하는 것; 및/또는 상이한 ECC 인코딩들, 암호화 레벨들, 캐싱 모드들, 원자성, 검증 등과 같은 하나 이상의 상이한 모드들로 데이터를 저장하는 것을 포함할 수 있다.
저장 모듈은 I/O 요청들의 속성들에 따라 I/O 요청들에 대한 존속의 레벨을 선택하도록 구성될 수 있으며, 이 I/O 요청은 I/O 요청과 함께 포함되고/되거나 이것과 연관되는 존속의 특정 레벨에 대한 명확한 요청, I/O 요청의 특정 저장 특성들, I/O 요청의 특성들 및/또는 속성들에 대한 요청, 정책, 프로파일링, 테스트 및 경험 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 장기간 동안 이용 가능해야 하는 데이터에 관한 I/O 요청에 응하여, 저장 모듈은 RAID 및/또는 미러링된 구성으로 비휘발성 저장 매체 상에 데이터를 저장하는 것을 포함하는 존속의 레벨을 선택할 수 있다. 선택된 존속의 레벨은 라이트-스루 캐시 구성으로 I/O 요청의 데이터를 캐싱하여, 데이터에 대한 업데이트가 주 스토리지로 라이트-스루되도록 하는 것을 더 포함할 수 있다. 다른 예에서, 제한된 시간 동안만 보유해야 하는 데이터에 관한 I/O 요청에 응하여, 저장 모듈은 "일시적" 또는 "라이트-네버" 캐시 모드로 I/O 요청의 데이터를 캐싱하는 것을 포함하는 존속의 레벨을 선택할 수 있다. 본원에 사용되는 바에 따른, 일시적 캐시 모드는 캐싱된 데이터가 라이트-스루되지 않고/않거나 주 스토리지로 라이트-백(write back)되지 않는 캐시 구성을 나타내며, 일시적 데이터가 캐시에서만 저장될 수 있다. 이와 같이, 일시적 캐시 구성으로 데이터를 캐싱하는 것은 주 스토리지에 액세스하지 않고 (그리고/또는 주 스토리지에 데이터를 기록하지 않고/않거나 카피하지 않고) 캐시에 데이터를 저장하는 것을 포함한다. 일시적 캐시 구성으로 캐싱되는 데이터는 데이터가 존속의 다른 레벨로 전이되지 않는다면, 데이터가 캐시로부터 퇴거되면 또는 퇴거될 때(예를 들어, 캐시 클라이언트 전력 사이클들, 재부팅들 등) 손실될 수 있으며, 이 존속의 다른 레벨은 라이트-스루 및/또는 라이트-백 캐시 모드와 같은 상이한 캐시 모드로 데이터를 캐싱하는 것을 포함할 수 있다.
도 1a는 순응적 존속을 위한 시스템의 일 실시예의 블록도이다. 모듈(130)은 컴퓨팅 환경(110) 내에 구현될 수 있으며, 이 컴퓨팅 환경(110)은 베이스 메탈 컴퓨팅 환경 또는 컴퓨팅 디바이스를 포함할 수 있으며, 이 컴퓨팅 디바이스는 하나 이상의 컴퓨팅 디바이스, 복수의 컴퓨팅 디바이스(예를 들어, 클러스터, 그리드(grid) 또는 다른 구성의 컴퓨팅 디바이스들 그룹), 개인용 컴퓨터, 서버 컴퓨터, 블레이드(blade), 랩탑, 노트북, 스마트폰 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 컴퓨팅 환경(110)은 하나 이상의 가상 기계, (예를 들어, 가상 데스크탑 인프라스트럭처(infrastructure)(VDI) 환경에서의) 가상 데스크탑, 가상 컴퓨터 등을 포함하는 가상화된 컴퓨팅 환경일 수 있다.
컴퓨팅 환경(110)은 프로세싱 리소스들(112), 휘발성 메모리 리소스들(113), 존속 저장 리소스들(114), 및/또는 통신 인터페이스(115)를 포함할 수 있다. 프로세싱 리소스들(112)은 하나 이상의 일반 및/또는 특수 목적 프로세싱 요소들 및/또는 코어들을 포함할 수 있다. 프로세싱 리소스들(112)은 존속 저장 리소스들(114)로부터 로딩되는 명령어들을 실행하도록 구성될 수 있다. 본원에 개시되는 모듈들 및/또는 방법들의 부분들은 존속 저장 리소스들(114) 상에 저장되는 기계 판독 가능 명령어들로서 구현될 수 있다. 리소스들(112, 113, 114 및/또는 115)은 물리적 컴퓨팅 구성 요소들 및/또는 가상화 환경(예를 들어, 하이퍼바이저)에 의해 그리고/또는 이것을 통해 제공되는 가상화된 컴퓨팅 리소스들을 포함할 수 있다.
저장 모듈(130)은 I/O 요청 수신기 모듈(132), 존속 레벨 모듈(134) 및 I/O 요청 실행 모듈(136)을 포함할 수 있다. 저장 모듈(130)의 부분들은 컴퓨팅 환경(110) 상에서 또는 이것과 함께 작동할 수 있다. 대안적으로, 또는 부가적으로, 저장 모듈(130)의 부분들은 컴퓨팅 환경(110)과 별도로 구현될 수 있다; 예를 들어, 저장 모듈(130)의 부분들은 주변 구성 요소 상호 접속 익스프레스(express)(PCI-e) 버스, 직렬 고급 기술 결합(serial ATA) 버스, 범용 직렬 버스(USB) 연결, 전기 전자 기술자 협회(IEEE) 1394 버스(파이어와이어(FireWire)), 외부 PCI 버스, 인피니밴드(Infiniband), 통신 네트워크(105) 등과 같은 시스템 버스를 사용하여 연결될 수 있다.
저장 모듈(130)은 하나 이상의 저장 리소스들(140A 내지 140N)에 통신 결합될 수 있다. 저장 리소스들(140A 내지 140N)은 각각의 인터페이스 메커니즘들(141)을 통하여 액세스 가능한 로컬 저장 리소스들을 포함할 수 있으며, 이 각각의 인터페이스 메커니즘들(141)은 버스 인터페이스들 및/또는 프로토콜들(예를 들어, 시스템 버스, 로컬 버스, I/O 버스 등)을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 저장 리소스들(140A 내지 140N)은 하나 이상의 원격 네트워크 액세스 가능 저장 리소스들(140C)을 더 포함할 수 있으며, 이 하나 이상의 원격 네트워크 액세스 가능 저장 리소스들(140C)은 스토리지 영역 네트워크(SAN) 리소스, 네트워크 부착 스토리지(NAS) 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않으며, 원격 I/O 인터페이스 및/또는 프로토콜(141)을 통하여 액세스 가능할 수 있다.
저장 리소스들(140A 내지 140N)은 상이한 타입들의 저장 디바이스(들) 및/또는 저장 매체를 다양한 구성으로 포함할 수 있다. 저장 리소스들(140A 내지 140N)은 휘발성 메모리(DRAM), 프로세서 캐시 등과 같은 휘발성 저장 리소스들; 자기 하드 드라이브들, 광 저장 매체, 고체 상태 저장 매체 등과 같은 비휘발성 저장 리소스들; 캐시 리소스들 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 따라서, 저장 리소스들(140A 내지 140N)은 플래시 메모리, 나노 랜덤 액세스 메모리(nano RAM 또는 NRAM), 나노결정 유선 기반 메모리, 실리콘-산화물 기반 10나노미터 이하 프로세스 메모리, 그래핀 메모리, 실리콘-산화물-질화물-산화물-실리콘(SONOS), 저항성 랜덤 액세스 메모리(RRAM), 프로그램 가능 금속화 셀(PMC), 전도성 브리징(bridging) RAM(CBRAM), 자기 저항성 RAM(MRAM), 동적 RAM(DRAM), 상 변화 RAM(PRAM), 자기 저장 매체(예를 들어, 하나 이상의 하드 디스크들), 광 저장 매체 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
저장 리소스들(140A 내지 140N)은 하나 이상의 상이한 RAID 레벨들; 미러링 구성들; 캐싱 구성들 및/또는 모드들; ECC 인코딩들; 패리티 구성들 등과 같은 다양한 저장 구성들 및/또는 모드들로 구성될 수 있다. 예를 들어, 저장 리소스들(140A 내지 140N) 중 하나 이상은 RAID 및/또는 미러링 구성의 비휘발성 저장 요소들(예를 들어, 하드 디스크들)의 세트를 포함할 수 있는데 반해, 다른 저장 리소스들(140A 내지 140N)은 비중복일 수 있다. 저장 리소스들(140A 내지 140N)은 상이한 보유 정책들(예를 들어, 캐싱 모드들)에 따라 데이터를 저장하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 저장 리소스(140A)는 다른 주 저장 리소스(140B)에 대한 데이터를 캐싱하도록 구성될 수 있다. 저장 모듈(130)은 캐시 리소스들이 특정 캐싱 모드들 및/또는 구성들로 작동하도록 구성할 수 있다. 예를 들어, 저장 모듈(130)은 라이트-스루 구성으로 제1 I/O 요청의 데이터를 캐싱할 수 있고(예를 들어, 캐시 저장 리소스(140A) 및 주 저장 리소스(140B)에 데이터를 기록할 수 있고), 일시적 캐시 모드로 제2 I/O 요청의 데이터를 캐싱할 수 있으며, 이 일시적 캐시 모드에서 데이터가 캐시 저장 리소스(140A)에만 저장되고 퇴거(예를 들어, 재부팅) 시에 손실된다.
저장 모듈(130)은 하나 이상의 저장 클라이언트들로부터 I/O 요청들(116)을 서비스하도록 구성될 수 있다. I/O 요청(들)(116)은 저장 모듈(130)의 하나 이상의 인터페이스(들)(131)을 통하여 I/O 요청 수신기 모듈(132)에서 수신될 수 있으며, 이 저장 모듈(130)의 하나 이상의 인터페이스(들)(131)은 하나 이상의 드라이버들, 라이브러리들, 모듈들, 블록 디바이스 인터페이스들, 인터페이스 확장부들(예를 들어, 입력/출력 제어(IOCTL) 인터페이스들), 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스들(API), 애플리케이션 2진 인터페이스들(ABI), 객체 클래스들, 원격 인터페이스들(예를 들어, 원격 절차 호출, 단순 객체 액세스 프로토콜 등) 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
저장 모듈(130)은 I/O 요청(116)에 대한 존속 레벨을 선택하도록 구성되는 존속 레벨 모듈(134)을 더 포함할 수 있다. 앞서 개시된 바와 같이, 존속 레벨을 결정하는 것은 I/O 요청(116)을 서비스할 하나 이상의 저장 리소스(들)(140A 내지 140N)을 선택하는 것, 하나 이상의 선택된 저장 리소스(들)(140A 내지 140N)의 저장 구성(예를 들어, RAID 레벨, 미러링 등)을 선택하는 것, 및/또는 I/O 요청(116)에 대한 저장 모드(예를 들어, 캐싱 모드, ECC 인코딩 등)를 선택하는 것을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
존속 레벨 모듈(134)은 존속 레벨 정책(135)에 기반하여 I/O 요청들(116)에 대한 존속 레벨을 결정할 수 있다. 존속 레벨 정책(135)은 I/O 요청들(116)의 특성들 및/또는 속성들에 기반하여 각각의 I/O 요청들(116)에 존속 레벨들을 할당하도록 구성되는 존속 레벨 기준들을 포함할 수 있으며, 이 I/O 요청들(116)의 특성들 및/또는 속성들은 파일 이름, 경로, 볼륨 및/또는 I/O 요청(116)에 상응하는 다른 파일 식별자와 같은 파일 속성들 및/또는 특성들(예를 들어, 파일 레벨 지식); I/O 요청(116)의 애플리케이션 및/또는 저장 클라이언트의 속성들 및/또는 특성들(예를 들어, 애플리케이션 레벨 지식); I/O 요청들(116)로부터 유도되는 추론들; I/O 요청(116)의 하나 이상의 파라미터들; I/O 요청(116)과 연관된 파라미터들(예를 들어, IOCTL 정보); I/O 요청들(116)에 관한 프로파일링 메타데이터; 선호도들 및/또는 구성; 테스트 및 경험; 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 인터페이스들(131A 및/또는 131B) 중 하나 이상은 I/O 요청들(116)에 대해 존속 레벨 특성들을 지정하는 메커니즘들을 포함할 수 있다. 예를 들어, I/O 요청(116)은 리던던트 저장 구성(예를 들어, 특정 RAID 레벨 및/또는 미러링 구성)의 스토리지를 요청할 수 있다. I/O 요청(116)은 I/O 요청(116)에 대해 캐싱 모드를 더 지정할 수 있다(예를 들어, 라이트-스루 캐시 모드를 지정할 수 있다). 임시 데이터에 관한 I/O 요청들(116)은 상이한 존속 레벨(또는 상이한 존속 레벨 특성들)을 지정할 수 있다. 예를 들어, 임시 데이터에 관한 I/O 요청(116)은 리던던시 및/또는 미러링이 필요하지 않음을 나타낼 수 있고 (본원에 더 상세히 개시되는) 일시적 캐시 구성으로 캐싱하는 것을 허용할 수 있다. 대안적으로, 또는 부가적으로, 존속 레벨 모듈(134)은 I/O 요청(116)에 관한 다른 불명확한 정보에 관한 존속 레벨 기준들에 기반하여 존속 레벨을 결정할 수 있다. 예를 들어, 존속 레벨 기준들은 (예를 들어, 본원에 설명되는 바와 같이 파일 선택 기준들의 사용에 의해) 재부팅 사이에서 보유될 필요가 없는 임시 파일들을 식별할 수 있다. 존속 레벨 모듈(134)은 그러한 임시 파일들에 관한 I/O 요청들(116)을 적절한 존속 레벨에 할당한다(예를 들어, 일시적 캐시에 I/O 요청들(116)의 데이터를 캐싱함).
저장 모듈(130)은 I/O 요청들(116)을 서비스하도록 구성되는 I/O 요청 실행 모듈(136)을 더 포함할 수 있다. I/O 요청 실행 모듈(136)은 존속 레벨 모듈(134)에 의해 결정되는 I/O 요청들(116)의 각각의 존속 레벨들에 따라 하나 이상의 저장 구성들 및/또는 모드들로 하나 이상의 저장 리소스들(140A 내지 140N) 상에 I/O 요청들(116)의 데이터를 저장하도록 구성될 수 있다. 따라서, I/O 요청 실행 모듈(136)은 하나 이상의 상이한 저장 구성들에 따라 그리고/또는 하나 이상의 상이한 저장 모드들(예를 들어, 라이트-스루 캐시, 라이트-백 캐시, 일시적 캐시 등)로 하나 이상의 상이한 저장 리소스들(140A 내지 140N) 상에 데이터를 저장하도록 구성될 수 있다.
도 1b는 순응적 존속을 위한 시스템의 다른 실시예를 도시한다. 도 1b 의 실시예는 컴퓨팅 환경(110) 내에서 작동하는 저장 모듈(130)을 도시한다. 앞서 개시된 바와 같이, 저장 모듈(130)은 I/O 요청 수신기 모듈(132)을 통하여 I/O 요청들(116)을 수신하도록 구성될 수 있다. I/O 요청들(116)은 저장 클라이언트들(106A 내지 106N)에 의해 발행될 수 있으며, 이 저장 클라이언트들(106A 내지 106N)은 작동 시스템들(106A), 파일 시스템들(106B), 데이터베이스들(106C), 사용자 애플리케이션들(106D) 등을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 저장 클라이언트들(106A 내지 106N)은 컴퓨팅 환경(110) 내에서 작동할 수 있고/있거나 다른, 원격 컴퓨팅 환경들(111)(예를 들어, 원격 저장 클라이언트(들)(106E))을 포함하고/하거나 이들 내에서 작동할 수 있다.
일부 실시예들에서, 저장 클라이언트들(106A 내지 106N) 중 하나 이상은 I/O 요청들(116)을 하나 이상의 인터페이스들(131A)을 통하여 저장 모듈(130)에 직접 발행하도록 구성된다. 대안적으로, 또는 부가적으로, 저장 모듈(130)은 컴퓨팅 환경(110)의 I/O 스택(117) 내에서 I/O 요청들(116)을 수신하고/하거나 모니터링하도록 구성될 수 있다. I/O 스택(117)은 작동 시스템(106A)(또는 가상 작동 시스템(106A))의 저장 스택 또는 다른 I/O 서브시스템을 포함할 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, I/O 요청 수신기 모듈(132)은 I/O 스택(117)에서 I/O 요청들(116)을 모니터링하도록 구성되는 하나 이상의 에이전트(들)(133)을 포함할 수 있다. 에이전트(들)(133)은 I/O 드라이버들, I/O 필터 드라이버들, 파일 필터 드라이버들, 볼륨 필터 드라이버들, 디스크 필터 드라이버들, SCSI 드라이버들 및/또는 필터들, 가상 논리적 번호(VLUN) 드라이버들 등을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다.
저장 모듈(130)은 하나 이상의 각각의 저장 리소스들(140A 내지 140N)과 인터페이싱하고/하거나 그것에 대해 저장 작동들을 수행하도록 구성되는 하나 이상의 I/O 인터페이스들(118A 내지 118N)을 더 포함할 수 있다. I/O 인터페이스들(118A 내지 118N) 각각은 특정 인터페이스 메커니즘(141A 내지 141N)의 사용에 의해 하나 이상의 저장 리소스들(140A 내지 140N)과 인터페이싱하도록 구성될 수 있으며, 이 특정 인터페이스 메커니즘(141A 내지 141N)은 저장 리소스 인터페이스들(예를 들어, 블록 디바이스 인터페이스들, 저장층들, API들, 프로토콜들 등), 버스 프로토콜들, 통신 인터페이스 프로토콜들, 네트워크 프로토콜들 및/또는 인터페이스들, 가상화 프로토콜들 및/또는 인터페이스들 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, I/O 인터페이스(118B)는 가상 I/O 인터페이스(141B)를 통하여 가상화된 저장 리소스(140B)와 인터페이싱하도록 구성될 수 있고, I/O 인터페이스(118C)는 네트워크(105)(및/또는 통신 인터페이스(115))를 통하여 원격 저장 리소스(140C)에 액세스하도록 구성될 수 있다.
저장 리소스들(140A 내지 140N) 중 하나 이상은 고체 상태 저장 매체와 같은 비휘발성 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, I/O 인터페이스(118A)는 고체 상태 저장 리소스(140A)에 통신 결합될 수 있다. 그러므로, 일부 실시예들에서, I/O 인터페이스(118A)는 "데이터 파이프라인을 사용하여 데이터를 관리하는 장치, 시스템 및 방법"이라는 명칭으로 2007년 12월 6일자로 출원되고 2008년 6월 12일에 미국 특허 출원 공개 제 2008/0141043호로서 공개된 미국 특허 출원 일련번호 제 11/952,091호(참조로 본원에 포함됨)에서 설명된 바와 같이 하나 이상의 고체 상태 저장 제어기들을 포함하고/하거나 이들에 통신 결합될 수 있다.
저장 모듈(130)은 논리적 식별자들과 저장 리소스들 사이에 매핑들 및/또는 연관들을 유지하도록 구성되는 변환 모듈(137)을 포함할 수 있다. 본원에 사용되는 바에 따른, 논리적 식별자는 논리적 블록 어드레스(LBA), 실린더/헤드/섹터(CHS) 어드레스, 파일 이름, 객체 식별자, 아이노드(inode), 보편적 고유 식별자(UUID), 전역 고유 식별자(GUID), 해시 코드, 시그니처, 색인 등록, 범위, 규모 등을 포함하지만, 이에 제한되지 않는 I/O 리소스를 참조하는 임의의 식별자(예를 들어, 비휘발성 저장 리소스들(140) 상에 저장되는 데이터)를 지칭한다. 매핑들은 "애니 투 애니(any-to-any)"일 수 있어 임의의 논리적 식별자가 임의의 물리적 저장 위치와 연관될 (그리고 그 반대일) 수 있다.
변환 모듈(137)은 I/O 요청들(116) 및/또는 저장 리소스들(140A 내지 140N)의 데이터에 관한 I/O 메타데이터(138)를 유지하도록 구성될 수 있다. I/O 메타데이터(138)는 전방향 색인(예를 들어, 논리적 식별자들과 저장 리소스들(140A 내지 140N) 사이의 매핑들 및/또는 연관들의 색인), 캐시 태그들, 유효성 메타데이터, 원자성 및/또는 트랜잭션형 메타데이터, 존속 레벨 메타데이터 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 존속 레벨 메타데이터는 특정 논리적 식별자의 존속 레벨을 표시할 수 있으며, 이 특정 논리적 식별자의 존속 레벨은 논리적 식별자에 관한 I/O 요청들(116)을 서비스하는데 사용될 수 있다. I/O 요청(116)의 존속 레벨 메타데이터는 I/O 요청(116)에 관한 데이터, 저장 리소스들(140A 내지 140N)의 저장 구성, 데이터의 저장 모드에 관한 정보 등을 포함하는 저장 리소스(들)(140A 내지 140N)을 식별할 수 있다. I/O 메타데이터(138)는 하나 이상의 데이터 구조체들을 포함할 수 있으며, 이 하나 이상의 데이터 구조체들은 트리(tree), B-트리, 영역 인코딩된 B-트리, 라딕스(radix) 트리, 맵, 리스트, 내용 지정 맵(CAM), 테이블, 해시 테이블, 메모리 레이아웃(예를 들어, 인접 메모리 레이아웃 또는 다른 적절한 레이아웃), 데이터 구조체들의 조합 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. I/O 메타데이터(138)는 휘발성 메모리 리소스(113) 내에서 유지될 수 있다. I/O 메타데이터(138)의 부분들은 존속 저장 리소스(114) 및/또는 저장 리소스들(140A 내지 140N) 중 하나 이상과 같은 하나 이상의 비휘발성 및/또는 비일시적 저장 리소스들에 존속될 수 있다.
일부 실시예들에서, 저장 모듈(130)은 로그 형식으로 데이터를 저장하기 위해 변환 모듈(137)의 임의의 애니 투 애니 매핑들을 레버리징(leveraging)할 수 있어, 데이터가 저장 리소스들(140A 내지 140N) 중 하나 이상에서 "제 위치에 있지 않게" 업데이트되고/되거나 변경된다. 본원에 사용되는 바에 따른, 데이터를 "제 위치에 있지 않게" 기록하는 것은 데이터를 "제 위치에" 오버라이트하는 것(예를 들어, 데이터의 본래의 물리적 위치를 오버라이트하는 것)보다 오히려 데이터를 상이한 매체 저장 위치(들)로 변경하고/하거나 오버라이트하는 것을 지칭한다. 로그 형식으로 데이터를 저장하는 것은 쓸모 없는 그리고/또는 무효인 데이터가 비휘발성 저장 리소스들(140) 상에 남는 것을 야기할 수 있다. 예를 들어, 논리적 식별자 "A"의 데이터를 제 위치에 있지 않게 오버라이트하는 것은 데이터를 새로운 물리적 저장 위치(들)에 기록하는 것 그리고 (예를 들어, 전방향 색인에서) A를 새로운 물리적 저장 위치(들)과 연관시키도록 I/O 메타데이터(138)를 업데이트하는 것을 야기할 수 있다. A와 연관되는 본래의 물리적 저장 위치(들)은 오버라이트되지 않고, 무효인 구형의 데이터를 포함한다. 마찬가지로, 논리적 식별자 "X"의 데이터가 삭제되거나 트리밍(trimming)될 때, X에 할당되는 물리적 저장 위치(들)은 즉시 소거되지 않을 수 있고, 무효인 데이터로서 비휘발성 저장 리소스들(140) 상에 남을 수 있다.
저장 모듈(130)은 로그 형식(예를 들어, "이벤트 로그")로 저장 리소스들(140A 내지 140N) 중 하나 이상에 데이터를 저장하도록 구성되는 로그 저장 모듈(139)을 더 포함할 수 있다. 본원에 사용되는 바에 따른, 로그 형식은 저장 리소스들(140A 내지 140N) 상에서 수행되는 저장 작동들의 순서화된 시퀀스를 정의하고/하거나 보존하는 데이터 저장 형식을 지칭한다. 따라서, 로그 형식은 저장 리소스들(140A 내지 140N) 상에서 수행되는 저장 작동들의 "이벤트 로그"를 정의할 수 있다. 일부 실시예들에서, 로그 저장 모듈(139)은 어펜드 포인트(append point)로부터 순차적으로 데이터를 저장하도록 구성된다. 로그 저장 모듈(139)은 데이터(및/또는 비휘발성 저장 리소스들(140) 상의 물리적 저장 위치들)을 각각의 시퀀스 표시기들과 연관시키도록 추가로 구성될 수 있다. 시퀀스 표시기들은 저장 리소스들(140A 내지 140N) 상의 개별 데이터 세그먼트들, 패킷들 및/또는 물리적 저장 위치들에 적용될 수 있고/있거나 데이터 및/또는 물리적 저장 위치들(예를 들어, 소거 블록들)의 그룹들에 적용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 시퀀스 표시기들은 저장 위치들이 그루밍(grooming) 작동시 재생될 때(예를 들어, 소거될 때) 그리고/또는 저장 위치들이 데이터를 저장하는데 우선 사용될 때, 물리적 저장 위치들에 적용될 수 있다.
일부 실시예들에서, 로그 저장 모듈(139)은 "어펜드 온리(append only)" 패러다임에 따라 데이터를 저장하도록 구성될 수 있다. 저장 모듈(130)은 저장 리소스들(140A 내지 140N) 중 하나 이상의 물리적 어드레스 공간 내에 현재 어펜드 포인트를 유지할 수 있다. 본원에 사용되는 바에 따른, "어펜드 포인트"는 특정 물리적 저장 위치에 대한 포인터 또는 참조(예를 들어, 섹터, 페이지, 저장 분할, 오프셋 등)를 지칭한다. 로그 저장 모듈(139)은 어펜드 포인트로부터 순차적으로 데이터를 첨부하도록 구성될 수 있다. 데이터가 어펜드 포인트에서 저장됨에 따라, 어펜드 포인트는 저장 리소스(140A 내지 140N)의 다음의 이용 가능한 물리적 저장 위치로 이동한다. 그러므로, 저장 리소스(140A 내지 140N) 상에 저장되는 데이터의 로그 순서는 데이터와 연관되는 시퀀스 표시기 및/또는 저장 리소스(140A 내지 140N) 상의 데이터의 순차적 순서에 기반하여 결정될 수 있다. 로그 저장 모듈(139)은 다음의 이용 가능한 물리적 저장 위치를 식별하기 위해 (예를 들어, 후술되는 바와 같이 역방향 색인으로) 저장 리소스(140A 내지 140N)의 물리적 어드레스 공간을 트래버싱(traversing)함으로써 "다음의" 이용 가능한 저장 위치를 식별하도록 구성될 수 있다.
저장 모듈(130)은 비휘발성 저장 리소스(비휘발성 저장 매체)를 "그루밍"하도록 구성되는 그루머를 포함할 수 있으며, 이는 상술한 바와 같이 무효인, 쓸모 없는 또는 "트리밍된" 데이터를 포함하는 물리적 저장 위치(들)을 재생하는 것을 포함할 수 있다. 본원에 사용되는 바에 따른, 비휘발성 저장 리소스(예를 들어, 고체 상태 저장 매체)를 "그루밍하는 것"은 웨어 레벨링(wear leveling)하는 것, 무효인 및/또는 쓸모 없는 데이터를 제거하는 것, 삭제된(예를 들어, 트리밍된) 데이터를 제거하는 것, 유효한 데이터를 재생하고/하거나 재배치하는 것, 물리적 저장 리소스들(예를 들어, 소거 블록들)을 재생하는 것, 재생을 위해 물리적 저장 리소스들을 식별하는 것 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는 작동들을 지칭한다. 그루머는 다른 I/O 요청들(116)을 서비스하는 것으로부터 독자적으로, 그리고 이면에서 작동할 수 있다. 따라서, 그루밍 작동들은 다른 I/O 요청들(116)이 프로세싱되는 동안 지연될 수 있다. 대안적으로, 그루밍하는 것은 다른 I/O 요청들(116)과 전면에서 작동할 수 있다. 물리적 저장 위치를 재생하는 것은 물리적 저장 위치가 유효한 데이터를 저장하는데 재사용될 수 있도록 물리적 저장 위치로부터 무효인 데이터를 소거하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 저장 분할(예를 들어, 소거 블록 또는 논리적 소거 블록)을 재생하는 것은 저장 분할로부터 유효한 데이터를 재배치하는 것, 저장 분할을 소거하는 것, 그리고 저장 작동들을 위해 저장 분할을 초기화하는 것(예를 들어, 시퀀스 표시기로 저장 분할을 표시하는 것)을 포함할 수 있다. 그루머는 비휘발성 저장 매체를 웨어 레벨링할 수 있어, 데이터가 상이한 물리적 저장 위치들 전체에 체계적으로 확산되며, 이로 인해 성능 및 데이터 신뢰성을 개선하고, 특정 물리적 저장 위치들의 과잉 사용 및/또는 사용 부족을 회피할 수 있다. 비휘발성 저장 매체를 그루밍하는 시스템들 및 방법들의 실시예들은 "판독 카운트 한계에 도달한 후의 저장 공간 복구를 위한 장치, 시스템 및 방법"이라는 명칭으로 2011년 12월 6일자로 등록된 미국 특허 제 8,074,011호에 개시되며, 참조로 본원에 포함된다.
일부 실시예들에서, 저장 모듈(130)은 고체 상태 저장 매체와 같은 비대칭적인 "한번 기록" 비휘발성 저장 리소스들(140)을 관리하도록 구성될 수 있다. 본원에 사용되는 바에 따른, "한번 기록"은 새로운 데이터가 기록되거나 프로그래밍될 때마다 재초기화되는(예를 들어, 소거되는) 저장 매체를 지칭한다. 본원에 사용되는 바에 따른, "비대칭적"은 상이한 타입의 저장 작동들에 대해 상이한 레이턴시들 및/또는 실행 시간들을 갖는 저장 매체를 지칭한다. 예를 들어, 비대칭적 고체 상태 비휘발성 저장 리소스들(140) 상의 판독 작동들은 기록/프로그램 작동들보다 훨씬 더 빠를 수 있고, 기록/프로그램 작동들은 소거 작동들보다 훨씬 더 빠를 수 있다. 고체 상태 비휘발성 저장 리소스들(140)은 무엇보다도, 이러한 비대칭적 속성들을 처리하기 위해 그룹(예를 들어, 소거 블록들)으로서 소거될 수 있는 저장 분할들로 분할될 수 있다. 이와 같이, 단일 데이터 세그먼트를 "제 위치에" 변경하는 것은 전체 소거 블록을 소거하는 것 그리고 (필요하다면) 본래의 변경되지 않은 데이터와 함께 소거 블록 상에 변경된 데이터를 재기록하는 것이 필요할 수 있다. 이것은 비효율적 "기록 확장"을 야기할 수 있으며, 이는 과도한 웨어를 야기할 수 있다. 상술한 바와 같이 제 위치에 있지 않게 데이터를 기록하는 것은 저장 모듈(130)이 쓸모 없는 데이터의 소거를 지연시킬 수 있으므로(예를 들어, 쓸모 없는 데이터를 포함하는 물리적 저장 위치(들)이 이면 그루밍 작동들에서 재생될 수 있으므로), 이러한 문제들을 피할 수 있다.
논리적 식별자들과 저장 리소스들 및/또는 로그 스토리지 사이의 매핑들 및/또는 연관들을 포함하는 I/O 메타데이터(138)를 관리하는 시스템들, 방법들 및 인터페이스들의 추가의 실시예들이 "가상 저장층에 대한 장치, 시스템, 및 방법"이라는 명칭으로 2011년 1월 6일자로 출원되고, 2012년 1월 12일에 미국 특허 출원 공개 제 20120011340호로서 공개된 미국 특허 출원 일련번호 제 12/986,117호, 및 "정황상의 저장을 위한 논리적 인터페이스"라는 명칭으로 2012년 3월 19일자로 출원된 미국 특허 출원 일련번호 제 13/424,333호에 개시되며, 각각이 참조로 본원에 포함된다.
도 1c는 존속의 상이한 레벨들에 따라 I/O 요청들을 서비스하는 방법(101)의 일 실시예의 흐름도이다. 방법(101), 및 본원에 개시되는 다른 방법들 및/또는 프로세스들은 존속 저장 리소스(114)와 같은 비일시적 스토리지 상에 저장되는 하나 이상의 기계 판독 가능 명령어들로서 적어도 부분적으로 구현될 수 있다. 명령어들은 컴퓨팅 환경(110) 내의 하나 이상의 모듈들이 방법 및/또는 프로세스의 하나 이상의 단계들을 수행하게 하도록 구성될 수 있다. 명령어들 중 하나 이상은 하나 이상의 프로세싱 리소스들(112)에 의해 실행되도록 구성될 수 있다. 게다가, 본원에 개시되는 방법들 및/또는 프로세스들의 특정 단계들은 통신 인터페이스들(115), 저장 리소스들(140A 내지 140N), 프로세싱 리소스들(112) 등과 같은 특정 기계 구성 요소들에 결부될 수 있다.
단계(102)는 I/O 요청(116)을 식별하고/하거나 이것에 액세스하는 것을 포함할 수 있다. 단계(102)는 저장 클라이언트(106A 내지 106N)로부터 (예를 들어, 인터페이스(131A)를 통하여) I/O 요청(116)을 수신하는 것, (예를 들어, I/O 스택(117) 내에서) I/O 요청(116)을 모니터링하고/하거나 인터셉트하는 것 등을 포함할 수 있다.
단계(103)는 I/O 요청(116)에 대한 존속 레벨을 결정하는 것을 포함할 수 있다. 단계(103)는 존속 레벨 모듈(134)이 존속 레벨 정책(135)에 기반하여 I/O 요청(116)에 대한 존속 레벨을 결정하는 것을 포함할 수 있으며, 이 존속 레벨 정책(135)은 존속 레벨 기준들, I/O 요청(116)의 속성들, I/O 요청(116)으로부터 유도되는 추론들, 프로파일링 메타데이터 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
단계(104)는 단계(103)에서 선택되고/되거나 I/O 요청(116)에 할당되는 존속 레벨에 따라 I/O 요청(116)을 서비스하는 것을 포함할 수 있다. I/O 요청(116)을 서비스하는 것은 I/O 요청 실행 모듈(136)이 (I/O 인터페이스(들)(118A 내지 118N)의 사용에 의해) 저장 리소스들(140A 내지 140N) 상에서 하나 이상의 저장 작동들을 수행하는 것을 포함할 수 있다. I/O 요청(116)의 존속 레벨은 I/O 요청(116)을 서비스하는데 사용될 저장 리소스(들)(140A 내지 140N), 하나 이상의 저장 리소스들(140A 내지 140N)의 구성(예를 들어, RAID 레벨, 미러링 등) 및/또는 저장 작동(들)의 모드(예를 들어, 라이트-스루 캐시, 일시적 캐시, ECC 인코딩 등)를 결정할 수 있다.
본원에 개시되는 저장 모듈(130)은 캐싱 서비스들을 제공하도록 레버리징되고/되거나 적응될 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, 저장 모듈(130)은 캐시 관리 시스템(CMS)을 포함할 수 있다. CMS는 본원에 개시되는 저장 모듈(130)의 모듈들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 그러나, 명확성을 위해, 이러한 모듈들은 CMS과 함께 설명될 때, 캐시 특정 용어들을 사용하여 참조될 수 있다.
도 2a는 가상화된 컴퓨팅 환경에서의 CMS(220)의 일 실시예의 블록도이다. CMS(220)는 가상 기계(208A 내지 208N) 내에서 작동하도록 구성될 수 있으며, 이 가상 기계(208A 내지 208N)는 가상화 커널(kernel)(210) 내에서 그리고/또는 가상화 커널(210)과 함께 작동할 수 있다. 가상화 커널(210)은 호스트(202) 상에서 작동하는 가상 기계들(208A 내지 208N)뿐만 아니라 호스트(202)에 의해 제공되는 다른 구성 요소들 및 서비스들의 작동을 관리하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 가상화 커널(210)은 주 저장 리소스(240B) 및/또는 다른 저장 리소스들(240C 내지 240N)과 연관되는 다양한 I/O 작동들을 처리하도록 구성될 수 있다. 주 저장 리소스(240B)는 다수의 호스트들에 걸쳐 다수의 가상 기계들(208A 내지 208N) 중에서 공유될 수 있다. 주 저장 리소스(240B)는 하나 이상의 저장 어레이들(예를 들어, RAID, JBOD 등)과 같은 다수의 디스크 드라이브들 또는 다른 저장 디바이스들을 포함할 수 있다.
CMS(220)는 하나 이상의 저장 클라이언트들(106)의 I/O 요청들(116)을 서비스할 수 있다. 저장 클라이언트들(106)은 가상 기계(208A)에 국부적일 수 있고/있거나, 호스트(202) 상에 배치되는 다른 가상 기계들(208B 내지 208N) 내에서 호스팅될 수 있고/있거나, 다른 컴퓨팅 디바이스들 상에서(예를 들어, 다른 호스트들 및/또는 도 1b의 원격 저장 클라이언트(106E)와 같은 원격 컴퓨팅 환경들 상에서) 작동할 수 있다. CMS(220)는 I/O 요청들(116)을 수신하고/하거나, 모니터링하고/하거나, 인터셉트하도록 구성되는 I/O 요청 수신기 모듈(132)을 포함할 수 있다. CMS(220)는 존속의 특정 레벨에 따라 I/O 요청들(116)을 서비스하도록 구성될 수 있다. 따라서, CMS(220)는 본원에 설명되는 바와 같이 I/O 요청들(116)에 대한 존속 레벨을 결정하도록 구성되는 존속 레벨 모듈(134)을 포함할 수 있으며, 이 I/O 요청들(116)에 대한 존속 레벨은 I/O 요청들(116)에 대한 캐싱 모드(예를 들어, 라이트-스루의, 일시적인, 또는 다른 캐싱 구성 또는 모드)를 선택하는 것을 포함할 수 있다.
I/O 인터페이스(들)(218)은 하나 이상의 가상화된 저장 리소스들에 액세스하도록 구성될 수 있으며, 이 하나 이상의 가상화된 저장 리소스들은 호스트(202) 상의 다른 가상 기계들(208A 내지 208N) 사이에서 공유될 수 있거나 공유되지 않을 수 있다. 본원에 사용되는 바에 따른, "가상화된 저장 리소스"는 하이퍼바이저, 저장층, 가상화 층 등과 같은 가상화 커널(210)을 통해 액세스 가능한 저장 리소스를 지칭한다. 가상화된 저장 리소스들은 VLUN 저장 리소스들, 가상 디스크들(예를 들어, 가상 기계 디스크 형식(VMDK) 디스크들), 저장 모듈(들)(130), 가상화된 캐시 리소스들 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
CMS(220)는 가상 기계 캐시(213)를 포함하는 하나 이상의 가상화된 저장 리소스들(240A 내지 240N)의 사용에 의해 I/O 요청들(116)을 서비스하도록 구성될 수 있다. 가상 기계 캐시(213)는 캐시 제공자 모듈(214) 및 캐시 스토리지(캐시(216))를 포함할 수 있다. 캐시(216)는 비휘발성 저장 디바이스들 및/또는 매체와 같은 하나 이상의 메모리 디바이스들, 고체 상태 스토리지, 랜덤 액세스 메모리(RAM) 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 본원에 사용되는 바에 따른, "고체 상태 메모리 디바이스"는 반복적으로 소거되고 재프로그래밍될 수 있는 비휘발성의, 존속 메모리를 지칭한다. 따라서, 고체 상태 메모리 디바이스는 고체 상태 저장 디바이스 및/또는 고체 상태 저장 드라이브(SSD)(예를 들어, 플래시 저장 디바이스)를 포함할 수 있다. 캐시 제공자 모듈(214)은 캐시(216)의 리소스들을 가상 기계들(208A 내지 208N)의 CMS(220)에 제공하도록 구성될 수 있으며, 이는 캐시 스토리지 및/또는 I/O 작동들(IOPS)을 동적으로 제공하고/하거나 공유하는 것을 포함할 수 있다. 캐시 제공자 모듈(214)은 추가로, 하나보다 더 많은 가상 기계(208A 내지 208N)가 동일 캐시 데이터에 액세스하는 것을 방지하기 위해(예를 들어, 기록 이전 판독 위험 요소들을 방지하기 위해) 캐시(216) 내에 저장되는 데이터를 보호하고/하거나 보안하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 캐시 제공자 모듈(214)은 캐싱된 데이터를 가상 기계 식별자와 연관시키도록 구성될 수 있으며, 이 가상 기계 식별자는 캐시에서 데이터에의 액세스를 제어하는데 사용될 수 있다.
도 3은 가상 기계 캐시(213)의 캐시 스토리지(216)의 일 실시예를 도시한다. 캐시 스토리지(216)는 가상 기계 캐시(213)의 캐시 저장 리소스들(216)을 나타낼 수 있다. 캐시 스토리지(216)는 복수의 캐시 페이지들(304)을 포함하는 고체 상태 저장 매체를 포함할 수 있다. 캐시(216)는 다수의 청크들(302)로 분할될 수 있다. 본원에 사용되는 바에 따른 "청크"는 캐시 저장 용량의 임의로 크기 조정된 부분을 지칭한다. 캐시(216)는 임의의 크기를 갖는 임의의 수의 청크들(302)로 분할될 수 있다. 특정 실시예에서, 각각의 청크(302)는 256MB(메가바이트)의 저장 용량을 포함할 수 있다. 이러한 실시예에서, 청크(302)의 수는 캐시(216)의 이용 가능한 저장 용량에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 256MB 청크들(302)로 분할되는 1TB(테라바이트) 캐시(216)는 4,192개의 청크를 포함한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 각각의 청크(302)는 다수의 캐시 페이지들(304)로 분할된다.
캐시(216)는 호스트 상의 복수의 가상 기계들 사이에서 공유될 수 있다. 캐시 청크(302)는 무엇보다도, 가상 기계들 중 특정 하나의 캐시 요구들 및/또는 다른 가상 기계들의 캐시 요구들에 기반하여 가상 기계들 중 특정 하나에 할당되거나 배분될 수 있다. 특정 가상 기계에 할당되는 청크(302)의 수는 가상 기계의 캐시 요구들이 달라지므로, 시간이 지남에 따라 달라질 수 있다. 특정 가상 기계에 할당되는 청크(302)의 수는 그 가상 기계의 캐시 용량을 결정할 수 있다. 예를 들어, 2개의 256MB청크가 특정 가상 기계에 할당되면, 그 가상 기계의 캐시 용량은 512MB이 된다. 특정 가상 기계들에의 청크들(302)의 할당은 상술된 캐시 제공자 모듈(214)과 같은 캐시 제공자에 의해 처리된다.
CMS(220)는 가상 기계(208A 내지 208N)의 식별자들(I/O 어드레스들)을 캐시(216)에서의 리소스들(예를 들어, 특정 캐시 페이지들(304))에 매핑하고/하거나 연관시키기 위해 하나 이상의 캐시 태그들(221)을 포함할 수 있다. 그러므로, 캐시 태그들(221)은 캐시 태그들(221)에서의 식별자들(예를 들어, 주 저장 리소스(240B) 상의 블록들의 어드레스)과 캐시 어드레스 사이에 변환들을 수행하는데 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 캐시 태그들(221)은 RAM 또는 다른 메모리에서 선형으로 체계화될 수 있다. 이는 각각의 캐시 태그(221)가 물리적 캐시 페이지(304)와 선형 1:1 대응을 갖는다는 알고리즘적 가정 때문에 캐시 태그(221)의 어드레스가 물리적 캐시 페이지(304)를 위치시키는데 사용되는 것을 가능하게 한다. 대안적으로, 또는 부가적으로, 캐시 태그들(221)은 해시 테이블, 트리 등과 같은 다른 데이터 구조체로 체계화될 수 있다.
다시 도 2a를 참조하면, 특정 가상 기계(208A 내지 208N)와 연관되는 캐시 태그들(221)은 그 가상 기계(208A 내지 208N) 내에 저장될 수 있다. 캐시 태그들(221)은 스토리지 I/O 어드레스들을 캐시에서의 특정 캐시 페이지들(304)에 연관시키는 메타데이터를 포함한다. 특정 실시예에서, 각각의 캐시 태그(221)는 캐시에서의 특정 페이지(304)와 연관된다. 가상 기계 캐시(213)는 주 저장 리소스(240B)(및/또는 다른 저장 리소스들(240C 내지 240N))과 같은 하나 이상의 저장 리소스들(240B 내지 240N)에 대한 데이터를 캐싱할 수 있다. 따라서, 저장 리소스들(240B 내지 240N) 중 하나 이상은 가상 기계 캐시(213)에 캐싱되는 데이터의 주 스토리지 및/또는 보조 기억 장치일 수 있다. 일부 실시예들에서, 캐시 태그들(221)의 I/O 어드레스는 저장 리소스들(240B 내지 240N) 중 하나 이상에의 스토리지 어드레스들 및/또는 참조들일 수 있다.
도 4는 캐시 태그(221) 데이터 구조체(421)의 일 실시예를 도시한다. 캐시 태그(221)에서 수개의 필드들의 크기는 동적일 수 있고, 이와 같이, 캐시 태그 데이터 구조체(421)의 크기는 동적일 수 있다. 각각의 캐시 태그(221)는 식별자(예를 들어, 스토리지 I/O 어드레스)와 캐시 리소스(예를 들어, 캐시 페이지(304)) 사이에 변환을 제공한다. 캐시 태그 데이터 구조체(421)는 크기가 고정되고 해시 테이블 데이터 구조체에서 캐시 태그들(221)을 링크하는데 사용되는 다음 캐시 태그 색인을 포함한다. 작동 시에, 다음 캐시 태그 색인은 현재 캐시 태그에 링크되는 다음 캐시 태그를 탐색하기 위해 메모리 어드레스로 변환된다. 상태 필드는 크기가 고정되고 캐시 태그(221)의 현재 상태를 식별한다. 액세스 메타데이터 필드는 캐시 태그(221)의 액세스 및/또는 사용 특성들을 나타내는 동적 필드를 포함할 수 있다. 액세스 메타데이터 필드는 캐시 태그(221)와 연관되는 클럭 핸드의 수(예를 들어, 시간 간격의 수)를 나타내는 클럭 핸드 메타데이터를 포함할 수 있다. 검사 합 필드는 사용자가 원하는 캐시 페이지(304)의 크기 및 무결성의 레벨에 기반하여 크기가 달라지는 동적 필드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 더 많은 비트의 메모리를 검사 합에 할당함으로써 검사 합에 대해 더 높은 레벨의 무결성을 획득할 수 있다.
캐시 태그 데이터 구조체(421)는 유효한 유닛 맵 필드를 더 포함할 수 있으며, 이 유효한 유닛 맵 필드는 페이지에서의 어떤 유닛들이 캐싱되는지를 식별하는 동적 필드이다. 캐시 페이지(304) 내의 유닛의 일 예는 섹터이다. 예를 들어, 특정 캐시 페이지(304)는 소실되거나 더 이상 유효하지 않은 하나 이상의 섹터들을 가질 수 있다. 유효한 유닛 맵은 유효하지 않은 유닛들에서의 데이터에 액세스하는 것을 방지하기 위해 특정 캐시 페이지(304)와 연관되는 모든 유닛들의 상태를 식별한다.
캐시 태그 데이터 구조체(421)는 존속 메타데이터 필드를 더 포함할 수 있다. 존속 메타데이터 필드는 캐시 태그(221)의 존속 레벨에 관한 메타데이터를 포함할 수 있으며, 이 캐시 태그(221)의 존속 레벨은 캐시 태그(221)에 대한 캐시 모드(예를 들어, 라이트-스루, 라이트-백, 일시적인, 또는 다른 캐시 구성 또는 모드), 캐시 태그(221)와 연관되는 주 저장 리소스(들)(240B 내지 240N) 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 존속 메타데이터는 캐시 태그(221)가 캐시로 승인될 시에 존속 레벨 모듈(134)에 의해(존속 레벨 정책(135)의 사용에 의해) 결정될 수 있다. CMS(220)(및/또는 존속 레벨 모듈(134))은 캐시 태그(221)의 존속 레벨로의 변경에 응하여 존속 메타데이터를 변경할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 일시적 캐시 데이터와 연관되는 캐시 태그는 주 저장 리소스(240B 내지 240N)로 플러싱될 수 있으며, 이는 캐시 태그(221)의 캐시 모드를 일시적 캐시 모드에서 다른 캐시 모드로 변경하는 것을 포함할 수 있다. 캐시 태그(221)는 (존속 메타데이터에 상응하는 업데이트로) 일시적 캐시 모드로 복귀할 수 있다. 캐시 태그 데이터 구조체들, 클럭 핸드 메타데이터 및/또는 캐시 태그 상태 전이들의 추가의 실시예들이 "I/O 작동들을 관리하는 시스템들 및 방법들"이라는 명칭으로 2011년 2월 15일자로 출원되고, 2012년 8월 16일에 미국 특허 출원 공개 제 2012/0210043호로서 공개된 미국 특허 출원 일련번호 제 13/028,149호에 개시되며, 참조로 본원에 포함된다.
상술한 바와 같이, CMS(220)는 하나 이상의 저장 클라이언트들(106)로부터 I/O 요청들(116)을 수신하도록 구성될 수 있으며, 이는 하나 이상의 인터페이스들(131A)을 통하여 I/O 요청들(116)을 수신하는 것, (예를 들어, I/O 필터, 드라이버 등과 같은 에이전트(133)의 사용에 의해) 저장 스택(117) 내에서 I/O 요청들(116)을 모니터링하는 것 및/또는 인터셉트하는 것을 포함할 수 있다. I/O 요청들(116)은 CMS(220)로 라우팅될 수 있으며, 이는 가상 기계 캐시(213)를 사용하여 I/O 요청들을 서비스할 수 있다.
데이터를 판독하라는 요청(예를 들어, 판독 I/O 요청(116))에 응하여, CMS(220)는 가상 기계 캐시(213)에서 I/O 요청(116)에 관한 데이터가 이용 가능한지 여부를 판단할 수 있으며, 이는 CMS(220)가 I/O 요청(116)에 상응하는 캐시 태그(221)를 포함하는지 여부(예를 들어, CMS(220)가 판독 요청의 식별자에 상응하는 식별자를 갖는 캐시 태그(221)를 포함하는지 여부)를 판단하는 것을 포함할 수 있다. I/O 요청(116)에 대한 캐시 태그(221)가 발견되면, CMS(220)는 캐시 태그(221)와 연관되는 캐시 어드레스를 사용하여 가상 기계 캐시(213)로부터 데이터를 요청할 수 있다. 캐시 태그(221)가 발견되지 않으면, CMS(220)는 (캐시 태그들(221)의 이용 가능성과 같은 다양한 캐시 승인 정책들 및/또는 다른 요인들에 기반하여) 데이터를 가상 기계 캐시(213)로 승인할지를 여부를 판단할 수 있다. CMS(220)는 요청에 상응하는 캐시 태그(221)를 할당하고, 주 저장 리소스(240B)에서의 데이터에 액세스하고, 캐시(216)에 데이터를 저장할 것을 가상 기계 캐시(213)에 명령함으로써 가상 기계 캐시(213)로 데이터를 승인할 수 있다. 데이터를 승인하는 것은 존속 레벨 모듈(134) 및/또는 존속 레벨 정책(135)을 사용하여 I/O 요청(116)의 존속 레벨을 결정하는 것을 더 포함할 수 있다. 존속 레벨은 I/O 요청(116)의 데이터에 대한 캐시 모드를 지정할 수 있다. 예를 들어, I/O 요청(116)의 존속 레벨은 데이터가 일시적 캐시 모드로 저장되게 될 것을 지정할 수 있어, 데이터가 가상 기계 캐시(213)에 기록되고 주 저장 리소스(240B)에 라이트-스루되지 않는다.
데이터를 기록하라는 요청(예를 들어, 기록 I/O 요청(116))에 응하여, CMS(220)는 상술한 바와 같이(예를 들어, I/O 요청(116)에 상응하는 캐시 태그(221)가 있는지 여부를 판단함으로써) 요청에 관한 데이터가 가상 기계 캐시(213)로 승인되었는지 여부를 판단할 수 있다. 어떤 캐시 태그(221)도 I/O 요청(116)에 대해 존재하지 않으면, CMS(220)는 상술한 바와 같이 데이터를 가상 기계 캐시(213)로 승인할지 여부를 판단하고, I/O 요청(116)의 존속 레벨을 결정하는 등일 수 있다. 캐시 태그(221)가 존재하면, CMS(220)는 존속 레벨 모듈(134)에 의해 표시되는 존속의 특정 레벨에 따라 I/O 요청(116)을 서비스하도록 구성될 수 있으며, 이 존속의 특정 레벨은 무엇보다도, 데이터에 대한 캐시 모드(예를 들어, 라이트-스루 캐싱, 일시적 캐싱 등)를 결정할 수 있다. 일시적 존속 레벨에 따라 기록 I/O 요청(116)을 서비스하는 것은 데이터를 주 저장 리소스(240B)에 저장하지 않고 가상 기계 캐시(213)에 I/O 요청(116)의 데이터를 저장하는 것을 포함할 수 있다. 라이트-스루 존속 레벨에 따라 기록 I/O 요청을 서비스하는 것은 가상 기계 캐시(213) 및 하나 이상의 주 저장 리소스들(240B) 둘 다에 I/O 요청의 데이터를 저장하는 것을 포함할 수 있다. I/O 요청(116)은 요청의 데이터가 하나 이상의 주 저장 리소스들(240B)에 저장될 때까지, 완료되지 않을 수 있다.
일부 실시예들에서, 가상 기계들(208A 내지 208N)은 호스트(202)로부터 다른 호스트 컴퓨팅 디바이스들로 전송되고/되거나 재위치되도록 구성될 수 있다. 가상화 커널(210)(또는 다른 가상화 층)은 로컬 디스크 스토리지 등과 같은 호스트(202)의 로컬 리소스들을 참조하는 가상 기계들이 전송되는 것을 방지하도록 구성될 수 있다. 따라서, 가상 기계들(208A 내지 208N)은 가상 기계 이주를 방지하지 않는 액세스 메커니즘을 사용하여 가상 기계 캐시(213)에 액세스하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, CMS(220)는 에뮬레이트(emulate)된 공유 스토리지 및/또는 "가상 디스크" 또는 VLUN을 통해 가상 기계 캐시(213)에 액세스하도록 구성되며, 이 에뮬레이트된 공유 스토리지 및/또는 "가상 디스크" 또는 VLUN은 가상화 커널(210)이 공유 디바이스(및/또는 가상 기계 이주를 방지하지 않는 디바이스)로 취급한다. 가상 디스크는 호스트(202) 및/또는 가상화 커널(210)에 의해 지원되는 VMDK로서 제공될 수 있다. 일부 실시예들에서, I/O 인터페이스(218)는 가상 기계들(208A 내지 208N)의 I/O 작동들을 모니터링하고, 가상 디스크로 지향되는 I/O 요청들(116) 및/또는 작동들을 인터셉트하고, I/O 요청들(116)(및 다른 관련된 데이터)를 인터페이스(241)를 통하여 가상 기계 캐시(213)로 보내도록 구성되는 I/O 필터(219)를 포함할 수 있다. I/O 필터(219)는 가상 기계(208A 내지 208N) I/O 스택(117)의 SCSI 및/또는 vSCSI "위에서" 작동할 수 있다. I/O 필터(219)는 가상 기계들(208A 내지 208N)의 CMS(220)와 가상 기계 캐시(213) 사이에 I/O 요청들(116)(및 응답들)을 통과시키는 것을 제공할 수 있다. I/O 필터(219)는 구성, 커맨드 및/또는 제어 데이터와 같은 다른 데이터와 통신하는 것을 더 제공할 수 있다. CMS(220)와 가상 기계 캐시(213) 사이에서 통신하는데 사용되는 가상 디스크는, 가상 디스크가 실제 스토리지에 사용되지 않고, CMS(220)와 가상 기계 캐시(213) 사이의 통신 인터페이스로서 사용되므로, 매우 작을(예를 들어, 수 메가바이트일) 수 있다.
가상 기계들(208A 내지 208N)은 공유 스토리지를 다른 방식들로 에뮬레이트하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 가상 기계들(208A 내지 208N)은 복수의 호스트들(202)에 걸쳐 하나 이상의 "공유" VLUN 디스크들을 복제하도록 구성될 수 있어, 호스트들에, VLUN 디스크들은 공유 디바이스들인 것으로 나타난다. 예를 들어, VLUN 디스크들은 동일 일련 번호 또는 다른 식별자를 공유할 수 있다. 그러므로, 호스트(202) 및/또는 가상화 커널(210)은 VLUN 디스크들을 공유 디바이스들로서 취급하고, 가상 기계들(208A 내지 208N)이 호스트(202)로 그리고 호스트(202)로부터 전송되는 것을 가능하게 할 수 있다. 그러나, 상술된 VDMK 접근법은, 더 적은 수의 "공유" 디스크들이 생성될 필요가 있으며, 이는 제한된 저장 참조들의 소모를 방지할 수 있으므로(예를 들어, 가상 기계가 256개의 저장 디바이스를 참조하는 것에 제한될 수 있으므로), 이러한 접근법을 능가하는 이점들을 제공할 수 있다.
캐시 제공자 모듈(214)은 가상 기계들(208A 내지 208N) 사이에 캐시 리소스들을 제공하도록 구성될 수 있다. 특정 가상 기계(예를 들어, 가상 기계(208A))와 연관되는 할당량 정보는 상응하는 CMS(220)와 통신될 수 있으며, 이 상응하는 CMS(220)는 CMS(220)에 할당되는 캐시 리소스들에 따라 캐시 태그(221) 메타데이터를 유지할 수 있다. CMS(220)는 캐시 제공자 모듈(214)로부터 캐시 리소스들을 요청하도록 구성될 수 있다. 요청은 CMS(220) 초기화 작동(예를 들어, 캐시 "워밍 업(warming up)")에 응하여 송신될 수 있다. 본원에 사용되는 바에 따른, 캐시 초기화는 작동을 위해 CMS(220)를 준비시키는 하나 이상의 작동들을 지칭한다. CMS(220)는 가상 기계(208A 내지 208N)의 파워 온(power on), 재시작, (예를 들어, VMotionTM 작동에서) 새로운 호스트로의 전송 등에 응하여 하나 이상의 초기화 작동들을 수행하도록 구성될 수 있다.
CMS(220)는 캐시 제공자 모듈(214)에 의해 가상 기계(208A 내지 208N)에 할당되었던 캐시 스토리지에 따라 캐시 태그들(221)을 포함하는 캐시 메타데이터를 유지하도록 구성될 수 있다. 본원에 사용되는 바에 따른, "캐시 태그"는 식별자와 캐시 리소스(예를 들어, 캐시(216)에서의 페이지 또는 다른 캐시 저장 위치) 사이의 연관을 지칭한다. 따라서, 캐시 태그들(221)은 캐시 제공자 모듈(214)에 의해 특정 가상 기계(208A 내지 208N)에 할당되었던 캐시 리소스들을 나타낼 수 있다. 본원에 사용되는 바에 따른, 캐시 태그(221)의 "식별자"는 캐시(216)에 저장되었던 (또는 저장될) 데이터를 참조하기 위해 가상 기계(208A 내지 208N)에 의해 사용되는 식별자를 지칭한다. 캐시 태그 식별자는 논리적 식별자, 어드레스(예를 들어, 메모리 어드레스, 물리적 스토리지 어드레스 또는 주 저장 시스템(212) 상의 어드레스와 같은 논리적 블록 어드레스), 이름(예를 들어, 파일 이름, 디렉토리 이름, 볼륨 이름 등), 참조 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
캐시 태그들(221)은 각각의 가상 기계들(208A 내지 208N) 내에(예를 들어, 호스트(202)에 의해 가상 기계(208A 내지 208N)에 할당되는 휘발성 메모리에) 저장될 수 있다. 일부 실시예들에서, 캐시 태그들(221)은 가상 기계(208A 내지 208N)의 캐시 데이터의 "작업 세트"를 나타낼 수 있다. 본원에 사용되는 바에 따른, 캐시 태그들(221)의 "작업 세트"는 무엇보다도, 캐시 승인 정책들, 캐시 보유 및/또는 퇴거 정책들과 같은 하나 이상의 캐시 정책들의 애플리케이션(예를 들어, 캐시 에이징(aging) 메타데이터, 캐시 스틸(steal) 메타데이터, 최소 최근 사용(LRU), "활성" 및/또는 "불활성" 등), 캐시 프로파일링 정보, 파일 및/또는 애플리케이션 레벨 지식 등을 통해 CMS(220)에 의해 캐시(216)에서 승인되었고/되었거나 보유되었던 캐시 태그들의 세트를 지칭한다. 따라서, 캐시 태그들(221)의 작업 세트는 특정 세트의 작동 조건들 하에서 가상 기계(208A 내지 208N)에 최적의 I/O 성능을 제공하는 캐시 데이터의 세트를 나타낼 수 있다.
일부 실시예들에서, CMS(220)는 캐시 태그들(221)을 보존하고/하거나 유지하도록 구성될 수 있으며, 이는 주 저장 시스템(212), 존속 캐시 저장 디바이스(예를 들어, 캐시(216)) 등과 같은 비휘발성 저장 매체에 캐시 태그들(221)을 존속시키는 것을 포함할 수 있다. 본원에 사용되는 바에 따른, "스냅샷(snapshot)"은 특정 시점의 캐시의 작업 세트를 지칭한다. 스냅샷은 캐시 태그들(221)의 모두 또는 서브세트(및/또는 관련된 캐시 메타데이터)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 스냅샷은 캐시 디바이스(216)에서 데이터를 "피닝(pinning)"하는 것을 더 포함하여, 하나 이상의 캐시 태그들(221)에 의해 참조되는 데이터가 캐시(216)에서 보유되게 할 수 있다. 대안적으로, 스냅샷은 데이터 식별자들만을 참조할 수 있고, 근원적인 데이터가 캐시(216)로부터 제거되는(예를 들어, 퇴거되는) 것을 가능하게 할 수 있다. CMS(220)는 존속 스토리지로부터 스냅샷을 로딩하고, 캐시 태그들(221)을 상주시키는데 스냅샷을 사용하도록 구성될 수 있다. 스냅샷은 초기화 작동(예를 들어, 캐시 워밍업)의 일부로서 그리고/또는 구성 및/또는 사용자 선호도에 응하여 로딩될 수 있다. 예를 들어, CMS(220)는 특정 애플리케이션(들) 및/또는 서비스(들)에 대해 최적화되는 상이한 스냅샷들을 로딩하도록 구성될 수 있다. 스냅샷을 로딩하는 것은 상술한 바와 같이 캐시 제공자 모듈(214)로부터 캐시 스토리지를 요청하는 것을 더 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, CMS(220)는 가상 기계(208A 내지 208N)가 전체 스냅샷에 충분한 캐시 공간을 할당할 수 없다면, 스냅샷의 서브세트를 로딩할 수 있다.
일부 실시예들에서, 캐시 제공자 모듈(214)은 (예를 들어, 도 5에 도시되는 바와 같이) 가상 기계들(208A 내지 208N)과 가상 기계들(208A 내지 208N)에 할당되는 각각의 캐시 저장 위치들 사이의 매핑들을 유지하도록 구성된다. 매핑들은 본원에 설명되는 바와 같이 (예를 들어, 캐싱된 데이터에 매핑되는 가상 기계(208A 내지 208N)에의 액세스를 제한함으로써) 가상 기계들(208A 내지 208N)의 캐시 데이터를 보안하고/하거나 호스트(202)로부터 다른 원격 호스트들로 전송되는 하나 이상의 가상 기계들(208A 내지 208N)의 캐시 데이터를 보유하는 것 및/또는 전송하는 것을 제공하는데 사용될 수 있다.
일부 실시예들에서, 가상 기계 캐시(213)는 "씬 프로비저닝(thin provisioning)" 접근법을 캐시 리소스 할당에 구현하도록 구성된다. 각각의 가상 기계(208A 내지 208N)는 캐시(216)의 특정 수의 청크들(302)에 할당될 수 있다. 그러나, 캐시(216)의 전체 캐시 용량은 (VLUN 등과 같은 가상 디스크를 통해) 가상 기계들(208A 내지 208N) 각각에 "공개될" 수 있다. 예를 들어, 전체 캐시 크기가 1TB이면, 각각의 가상 기계(208A 내지 208N)는 그것이 전체 1TB의 캐시 용량에 액세스할 수 있음을 보고할 수 있다. 그러나, 캐시 청크들(302)의 실제 할당량은 가상 기계(208A 내지 208N)의 현재 요구들에 기반하여 상당히 더 작을(예를 들어, 256MB 또는 512MB일) 수 있다. 할당된 캐시 청크들(302)은 캐시(216) 내에서 이용 가능한 캐시 어드레스들의 특정 범위를 나타낸다. 캐시 제공자 모듈(214)은 가상 기계들(208A 내지 208N)의 작업 세트 요건들이 달라짐에 따라 (그리고/또는 가상 기계들(208A 내지 208N)이 호스트(202)로/로부터 전송됨에 따라), 이러한 캐시 청크 할당량들을 동적으로 변화시킨다. 특정 가상 기계(208A 내지 208N)에 실제로 할당되는 캐시 청크(302)의 수에 관계 없이, 그러한 가상 기계(208A 내지 208N)는 그것이 전체 1TB 캐시에 액세스할 수 있다는 것을 보고한다. 따라서, 가상 기계(208A 내지 208N)의 게스트(guest) 작동 시스템은 크기 1TB의 가상 디스크로 작동할 수 있다. 따라서, 가상 기계(208A 내지 208N)에 할당되는 실제 저장 공간은 게스트 작동 시스템이 오류 상태를 표시하지 않고 동적으로 달라질 수 있다. 그러므로, 캐시 태그(221)에 의해 참조되는 캐시 페이지(304)는 캐시(216) 내의 "간접적" 어드레스에 상응할 수 있다.
도 5는 가상 기계(208A)에 노출되는 가상 캐시 저장 리소스들(VM-1)과 가상 기계(208A)에 실제로 할당되는 근원적인 물리적 캐시 어드레스들 사이의 매핑들(500)의 일 실시예를 도시한다. 가상 기계(208A)에 할당되는 가상 캐시 스토리지는 캐시 청크들의 인접 영역(VM-10, VM-11, VM-12... VM-1N)(529)으로 도시된다. 인접 캐시 청크들(529)은 상술한 바와 같이 고정 크기 가상 디스크(229)를 통해 노출될 수 있다. 가상 기계(208A)에 실제로 할당되는 물리적 캐시 스토리지는 캐시(216)의 물리적 어드레스 공간(306) 내에서 인접하지 않는 청크들 세트(VM-10, VM-11, VM-12, VM-1N)로 도시된다. 도 5에 도시되는 바와 같이, 캐시(216)의 물리적 어드레스 공간(306)에서의 청크들(302)은 다른 가상 기계들(202B 내지 202N)에 할당되는 청크들(302)과 인접하지 않고/않거나 인터리빙(interleaving)될 수 있다. 도 5의 예시가 물리적 순서로 상이한 위치들 중 일부를 도시하지만, 가상 기계(208A)에 할당되는 캐시 청크들(302)은 물리적 캐시 리소스들의 이용 가능성(예를 들어, 이용 가능한 청크들(302))에 따라 무작위 순서로 위치될 수 있다.
맵 모듈(514)은 가상 캐시 스토리지 할당량들(예를 들어, 가상 기계(208A) 내에서 캐시 태그들(221)의 간접적 캐시 어드레스들)을 물리적 캐시 리소스들(예를 들어, 캐시 청크들(302) 및/또는 캐시 페이지들(304))에 매핑하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 매핑은 가상 기계들(208A 내지 208N)의 간접적 캐시 어드레스들과 캐시(216)의 물리적 어드레스 공간(306) 사이에 연관들의 "애니 투 애니" 색인을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 가상 기계 캐시(213)는 캐시(216)에 저장되는 데이터를 보안하기 위해 맵 모듈(514)을 레버리징할 수 있다. 예를 들어, 맵 모듈(514)의 매핑들은 액세스 제어의 형태로서 사용될 수 있으며, 물리적 캐시 청크들(302)에의 액세스는 물리적 캐시 청크(302)가 매핑되고/되거나 할당되는 가상 기계로 제한된다. 예를 들어, VM-10이 라벨링된 캐시 청크는 청크(302)가 매핑되는 가상 기계(예를 들어, 가상 기계(208A))에만 액세스할 수 있다. 게다가, 매핑층의 간접적 액세스에 의해, 가상 기계들(208A 내지 208N)은 다른 가상 기계들(208A 내지 208N)의 물리적 캐시 청크들(302)을 직접 참조하고/하거나 어드레싱하는 것이 불가능할 수 있다.
맵 모듈(514)은 상응하는 가상 기계의 VMID를 사용하여 가상 캐시 스토리지를 매핑하도록 구성될 수 있다. 따라서, 가상 기계가 호스트들(202) 사이에서 전송되고/되거나 이주될 때, 가상 기계의 VMID와 캐시 데이터 사이의 매핑들은 유효하게 남을 수 있다(예를 들어, VMID를 가정하면, 상응하는 가상 기계(208A 내지 208N)의 보유된 캐시 데이터는 식별되고 액세스될 수 있다). 가상화된 환경에서 캐시 스토리지를 동적으로 할당하는 시스템들 및 방법들의 추가의 실시예들이 "데이터 입력/출력 작동들을 관리하는 것"이라는 명칭으로 2011년 7월 27일자로 출원된 미국 특허 출원 일련번호 제 13/192,365호에 개시되며, 참조로 본원에 포함된다.
도 2b를 참조하면, 캐시 제공자 모듈(214)은 가상 기계들(208A 내지 208N)에 캐시 리소스들을 동적으로 할당하도록 구성될 수 있다. 제공되면, 각각의 가상 기계(208A 내지 208N)는 캐시 저장 리소스들의 미리 결정된 및/또는 인접한 영역(예를 들어, 캐시 청크들(302) 및/또는 캐시 페이지들(304))에 액세스할 수 있다. 캐시 제공자 모듈(214)은 캐시(216)를 각각의 가상 기계들(208A 내지 208N)에 동적으로 제공될 수 있는 캐시 청크들(302)로 분할하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예들에서, 가상 기계들(208A 내지 208N)은 고정 크기를 갖는 디스크들로 사용되도록 구성될 수 있고, 디스크(예를 들어, 가상 디스크(229))의 크기에 급작스러운 이상 변화가 있으면, 부적절하게 작동할 수 있다. 따라서, 캐시 제공자 모듈(214)은 근원적인 캐시 리소스들의 동적 재할당을 제공하는 동안, 고정 크기를 갖는 것으로 보이는 캐시 저장 리소스들을 노출시키도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 그리고 도 2b에 도시되는 바와 같이, 캐시 제공자 모듈(214)은 가상 디스크 드라이버(215)를 사용하여 고정 크기 캐시 리소스들을 에뮬레이트할 수 있으며, 이 가상 디스크 드라이버(215)는 가상 기계들(208A 내지 208N) 내의 각각의 가상 디스크들(VLUN 디스크들)(229)을 노출시키도록 구성될 수 있다. 그러므로, 캐시 태그들(221)은 가상 디스크(229)에서의 캐시 리소스들을 참조할 수 있으며, 이는 캐시(216) 내에서 물리적 캐시 리소스들을 간접적으로 참조할 수 있다(예를 들어, 캐시 태그들(221)은 본원에 설명되는 바와 같이 맵 모듈(514)의 가상 디스크 매핑에 대하여 캐시 리소스들에 대한 간접적 참조를 포함할 수 있다). 가상 디스크들(229)은 캐시(216)의 전체 용량(예를 들어, 2TB)을 포함하는 고정 크기를 갖는 것으로 나타날 수 있는데 반해, 캐시(216)의 일부만이 캐시 제공자 모듈(214)에 대하여 가상 기계(208A 내지 208N)에 실제로 할당된다(예를 들어, 4GB). 따라서, 캐시 제공자 모듈(214)은 가상 기계들(208A 내지 208N)의 작동에 악영향을 주지 않고 캐시 스토리지를 가상 기계들(208A 내지 208N)에 동적으로 할당하도록 구성될 수 있다. 가상 디스크 드라이버(215) 및/또는 맵 모듈(514)은 가상 기계들(208A 내지 208N)의 간접적 참조들과 물리적 캐시 리소스들 사이의 매핑들을 관리할 수 있다.
캐시 제공자 모듈(214)은 가상 기계들(208A 내지 208N)의 상이한 캐시 요건들에 따라 상이한 양들의 캐시 스토리지를 가상 기계들(208A 내지 208N)에 동적으로 할당하도록 구성될 수 있다. 캐시 제공자 모듈(214)은 (가상 디스크(229)를 통하여) 가상 기계들(208A 내지 208N)에 노출되는 가상 저장 리소스들을 캐시(216)에서의 물리적 어드레스들에 매핑하도록 구성되는 맵 모듈(514)을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 가상 디스크 드라이버(215)는 (각각의 가상 디스크들(229)을 통해) 가상 기계들(208A 내지 208N)에 고정 크기의 인접한 캐시 스토리지 할당량들을 나타내도록 구성될 수 있다. 맵 모듈(514)은 가상 디스크(229)에 대한 참조들을 물리적 캐시 어드레스들(예를 들어, 캐시 청크들(302) 및/또는 캐시 페이지들(304))에 매핑하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 가상 기계(208A)에 제공되는 캐시 스토리지는 캐시(216)에서의 공간(524)으로서 도표화하여 도시된다. 캐시 공간(524)은 4GB를 포함할 수 있다. 그러나, 가상 디스크 드라이버(215)는 이러한 제한된 캐시 용량을 고정된 2TB 가상 디스크(229)로서 나타낼 수 있다. 게다가, 가상 기계들(208A 내지 208N)에 할당되는 캐시 용량(캐시 청크들(302))은 임의의 방식으로 캐시(216)의 물리적 어드레스 공간 내에서 분배될 수 있는데 반해(청크들(302)이 인접하지 않을 수 있는데 반해), 가상 디스크(229)를 통해 나타내어지는 캐시 용량은 인접할 수 있다. 캐시 제공자 모듈(214)은 캐시 요건들을 변화시키는 것에 응하여 그리고/또는 가상 기계들(208A 내지 208N)이 호스트(202)로 그리고 호스트(202)로부터 전송됨에 따라 가상 기계들(208A 내지 208N) 사이의 캐시 스토리지 할당들을 동적으로 이동시키도록 구성될 수 있다.
CMS(220)는 하나 이상의 I/O 인터페이스들(218)을 통해 가상 기계 캐시(213)와 인터페이싱하도록 구성될 수 있다. CMS(220)는 I/O 인터페이스(218)의 SCSI 필터(319)를 포함할 수 있으며, 이 SCSI 필터(319)는 (가상 디스크(229)를 통하여) 가상 기계(208A)(및 거기에서 작동하는 CMS(220))와 가상 기계 캐시(213) 사이에서 데이터를 통신하고/하거나 정보를 제어하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, SCSI 필터(319)는 가상 기계(208A)의 I/O 스택(또는 다른 I/O 인프라스트럭처 및/또는 메시징 시스템)으로 통합될 수 있다. SCSI 필터(319)는 가상 디스크(229)를 식별하고, 가상 디스크(229) 내의 할당량 변화들(예를 들어, 캐시 제공자 모듈(214)에 의한 동적 할당량)에 응답하는 등으로 구성될 수 있다. 상술한 바와 같이, 가상 디스크(229)는 가상 기계(208A)에 할당되는 실제 물리적 캐시 용량보다 더 큰 고정 저장 용량을 보고하도록 구성될 수 있어, 캐시 제공자 모듈(214)이 가상 기계(208A)에 악영향을 주지 않고 캐시 스토리지를 동적으로 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서, SCSI 필터(319)는 가상 디스크(229)의 실제 물리적 용량을 관리하도록 구성될 수 있으며, 이 가상 디스크(229)의 실제 물리적 용량은 가상 기계 호스트(202)의 다른 애플리케이션들 및/또는 작동 시스템들로부터 숨겨질 수 있다. 예를 들어, VLUN 디스크(229)는 읽기 전용 저장 디바이스로서 나타내어질 수 있으며, 이 읽기 전용 저장 디바이스는 가상 기계(208A) 및/또는 호스트(202) 내의 다른 애플리케이션들이 데이터를 가상 디스크(229)에 기록하는 것을 방지할 수 있다.
캐시 제공자 모듈(214)은 SCSI 필터(319)를 포함하는 통신 링크(243)를 경유하여 가상 기계(208A)에 할당되는 실제 물리적 캐시 스토리지를 보고할 수 있다. 통신 링크(243)는 가상 디스크 드라이버(215)와 SCSI 필터(319) 사이의 I/O 트래픽과 별도로 작동할 수 있다. 따라서, 비동기 대역 외 메세지들은 가상 디스크 드라이버(215)와 SCSI 필터(319) 사이에서 송신될 수 있다. SCSI 필터(319)는 할당량 정보(및 다른 커맨드 및/또는 제어 정보)를 CMS(220)에 보고할 수 있으며, 이 CMS(220)는 가상 기계(208A)에 이용 가능한 캐시 태그들(221)의 수를 결정하는데 할당량 정보를 이용할 수 있다. 따라서, 캐시는 가상 기계들(208A 내지 208N)에 대하여 씬 프로비저닝될 수 있고, 캐시 할당량들은 가상 기계들(208A 내지 208N)의 캐시 요건들에 따라 동적으로 달라질 수 있다.
도 6은 CMS(220)의 일 실시예를 도시하는 블록도이다. CMS(220)는 캐시 정책 모듈(601), 어드레스 공간 변환 모듈(602), 캐시 태그 관리자(604), 클럭 스윕(sweep) 모듈(606), 스틸 캔디데이트(candidate) 모듈(608), 캐시 페이지 관리 모듈(610), 유효한 유닛 맵 모듈(612), 페이지 크기 관리 모듈(614), 인터페이스 모듈(616), 캐시 태그 보유 모듈(618) 및 캐시 태그 스냅샷 모듈(619)을 포함하는 하나 이상의 모듈들을 포함할 수 있다.
캐시 정책 모듈(601)은 다양한 캐시 승인 기준들 및/또는 정책에 기반하여 캐시로 승인될 데이터를 선택하도록 구성될 수 있다. 캐시 정책 모듈(601)은 추가로, 캐시로 승인되는 데이터에 대한 존속 레벨을 결정하도록 구성될 수 있다. 존속 레벨은 무엇보다도, 라이트-스루, 라이트-백, 일시적 등과 같은 데이터에 대한 캐싱 모드 및/또는 구성을 결정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 캐시 정책 모듈(601)은 존속 레벨들을 캐시 데이터에 할당하기 위한 존속 레벨 모듈(134) 및 존속 레벨 정책(135)을 포함한다. 대안적으로, 또는 부가적으로, 캐시로 승인될 데이터의 존속 레벨은 본원에 설명되는 바와 같이 저장 모듈(130)과 같은 다른 엔티티 또는 프로세스에 의해 결정될 수 있다. CMS(220)는 캐시 실행 모듈(636)을 더 포함할 수 있으며, 이 캐시 실행 모듈(636)은 선택된 존속 레벨에 따라 데이터를 캐싱하도록 구성될 수 있다. 그러므로, 캐시 실행 모듈(636)은 하나 이상의 상이한 캐시 모드들 및/또는 구성들로 데이터를 캐싱하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 캐시 실행 모듈(636)은 라이트-스루 캐시 모드로 데이터를 캐싱하도록 구성될 수 있으며, 이 라이트-스루 캐시 모드는 하나 이상의 주 저장 리소스들(240B 내지 240N) 및 가상 기계 캐시(213)에 데이터를 기록함으로써 기록 I/O 요청들(116)을 서비스하는 것을 포함할 수 있다. CMS(220)는 데이터가 하나 이상의 주 저장 리소스들(240B 내지 240N)에 기록될 때까지, 기록 I/O 요청(116)의 완료를 확인 응답하지 않을 수 있다. 캐시 실행 모듈(636)은 일시적 캐시 모드로 데이터를 캐싱하도록 구성될 수 있으며, 이 일시적 캐시 모드는 주 저장 리소스(240B 내지 240N) 또는 다른 보조 기억 장치에 데이터를 저장하지 않고 데이터를 가상 기계 캐시(213)에 기록함으로써 기록 I/O 요청들(116)을 서비스하는 것을 포함할 수 있다. 따라서, CMS(220)는 데이터를 가상 기계 캐시(213)에 기록하는 것에 응하여 일시적 캐시 모드가 할당된 기록 I/O 요청(116)의 완료를 확인 응답할 수 있다.
변환 모듈(602)은 캐시 태그들(221)의 논리적 식별자들(예를 들어, 주 저장 시스템에서의 어드레스들)을 가상 기계 캐시(213) 내의 캐시 저장 위치들(예를 들어, 캐시 어드레스들, 캐시 청크들(302), 캐시 페이지들(304) 등)과 연관시키도록 구성될 수 있다. 상술한 바와 같이, 캐시 태그들(221)은 가상 디스크(229) 내의 "간접적인" 그리고/또는 "가상의" 캐시 저장 리소스들에 상응할 수 있으며, 이 "간접적인" 그리고/또는 "가상의" 캐시 저장 리소스는 캐시 제공자 모듈(214) 및/또는 맵 모듈(514)에 의해 물리적 캐시 저장 리소스들(예를 들어, 캐시 청크들(302))에 매핑될 수 있다.
캐시 태그 관리자(604)는 본원에 설명되는 바와 같이 CMS(220)에 할당되는 캐시 태그들을 관리하도록 구성될 수 있으며, 이는 가상 기계 식별자들(예를 들어, 논리적 식별자들, 어드레스들, 주 스토리지 어드레스들)과 캐시(216)에서의 데이터 사이의 연관들을 유지하는 것, 그리고 액세스 특성들, 존속 레벨, 캐시 모드 등과 같은 캐시 메타데이터를 유지하는 것을 포함할 수 있다.
클럭 스윕 모듈(606)은 무엇보다도, 하나 이상의 클럭 핸드 스윕 타이머들을 사용하여 캐시 에이징 메타데이터를 결정하고/하거나 유지하도록 구성될 수 있다. 스틸 캔디데이트 모듈(608)은 무엇보다도, 클럭 스윕 메타데이터 또는 다른 캐시 정책에 기반하여 퇴거에 대한 캔디데이트들인 캐시 데이터 및/또는 캐시 태그들을 식별하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 스틸 캔디데이트 모듈(608)은 캐시 태그들(221)의 존속 레벨 메타데이터 상의 캐시 태그 퇴거 기준을 예측하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 스틸 캔디데이트 모듈(608)은 퇴거에 대한 일시적 캐시 모드로 캐싱되는 캐시 태그들(221)을 선택하지 않을 수 있다. 대안적으로, 스틸 캔디데이트 모듈(608)은 퇴거 전에 일시적 캐시 태그들(221)을 주 저장 리소스(240B 내지 240N)에 우선 플러싱할 수 있다.
캐시 페이지 관리 모듈(610)은 캐시 리소스들(예를 들어, 캐시 페이지 데이터) 및 관련된 작동들을 관리하도록 구성될 수 있다. 유효한 유닛 맵 모듈(612)은 가상 기계 캐시(213) 및/또는 주 저장 리소스(240B)에 저장되는 유효한 데이터를 식별하도록 구성될 수 있다. 페이지 크기 관리 모듈(614)은 본원에 설명되는 바와 같이 캐시 성능을 향상시키기 위해 다양한 페이지 크기 분석 및 조정 작동들을 수행하도록 구성될 수 있다. 인터페이스 모듈(616)은 다른 구성 요소들, 디바이스들 및/또는 시스템들이 CMS(220)와 상호 작용하도록 하나 이상의 인터페이스들을 제공하도록 구성될 수 있다.
캐시 태그 보유 모듈(618)은 CMS(220)를 상이한 호스트로 전송하는 것에 응하여 캐시 태그들(221)을 보유하도록 구성될 수 있다. 상술한 바와 같이, 캐시 태그들(221)은 캐시의 작업 세트를 나타낼 수 있으며, 이 캐시의 작업 세트는 하나 이상의 캐시 승인 및/또는 퇴거 정책들(예를 들어, 클럭 스윕 모듈(606) 및/또는 스틸 캔디데이트 모듈(608))의 사용을 통해, 그리고 가상 기계(208)의 I/O 특성들(및/또는 가상 기계(208A 내지 208N) 상에서 실행되는 애플리케이션들)에 응하여 발전될 수 있다. 캐시 태그 보유 모듈(618)은 캐시 태그들이 지칭하는 근원적인 캐시 데이터가 새로운 호스트의 캐시 저장 디바이스 상에서 이용 가능하지 않을 수 있다는 사실에도 불구하고 가상 기계(208)가 새로운 호스트(202)로 전송된(예를 들어, 무엇보다도, VMotionTM 작동으로 호스트(202A)에서 호스트(202B)로 전송된) 후에 캐시 태그들(221)을 보유하도록 구성될 수 있다. 그러나, 본원에 설명되는 가상 기계 캐시(213)는 새로운 호스트에 캐시(216)를 상주시키도록 구성될 수 있어, CMS(220)가 캐시 태그들(221)의 작업 세트를 계속해서 사용할 수 있다.
상술한 바와 같이, 보유된 캐시 태그들(221)의 데이터는 이전 호스트로부터 (그리고/또는 주 저장 리소스들(240B 내지 240N), 또는 다른 소스로부터) 새로운 호스트로 전송될 수 있다. 캐시 데이터는 요구 페이징 모델을 통하여 전송될 수 있으며, 이는 다양한 보유된 캐시 태그들(221)의 캐시 데이터가 가상 기계(208)에 의해 요청됨에 따라, "요구시에" 캐시를 상주시키는 것을 포함할 수 있다. 대안적으로, 또는 부가적으로, 캐시 데이터는 프리페치(prefetch)되고/되거나 "벌크(bulk) 전송" 작동으로 전송될 수 있으며, 이는 캐시 태그 데이터에 대한 요청들과 관계 없이 캐시 데이터를 전송하는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 데이터는 캐시 전송 정책에 기반하여 선택적으로 프리페치될 수 있으며, 이는 클럭 스윕 모듈(606) 및/또는 스틸 캔디데이트 모듈(608)의 캐시 에이징 메타데이터 및/또는 다른 캐시 정책 메타데이터(예를 들어, 활성, 불활성, 최소 최근 사용 등)에 적어도 부분적으로 기반할 수 있다.
캐시 태그 스냅샷 모듈(619)은 캐시의 작업 세트(예를 들어, 캐시 태그들(221))의 하나 이상의 "스냅샷들"을 유지하도록 구성될 수 있다. 상술한 바와 같이, 스냅샷은 특정 시점의 캐시 태그들(221)의 세트를 지칭한다. 스냅샷 모듈(619)은 상술한 바와 같이 존속 저장 매체 상에 캐시 태그들(221)의 스냅샷을 저장하고/하거나 저장된 스냅샷을 로딩하도록 구성될 수 있다.
상술한 바와 같이, CMS(220)는 존속의 하나 이상의 상이한 레벨들에 따라 데이터를 캐싱하도록 구성될 수 있으며, 이는 하나 이상의 상이한 캐시 모드들로 그리고/또는 하나 이상의 상이한 주 저장 디바이스(들)(240B) 상에서 데이터를 캐싱하는 것에 상응할 수 있다. CMS(220)는 I/O 성능을 개선하고/하거나 호스트(202)의 통합비를 증가시키는데 순응적 존속 레벨들을 활용할 수 있다. 본원에 사용되는 바에 따른, 호스트(202)의 "통합비"는 호스트(202) 상에서 작동할 수 있는 가상 기계들(208A 내지 208N)의 수를 지칭한다. 호스트(202) 상에서 작동할 수 있는 가상 기계들(208A 내지 208N)의 수는 호스트(202)의 컴퓨팅 리소스들 및/또는 호스트들(202)의 I/O 오버헤드에 의해 제한될 수 있다.
고도로 통합된 VDI 환경들에서, 가상 기계들(208A 내지 208N)은 공통 I/O 특성들을 공유할 수 있으며, 이는 호스트(202)의 I/O 인프라스트럭처를 무리하게 사용할 수 있다. 가상 기계들(208A 내지 208N)은 유사 데이터 세트들(예를 들어, 작동 시스템들, 애플리케이션들, 사용자 프로파일 정보 등)을 공유할 수 있고, 가상 기계들(208A 내지 208N)은 유사 시점들에서(예를 들어, 부팅 업, 파워 온 동안, 로그인 시간에서 등) 이러한 공통 데이터에 액세스하도록 구성될 수 있다. 결과적인 "부트 스톰(boot storm)들"은 주 저장 리소스들(240B 내지 240N) 및/또는 호스트(202)의 I/O 인프라스트럭처를 압도할 수 있으며, 이는 전체 시스템 성능을 상당히 저하시킬 수 있다. 유사 파일 액세스 "스톰들"은 가상 기계들(208A 내지 208N)이 특정 애플리케이션들을 로딩하는 것, 공유 데이터에 액세스하는 것, 사용자 프로파일 정보에 액세스하는 것, 로그인 프로세스를 실행하는 것 등에 응하여 발생될 수 있다. 게다가, 가상 기계들(208A 내지 208N) 각각은 각각의 CMS(220)를 포함할 수 있으며, 이 CMS(220) 각각은 유사 데이터 세트들을 공유 가상 기계 캐시(213)로 승인할 수 있으며, 이로 인해 가상 기계 캐시(213)를 중복 데이터로 채울 수 있다. 판독 중심 I/O 작동들의 성능을 개선하는 시스템들 및 방법들의 실시예들이 "데이터 중복 제거 캐시를 위한 시스템들 및 방법들"이라는 명칭으로 2013년 1월 25일자로 출원된 미국 특허 출원 일련번호 제 13/750,904호에 개시되어 있으며, 참조로 본원에 포함된다.
기록 중심 I/O 작동들의 성능은 본원에 개시되는 순응적 존속 레벨들의 사용에 의해 개선될 수 있다. 예를 들어, 가상 기계(208A 내지 208N)는 장기간 동안 보존될 필요가 없는(예를 들어, 재부팅 사이클들 동안 보유될 필요가 없는) 데이터를 기록하라는 다수의 I/O 요청들(116)을 발행할 수 있다. 그러한 데이터는 일시적인 것(예를 들어, "임시의," "1회성의" 그리고/또는 "불필요한" 데이터)으로 고려될 수 있다. 본원에 사용되는 바에 따른, "재부팅 사이클" 또는 "재시작 작동"은 컴퓨팅 환경(110) 및/또는 저장 모듈(130)의 의도적인 또는 의도되지 않은 재시작 및/또는 재부팅을 포함하며, 이는 무엇보다도, 전력의 손실, 하드웨어 결함, 소프트웨어 결함, 의도적인 셧다운 또는 재시작 등에 의해 야기될 수 있다. 따라서, 재시작 작동은 시스템 재부팅, 리셋 또는 셧다운 이벤트; 전력 결함, 전력 손실 또는 전력 고장 이벤트; 또는 다른 전력의 차단을 포함할 수 있다. 일시적 데이터는 컴퓨팅 디바이스(예를 들어, 가상 기계(208A 내지 208N))가 작동하는 있는 동안 매우 중요할 수 있지만, 재부팅 사이클 및/또는 재시작 이벤트 후에 필요하지 않을 수 있다. 그러한 데이터의 예들은 가상 메모리 파일들과 같은 교체 파일들(예를 들어, pagefile.sys 등); 콘텐츠 임시 디렉토리들과 같은 임시 파일들(예를 들어, /tmp 등); 임시 애플리케이션 파일들(예를 들어, Microsoft Word® 로컬 캐시 등); 등을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 그에 반해서, "영구적" 데이터는 부팅 사이클들 및/또는 재시작 이벤트들 사이에 보유되어야 할 데이터를 지칭한다.
일부 실시예들에서, CMS(220)는 불필요한 데이터에 관한 I/O 요청들을 식별하도록 구성되고 일시적 캐시 구성으로 I/O 요청들의 데이터를 캐싱할 수 있다. 앞서 개시된 바와 같이, 일시적 캐시 구성은 데이터가 캐시 스토리지로 기록되지만(그리고/또는 캐시 스토리지로부터 판독되지만), 주 저장 리소스(240B 내지 240N)로 라이트-스루되지 않고/않거나, 라이트-백되지 않고/않거나, 카피되지 않는 캐시 모드를 지칭한다. 따라서, 일시적 캐시에 저장되는 데이터는 데이터가 캐시로부터 퇴거될 때 그리고/또는 캐시가 재부팅, 고장 또는 그와 유사한 경우에 손실되면, 손실될 수 있다.
일시적 캐시 모드 및/또는 구성으로 데이터를 저장하는 것은 상당한 성능 이익들을 제공할 수 있다: 일시적 캐시 데이터에 관한 I/O 요청들(116)이 주 저장 리소스들(240B 내지 240N)에의 액세스들을 요하지 않고, 주 저장 리소스들(240B 내지 240N)과 연관되는 레이턴시가 I/O 요청들(116)을 서비스하기 위해 "임계 경로"로부터 제거될 수 있다. 본원에 사용되는 바에 따른, "임계 경로"는 I/O 작동의 타이밍 및/또는 레이턴시 경로를 지칭한다. 상술한 바와 같이, 라이트-스루 캐시 구성들에서, 기록 I/O 요청들(116)은 데이터가 주 저장 리소스들(240B 내지 240N)에 라이트-스루될 때까지, (예를 들어, 저장 클라이언트(106A 내지 106N)로의 복귀 제어를) 완료하지 않을 수 있다. 그러므로, I/O 작동의 임계 경로는 하나 이상의 고레이턴시 주 스토리지 액세스들을 포함한다. 그에 반해서, 일시적 데이터에 관한 캐시 작동들은 주 저장 리소스들(240B 내지 240N)에 액세스하지 않고 캐시 내에서 배타적으로 완료될 수 있다. 따라서, 일시적 I/O 작동의 임계 경로는 주 저장 리소스들(240B 내지 240N)에 대한 고레이턴시 액세스들을 포함하지 않는다. 그러므로, 저장 클라이언트들(106A 내지 106N)에 대한 레이턴시를 감소시키는 것에 더하여, 일시적 캐싱은 주 저장 리소스들(240B 내지 240N) 상의 I/O 대역폭 및/또는 부하를 감소시키는 부가 이익을 제공할 수 있다.
일부 실시예들에서, CMS(220)는 캐시 정책 모듈(601) 및/또는 존속 레벨 모듈(134)에 의해 결정되는 I/O 요청(116)의 존속 레벨에 기반하여 일시적 캐싱에 대한 데이터를 식별할 수 있으며, 이 캐시 정책 모듈(601) 및/또는 존속 레벨 모듈(134)은 존속 레벨 정책(135)(예를 들어, 존속 레벨 기준들)에 따라 I/O 요청에 대한 존속 레벨을 결정할 수 있으며, 이 존속 레벨 정책(135)은 I/O 요청들(116)의 속성들, I/O 요청들(116)로부터 유도되는 추론들, I/O 요청들(116)에 관한 프로파일링 메타데이터, 파일 레벨 지식, 애플리케이션 레벨 지식, 선호도 및/또는 구성, 테스트 및 경험 등 중 하나 이상에 기반할 수 있다.
도 7a는 CMS(220)의 다른 실시예의 블록도이다. CMS(220)는 I/O 인터페이스(218)를 통하여 캐시 저장 리소스(240A)를 포함하고/하거나 이것에 통신 결합될 수 있다. CMS(220)는 작동 환경(711) 내에 배치될 수 있으며, 이 작동 환경(711)은 베어 메탈 컴퓨팅 환경 상에서 작동하는 작동 시스템을 포함할 수 있다. 따라서, CMS(220)는 I/O 인터페이스(218)를 통하여 직접 캐시 저장 리소스(240A)에 액세스하도록 구성될 수 있으며; I/O 인터페이스(218)는 API, 버스, 프로토콜 등을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 작동 환경(711)은 가상 작동 시스템, 게스트 작동 시스템 등과 같은 가상 작동 환경일 수 있다. CMS(220)는 가상화된 캐시 저장 리소스(240A)에 액세스하도록 구성될 수 있으며, 이 가상화된 캐시 저장 리소스(240A)는 상술한 바와 같이 가상 디스크(229)로서 나타내어질 수 있다. CMS(220)는 또한, 상술한 바와 같이 SCSI 필터(319)를 통하여 캐시 저장 리소스(240A)로 그리고 이것으로부터 데이터, 제어 및/또는 구성 데이터를 전송하도록 구성될 수 있다.
CMS(220)의 I/O 요청 수신기 모듈(132)은 작동 환경(711)의 I/O 스택(117)에서 I/O 요청들을 모니터링하도록 구성되는 에이전트(133)를 포함할 수 있다. I/O 스택(117)은 파일 시스템층(717A)을 포함한 복수의 층들(717A 내지 717N)을 포함할 수 있다. 에이전트(133)는 층들(717A 내지 717N) 중 임의의 것 내에서 I/O 요청들(116)을 모니터링하도록 구성될 수 있다. I/O 요청들은 파일 열기, 닫기, 판독, 기록, 변경 등과 같은 파일 작동들과 관련될 수 있다. 에이전트(133)는 볼륨 마운트 및/또는 언마운트, 디스크 마운트 및/또는 언마운트, 페이징 I/O 등과 같은 다른 타입들의 I/O 요청들을 모니터링할 수 있다. 에이전트(133)는 컴퓨팅 환경(111), I/O 스택(117) 등에 의해 제공되는 인터페이스를 사용하여 I/O 요청들(116)을 모니터링할 수 있다. 따라서, 에이전트(133)는 하나 이상의 I/O 모니터들, 파일 필터 드라이버들, 볼륨 필터 드라이버들, SCSI 필터 드라이버들, 및/또는 다른 적절한 모니터링 및/또는 필터링 모듈들을 포함할 수 있다.
CMS(220)는 캐시 정책 모듈(601)을 포함할 수 있으며, 이 캐시 정책 모듈(601)은 무엇보다도, 캐시 승인 기준들, 캐시 퇴거 기준들 등을 정의할 수 있다. 따라서, 캐시 정책 모듈(601)은 본원에 설명되는 바와 같이 클럭 스윕 모듈, 스틸 캔디데이트 모듈, 캐시 태그 보유 모듈 및/또는 캐시 태그 스냅샷 모듈을 포함할 수 있다. CMS(220)는 캐시 액세스 메타데이터, 승인 기준들(예를 들어, 파일 선택 기준들) 등에 기반하여 캐시 승인 및/또는 퇴거 결정들을 행하는데 캐시 정책 모듈(601)을 사용할 수 있다.
일부 실시예들에서, 캐시 정책 모듈(601)은 I/O 요청들(116)에 대한 존속 레벨을 결정하고/하거나 할당하도록 더 구성될 수 있다. I/O 요청의 존속 레벨은 무엇보다도, 저장 리소스(240A)로 승인되는 데이터에 대해 캐시 모드 및/또는 구성을 결정할 수 있다. 따라서, 캐시 정책 모듈(601)은 본원에 설명되는 바와 같이 I/O 요청 데이터의 존속 레벨을 결정하도록 구성되는 존속 레벨 모듈(734)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, I/O 요청(116)에 대한 존속 레벨을 결정하고/하거나 할당하는 것은 존속 레벨 기준들을 I/O 요청(116)의 하나 이상의 특성들에 적용하는 것을 포함할 수 있으며, 이 I/O 요청(116)의 하나 이상의 특성들은 파일 이름, 경로, 디렉토리, 볼륨 등과 같은 파일 레벨 기준들을 포함할 수 있다. 도 7b는 존속 레벨 정책(735)의 일 실시예를 도시한다. 도 7b에 도시되는 바와 같이, 존속 레벨 기준들(737)은 I/O 요청들(116)의 파일 관련 특성들과 관련된다. 존속 레벨 정책(735)은 특정 파일 이름들(예를 들어, "pagefile.sys"), 파일 경로들 및/또는 볼륨들을 각각의 존속 레벨들(739)에 매핑할 수 있다. "pagefile.sys" 및/또는 "로컬 캐시" 데이터와 같은 임시의, 1회성 데이터에 관한 파일들은 일시적 (라이트-네버) 캐시 모드를 지정하는 존속 레벨(739)이 할당될 수 있다. 존속 레벨(739)의 다른 가능한 특성들은 이러한 실시예들의 상세들을 모호하게 하는 것을 회피하기 위해 생략된다.
존속 레벨 정책(735)은 다른 타입들의 존속 레벨들을 지정할 수 있다. 예를 들어, 중요한 파일들의 데이터는 라이트-스루 캐싱 모드를 나타내는 존속 레벨(739)에 저장될 수 있다. 존속 레벨(739)은 데이터가 (예를 들어, 특정 RAID 레벨, 미러링 구성 등으로) 하나 이상의 리던던트 저장 리소스들(240B 내지 240N)에 저장되게 될 것을 추가로 표시할 수 있다. 이에 응하여, CMS(220)는 "＼＼애플리케이션＼임계 데이터" 파일-선택 기준들을 만족시키는 파일들에 관한 I/O 요청들(116)의 데이터를 리던던트 주 저장 리소스(240A 내지 240N)에 그리고/또는 상응하는 저장 모드로 라이트-스루하도록 구성될 수 있다. (도 7a에 도시되지 않은) 저장 모듈(130)과 같은 다른 저장 서비스들은 특정 I/O 요청(116)이 CMS(220)에 의해 서비스되는지 여부에 관계 없이 거기에 지정되는 존속 레벨(들)에 따라 데이터를 저장하도록 존속 레벨 정책(735)을 레버리징할 수 있다.
존속 레벨 정책(735)은 파일 관련 특성들에 더하여 그리고/또는 이것들을 대신하여 다른 I/O 요청 특성들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 존속 레벨 정책(735)은 임시의, 불필요한 기록 작동들을 이용하는 것으로 알려진 애플리케이션들을 식별하고/하거나 지정할 수 있어, 그러한 애플리케이션들의 I/O 요청들(116)이 일시적 캐시 구성을 포함하는 존속 레벨(739)에 따라 캐싱된다. 예를 들어, 존속 레벨 기준들(737)은 Word® 애플리케이션에서 비롯되고 로컬 캐시에서의 파일들로 지향되는 I/O 요청들(116)이 일시적 존속 레벨(739)로 서비스되어야 함을 지시할 수 있다. 존속 레벨 정책(735)은 디폴트인 라이트-스루 캐시 모드 존속 레벨(739)과 같은 디폴트 및/또는 와일드카드 기준들을 더 포함할 수 있다.
CMS(220)는 작동 환경(711)의 기존 캐시 관리자(709)를 투명하게 확장시키도록 구성될 수 있다. 따라서, CMS(220) 및/또는 에이전트(133)는 비페이징 I/O 요청들, 페이징 I/O 요청들, 직접적 I/O 요청들 등을 포함하지만, 이에 제한되지 않는 상이한 I/O 요청 타입들을 구별하도록 구성될 수 있다. CMS(220) 및/또는 에이전트(133)는 주 저장 리소스들(240B 내지 240N)에 직접 액세스하는 것으로 예상되는 직접적 I/O 요청들 및/또는 기존 캐시 관리자(709)에 관한 비페이징 I/O 요청들과 같은 일정 타입들의 I/O 요청들(116)을 무시하도록 구성될 수 있다.
본원에 개시되는 바와 같이, 존속 레벨 모듈(134)은 I/O 요청(116)의 타겟 및/또는 소스(예를 들어, 파일 이름)에 적어도 부분적으로 기반하여 존속 레벨을 I/O 요청(116)에 할당한다. 일부 실시예들에서, CMS(220)는 I/O 요청 메타데이터(733)를 유지할 수 있으며, 이 I/O 요청 메타데이터(733)는 I/O 요청들(116)의 소스 식별자(예를 들어, 파일 이름, 경로 등), I/O 요청들(116)의 존속 레벨 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 에이전트(133)는 파일 열기, 판독, 카피, 삭제, 생성, 절단, 변경, 기록 등과 같은 파일 작동에 관한 초기 I/O 요청(116)을 검출하는 것에 응하여 콘텍스트 메타데이터(733)를 생성할 수 있다. 에이전트(133)는 I/O 요청(116)(및 후속의 관련된 I/O 요청들(116))을 파일 식별자, 파일 이름, 볼륨 식별자, 디스크 식별자 등과 같은 상응하는 소스 식별자와 연관시키는데 I/O 요청 메타데이터(예를 들어, 콘텍스트)(733)를 사용할 수 있다. 일부 실시예들에서, 에이전트(133)는 특정 파일(및/또는 상응하는 I/O 요청)이 캐시 가능한지 여부(캐시로 승인되어야 할 데이터와 관련되는지 여부)의 표시 그리고/또는 I/O 요청(116)의 존속 레벨을 포함할 수 있다. CMS(220)는 캐시 승인 기준들 및/또는 존속 레벨 정책(735)을 재적용하지 않고 후속 I/O 요청들(116)이 캐싱되어야 할지 여부를 판단하고/하거나 I/O 요청들(116)의 존속 레벨을 결정하기 위해 I/O 요청 메타데이터(733)에 액세스할 수 있다. I/O 요청 메타데이터(733)는 I/O 요청(116)의 콘텍스트 데이터를 포함할 수 있고/있거나 별도의 데이터구조체에서 유지될 수 있다. I/O 요청 메타데이터(733)는 임의의 적절한 데이터구조체(예를 들어, 테이블, 해시 테이블, 맵 또는 트리)에 저장될 수 있고, 소스 식별자, 파일 이름 등에 의해 인덱싱될 수 있다.
일 예에서, 저장 클라이언트(106A 내지 106N)는 복수의 파일들을 개방할 수 있어, 상응하는 파일 개방 I/O 요청들(116)을 야기한다. 에이전트(133)는 I/O 요청들(116)을 상응하는 I/O 요청 메타데이터(733)와 연관시킬 수 있으며, 이 상응하는 I/O 요청 메타데이터(733)는 파일의 소스 식별자, 파일이 캐시로 승인되어야 할지 여부의 표시, I/O 요청들(116)의 존속 레벨 등을 포함할 수 있다. 저장 클라이언트(106A 내지 106N)는 파일들 상에서 I/O 작동들을 수행할 수 있으며, 이는 기존 캐시 관리자(709)를 사용하여 서비스될 수 있고, 이는 에이전트(133)에 의해 무시될 수 있다. 컴퓨팅 환경(111)의 캐시 정책에 따라, 기존 캐시 관리자(709)는 플러싱될 수 있어, 하나 이상의 페이징 I/O 요청들(116)을 야기하며, 이 하나 이상의 페이징 I/O 요청들(116)은 에이전트(133)에 의해 검출될 수 있다. 이에 응하여, 에이전트(133)는 요청들의 소스 식별자(들)을 결정하고, I/O 요청들(116)이 캐시로 승인될 데이터와 관련되는지 여부를 판단하고, I/O 요청들(116)의 존속 레벨을 결정하는 등을 하도록 페이징 I/O 요청들(116)의 I/O 요청 메타데이터(예를 들어, 콘텍스트)(733)에 액세스할 수 있다. 캐시로 승인될 데이터와 관련되는 I/O 요청들(116)은 본원에 설명되는 바와 같이 할당된 존속 레벨에 따라 CMS(220)를 사용하여 서비스될 수 있다.
앞서 개시된 바와 같이, I/O 요청들(116)의 존속 레벨은 존속 레벨 기준들(737)과 같은 존속 레벨 정책(735) 상에서 예측될 수 있다. 존속 레벨 정책(735)은 사용자(또는 프로파일링 프로세스 등과 같은 다른 엔티티)에 의해 구성 가능할 수 있다. CMS(220)는 구성 인터페이스(740)를 포함할 수 있으며, 이 구성 인터페이스(740)를 통해 존속 레벨 정책(735) 및/또는 존속 레벨 기준들(737)이 지정될 수 있다.
일부 실시예들에서, CMS(220)는 작동 동안 캐시 태그(221)의 존속 레벨을 변경하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, CMS(220)는 일시적 캐시 구성으로 저장되는 데이터를 주 저장 리소스(240B 내지 240N)로 "플러싱"하도록 구성될 수 있다. 본원에 사용되는 바에 따른, 일시적 캐시 데이터를 플러싱하는 것은 일시적 캐시 데이터를 주 저장 리소스(240B 내지 240N)에 저장하는 것 그리고/또는 캐시로부터 데이터를 퇴거시키는 것을 포함한다. 일시적 캐시 데이터는 일정 타입들의 I/O 요청들(116)(예를 들어, 트렁케이트(truncate), 트랜잭션형 등과 같은 처리되지 않은 I/O 요청들(116))에 관한 I/O 요청(116)에 응하여 퇴거될 수 있다. 그러한 I/O 요청(116)에 응하여, CMS(220)는 일시적 캐시 데이터를 주 저장 리소스(들)(240B 내지 240N)로 플러싱하고, 작동 환경(711)이 I/O 요청(116)을 서비스하는 것을 가능하게 하고, (일시적 캐시 모드 및/또는 구성으로) 데이터를 캐시로 재승인하도록 구성될 수 있다.
CMS(220)는 또한 일시적 캐시 데이터에 관한 I/O 충돌들을 관리하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, CMS(220)는 캐시 태그(221)를 무효화함으로써 I/O 충돌들(예를 들어, 캐시 태그(221)에의 액세스에 대한 동시 발생 요청들)을 처리하며, 이는 캐시로부터 데이터를 퇴거시키는 것을 포함할 수 있다. CMS(220)는 일시적 캐시 데이터를 상이하게 처리할 수 있다. 일시적 캐시 데이터가 캐시 내에서만 저장되므로 (그리고 일시적 캐시 데이터를 플러싱하는 것이 주 저장 리소스들(240B 내지 240N)에의 고레이턴시 액세스를 요구하므로), CMS(220)는 일시적 캐시 태그(221)를 무효화하는 것보다 오히려 충돌하는 요청들을 스케줄링하고/하거나 지연시키도록 구성될 수 있다.
I/O 스택(117)에서의 I/O 요청들에 따라 데이터를 캐싱하는 시스템들 및 방법들의 추가의 실시예들이 "파일 레벨 캐시를 위한 시스템들 및 방법들"이라는 명칭으로 2012년 8월 25일자로 출원된 미국 특허 출원 일련번호 제 13/287,998호, 및 "멀티레벨 캐시를 위한 시스템들 및 방법들"이라는 명칭으로 2012년 8월 25일자로 출원된 미국 특허 출원 일련번호 제 13/288,005호에 개시되며, 이 둘 모두는 참조로 본원에 포함된다.
도 7c는 CMS(220)의 다른 실시예를 도시한다. 상술한 바와 같이, 일시적 캐시 모드에서 기록 I/O 요청(116)을 서비스하는 것은 데이터를 주 저장 리소스(240B 내지 240N)(예를 들어, 보조 기억 장치)에 기록하지 않고 데이터를 캐시 저장 리소스(240A)에 기록하는 것을 포함할 수 있다. 따라서, 일시적 캐시 작동들은 작동 환경(711)의 I/O 스택(117)의 외측에 있는 "고속 경로"(782)에서 그리고 보다 저속의 주 저장 리소스들(240B 내지 240N) 상에서의 작동들을 포함하지 않고 배타적으로 구현될 수 있다. 본원에 사용되는 바에 따른, "고속 경로" 작동은 작동 환경(711)의 I/O 스택(117)의 외측에서 그리고/또는 저속 주 저장 리소스들(240B 내지 240N)을 포함하지 않고 발생되는 I/O 작동을 지칭한다. "저속 경로" 작동은 I/O 스택(117)의 하나 이상의 층들을 포함하고/하거나 하나 이상의 주 저장 리소스들(240B 내지 240N)에 대하여 수행되는 I/O 작동을 지칭한다.
비일시적 캐시 모드(예를 들어, 캐시 정책 모듈(601) 및/또는 존속 레벨 모듈(734)에 의해 결정되는 라이트-스루 및/또는 라이트-백 캐시 모드)에 저장되는 데이터는 캐시 저장 리소스(240A) 및/또는 하나 이상의 주 저장 리소스들(240B 내지 240N) 둘 다에서 데이터를 저장하는 것을 포함할 수 있다. 비일시적 캐시 모드 I/O 요청(116)에 응하여, 캐시 실행 모듈(636)은 캐시 저장 리소스(240A)에 데이터를 저장하는 고속 경로 작동(782) 및 하나 이상의 주 저장 리소스들(240B 내지 240N)에 데이터를 저장하는 저속 경로 작동(784)으로 요청을 "분기"(780)시키도록 구성될 수 있다. 본원에 사용되는 바에 따른, "분기"는 2개 이상의 별도의 프로세싱 작동들(예를 들어, 2개 이상의 프로세싱 스레드들)을 호출하는 것을 지칭한다. CMS(220)는 저속 경로 작동(784)이 완료될 때까지, I/O 요청(116)의 완료를 확인하지 않을 수 있다. 따라서, 저속 경로(784)는 비일시적 I/O 요청들(116)을 서비스하는 "임계 경로"를 결정할 수 있다. 본원에 사용되는 바에 따른, "임계 경로"는 프로세싱 작동들(예를 들어, 프로세싱 단계들 및/또는 경로)에 대한 타이밍 및/또는 레이턴시를 결정하는 프로세싱 경로를 지칭한다. 비일시적 I/O 요청들(116)을 서비스하는 임계 경로는, 상응하는 데이터가 하나 이상의 주 저장 리소스들(240B 내지 240N) 상에 저장될 때까지, 그러한 I/O 요청들(116)의 완료가 확인되지 않으므로, 저속 경로(784)를 포함할 수 있다.
그에 반해서, 캐시 실행 모듈(636)은 I/O 스택(117) 및/또는 주 저장 리소스들(240B 내지 240N) 내에서의 저속 경로(784) 작동들을 포함하지 않고 고속 경로(782)에서 배타적으로 (캐시 정책 모듈(601) 및/또는 존속 레벨 모듈(734)에 의해 결정되는) 일시적 데이터에 관한 기록 I/O 요청들(116)을 서비스하도록 구성될 수 있다. 게다가, 일시적 캐시 데이터를 기록하라는 I/O 요청(116)을 서비스하는 것은, 어떤 별도의 저속 경로(784) 프로세싱도 요구되지 않으므로, 분기(780)가 필요하지 않을 수 있다. CMS(220)는 고속 경로 작동(782)의 완료에 응하여, 그리고 저속 경로(784) 작동들이 완료되는 것을 대기하지 않고 일시적 I/O 요청들(116)의 완료를 확인할 수 있다. 그러므로, 일시적 I/O 요청들(116)은 I/O 요청들(116)을 서비스하는 임계 경로를 감소시키고 I/O 스택(117) 및/또는 주 저장 리소스들(240B 내지 240N) 상의 부하를 감소시킬 수 있다.
도 8a는 존속의 순응적 레벨들에 따라 데이터를 캐싱하는 것에 대한 일 실시예의 흐름도이다. 방법(800)은 본원에 개시되는 바와 같이 시작하고 초기화될 수 있다. 단계(810)는 저장 모듈(130) 및/또는 CMS(220)에서 I/O 요청(116)을 수신하는 것을 포함할 수 있다. 단계(810)는 본원에 개시되는 바와 같이 저장 클라이언트(106A 내지 106N)로부터 (예를 들어, I/O 인터페이스(131)를 통하여) 직접 I/O 요청(116)을 수신하는 것 및/또는 I/O 스택(117) (또는 다른 I/O 인프라스트럭처) 내에서 I/O 요청들을 검출하고/하거나 모니터링하는 것을 포함할 수 있다. 단계(810)는 본원에 설명되는 바와 같이 I/O 요청(116)과 연관되는 콘텍스트 및/또는 식별자(예를 들어, 파일 식별자)에 액세스하는 단계를 더 포함할 수 있다.
단계(820)는 가상 기계 캐시(213)와 같은 캐시로 I/O 요청(116)의 데이터를 승인할지 여부를 판단하는 것을 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명은 가상 컴퓨팅 환경들에 제한되지 않고, 베어 메탈 환경들 및/또는 비가상화된 캐시 리소스들에 적용될 수 있다. 단계(820)는 I/O 요청(116)의 데이터가 이미 승인되었는지 여부를 판단하는 것을 포함할 수 있다; 그렇다면, I/O 요청(116)은 I/O 요청(116)과 연관되는 존속 메타데이터(예를 들어, I/O 요청(116)의 캐시 태그(221)에서 표시된 I/O 요청(116)의 앞서 결정된 존속 레벨 및/또는 캐시 모드)에 따라 서비스될 수 있다. I/O 요청(116)의 데이터가 (캐시 정책 및/또는 이용 가능성에 대하여) 승인되면, 흐름은 단계(830)로 계속된다.
단계(830)는 순응적 존속 레벨을 I/O 요청(116)에 할당하는 것을 포함할 수 있으며, 이는 I/O 요청(116)에 대한 캐시 모드(예를 들어, 일시적, 라이트-스루, 라이트-백 등)를 선택하는 것을 포함할 수 있다. 존속 레벨을 할당하는 것은 상술한 바와 같이 I/O 요청(116)이 임시의 그리고/또는 불필요한 데이터와 관련되는지 여부를 판단하는 것을 포함할 수 있다. 따라서, 단계(830)는 I/O 요청(116)에 관한 파일 레벨 지식을 존속 레벨 기준들과 비교하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, I/O 요청(116)이 교체 파일, 임시 파일, 로컬 캐시 파일 등과 관련된다면, I/O 요청(116)은 일시적 캐시 모드가 할당될 수 있다. 대안적으로, I/O 요청(116)이 영구적 데이터와 관련된다면, I/O 요청(116)은 라이트-스루 캐시 모드 (또는 라이트-백과 같은 다른 캐시 모드)가 할당될 수 있다. 단계(830)는 단계(830)에서 결정되는 존속 레벨 및/또는 캐시 모드를 표시하기 위해 I/O 요청(116)과 연관되는 캐시 태그(221)를 업데이트하는 것(예를 들어, 캐시 태그(221)의 존속 메타데이터를 업데이트하는 것)을 더 포함할 수 있다. 단계(830)에서 결정되는 존속 레벨이 일시적 캐시 모드를 표시한다면, 흐름은 단계(840)로 계속되며; 그렇지 않으면, 흐름은 단계(850)로 계속된다.
단계(840)는 일시적 캐시 모드에서 I/O 요청(116)의 데이터를 캐시로 승인하는 것을 포함할 수 있다. 단계(840)는 I/O 요청(116)의 데이터를 캐시(예를 들어, 가상 기계 캐시(213))에 저장하지만, 데이터를 주 저장 리소스(240B 내지 240N)에 저장하지 않는 것을 포함할 수 있다. 따라서, 단계(840)는 데이터를 캐시(216)에 배타적으로 저장하는 것을 포함할 수 있다. 가상화된 환경들에서, 단계(840)는 데이터가 일시적 캐시 모드로 캐싱되고 있는 가상 기계 캐시(213)에 표시를 제공하는 것을 더 포함할 수 있다. 후술되는 바와 같이, 가상 기계 캐시(213)는 가상 기계(208A 내지 208N)가 다른 호스트로 이동한 후에 캐시 데이터를 보유할지 여부(그리고/또는 캐시 데이터를 얼마나 오래 보유할지)를 판단하는데 캐시 모드 메타데이터를 사용할 수 있다. 가상 기계 캐시(213)가 일시적 캐시 데이터에 대한 유일한 소스일 수 있으므로, 데이터가 가상 기계(208A 내지 208N)의 새로운 호스트로 전송될 때까지, 가상 기계 캐시(213)는 일시적 캐시 데이터를 보유하도록 구성될 수 있다.
단계(850)는 단계(830)에서 결정되는 존속 레벨에 따라 I/O 요청(116)의 데이터를 승인하는 것을 포함할 수 있으며, 이는 데이터를 공유 가상 기계 캐시(213)(또는 다른 캐시)에 저장하는 단계, 데이터를 하나 이상의 주 저장 리소스들(240B 내지 240N)에 라이트-스루하고/하거나 라이트-백하는 것 등을 포함할 수 있다.
도 8b는 존속의 순응적 레벨들에 따라 데이터를 캐싱하는 것에 대한 다른 실시예의 흐름도이다. 방법(801)은 본원에 개시되는 바와 같이 시작하고 초기화될 수 있다. 단계(811)는 저장 모듈(130) 및/또는 CMS(220)에서 데이터를 기록하라는 I/O 요청(116)을 수신하는 것을 포함할 수 있다. 단계(811)는 본원에 개시되는 바와 같이 저장 클라이언트(106A 내지 106N)로부터 (예를 들어, I/O 인터페이스(131)를 통하여) 직접 I/O 요청(116)을 수신하는 것 및/또는 I/O 스택(117) (또는 다른 I/O 인프라스트럭처) 내에서 I/O 요청들(116)을 검출하고/하거나 모니터링하는 것을 포함할 수 있다. 단계(811)는 I/O 요청(116)이 캐시(예를 들어, 캐시 저장 리소스(240A) 및/또는 가상 기계 캐시(213))로 승인되었던 데이터와 관련된다고 판단하는 것을 더 포함할 수 있다.
단계(831)는 I/O 요청(116)과 연관되는 존속 레벨을 결정하는 것을 포함할 수 있으며, 이는 본원에 설명되는 바와 같이 I/O 요청(116)의 캐시 모드를 결정할 수 있다. 캐시 모드가 일시적 캐시 모드를 포함한다면, 흐름은 단계(841)로 계속되며; 그렇지 않으면, 흐름은 단계(851)로 계속된다.
단계(841)는 일시적 캐시 모드로 I/O 요청(116)을 서비스하는 것을 포함할 수 있다. 따라서, 단계(841)는 주 저장 리소스들(240B 내지 240N) 및/또는 I/O 스택(117)의 다른 층들에의 액세스를 포함하지 않는 하나 이상의 고속 경로 작동들(782)에서 I/O 요청(116)을 서비스하는 것을 포함할 수 있다. 단계(843)는 하나 이상의 고속 경로 작동(들)(782)의 완료에 응하여 I/O 요청(116)의 완료를 확인하는 것을 포함할 수 있다. 따라서, I/O 요청(116)을 서비스하는 임계 경로는 고속 경로 작동(들)(782)만을 포함하고 저속 경로 작동(들)(784)에 대한 분기(780)를 배제한다.
단계(851)는 라이트-스루 캐시 모드와 같은 다른 비일시적 캐시 모드에 따라 I/O 요청(116)을 서비스하는 것을 포함할 수 있다. 단계(851)는 하나 이상의 저속 경로 작동들(784) 및 하나 이상의 고속 경로 작동들(782)에서 I/O 요청(116)을 서비스하는 것(예를 들어, I/O 작동들을 분기(780)시키는 것)을 포함할 수 있다. 하나 이상의 저속 경로(784) 작동들은 하나 이상의 주 저장 리소스들(240B 내지 240N) 상의 작동들을 포함할 수 있고/있거나 I/O 스택(117)의 하나 이상의 층들을 포함할 수 있다. 단계(853)는 하나 이상의 저속 경로 작동들(784)의 완료에 응하여 I/O 요청(116)의 완료를 확인하는 것을 포함할 수 있다.
앞서 개시된 바와 같이, CMS(220)는 캐시 태그들(221)을 유지하도록 구성될 수 있으며, 이 캐시 태그들(221)은 캐시 승인 정책들, 캐시 보유 및/또는 퇴거 정책들(예를 들어, 캐시 에이징 메타데이터, 캐시 스틸 메타데이터, LRU, "활성" 및/또는 "불활성" 등), 캐시 프로파일링 정보, 파일 및/또는 애플리케이션 레벨 지식 등과 같은 하나 이상의 캐시 정책들의 애플리케이션에 대하여 캐시의 최적의 작업 세트를 나타낼 수 있다. 따라서, 작업 세트는 일정 작동 조건들 하에서 가상 기계(208A 내지 208N)에 최적의 I/O 성능을 제공하는 캐시 데이터의 세트를 나타낼 수 있다. 작업 세트는 개발하고/하거나 개선하는데 상당한 시간이 걸릴 수 있다.
CMS(220)는 (예를 들어, VMotionTM 작동으로) 가상 기계(208A 내지 208N)를 다른 호스트(202)로 재위치시키는 것, 전송하는 것 및/또는 이주시키는 것에 응하여 캐시 태그들(221)을 보유하도록 구성될 수 있다. 캐시 태그들(221)을 보유하는 것은 가상 기계(208A 내지 208N)의 메모리에서 캐시 태그들(221)을 유지하는 것 및/또는 재할당 동안 캐시 태그들(221)을 무효화하지 않는 것을 포함할 수 있다. 캐시 태그들(221)을 보유하는 것은 새로운 호스트(202)의 캐시 제공자 모듈(214)로부터 캐시 스토리지를 요청하는 것 및/또는 새로운 호스트(202) 상에 상이한 양의 캐시 스토리지가 할당된 것에 응하여 캐시 태그들(221)을 선택적으로 부가하는 것 및/또는 제거하는 것을 더 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, CMS(220)는 캐시 태그들(221)에 의해 참조되는 캐시 데이터가 새로운 호스트(202)의 캐시(216)에 존재하지 않는다는 사실에도 불구하고 캐시 태그들(221)을 보유할 수 있다. 후술되는 바와 같이, 가상 기계 캐시(213)는 (예를 들어, 네트워크 전송을 통하여) 가상 기계(208A 내지 208N)의 이전 호스트(202)로부터의 그리고/또는 주 스토리지로부터의 캐시 데이터를 캐시(216)에 상주시키도록 구성될 수 있다. 일시적 캐시 데이터와 같은 일정 캐시 데이터는 이전 호스트(202)로부터만 이용 가능할 수 있다.
가상 기계(208A 내지 208N)를 이주시키는 것은 새로운 호스트 상에 캐시 리소스들을 재할당하는 것, 캐시를 재상주시키는 것 등을 포함할 수 있다. 캐시 데이터는 가상 기계(208A 내지 208N)의 이전 호스트(202) 및/또는 주 스토리지로부터 전송될 수 있다. 그러나, 일시적 캐시 데이터와 같은 일정 타입들의 캐시 데이터는 이전 호스트(202A)의 가상 기계 캐시(213) 상에서만 이용 가능할 수 있으며; 캐시 데이터가 주 스토리지에 라이트-스루 및/또는 라이트-백되지 않으므로, 데이터는 캐시(213)에서만 존재한다. 본원에 설명되는 바와 같이, 가상 기계 캐시(213)는 호스트들(202) 사이에서 캐시 데이터를 전송하도록 구성될 수 있어, 일시적 캐시 데이터가 손실되지 않는다. 대안적으로, 또는 부가적으로, 가상 기계(208A 내지 208N)의 CMS(220)는 새로운 호스트(202)로 전송되고/되거나 이주되기 전에 일시적 캐시 데이터를 플러싱하도록 구성될 수 있으며, 이는 캐시 데이터가 이전 호스트(202)로부터 제거되는 (그리고/또는 이전 호스트가 고장 상태를 겪는) 경우에 데이터 손실을 피할 수 있다.
도 9는 가상 컴퓨팅 환경(900)의 다른 실시예의 블록도이다. 가상 컴퓨팅 환경(900)은 다수의 호스트들(202A 내지 202N)을 포함하며, 이 다수의 호스트들(202A 내지 202N) 각각은 가상화 커널(210) 및 하나 이상의 가상 기계들을 포함할 수 있다. 도 2에 도시되지 않지만, 각각의 가상 기계는 본원에 설명되는 바와 같이 각각의 CMS(220)를 포함할 수 있다. 각각의 호스트(202A 내지 202N)는 캐시 제공자 모듈(214) 및 캐시(216)를 포함하는 각각의 가상 기계 캐시(213A 내지 213N)를 더 포함할 수 있다. 도 9가 3개의 호스트 시스템(202A 내지 202N)을 도시하지만, 본 발명은 이 점에서 제한되지 않고 임의의 수의 호스트들(202A 내지 202N)을 포함할 수 있다.
가상화된 환경(900)은 주 저장 시스템(242)을 포함할 수 있으며, 이 주 저장 시스템(242)은 호스트들(202A 내지 202N) 및/또는 가상 기계들(208) 중에서 공유될 수 있다. 주 저장 시스템(242)은 하나 이상의 자기 디스크들(예를 들어, 하드 드라이브들), 저가 디스크의 리던던트 배열(RAID), 스토리지 영역 네트워크(SAN) 등을 포함하지만, 이에 제한되지 않는 임의의 적절한 존속 저장 디바이스 및/또는 저장 시스템을 포함할 수 있다. 호스트들(202A 내지 202N)은 네트워크(105)를 통하여 주 저장 시스템에 액세스하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예들에서, 각각의 가상 기계(208)는 각각의 VMID가 할당될 수 있다. VMID는 가상 기계(208)가 (예를 들어, 상술된 핸드쉐이크 프로토콜(handshake protocol) 동안) 호스트(202A 내지 202N) 상에서 예시될 때(예를 들어, 로딩될 때), 할당될 수 있다. VMID는 프로세스 식별자, 스레드 식별자 또는 임의의 다른 적절한 식별자를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, VMID는 특정 호스트(202A 내지 202N) 상에서 그리고/또는 호스트들(202A 내지 202N)의 그룹 내에서 가상 기계(208)를 고유하게 식별할 수 있다. 예를 들어, 호스트들(202A 내지 202N)은 클러스터와 같은 동일 이름공간 내에서 작동할 수 있고, 각각의 가상 기계(208)의 VMID는 클러스터의 이름공간 내에서 고유할(클러스터에서의 호스트들(202A 내지 202N) 상에 배치되는 가상 기계들(208A 내지 208N)에 걸쳐 고유할) 수 있다. 일부 실시예들에서, VMID는 매체 액세스 제어(MAC) 어드레스, 네트워크 어드레스, 구별된 이름 등과 같은 호스트 식별자를 포함할 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, VMID는 특정 이름공간에서 가상 기계(208)를 고유하게 식별할 수 있고, 가상 기계(208)가 현재 배치되는 (또는 앞서 배치되었던) 호스트(202A 내지 202N)를 식별할 수 있다. 대안적으로, 또는 부가적으로, 각각의 가상 기계(208)는 현재 호스트 식별자 및 이전 호스트 식별자를 유지하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예들에서, 가상 기계들(208A 내지 208N) 중 하나 이상은 호스트들(202A 내지 202N) 사이에서 재위치되고/되거나 전송되는 것이 가능할 수 있다. 예를 들어, 가상 기계(208X)는 (예를 들어, VMotionTM 또는 유사 작동에서) 호스트(202A)로부터 호스트(202B)로 이주될 수 있다. 일부 실시예들에서, 가상 기계(208X)의 CMS(220)는 전송 및/또는 이주 작동을 검출하도록 구성될 수 있고, 이에 응하여, 일시적 캐시 데이터를 주 저장 시스템(242)에 플러싱하는 것을 시도할 수 있다. 상술한 바와 같이, 일시적 캐시 데이터를 플러싱하는 것은 일시적 캐시 데이터가 이전 호스트(202A)로부터 이용 가능하지 않은 경우에 데이터 손실을 방지할 수 있다. 대안적으로, CMS(220)는 "이주 스톰들"을 피하기 위해(예를 들어, 주 스토리지(242) 시스템 및/또는 네트워크(105)의 I/O 인프라스트럭처를 오버로딩하는 것을 피하기 위해) 일시적 캐시 데이터의 존속 레벨을 유지하도록 구성될 수 있다.
가상 기계 캐시(213B)는 전송된 가상 기계(208X)의 CMS(220)로부터 요청을 수신하는 것에 응하여 전송을 식별하도록 구성될 수 있다. 요청은 전송된 가상 기계(208X)의 VMID를 포함할 수 있으며, 이 전송된 가상 기계(208X)의 VMID로부터 가상 기계 캐시(213B)는 가상 기계(208X)가 호스트(208B)에는 "새로운 것"이라고(예를 들어, VMID를 포함하는 요청들이 이전에 수신되지 않았었다고) 판단할 수 있다. 이에 응하여, 가상 기계 캐시(213B)는 가상 기계(208X)로 핸드쉐이크 프로토콜을 개시할 수 있다. 가상 기계 캐시(213B)는 가상 기계(208X)에 의해 유지되는 VMID의 호스트 식별자 및/또는 호스트 식별자(들)에 적어도 부분적으로 기반하여 가상 기계(208X)가 호스트(208B)로 전송되었다고 판단할 수 있다. 가상 기계(208X)의 호스트 식별자는 호스트(202A)를 참조할 수 있는데 반해, 새롭게 파워 온된 가상 기계(208)의 호스트 식별자는 호스트(202B)를 참조할 수 있다(또는 비어 있을 수 있다). 대안적으로, 또는 부가적으로, 가상 기계(208X)는 별도의 호스트 식별자를 포함할 수 있으며, 이 별도의 호스트 식별자는 호스트(202A)를 참조할 수 있고, 가상 기계 캐시(213B)로 핸드쉐이크 프로토콜에서 액세스될 수 있다.
캐시 제공자 모듈(214)은 캐시(216B)에서 가상 기계(208X)에 대한 스토리지를 할당하도록 구성될 수 있다. 캐시 제공자 모듈(214)은 이전 호스트(호스트(202A)) 상에서 가상 기계(208X)에 할당되는 캐시 스토리지의 크기에 적어도 부분적으로 기반하여 얼마나 많은 캐시 스토리지를 제공할지를 판단하도록 구성될 수 있다. 앞서 개시된 바와 같이, 가상 기계(208X)의 CMS(220)는 호스트(202B)로의 전송 후에 캐시의 작업 세트를 보유하도록(예를 들어, 캐시 태그들(221)을 보유하도록) 구성될 수 있다. 캐시 제공자 모듈(214B)은 보유된 캐시 태그들(221)을 지원하기 위해 캐시(216B)에 충분한 캐시 스토리지를 할당하는 것을 시도할 수 있다. 충분한 캐시 스토리지가 할당될 수 없다면, CMS(220)는 호스트(202B) 상의 새로운 캐시 스토리지 할당량에 따라 보유된 캐시 태그들을 선택적으로 제거하도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 초과 캐시 스토리지가 이용 가능하다면, CMS(220)는 새로운 태그들을 보유된 캐시 태그들(221)에 부가하도록 구성될 수 있다. 할당량은 본원에 설명되는 바와 같이 가상 디스크(229)를 통해 반영될 수 있다.
가상 기계 캐시(213A)는 보유 모듈(928A)을 포함할 수 있으며, 이 보유 모듈(928A)은 가상 기계(208X)가 호스트(202A)로부터 전송된 후에, 가상 기계(208X)의 캐시 데이터를 보유하도록 구성될 수 있다. 캐시 데이터는 보유 기간 동안 그리고/또는 보유된 캐시 데이터가 더 이상 필요하지 않다고 가상 기계 캐시(213A)가 판단할 때까지 보유될 수 있다. 보유 모듈(928A)은 캐시(216A)의 이용 가능성, 캐시(216B)의 이용 가능성, (다른 가상 기계들(208)의 캐시 요건들과 비교하여) 보유된 캐시 데이터의 상대적 중요성, 캐시 데이터가 주 저장 시스템(242)에서 백업되는지 여부, 캐시 데이터의 캐시 모드 및/또는 존속 레벨 등을 포함하지만, 이에 제한되지 않는 다양한 보유 정책 고려 사항들에 기반하여 캐시 데이터를 보유할지 여부를 판단할 (그리고/또는 캐시 데이터 보유 기간을 결정할) 수 있다. 예를 들어, 일시적 캐시 모드로 저장되는 캐시 데이터는 본래의 가상 기계 캐시(213A) 상에서만 이용 가능할 수 있다. 그러므로, 캐시 보유 모듈(928A)은 일시적 캐시 데이터가 새로운 호스트(202B)로 전송될 때까지, 일시적 캐시 데이터의 보유를 우선 순위화하도록 구성될 수 있다. 그에 반해서, 상이한 캐시 모드들(예를 들어, 라이트-스루 및/또는 라이트-백 캐시 모드)로 저장되는 캐시 데이터는 이러한 데이터가 주 저장 시스템(242)으로부터 이용 가능할 수 있으므로, 더 낮은 보유 우선 순위를 가질 수 있다.
가상 기계(208X)의 CMS(220)는 캐시(216B)가 캐시 태그들(221)이 참조하는 캐시 데이터를 포함하지 않는다는 사실에도 불구하고 캐시의 작업 상태(캐시 태그들(221))를 보유하도록 구성될 수 있다. 이하에 개시되는 바와 같이, 가상 기계 캐시(213B)는 전송된 가상 기계(208X)의 작업 세트를 재구성하기 위해 호스트(202A)의 캐시(216A) 및/또는 주 저장 시스템(242)으로부터 전송되는 캐시 데이터를 캐시(216B)에 상주시키도록 구성될 수 있다.
가상 기계 캐시(213B)는 캐시 전송 모듈(929B)을 포함할 수 있으며, 이 캐시 전송 모듈(929B)은 이전 호스트(202A)에서 저장된 가상 기계(208X)의 캐시 데이터에 액세스하도록 구성될 수 있다. 캐시 전송 모듈(929B)은 VMID의 사용에 의해 그리고/또는 가상 기계(208X)를 인테로게이팅(interrogating)함으로써(예를 들어, 가상 기계(208X)에 의해 유지되는 이전 호스트 식별자에 액세스함으로써) 이전 호스트(202A)를 식별하도록 구성될 수 있다. 캐시 전송 모듈(929B)은 캐시 데이터에 대한 하나 이상의 요청들을 네트워크(105)를 통하여 호스트(202A)의 가상 기계 캐시(213)에 발행하는데 호스트 식별자를 사용할 수 있다. 일부 실시예들에서, 캐시 전송 모듈(929B)은 호스트 식별자로부터 호스트(202A)의 네트워크 어드레스 또는 네트워크 식별자를 결정하고/하거나 이끌어내도록 구성된다.
가상 기계 캐시(213A)는 전송된 가상 기계(208X)의 보유된 캐시 데이터에 액세스를 선택적으로 제공하도록 구성되는 캐시 전송 모듈(929A)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 캐시 전송 모듈(929A)은 보유된 캐시 데이터를 보안하도록 구성된다. 예를 들어, 캐시 전송 모듈(929A)은 요청 엔티티(예를 들어, 가상 기계 캐시(213B))가 전송된 가상 기계(208X)의 캐시 데이터에 액세스하도록 인가되는 것을 검증하도록 구성될 수 있으며, 이는 가상 기계(208X)가 호스트(202B) 상에 배치되는 것을 검증하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 캐시 전송 모듈(929A)은 VMID 등과 같은 전송된 가상 기계(208X)와 연관되는 크리덴셜(credential)을 요청할 수 있다. 대안적으로, 또는 부가적으로, 캐시 전송 모듈(929A)은 암호화 검증을 구현할 수 있으며, 이 암호화 검증은 전송된 가상 기계(208X) 등에 의해 생성되는 시그니처를 검증하는 것을 포함할 수 있다.
캐시 전송 모듈(929B)은 하나 이상의 요구 페이징 전송들, 프리페치 전송들 및/또는 벌크 전송들에 의해 캐시 데이터를 전송하도록 구성될 수 있다. 요구 페이징 전송은 (예를 들어, 요구시에) 가상 기계(208X)로부터의 캐시 데이터에 대한 I/O 요청들(116)에 응하여 캐시 데이터를 전송하는 것을 포함할 수 있다. 전송된 데이터는 I/O 요청들(116)을 서비스하는데 사용될 수 있다. 게다가, 전송된 데이터는 새로운 호스트(202B)의 캐시(216B)로 승인될 수 있다. 대안적으로, 전송된 데이터는 캐시 정책에 따라 (전혀 승인되지 않는 것은 아닌) 이후 시간에 승인될 수 있다.
프리페치 전송은 (예를 들어, 근접 등에 의한) 프리페치 캐시 정책 및/또는 캐시 데이터의 존속 레벨에 따라 데이터를 전송하는 것을 포함할 수 있다. 프리페치할 캐시 데이터의 양 및/또는 규모는 무엇보다도, CMS(220)의 캐시 메타데이터(예를 들어, 캐시 에이징 메타데이터, "활성" 등)에 의해 결정될 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, 캐시 전송 모듈(929B)은 (필요하다면) 프리페치할 캐시 데이터를 식별하기 위해 CMS(220)에 질의하도록 구성될 수 있다.
벌크 전송은 가상 기계(208X)로부터의 저장 요청들과 관계 없이 벌크로 캐시 데이터를 전송하는 것을 포함할 수 있다. 벌크 전송은 가상 기계(208X)에 할당되는 전체 캐시 스토리지를 상주시키는 것을 포함할 수 있다. 대안적으로, 벌크 전송은 캐시의 서브세트를 상주시키는 것을 포함할 수 있으며, 이 캐시의 서브세트는 앞서 개시된 바와 같이 가상 기계 CMS(220)의 캐시 메타데이터에 기반하여 선택될 수 있다.
캐시 전송 모듈(929B)은 캐시 데이터의 존속 레벨에 따라 캐시 전송들(예를 들어, 프리페치 및/또는 벌크 전송들)을 우선 순위화하도록 더 구성될 수 있다. 예를 들어, 일시적 캐시 모드로 캐싱되는 데이터는 이전 호스트(202A)로부터만 이용 가능할 수 있고, 이와 같이, 대안적인 소스들(예를 들어, 주 저장 시스템(242))로부터 이용 가능할 수 있는 다른 캐시 데이터 보다 우선 순위화될 수 있다. 그러므로, 캐시 전송 모듈(929B)은 요구시 페이징을 대기하는 것 및/또는 다른 데이터를 전송하는 것보다 오히려 일시적 캐시 데이터를 프리페치 전송하고/하거나 벌크 전송하도록 구성될 수 있다.
캐시 저장 모듈(931B)은 호스트(202A)의 캐시(216A)로부터 전송되는 (또는 주 저장 시스템(242)과 같은 다른 소스들로부터 획득되는) 캐시 데이터를 캐시(216B)에 저장하도록 구성될 수 있다. 캐시 저장 모듈(931B)은 캐시 제공자 모듈(214B)에 의해 전송된 가상 기계(208X)에 할당되었던 캐시 저장 위치의 캐시 데이터를 저장하도록 구성될 수 있다. 캐시 데이터는 본래의 캐시(216A)에서와 동일한 캐시 저장 위치(예를 들어, 캐시 스토리지와의 동일 오프셋)에서 저장될 수 있어, 보유된 캐시 태그들(221)에서의 참조들은 캐시 제공자 모듈(214)의 맵 모듈(514)에 의해 구현되는 매핑들에 대하여 유효하게 남는다.
캐시 데이터에 대한 요청들에 응하여, 캐시 전송 모듈(929A)은 (맵 모듈(514)의 사용에 의해) 무엇보다도, 전송된 가상 기계(208X)의 VMID를 사용하여 요청된 캐시 데이터를 식별하도록 구성될 수 있다. 캐시 전송 모듈(929A)은 그 다음 (이용 가능하다면) 요청된 캐시 데이터를 네트워크(105)를 통하여 캐시 전송 모듈(929B)에 전송할 수 있다.
캐시 전송 모듈(929B)은 이전 호스트(202A)로부터의 캐시 데이터에 액세스하도록 구성될 수 있다. 일시적 캐시 모드로 캐싱되는 데이터는 이전 호스트(202A)로부터만 액세스 가능할 수 있다. 다른 캐시 모드들로 캐싱되는 데이터는 주 저장 시스템(242)과 같은 다른 소스들 및/또는 데이터의 다른 소스들(예를 들어, 다른 존속 저장 시스템들, 호스트들(202N) 등)로부터 이용 가능할 수 있다. 캐시 전송 모듈(929B)은 다양한 정책 고려 사항들(예를 들어, 캐시 전송 정책)에 기반하여 캐시 데이터의 소스를 선택할 수 있으며, 이 다양한 정책 고려 사항들은 네트워크 정책, 대역폭 정책, 호스트 리소스 정책, 주 저장 리소스 정책 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 네트워크(105)가 매우 혼잡하다고 판단하는 것에 응하여, 캐시 전송 모듈(929B)은 전송할 데이터의 양을 감소시키고/시키거나(벌크 전송을 연기하고/하거나) 네트워크(105)와 별도인 다른 소스로부터의 캐시 데이터를 전송하도록 구성될 수 있다. 마찬가지로, 캐시 전송 모듈(929B)은 주 저장 시스템(242)이 과부하되고/되거나 제한된 이용 가능한 대역폭을 갖는다고 판단하는 것에 응하여 (주 저장 시스템(242)이 아니라) 호스트(202)로 요청들을 보낼 수 있다.
호스트(202A) 상에서 보유되는 캐시 데이터는 호스트(202A) 상에서 작동하는 다른 가상 기계들(208A 내지 208N)에 의해 사용될 수 없는 캐시 리소스들을 나타낼 수 있다. 이와 같이, 캐시 보유 모듈(928A)은 데이터가 더 이상 필요하지 않을 때 그리고/또는 보유 정책에 따라 보유된 캐시 데이터를 선택적으로 제거하도록 구성될 수 있다. 보유 정책은 상술된 보유 정책 요인들에 기반하여 결정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 캐시 전송 모듈(929B)은 캐시 보유 모듈(928A)이 캐시(216A)로부터 상응하는 데이터를 제거할 수 있도록 다른 소스들로부터 호스트(202B)로 전송되었던 캐시 데이터를 이전 호스트(202A)에 통지하도록 구성된다. 캐시 전송 모듈(929B)은 또한, 캐시 데이터가 오버라이트되거나, 삭제되거나(예를 들어, 트리밍되거나), 캐시(216B)로부터 퇴거되는 등일 때와 같이 캐시 데이터가 더 이상 보유될 필요가 없는 다른 상태들을 호스트(202A)에 통지하도록 구성될 수 있다. 앞서 개시된 바와 같이, 캐시 보유 모듈(928A)은 캐시 데이터의 존속 레벨에 기반하여 캐시 보유를 우선 순위화하도록 구성될 수 있어, 일시적 캐시 데이터의 보유가 다른 소스들로부터 이용 가능한 캐시 데이터보다 우선 순위화된다.
일부 실시예들에서, 캐시 전송 모듈(929A)은 가상 기계(208X)의 캐시 데이터를 새로운 호스트(202B)로 "푸시"하도록 구성될 수 있다. 캐시 데이터를 푸시하는 것은 캐시 데이터에 대한 요청을 수신하지 않고(캐시 데이터에 대한 요청들과 관계 없이) 가상 기계(208X)의 보유 캐시 데이터를 캐시 전송 모듈(929B)로 전송하는 것을 포함할 수 있다. 캐시 전송 모듈(929A)은 사용자 구성; 상술된 검증 프로세스; 캐시 전송 모듈(929A)에 의한 활성 폴링(polling); 전송된 가상 기계(208X)에 의해 구현되는 콜백(call-back); 등을 통해 새로운 호스트(202B)의 호스트 식별자를 결정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 새로운 호스트(202B)의 가상 기계 캐시(213)는 상술한 바와 같이 호스트(202A)로부터 푸시되는 캐시 데이터를 수신하는 것에 응하여 가상 기계(208X)가 호스트(202A)로부터 전송되었던 것을 식별할 수 있다. 캐시 전송 모듈(929A)은 데이터 손실을 방지하기 위해 일시적 캐시 데이터와 같은 높은 우선 순위 캐시 데이터를 선택적으로 푸시하도록 구성될 수 있다.
도 10은 호스트들(202) 사이에서 가상 기계(208)의 캐시 데이터를 전송하고/하거나 이주시키는 방법(1000)의 일 실시예의 흐름도이다. 방법(1000)은 상술한 바와 같이 시작하고 초기화될 수 있다.
단계(1010)는 가상 기계(208X)가 이전 호스트(202A)로부터 새로운 호스트(202B)로 이주하는 것에 응하여 캐시 제공자 모듈(214B)이 캐시 스토리지를 호스트(208B) 상의 가상 기계(208X)에 할당하는 것을 포함할 수 있다. 새로운 호스트(202B) 및 이전 호스트(202A)는 (예를 들어, 네트워크(105)를 통하여) 통신 결합될 수 있다. 상술한 바와 같이, 캐시 제공자 모듈(214B)은 가상 기계(208X)의 CMS(220)로부터 I/O 요청(116)(또는 다른 질의)를 수신하는 것, 이전 호스트(202A)의 캐시 전송 모듈(929A)로부터 가상 기계(208X)의 캐시 데이터를 수신하는 것 등에 응하여 전송된 가상 기계(208X)를 식별할 수 있다. 단계(1010)는 (예를 들어, 가상 기계(208X)의 VMID, 호스트 식별자 등에 기반하여) 전송된 가상 기계(208X)를 초기 파워 온 및/또는 재시작 상태와 구별하는 것을 더 포함할 수 있다. 캐시는 상술한 바와 같이 가상 디스크 드라이버(215)를 통하여 가상 디스크(229)의 가상 기계(208X)에 동적으로 할당될 수 있다.
단계(1020)는 새로운 호스트(202B)의 캐시 전송 모듈(929B)이 전송된 가상 기계(208X)의 이전 호스트(202A)를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 단계(1020)는 상술한 바와 같이 가상 기계(208X)의 VMID에서의 호스트 식별자에 액세스하는 것, 전송된 가상 기계(208X)를 질의하는 것, 이전 호스트(202B)로부터 푸시된 캐시 데이터를 수신하는 것 등을 포함할 수 있다.
단계(1030)는 상술한 바와 같이 가상 기계(208X)에 할당되는 캐시 스토리지의 적어도 일부에 원격 호스트(202A)에 보유된 캐시 데이터를 상주시키는 것을 포함할 수 있다. 캐시 데이터는 이전 호스트(202)에서만 이용 가능한 일시적 캐시 구성으로 저장되는 캐시 데이터에 상응할 수 있다. 단계(1030)는 캐시 데이터를 요청하는 것, 새로운 호스트(202B)가 캐시 데이터에 액세스하도록 인가된 것을 검증하는 것, 푸시 작동에서 캐시 데이터를 수신하는 것 등을 포함할 수 있다. 캐시 데이터는 상술한 바와 같이 캐시 전송 모듈들(929A 및/또는 929B)의 캐시 전송 정책에 따라 요청되고/되거나, 전송되고/되거나, 푸시될 수 있다. 일부 실시예들에서, 단계(1030)는 할당된 캐시 스토리지에 주 스토리지(212)(또는 다른 소스)로부터 액세스되는 데이터를 상주시키는 것을 더 포함한다. 단계(1030)는 상술한 바와 같이 새로운 호스트(202B) 상에 캐시를 상주시키는 것에 응하여 가상 기계(208X)의 보유 캐시 데이터가 더 이상 보유될 필요가 없다는 것을 원격 호스트(202A)에 통지하는 것을 더 포함할 수 있다.
도 11은 가상 기계(208A 내지 208N)의 캐시 데이터를 전송하는 방법(1100)의 일 실시예의 흐름도이다. 방법(1100)은 상술한 바와 같이 시작하고 초기화될 수 있다.
단계(1110)는 호스트(202A)의 가상 기계(208X)를 전송하고/하거나 이주시키는 것에 응하여 가상 기계(208X)의 캐시 데이터를 캐시(216)(캐시 저장 디바이스)에 보유하는 것을 포함할 수 있다. 캐시 데이터는 상술한 바와 같이 보유 정책에 따라 캐시 보유 모듈(928A)에 의해 보유될 수 있다. 일부 실시예들에서, 단계(1110)는 일시적 캐시 데이터의 보유를 우선 순위화하는 것을 포함할 수 있으며, 이 일시적 캐시 데이터는 주 저장 시스템(242) 상에서 이용 가능하지 않을 수 있다(예를 들어, 이전 호스트(202A)의 가상 기계 캐시(213A) 내에서만 이용 가능할 수 있다).
단계(1120)는 캐시 데이터에 대한 요청에 응하여 보유된 캐시 데이터의 캐시 어드레스를 결정하는 것을 포함할 수 있다. 캐시 어드레스는 전송된 가상 기계의 VMID에 적어도 부분적으로 기반할 수 있다. 데이터의 캐시 어드레스는 캐시 리소스들(예를 들어, 캐시 청크들(302))을 리소스들이 할당되는 가상 기계들(208A 내지 208N)과 연관시키도록 구성되는 맵 모듈(514)에 의해 결정될 수 있다.
단계(1130)는 상술한 바와 같이 보유된 캐시 데이터를 제공하는 것을 포함할 수 있다. 단계(1130)는 가상 기계(208X)의 새로운 호스트(202B)의 캐시 전송 모듈(929B)로부터의 캐시 데이터에 대한 요청들에 응답하는 것, 캐시 데이터를 캐시 전송 모듈(929B)로 푸시하는 것 등을 포함할 수 있다.
도 12는 가상 기계의 캐시 데이터를 전송하는 것에 대한 다른 실시예의 흐름도이다. 단계(1210)는 가상 기계(208X)를 새로운 호스트(202B)로 전송하는 것에 응하여 캐시 태그들(221)을 보유하는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 단계(1210)는 캐시 데이터의 부분들의 존속 레벨을 변경하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 가상 기계(208X)의 CMS(220)는 일시적 캐시 데이터를 주 저장 시스템(242)으로 플러싱하도록 구성될 수 있어, 캐시 데이터가 가상 기계(208X)의 현재 호스트(202A)의 가상 기계 캐시(213A)로부터 제거되더라도 캐시 데이터가 새로운 호스트(208B)에서 액세스 가능할 것이다.
단계(1220)는 보유된 캐시 태그들(221)에 따라 I/O 작동들을 필터링하는 것 및 선택된 I/O 요청들(116)을 CMS(220)로 보내는 것을 포함할 수 있다. 단계(1220)는 가상 기계(208X)의 새로운 호스트(202B)로 아직 전송되지 않았고/않았거나 가상 기계(208X)에 할당되지 않았던 하나 이상의 캐시 태그들(221)의 데이터를 요청하는 것을 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이, 그러한 요청에 응하여, 새로운 호스트(202B)의 가상 기계 캐시(213B)는 (예를 들어, 초기 부팅 업 또는 파워 온과는 대조적으로) 가상 기계(208X)를 전송된 가상 기계로서 식별하고/하거나, 가상 기계(208X)에 대한 캐시 스토리지를 할당하고/하거나, 가상 기계(208X)의 이전 호스트(202A)를 결정하고/하거나, (캐시 전송 모듈(929B)을 통하여) 이전 호스트(202A)로부터의 캐시 데이터를 전송할 수 있다.
단계(1230)는 상술한 바와 같이 보유된 캐시 태그의 데이터를 요청하는 것을 포함할 수 있다. 액세스를 요청하는 것은 이전 호스트(202A)로부터 새로운 호스트(202B)의 가상 기계 캐시(213B)로 캐시 데이터의 요구시 전송을 수행하는 것을 포함할 수 있다.
본 명세서 전체에 걸쳐 특징들, 이점들 또는 유사한 표현에 대한 참조는 실현될 수 있는 특징들 및 이점들 모두가 임의의 단일 실시예에 포함된다는 것을 의미하지는 않는다. 오히려, 특징들 및 이점들을 참조하는 표현은 일 실시예와 관련되어 설명되는 구체적 특징, 이점 또는 특성이 적어도 일 실시예에 포함된다는 것을 의미하는 것으로 이해된다. 따라서, 본 명세서 전체에 걸친 특징들 및 이점들 및 유사한 표현의 논의는 필연적으로는 아니지만, 동일한 실시예를 언급할 수 있다.
더욱이, 본원에 설명되는 특징들, 이점들 및 특성들은 하나 이상의 실시예들에서 임의의 적절한 방식으로 결합될 수 있다. 당업자는 개시된 실시예들이 특정 실시예의 구체적 특징들 또는 이점들 중 하나 이상 없이 실행될 수 있다는 점을 인지할 것이다. 다른 경우들에서, 모든 실시예들에서 존재하지 않을 수 있는 부가 특징들 및 이점들이 특정 실시예들에서 인지될 수 있다. 개시된 실시예들의 이러한 특징들 및 이점들은 이하의 설명 및 첨부된 청구항들로부터 보다 충분히 명백하게 될 것이거나, 이하에 제시되는 바와 같은 실시예들의 실행에 의해 학습될 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 기능적 단위들 중 많은 것들은 그것들의 구현 독립성을 보다 상세하게 강조하기 위해 모듈들로 표시되었다. 예를 들어, 모듈은 커스텀 VLSI 회로들 또는 게이트 어레이들, 로직 칩들과 같은 기성품의 반도체들, 트랜지스터들 또는 다른 개별 구성 요소들을 포함하는 하드웨어 회로로 구현될 수 있다. 모듈은 필드 프로그램 가능 게이트 어레이들, 프로그램 가능 어레이 로직 디바이스들, 프로그램 가능 로직 디바이스들 등과 같은 프로그램 가능 하드웨어 디바이스들로 구현될 수도 있다.
모듈들은 다양한 타입들의 프로세서들에 의해 실행되도록 소프트웨어로 구현될 수도 있다. 실행 가능 코드의 식별된 모듈은 예를 들어, 객체, 절차 또는 함수로서 조직화될 수 있는 컴퓨터 명령어들의 하나 이상의 물리적 또는 논리적 블록들을 예를 들어, 포함할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 식별된 모듈의 실행 가능한 것들은 물리적으로 함께 위치될 필요가 없고, 논리적으로 함께 연결될 때, 모듈을 포함하고 모듈에 대해 진술된 목적을 달성하는 상이한 위치들에 저장되는 이질적인 명령어들을 포함할 수 있다.
실제로, 실행 가능 코드의 모듈은 단일 명령어 또는 많은 명령어들일 수 있고, 심지어 수개의 상이한 코드 세그먼트들에 걸쳐, 상이한 프로그램들 중에서 그리고 수개의 메모리 디바이스들에 걸쳐서 분포될 수 있다. 마찬가지로, 작동 데이터는 모듈들 내에서 식별되고 본원에 예시될 수 있고, 임의의 적절한 타입의 데이터 구조체 내에서 임의의 적절한 형태로 구현되고 조직화될 수 있다. 작동 데이터는 단일 데이터 세트로서 수집될 수 있거나, 상이한 저장 디바이스들 전역을 포함하는 상이한 위치들에 걸쳐 분포될 수 있고, 적어도 부분적으로, 단지 시스템 또는 네트워크 상의 전자 신호들로서 존재할 수 있다. 모듈 또는 모듈의 부분들이 소프트웨어로 구현되는 경우, 소프트웨어 부분들은 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 매체 상에 저장된다.
"하나의 실시예", "일 실시예" 또는 유사한 표현에 대한 본 명세서 전체에 걸친 참조는 실시예와 관련되어 설명되는 특정 특징, 구조체 또는 특성이 적어도 일 실시예에 포함되는 것을 의미한다. 따라서, 본 명세서 전체에 걸친 어구들 "하나의 실시예에서", "일 실시예에서" 그리고 유사한 표현의 출현들은 필연적으로는 아니지만, 모두 동일한 실시예를 언급할 수 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체에 대한 참조는 디지털 프로세싱 장치 상에 기계 판독 가능 명령어들을 저장할 수 있는 임의의 형태를 취할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴팩트 디스크, 디지털 비디오 디스크, 자기 테이프, 베르누이(Bernoulli) 드라이브, 자기 디스크, 펀치 카드, 플래시 메모리, 집적 회로들 또는 다른 디지털 프로세싱 장치 메모리 디바이스에 의해 구현될 수 있다.
더욱이, 본원에 개시되는 특징들, 구조체들 또는 특성들은 하나 이상의 실시예들에서 임의의 적절한 방식으로 결합될 수 있다. 이하의 설명에서, 개시된 실시예들의 철저한 이해를 제공하기 위해 프로그래밍, 소프트웨어 모듈들, 사용자 선택들, 네트워크 트랜잭션들, 데이터베이스 질의들, 데이터베이스 구조체들, 하드웨어 모듈들, 하드웨어 회로들 및 하드웨어 칩들의 예들과 같은 많은 구체적 상세들이 제공된다. 그러나, 당업자는 본 발명의 교시들이 구체적 상세들 중 하나 이상 없이, 또는 다른 방법들, 구성 요소들, 재료들 등으로 실행될 수 있다는 점을 인지할 것이다. 다른 경우들에서, 널리 알려진 구조체들, 재료들 또는 작동들이 개시된 실시예들의 양태들을 모호하게 하는 것을 피하기 위해 상세히 도시되거나 설명되지 않는다.
본원에 포함되는 개략 흐름 도면들은 일반적으로 논리적 흐름도로서 제시된다. 이와 같이, 도시된 순서 및 라벨링된 단계들은 제공된 방법의 일 실시예를 나타낸다. 예시된 방법의 하나 이상의 단계들 또는 그것의 부분들에 대한 기능, 논리 또는 효과가 동등한 다른 단계들 및 방법들이 착안될 수 있다. 게다가, 채용된 형식 및 심볼들은 방법의 논리적 단계들을 설명하기 위해 제공되고 방법의 범위를 제한하지 않는 것으로 이해된다. 다양한 화살표 타입들 및 선 타입들이 흐름도에서 채용될 수 있지만, 그것들은 상응하는 방법의 범위를 제한하지 않는 것으로 이해된다. 실제로, 일부 화살표들 또는 다른 연결부들은 방법의 논리적 흐름만을 표시하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 화살표는 도시된 방법의 열거된 단계들 사이에서 지정되지 않은 지속 기간의 대기 또는 모니터링 기간을 표시할 수 있다. 게다가, 특정 방법이 일어나는 순서는 나타내어진 상응하는 단계들의 순서를 고수할 수 있거나 엄밀히 고수하지 않을 수 있다.

Claims (41)

  1. 복수의 입력/출력(I/O) 요청들을 식별하는 단계 - 상기 복수의 I/O 요청들은, 복수의 존속 저장 디바이스들(persistent storage devices)을 포함하는 저장 시스템에 관한 것임 -;
    상기 식별된 I/O 요청들의 하나 이상의 속성들에 기반하여 상기 식별된 I/O 요청들에 대한 각각의 존속 레벨들을 선택하는 단계 - 복수의 존속 레벨들은, 스토리지로부터 자동으로 제거될 수 있는 데이터에 대응되는 것으로 결정되는 상기 식별된 I/O 요청들에 대해 선택되는 제1 존속 레벨을 포함함 -; 및
    상기 식별된 I/O 요청들에 대해 선택되는 상기 각각의 존속 레벨들에 따라 상기 식별된 I/O 요청들을 서비스하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 존속 레벨에 따라 상기 저장 시스템에 요청 데이터를 기록하라는 특정 I/O 요청을 서비스하는 단계는,
    상기 복수의 존속 저장 디바이스들과 별개인 지정된 저장 디바이스에, 상기 요청 데이터를 기록하는 단계; 및
    상기 지정된 저장 디바이스에 저장된 상기 요청 데이터가, 상기 저장 시스템의 존속 저장 디바이스에 기록되지 않고, 상기 지정된 저장 디바이스로부터 자동으로 제거되는 것을 레코딩(recording)하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 존속 레벨들 중 제2 존속 레벨은 상기 존속 저장 디바이스들 중 하나 이상에 대응되고,
    상기 제2 존속 레벨에 따라 데이터를 기록하라는 I/O 요청들을 서비스하는 단계는, 상기 하나 이상의 존속 저장 디바이스들에 상기 I/O 요청들의 데이터를 기록하는 단계를 포함하는, 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 존속 레벨은 상기 하나 이상의 존속 저장 디바이스들에 대한 구성을 지정하고,
    상기 제2 존속 레벨에 따라 I/O 요청들을 서비스하는 단계는, 상기 지정된 구성으로 상기 I/O 요청들의 데이터를 저장하는 상기 하나 이상의 존속 저장 디바이스들을 구성하는 단계를 포함하는, 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제2 존속 레벨은 상기 하나 이상의 존속 저장 디바이스들에 대한 스토리지 모드를 지정하고,
    상기 제2 존속 레벨에 따라 I/O 요청들을 서비스하는 단계는, 상기 지정된 스토리지 모드로 상기 I/O 요청들의 데이터를 저장하는 상기 하나 이상의 존속 저장 디바이스들을 구성하는 단계를 포함하는, 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 특정 I/O 요청과 연관된 클라이언트의 재부팅, 재시작 및 셧다운 중 하나 이상에 응답하여, 상기 특정 I/O 요청의 요청 데이터가 상기 지정된 저장 디바이스로부터 자동으로 제거되는, 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제2 존속 레벨은 2개 이상의 존속 저장 디바이스들 상의 I/O 요청 데이터의 리던던트 스토리지(redundant storage)를 지정하는, 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 요청 데이터를 기록하는 단계는, 상기 지정된 저장 디바이스 상의 캐시로의 상기 요청 데이터의 기록을 승인하는(admitting) 단계를 포함하고,
    상기 요청 데이터는, 상기 저장 시스템의 임의의 존속 저장 디바이스들 상에 저장되지 않고 상기 캐시로부터 퇴거되는(evicted), 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 I/O 요청을 식별하는 단계는 저장 스택에서 I/O 요청들을 모니터링하는 단계를 포함하는, 방법.
  9. 작동들을 수행하도록 실행 가능한 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 판독가능 저장 매체로서,
    상기 작동들은:
    저장 클라이언트에서 비롯되는 기록 요청들을 수신하는 작동 - 상기 기록 요청들은 복수의 저장 리소스들을 포함하는 저장 시스템에 데이터를 기록하라는 요청들을 포함하고, 상기 복수의 저장 리소스들은 복수의 존속 저장 리소스들, 및 상기 복수의 존속 저장 리소스들과 별개인 임시 저장 리소스를 포함함 -;
    상기 기록 요청들의 하나 이상의 특성들에 기반하여 상기 기록 요청들에 각각의 존속 레벨들을 할당하는 작동 - 각각의 존속 레벨은 상기 저장 시스템의 상기 저장 리소스들 중 하나 이상에 대응하고, 상기 존속 레벨들은 상기 저장 시스템으로부터 자동으로 제거될 수 있는 데이터에 관한 것으로 결정되는 기록 요청들에 할당되는 제1 존속 레벨을 포함함 -; 및
    상기 저장 시스템의 선택된 저장 리소스들 상에 상기 기록 요청들의 데이터를 저장하는 작동 - 상기 저장 리소스들은 상기 기록 요청들에 할당된 존속 레벨들에 기초하여 선택됨 -
    을 포함하고,
    제1 존속 레벨이 할당된 기록 요청의 데이터를 저장하는 것은,
    상기 복수의 존속 저장 리소스들과 별개인 상기 임시 저장 리소스에, 상기 데이터를 기록하는 것과,
    상기 데이터가 상기 저장 시스템의 존속 저장 리소스에 기록되지 않고 상기 저장 시스템으로부터 제거되도록, 상기 저장 클라이언트의 재부팅, 재시작 및 셧다운 중 하나 이상에 응답하여, 상기 데이터를 상기 임시 저장 리소스로부터 자동으로 제거하는 것을 포함하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 존속 레벨들 중 제2 존속 레벨은 라이트-스루(write-through) 캐싱 모드를 지정하고,
    상기 제2 존속 레벨이 할당된 기록 요청의 데이터 유닛을 저장하는 것은 상기 데이터 유닛을 임시 저장 리소스들 및 상기 존속 저장 리소스들의 하나 이상에 기록하는 것을 포함하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 존속 레벨이 할당된 기록 요청의 데이터를 저장하는 것은, 상기 저장 시스템의 상기 존속 저장 리소스를 액세스하지 않고 상기 임시 저장 리소스에 상기 데이터를 기록하는 것을 포함하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제1 존속 레벨이 할당된 기록 요청의 데이터를 기록하는 것은, 상기 임시 저장 리소스들 상의 캐시로의 상기 데이터의 기록을 승인하는 것을 포함하고,
    상기 데이터를 자동으로 제거하는 것은, 상기 데이터를 상기 저장 시스템의 존속 저장 리소스에 저장하지 않고 상기 캐시로부터 퇴거하는 것을 포함하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 존속 레벨들 중 제2 존속 레벨은, 라이트-백(write-back) 캐시 모드 및 라이트-스루(write-through) 캐시 모드 중 하나 이상으로 상기 임시 저장 리소스에 데이터를 캐싱하여, 상기 임시 저장 리소스 상에 캐싱된 상기 제2 존속 레벨이 할당된 기록 요청의 데이터 유닛이, 상기 데이터 유닛의 캐시 퇴거 전에 상기 존속 저장 리소스들 중 하나 이상에 기록되도록 하는 것을 포함하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 작동들은, 상기 임시 저장 리소스 상에 상기 기록 요청의 데이터를 저장하는 것에 응하여 그리고 상기 데이터를 상기 저장 시스템의 임의의 존속 저장 리소스들 상에 저장하지 않고 상기 제1 존속 레벨이 할당된 상기 기록 요청의 완료를 확인하는 작동을 더 포함하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 제1 존속 레벨은 제1 오류 정정 코드 인코딩을 지정하고,
    상기 존속 레벨들 중 제2 존속 레벨은 제2의 상이한 오류 정정 코드 인코딩을 지정하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 작동들은, 상기 기록 요청들의 특성들을 파일 선택 기준에 매칭시켜 상기 기록 요청들에 존속 레벨을 할당하는 작동을 더 포함하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  17. 저장 시스템의 복수의 저장 리소스들과 인터페이싱하도록 구성되는 저장 제어기 - 상기 저장 리소스들은 복수의 존속 저장 디바이스들을 포함함 -;
    상기 저장 시스템에 기록되는 요청 데이터를 지정하는 저장 요청들을 수신하도록 구성되는 요청 수신기;
    상기 저장 요청들의 특성들에 기반하여 상기 저장 요청들에 존속 레벨들을 할당하도록 구성되는 존속 레벨 모듈 - 상기 존속 레벨들은, 상기 저장 시스템의 상기 존속 저장 디바이스들과 별개인 임시 스토리지에 저장하는 요청 데이터에 관한 저장 요청들에 할당된 제1 존속 레벨을 포함함 -; 및
    상기 저장 제어기의 사용에 의해 상기 저장 요청들에 할당되는 상기 존속 레벨들에 따라 상기 저장 요청들의 요청 데이터를 기록하도록 구성되는 저장 요청 실행 모듈을 포함하고,
    상기 제1 존속 레벨이 할당된 특정 저장 요청의 요청 데이터를 기록하는 것은, 상기 저장 시스템의 존속 저장 디바이스들과 별개인 임시 스토리지에 상기 특정 저장 요청의 요청 데이터를 기록하는 것과, 상기 특정 저장 요청의 요청 데이터가, 상기 저장 시스템의 특정 저장 디바이스에 기록되지 않고 상기 임시 스토리지로부터 퇴거되는 것을 레코딩하는 것을 포함하는, 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 저장 요청들의 특성들은 파일 식별자, 파일 경로, 상기 저장 요청과 연관되는 애플리케이션, 상기 저장 요청의 파라미터 및 입력/출력(I/O) 제어 파라미터 중 하나 이상을 포함하는, 장치.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 저장 요청 실행 모듈은, 상기 임시 스토리지 상에 라이트-네버(write-never) 캐시 모드로 상기 특정 저장 요청의 요청 데이터를 캐싱하도록 구성되는, 장치.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 존속 레벨들 중 제2 존속 레벨은 제1 RAID 구성에 데이터를 저장하는 것을 포함하고,
    상기 존속 레벨들 중 제3 존속 레벨은 제2의 상이한 RAID 구성에 데이터를 저장하는 것을 포함하는, 장치.
  21. 보조 저장소(backing store)에 저장되는 요청 데이터를 지정하는 입력/출력(I/O) 요청을 식별하는 단계;
    복수의 캐시 모드들로부터 상기 식별된 I/O 요청에 대한 일시적 캐시 모드(ephemeral cache mode)를 선택하는 단계 - 상기 일시적 캐시 모드는 상기 보조 저장소에 액세스하지 않고, 상기 보조 저장소로부터 별개인 캐시 스토리지에 데이터를 캐싱하는 것을 포함함 -; 및
    상기 보조 저장소에 저장되지 않고 상기 요청 데이터가 상기 캐시 스토리지로부터 퇴거되도록, 상기 보조 저장소에 저장되는 상기 식별된 I/O 요청에 의해 지정된, 상기 요청 데이터를 상기 보조 저장소를 액세스하지 않고 상기 캐시 스토리지에 캐싱하여, 상기 식별된 I/O 요청을 서비스하는 단계를 포함하는, 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 캐시 스토리지에 상기 요청 데이터를 캐싱하는 것에 응하여 그리고 상기 보조 저장소에 상기 요청 데이터를 저장하지 않고 상기 식별된 I/O 요청의 완료를 확인하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 식별된 I/O 요청의 하나 이상의 특성들을 결정하는 단계를 더 포함하고, 상기 결정된 특성들에 기초하여 상기 식별된 I/O 요청에 대해 상기 일시적 캐시 모드가 선택되는, 방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 하나 이상의 특성들은 파일 식별자를 포함하고,
    상기 파일 식별자를 상기 일시적 캐시 모드의 파일 선택 기준에 매칭하는 것에 응하여, 상기 일시적 캐시 모드가 선택되는, 방법.
  25. 제21항에 있어서,
    가상 기계의 재부팅, 재시작 및 셧다운 중 하나에 응하여 상기 가상 기계의 일시적 데이터가 상기 캐시 스토리지로부터 제거되도록, 제1 가상 기계 호스트 상에서 동작하는 복수의 가상 기계들의 일시적 데이터를 상기 캐시 스토리지에 캐싱하는 단계; 및
    특정 가상 기계가 제2 가상 기계 호스트로 이주(migrate)하는 것을 결정하는 것에 응하여 상기 보조 저장소로 상기 가상 기계들 중 특정 가상 기계의 일시적 캐시 데이터를 플러싱(flushing)하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  26. 제21항에 있어서,
    제1 가상 기계 호스트 상에서 동작하는 복수의 가상 기계들의 일시적 데이터를 상기 캐시 스토리지에 캐싱하는 단계; 및
    가상 기계가 제1 가상 기계 호스트로부터 제2 가상 기계 호스트로 이주하는 것에 응하여 상기 가상 기계들 중 하나의 일시적 캐시 데이터를 상기 제1 가상 기계 호스트의 캐시 스토리지에 보유하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 제2 가상 기계 호스트에서의 캐시 스토리지에, 상기 제1 가상 기계 호스트의 캐시 스토리지에 보유되는 가상 기계의 일시적 캐시 데이터를 상주시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  28. 작동들을 수행하도록 실행 가능한 프로그램 코드를 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체로서,
    상기 작동들은:
    특정 입력/출력(I/O) 요청에 의해 주 스토리지(primary storage)에 기록되도록 요청된 지정 데이터가 상기 주 스토리지에 보유될 필요가 없다고 판단하는 작동;
    상기 특정 I/O 요청에 의해 상기 주 스토리지에 기록되도록 요청된 지정 데이터를, 상기 주 스토리지와 별개인 캐시 스토리지 내에 배타적으로 캐싱하는 작동;
    상기 지정 데이터를 상기 캐시 스토리지 내에 캐싱하는 것에 응하여 상기 특정 I/O 요청의 완료를 확인하는 작동; 및
    상기 지정 데이터를 상기 주 스토리지에 기록하지 않고, 상기 캐시 스토리지로부터 상기 지정 데이터를 퇴거하는 작동을 포함하는, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 특정 I/O 요청의 데이터를 캐싱하는 것은, 상기 주 스토리지와 독립된 하나 이상의 고속 경로 I/O 작동들을 수행하는 것을 포함하는, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
  30. 제28항에 있어서,
    상기 작동들은 저장 스택 내에서 I/O 요청들을 모니터링하는 것을 더 포함하며,
    상기 캐시 스토리지 내에서 상기 지정 데이터를 캐싱하는 것은 상기 저장 스택의 외측에서 하나 이상의 I/O 작동들을 수행하는 것을 포함하는, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
  31. 제28항에 있어서,
    상기 작동들은, 상기 특정 I/O 요청과 연관된 파일 경로 및 파일 식별자 중 하나 이상을 결정하는 것을 더 포함하고,
    상기 지정 데이터가 상기 주 스토리지에 보유될 필요가 없다고 판단하는 것은, 상기 파일 경로 및 파일 식별자 중 하나 이상을 존속 레벨 기준과 비교하는 것을 포함하는, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
  32. 제28항에 있어서,
    클라이언트는 가상 기계를 포함하고,
    상기 작동들은 상기 가상 기계가 원격 가상 기계 호스트로 전송되는 것에 응하여 상기 캐시 스토리지 내에 저장되는 상기 가상 기계의 데이터를 상기 원격 가상 기계 호스트로 푸시하는 것을 더 포함하는, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
  33. 제28항에 있어서,
    클라이언트는 가상 기계를 포함하고,
    상기 작동들은 원격 가상 기계 호스트로부터의 요청에 응하여 상기 캐시 스토리지 내에 저장되는 상기 가상 기계의 데이터를 상기 원격 가상 기계 호스트로 전송하는 것을 더 포함하는, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
  34. 제28항에 있어서,
    클라이언트는 제1 가상 기계 호스트에서 동작하는 가상 기계를 포함하고,
    상기 작동들은 상기 가상 기계를 제2 가상 기계 호스트로 이주시키는 것에 응하여 상기 캐시 스토리지 내에 배타적으로 저장되는 상기 특정 I/O 요청의 지정 데이터와 연관되는 캐시 태그를 보유하는 것을 더 포함하는, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
  35. 제34항에 있어서,
    상기 작동들은, 제2 가상 기계 호스트의 가상 기계 캐시로, 상기 캐시 스토리지에 배타적으로 저장되는 상기 특정 I/O 요청의 지정 데이터를 전송하는 것을 더 포함하며,
    상기 지정 데이터를 전송하는 것은, 상기 제1 가상 기계 호스트가 상기 데이터를 상기 제2 가상 기계 호스트로 푸시하는 것, 및 상기 제2 가상 기계 호스트로부터의 상기 데이터에 대한 요청에 응답하는 것 중 하나를 포함하는, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
  36. 보조 저장소(backing store)로 어드레싱되는(addressed) I/O 요청들을 인터셉트하도록(intercept) 구성되는 에이전트;
    복수의 캐시 모드들로부터 상기 인터셉트된 I/O 요청들에 캐시 모드들을 할당하도록 구성되는 존속 레벨 모듈 - 상기 복수의 캐시 모드들은 일시적 캐시 모드(ephemeral cache mode)를 포함하고, 상기 인터셉트된 I/O 요청과 연관된 클라이언트의 재부팅, 재시작 및 셧다운 중 하나 이상에 후속하여 지정 데이터가 보존될 필요가 없다고 결정하는 것에 응하여, 상기 존속 레벨 모듈은 지정 데이터를 상기 보조 저장소에 기록하라는 인터셉트된 I/O 요청에 상기 일시적 캐시 모드를 할당함 -; 및
    상기 할당된 캐시 모드들에 따라 상기 인터셉트된 I/O 요청들을 서비스하도록 구성되는 캐시 관리자를 포함하고,
    상기 일시적 캐시 모드가 할당된 상기 인터셉트된 I/O 요청을 서비스하는 것은, 상기 지정 데이터가 상기 보조 저장소에 기록되지 않고 상기 클라이언트의 재부팅, 재시작 및 셧다운 중 하나 이상에 후속하여 캐시 스토리지로부터 제거되도록, 상기 보조 저장소를 액세스하지 않고, 상기 데이터를 상기 캐시 스토리지에 기록하는 것을 포함하는, 장치.
  37. 제36항에 있어서,
    상기 존속 레벨 모듈은,
    상기 인터셉트된 I/O 요청들의 소스 식별자들, 상기 인터셉트된 I/O 요청들의 파일 식별자들 및 상기 인터셉트된 I/O 요청들과 연관되는 애플리케이션들 중 하나 이상에 기반하여 상기 인터셉트된 I/O 요청들에 대한 상기 캐시 모드들을 할당하도록 구성되는, 장치.
  38. 제36항에 있어서,
    상기 캐시 관리자는,
    상기 지정 데이터를 상기 캐시 스토리지에 기록하는 것에 응하여, 상기 일시적 캐시 모드가 할당된 상기 인터셉트된 I/O 요청의 완료를 확인하고,
    데이터 세그먼트를 상기 캐시 스토리지 및 상기 보조 저장소에 기록하는 것에 응하여 라이트-스루 캐시 모드가 할당된 상기 보조 저장소에 상기 데이터 세그먼트를 저장하라는 인터셉트된 I/O 요청의 완료를 확인하도록 구성되는, 장치.
  39. 제36항에 있어서,
    상기 캐시 관리자는, 가상 기계가 원격 가상 기계 호스트로 전송될 것이라고 판단하는 것에 응하여 제1 가상 기계 호스트에서 상기 일시적 캐시 모드가 할당된 인터셉트된 I/O 요청들에 대응하여 상기 캐시 스토리지에 기록된 가상 기계의 데이터를 보유하도록 구성되고,
    상기 캐시 관리자는, 상기 가상 기계의 상기 보유된 데이터를 상기 원격 가상 기계 호스트로 전송하도록 더 구성되는, 장치.
  40. 제39항에 있어서,
    상기 원격 가상 기계 호스트는,
    상기 원격 가상 기계 호스트에서의 가상 기계 캐시에 상기 제1 가상 기계 호스트로부터 전송되는 데이터를 상주시키도록 구성되는, 장치.
  41. 제36항에 있어서,
    상기 캐시 관리자는, 가상 기계를 원격 가상 기계 호스트로 전송하는 것에 응하여 상기 일시적 캐시 모드로 캐싱되는 상기 가상 기계의 데이터를 상기 보조 저장소로 플러싱하도록 구성되는, 장치.
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