KR102228748B1 - 하이브리드 스토리지 시스템에서의 데이터 저장 제어 기법 - Google Patents

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Abstract

하나 이상의 HDD형 스토리지 디바이스 및 하나 이상의 SSD형 스토리지 디바이스를 갖는 스토리지 시스템 내의 각각의 HDD형 스토리지 디바이스 및 각각의 SSD형 스토리지 디바이스에 적용되는 예시적인 하이브리드 스토리지의 제어 방법이 제공된다. 스토리지 시스템 내의 각각의 HDD형 스토리지 디바이스는 SSD형 스토리지 디바이스에 접속된다. 각각의 HDD형 스토리지 디바이스 및 각각의 SSD형 스토리지 디바이스는 하나 이상의 데이터 블록을 각각 저장한다. 스토리지 디바이스 내에 저장된 각각의 데이터 블록의 액세스 정보가 주기적으로 취득된다. 스토리지 시스템 내의 각각의 데이터 블록의 스토리지 위치는 각각의 데이터 블록의 취득된 액세스 정보에 따라 조정된다. 본 발명의 기술적 해결책을 사용함으로써, 데이터 블록의 스토리지 위치가 액세스 빈도에 따라 동적으로 구성되어 상이한 스토리지 디바이스의 장점이 완전히 활용된다.

Description

하이브리드 스토리지 시스템에서의 데이터 저장 제어 기법{CONTROL OF STORAGE OF DATA IN A HYBRID STORAGE SYSTEM}
관련 특허 출원의 상호 참조
본 출원은 본 명세서에 그대로 참조로서 합체되어 있는, 발명의 명칭이 "하이브리드 스토리지 제어 방법 및 하이브리드 스토리지 시스템(HYBRID STORAGE CONTROLLING METHOD AND HYBRID STORAGE SYSTEM)"인 2013년 11월 27일 출원된 중국 특허 출원 제 201310618239.0호를 외국 우선권 주장한다.
기술분야
본 발명은 데이터 스토리지(data storage)의 분야에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 하이브리드 스토리지(hybrid storage)용 제어 방법 및 하이브리드 스토리지용 시스템에 관한 것이다.
최근에, 하이브리드 스토리지 기술이 경향이 되고 있다. 하이브리드 스토리지는 상이한 스토리지 디바이스의 상이한 특성에 기초하여 특정 전략에 따라 스토리지 시스템 내로 조합되는 다수의 상이한 스토리지 디바이스를 칭한다. 일반적으로, 하이브리드 스토리지 시스템은 단일 스토리지 시스템보다 더 양호한 시스템 성능을 성취할 수 있다. 예를 들어, 중앙 처리 유닛(central processing unit: CPU)의 랜덤 스토리지부는 계층 1 캐시(L1 캐시), 계층 2 캐시(L2 캐시), 계층 3 캐시(L3 캐시), 및 메인 스토리지 디바이스(메인 메모리)를 포함할 수 있다. 이들 스토리지 디바이스의 데이터 액세스 속도는 점진적으로 감소되는 반면 그 용량은 점진적으로 증가한다. 특정 캐시 일관성(cache coherence) 메커니즘에 따라, 대량의 데이터 액세스가 더 작은 용량 및 더 고속의 속도를 갖는 캐시에서 수행될 수 있어, 이에 의해 전체 시스템 성능을 향상시킨다.
현존하는 하이브리드 스토리지 기술은 주로 하이브리드 하드 디스크 기술, 플래시캐시 기술 등을 포함한다.
하이브리드 하드 디스크 기술은 하이브리드 하드 디스크 드라이브(hard disk drive: HDD)가 특정 크기의 솔리드 스테이트 드라이브(solid state drive: SSD)와 직접 일체화되는 하드 디스크 및 하드 디스크 콘트롤러에 의해 제어되는 SSD와 HDD를 조합하기 위한 기술에 관련된다. HDD는 일반적으로 저속 데이터 액세스 속도를 갖는 대용량을 갖고, SSD는 일반적으로 고속 데이터 액세스 속도를 갖는 소용량을 갖는다. SSD 대 HDD의 비는 일반적으로 고정되어 하이브리드 하드 디스크 기술이 최적의 비용 성능비를 성취하기 위해 상이한 시나리오에 효과적으로 적용되지 않게 된다.
플래시캐시 기술은 가상 파일 시스템(virtual file system: VFS)과 인기 데이터 캐싱을 구현하기 위한 디바이스 드라이버 사이에 새로운 캐시 계층을 추가한다. 플래시캐시 기술은 일반적으로 캐시를 위한 매체로서 SSD를 사용하고(대조적으로, 내부 메모리가 일반적으로 캐시로서 사용됨), 종래의 하드 디스크로부터 SSD로 인기 데이터를 캐싱하고, 시스템을 가속하기 위해 SSD의 우수한 읽기 성능을 사용한다.
하이브리드 하드 디스크 기술 및 플래시캐시 기술은 모두 단일 디바이스에 기초하는 하이브리드 메커니즘이다. 단일 디바이스는 복잡한 구성 및 열악한 융통성(flexibility)을 갖는다. 더욱이, 분산형 스토리지 기술의 개발과 함께, 하이브리드 스토리지 기술은 또한 클러스터 레벨로 요구된다. 그러나, 현존하는 하이브리드 스토리지 기술은 클러스터 레벨에서 구현이 실패하였다.
이 요약은 상세한 설명에서 이하에 더 설명되는 개념의 간단화된 형태의 선택을 소개하기 위해 제공된 것이다. 이 요약은 청구된 요지의 모든 주요 특징 또는 본질적인 특징을 식별하도록 의도된 것은 아니고, 또한 청구된 요지의 범주를 결정하는 것의 보조로서 단독으로 사용되도록 의도된 것도 아니다. 용어 "기술"은 예를 들어, 상기 문맥에 의해 그리고 본 명세서에 전체에 걸쳐 허용되는 바와 같은 장치(들), 시스템(들), 방법(들) 및/또는 컴퓨터 실행가능 인스트럭션을 칭할 수 있다.
본 발명의 주 목적은 현존하는 기술의 문제점을 해결하기 위한 하이브리드 스토리지의 제어 방법 및 하이브리드 스토리지 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명은 하나 이상의 HDD형 스토리지 디바이스 및 하나 이상의 SSD형 스토리지 디바이스를 갖는 스토리지 시스템 내의 하나 이상의 HDD형 스토리지 디바이스 및 하나 이상의 SSD형 스토리지 디바이스에 적용되는 예시적인 하이브리드 스토리지의 제어 방법을 제공한다. 예를 들어, 스토리지 시스템 내의 각각의 HDD형 스토리지 디바이스는 SSD형 스토리지 디바이스에 접속된다. 각각의 HDD형 스토리지 디바이스 및 각각의 SSD형 스토리지 디바이스는 하나 이상의 데이터 블록을 각각 저장한다. 예시적인 방법은 이하의 동작을 포함할 수 있다. 스토리지 디바이스 내에 저장된 각각의 데이터 블록의 액세스 정보가 주기적으로 취득된다. 스토리지 시스템 내의 각각의 데이터 블록의 스토리지 위치가 각각의 데이터 블록의 취득된 액세스 정보에 따라 조정된다.
본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 예시적인 방법은 각각의 데이터 블록의 액세스 정보를 기록하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 액세스 정보는 데이터 블록으로의 액세스의 횟수를 적어도 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 스토리지 시스템 내의 각각의 데이터 블록의 스토리지 위치는 이하의 동작을 포함할 수 있는 각각의 데이터 블록의 취득된 액세스 정보에 따라 조정된다. 액세스의 횟수가 제 1 사전결정된 횟수를 초과하는, HDD형 스토리지 디바이스 내에 저장된 데이터 블록을 저장을 위해 스토리지 시스템 내의 SSD형 스토리지 디바이스로 이동시킨다. 예를 들어, 이러한 SSD형 스토리지 디바이스는 랜덤하게 선택될 수 있다. 대안적으로, 액세스의 횟수가 제 2 사전결정된 횟수 미만인, SSD형 스토리지 디바이스 내에 저장된 데이터 블록을 저장을 위해 스토리지 HDD형 스토리지 디바이스로 이동시킨다. 예를 들어, 이러한 HDD형 스토리지 디바이스는 랜덤하게 선택될 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 액세스의 횟수가 제 1 사전결정된 횟수를 초과하는, HDD형 스토리지 디바이스 내에 저장된 데이터 블록을 저장을 위해 스토리지 시스템 내의 랜덤 SSD형 스토리지 디바이스로 이동시키는데, 이는 이하의 동작을 포함할 수 있다. 액세스의 횟수가 제 1 사전결정된 횟수를 초과하는, HDD형 스토리지 디바이스 내에 저장된 데이터 블록은 스토리지 시스템 내의 랜덤 SSD형 스토리지 디바이스로 복사된다. 데이터 블록은 데이터 블록을 원래 저장하고 있는 HDD형 스토리지 디바이스로부터 삭제된다. 액세스의 횟수가 제 2 사전결정된 횟수 미만인, SSD형 스토리지 디바이스 내에 저장된 데이터 블록은 저장을 위해 스토리지 시스템 내의 랜덤 HDD형 스토리지 디바이스로 이동시키는데, 이는 이하의 동작을 포함할 수 있다. 액세스의 횟수가 제 2 사전결정된 횟수 미만인, SSD형 스토리지 디바이스 내에 저장된 데이터 블록은 스토리지 시스템 내의 랜덤 HDD형 스토리지 디바이스로 복사된다. 데이터 블록은 데이터 블록을 원래 저장하고 있는 SSD형 스토리지 디바이스로부터 삭제된다.
본 발명은 또한 하나 이상의 HDD형 스토리지 디바이스 및 하나 이상의 SSD형 스토리지 디바이스를 포함할 수 있는 예시적인 하이브리드 스토리지 시스템을 제공한다. 각각의 HDD형 스토리지 디바이스는 HDD형 스토리지 유닛 및 제어 유닛을 포함한다. 각각의 SSD형 스토리지 디바이스는 SSD형 스토리지 유닛 및 제어 유닛을 포함한다. HDD형 스토리지 유닛 및 SSD형 스토리지 유닛은 하나 이상의 데이터 블록을 저장한다. 제어 유닛은 HDD형 스토리지 유닛 또는 SSD형 스토리지 유닛 내에 저장된 각각의 데이터 블록의 액세스 정보를 주기적으로 취득하는 액세스 정보 취득 모듈 및 각각의 데이터 블록의 취득된 액세스 정보에 따라 스토리지 시스템 내의 각각의 데이터 블록의 스토리지 위치를 조정하는 스토리지 위치 조정 모듈을 포함한다.
본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 제어 유닛은 HDD형 스토리지 유닛 또는 SSD형 스토리지 유닛 내에 저장된 각각의 데이터 블록의 액세스 정보를 기록하는 기록 모듈을 추가로 포함할 수 있다. 액세스 정보는 데이터 블록으로의 액세스의 횟수를 적어도 포함할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 스토리지 위치 조정 모듈은 또한 액세스의 횟수가 제 1 사전결정된 횟수를 초과하는, HDD형 스토리지 디바이스의 HDD형 스토리지 유닛 내에 저장된 데이터 블록을 저장을 위해 스토리지 시스템 내의 랜덤 SSD형 스토리지 디바이스의 SSD형 스토리지 유닛으로 이동시킬 수 있다. 스토리지 위치 조정 유닛은 또한 액세스의 횟수가 제 2 사전결정된 횟수 미만인, SSD형 스토리지 디바이스의 SSD형 스토리지 유닛 내에 저장된 데이터 블록을 저장을 위해 스토리지 시스템 내의 랜덤 HDD형 스토리지 디바이스의 HDD형 스토리지 유닛으로 이동시킬 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 스토리지 위치 조정 모듈은 또한 액세스의 횟수가 제 1 사전결정된 횟수를 초과하는, HDD형 스토리지 디바이스의 HDD형 스토리지 유닛 내에 저장된 데이터 블록을 스토리지 시스템 내의 랜덤 SSD형 스토리지 디바이스의 SSD형 스토리지 유닛으로 복사하고, 데이터 블록을 원래 저장하고 있던 HDD형 스토리지 디바이스의 HDD형 스토리지 유닛으로부터 데이터 블록을 삭제할 수 있다. 스토리지 위치 조정 모듈은 또한 액세스의 횟수가 제 2 사전결정된 횟수 미만인, SSD형 스토리지 디바이스의 SSD형 스토리지 유닛 내에 저장된 데이터 블록을 스토리지 시스템 내의 랜덤 HDD형 스토리지 디바이스의 HDD형 스토리지 유닛으로 복사하고, 데이터 블록을 원래 저장하고 있던 SSD형 스토리지 디바이스의 SSD형 스토리지 유닛으로부터 데이터 블록을 삭제할 수 있다.
현존하는 기술에 비교하여, 본 발명의 기술은 상이한 스토리지 디바이스의 장점을 취하고 액세스 빈도에 따라 데이터 블록의 스토리지 위치를 동적으로 구성하여, 이에 의해 스토리지 용량 및 데이터 연산 속도의 견지에서 성능 최적화를 성취한다.
본 명세서의 도면은 본 발명의 추가의 이해를 위해 사용되고 본 발명의 부분이다. 본 발명의 예시적인 실시예 및 이들의 설명은 본 발명을 한정하는 대신에 예시하기 위해 사용된다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 예시적인 하이브리드 스토리지의 제어 방법의 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 예시적인 하이브리드 스토리지 시스템의 구조적 블록도이다.
도 3a는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 예시적인 하이브리드 스토리지 시스템의 예시적인 HDD형 스토리지 디바이스의 구조적 블록도이다.
도 3b는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 예시적인 하이브리드 스토리지 시스템의 예시적인 SSD형 스토리지 디바이스의 구조적 블록도이다.
본 발명의 기술은 단지 데이터의 하이브리드 스토리지를 구현하고 최적화하기 위해 HDD형 및 SSD형 스토리지 디바이스를 구성하는 것만 필요로 할 수 있다.
본 발명의 목적, 기술적 해결책 및 장점을 명백하게 설명하기 위해, 본 발명의 예시적인 실시예 및 대응 도면을 참조하여 본 발명의 기술적인 해결책을 설명하기 위해 상세한 설명이 이하에 제공된다. 명백하게, 예시된 예시적인 실시예는 단지 본 발명의 모든 실시예 대신에 부분만을 표현하고 있다. 발명적인 노력 없이 본 발명의 실시예에 기초하여 당 기술 분야의 숙련자에 의해 얻어진 모든 다른 실시예는 본 발명의 보호의 범주 내에 있을 것이다.
본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 본 발명은 하나 이상의 HDD형 스토리지 디바이스 및 하나 이상의 SSD형 스토리지 디바이스를 갖는 스토리지 시스템의 각각의 HDD형 스토리지 디바이스 및 각각의 SSD형 스토리지 디바이스에 적용될 수 있는 예시적인 하이브리드 스토리지의 제어 방법을 제공한다. 스토리지 시스템의 각각의 HDD형 스토리지 디바이스는 SSD형 스토리지 디바이스에 접속된다. 각각의 HDD형 스토리지 디바이스 및 각각의 SSD형 스토리지 디바이스는 하나 이상의 데이터 블록을 각각 저장한다. 데이터 블록은 스토리지 디바이스들 사이에 전송된 데이터 단위를 칭한다.
스토리지 시스템에서, HDD형 스토리지 디바이스 및 SSD형 스토리지 디바이스는 개별 컴퓨팅 노드라는 것이 이해되어야 한다. 달리 말하면, 각각의 컴퓨팅 노드는 단지 일 유형의 저장 매체만을 포함한다. 예를 들어, 특정 컴퓨팅 노드(스토리지 디바이스)가 HDD형 스토리지 유닛을 포함하면, 컴퓨팅 노드(스토리지 디바이스)는 SSD형 스토리지 유닛을 포함하지 않아, 컴퓨팅 노드가 HDD형 스토리지 디바이스가 된다. 유사하게, 특정 컴퓨팅 노드(스토리지 디바이스)가 SSD형 스토리지 유닛을 포함하면, 컴퓨팅 노드(스토리지 디바이스)는 HDD형 스토리지 유닛을 포함하지 않아, 컴퓨팅 노드가 SSD형 스토리지 디바이스가 된다.
달리 말하면, HDD형 스토리지 디바이스는 단지 HDD(기계적 하드 드라이브)만을 포함하고, SSD형 스토리지 디바이스는 단지 SSD(솔리드 스테이트 하드 드라이브)만을 포함한다. 하나 이상의 HDD형 스토리지 디바이스는 동일한 크기를 갖는 HDD형 스토리지 디바이스일 수 있고, 하나 이상의 SSD형 스토리지 디바이스는 동일한 크기를 갖는 SSD형 스토리지 디바이스일 수 있다. 즉, 모든 HDD형 스토리지 디바이스는 동일할 수 있고, 모든 SSD형 스토리지 디바이스는 동일할 수도 있다. 명백하게, 하나 이상의 HDD형 스토리지 디바이스는 상이한 크기를 갖는 HDD형 스토리지 디바이스일 수 있고, 하나 이상의 SSD형 스토리지 디바이스는 상이한 크기를 갖는 SSD형 스토리지 디바이스일 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
도 1을 참조하면, 도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 예시적인 하이브리드 스토리지의 제어 방법의 흐름도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 스토리지 시스템의 하나 이상의 스토리지 디바이스에 대해, 이하의 동작이 수행될 수 있다.
단계 102에서, 스토리지 디바이스 내에 저장된 각각의 데이터 블록의 액세스 정보가 주기적으로 취득된다. 액세스 정보는 적어도 데이터 블록으로의 액세스의 횟수를 포함할 수 있다. 달리 말하면, HDD 또는 SSD형 스토리지 디바이스에 저장된 각각의 데이터 블록으로의 액세스의 횟수는 매 사전결정된 기간 후에 취득된다. 예를 들어, 데이터는 수 MByte의 데이터 블록과 같은 메가바이트(MB, MByte) 레벨에서 데이터 블록으로 분할될 수도 있어, 과잉의 메타 정보를 회피하고 스토리지 공간을 절약한다. 액세스 정보는 데이터 블록의 스토리지 위치와 같은 데이터 블록의 메타 정보를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 예시적인 방법은 각각의 저장된 데이터 블록의 액세스 정보를 기록하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 즉, 각각의 저장된 데이터 블록으로의 액세스의 횟수가 카운팅되어 기록된다. 기록 중에, 각각의 데이터 블록의 액세스 정보는 비동기식으로 기록될 수 있다. 즉, 2개 초과의 데이터 블록의 액세스 정보가 동시에 개별적으로 기록될 수 있다. 예를 들어, 하나의 데이터 블록의 액세스 정보가 기록될 때, 다른 데이터 블록이 또한 액세스되면, 다른 데이터 블록의 액세스 정보가 동시에 카운팅되어 기록될 수 있다.
단계 104에서, 스토리지 시스템의 각각의 데이터 블록의 스토리지 위치는 각각의 데이터 블록의 취득된 액세스 정보에 따라 조정된다.
예를 들어, 액세스의 횟수가 제 1 사전결정된 횟수를 초과하는, HDD형 스토리지 디바이스 내에 저장된 데이터 블록은 저장을 위해 스토리지 시스템 내의 랜덤 SSD형 스토리지 디바이스로 이동된다. 대안적으로, 액세스의 횟수가 제 2 사전결정된 횟수 미만인, SSD형 스토리지 디바이스에 저장된 데이터 블록은 저장을 위해 스토리지 시스템 내의 랜덤 HDD형 스토리지 디바이스로 이동된다.
HDD 디바이스는 일반적으로 더 저속 데이터 액세스 속도를 갖는 더 대용량을 갖고, 반면에 SSD 디바이스는 일반적으로 더 고속 데이터 액세스 속도를 갖는 더 소용량을 갖는다. 따라서, 스토리지 디바이스가 HDD형 디바이스이면, 높은 액세스 빈도를 갖는 데이터 블록(액세스의 횟수가 제 1 사전결정된 횟수를 초과함)은 저장을 위해 스토리지 시스템 내의 랜덤 SSD형 스토리지 디바이스로 이동되고, 이에 의해 높은 액세스 빈도를 갖는 데이터 블록의 읽기의 속도를 향상시킨다. 스토리지 디바이스가 SSD형 스토리지 디바이스이면, 낮은 액세스 빈도를 갖는 데이터 블록(액세스의 횟수가 제 2 사전결정된 횟수 미만임)은 저장을 위해 스토리지 시스템 내의 랜덤 HDD형 스토리지 디바이스로 이동된다. 따라서, 데이터 블록이 스토리지 시스템 내에 저장되어 있는 디바이스는 데이터 블록으로의 액세스 횟수에 따라 조정될 수 있어, 이에 의해 스토리지 시스템 성능의 최대 최적화를 구현한다.
상기 기술적 해결책에 따르면, 스토리지 시스템은 단지 2개의 유형의 스토리지 디바이스, 즉 하나 이상의 HDD형 스토리지 디바이스 및 하나 이상의 SSD형 스토리지 디바이스를 갖고 구성되기만 하면 된다. 적절한 각각의 수의 2개의 유형의 스토리지 디바이스가 일반적인 시나리오 또는 용례의 요구에 따라 구성된다. 각각의 스토리지 디바이스 내에 저장된 각각의 데이터 블록으로의 액세스의 횟수는, 빈번한 액세스를 갖는 데이터 블록을 저장을 위해 더 고속 읽기 속도를 갖는 SSD형 스토리지 디바이스로 이동시키고 빈번하지 않은 액세스를 갖는 데이터 블록을 저장을 위해 대용량을 갖는 HDD형 스토리지 디바이스로 이동시키기 위해 주기적으로 취득되어, 이에 의해 상이한 유형의 디바이스의 장점을 취하고 스토리지 용량 및 데이터 연산 속도의 경지에서 성능 균형을 성취한다.
본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 스토리지 디바이스(원본 스토리지 디바이스)로부터 데이터 블록을 다른 스토리지 디바이스(타겟 스토리지 디바이스)로 이동시키는 것은 데이터 블록을 타겟 스토리지 디바이스로 복사하고 원본 스토리지 디바이스로부터 데이터 블록을 삭제하여, 이에 의해 이동을 성취하는 것을 포함할 수도 있다.
달리 말하면, HDD형 스토리지 디바이스 내에 저장된, 액세스의 횟수가 제 1 사전결정된 횟수를 초과하는 데이터 블록은 저장을 위해 스토리지 시스템 내의 랜덤 SSD형 스토리지 디바이스로 이동되는데, 이는 이하의 동작을 포함할 수 있다. HDD형 스토리지 디바이스 내에 저장된, 액세스의 횟수가 제 1 사전결정된 횟수를 초과하는 데이터 블록은 스토리지 시스템 내의 랜덤 SSD형 스토리지 디바이스로 복사된다. 데이터 블록은 데이터 블록을 원래 저장하고 있던 HDD형 스토리지 디바이스로부터 삭제된다. SSD형 스토리지 디바이스 내에 저장된, 액세스의 횟수가 제 2 사전결정된 횟수 미만인 데이터 블록은 저장을 위해 스토리지 시스템 내의 랜덤 HDD형 스토리지 디바이스로 이동되는데, 이는 이하의 동작을 포함할 수 있다. SSD형 스토리지 디바이스 내에 저장된, 액세스의 횟수가 제 2 사전결정된 횟수 미만인 데이터 블록은 스토리지 시스템 내의 랜덤 HDD형 스토리지 디바이스로 복사된다. 데이터 블록은 데이터 블록을 원래 저장하고 있던 SSD형 스토리지 디바이스로부터 삭제된다.
본 발명은 또한 예시적인 하이브리드 스토리지 시스템을 제공한다. 도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 예시적인 하이브리드 스토리지 시스템(200)의 구조적 블록도이다. 본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 하이브리드 스토리지 시스템(200)은 하나 이상의 HDD형 스토리지 디바이스(202(1),..., 202(m)) 및 하나 이상의 SSD형 스토리지 디바이스(204(1),..., 204(n))를 포함할 수 있다. m 및 n은 임의의 정수일 수 있다.
각각의 스토리지 디바이스의 구조를 더 명백하게 설명하기 위해, 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 하이브리드 스토리지 시스템 내의 예시적인 HDD형 스토리지 디바이스 및 예시적인 SSD형 스토리지 디바이스의 구조적 블록도를 각각 도시하고 있다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 예시적인 HDD형 스토리지 디바이스(302)는 HDD형 스토리지 유닛(304) 및 HDD형 스토리지 유닛의 제어 유닛(또는 제 1 제어 유닛)(306)을 포함할 수 있다. 제 1 제어 유닛(306)은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합일 수 있다. 예를 들어, 도 3a에서, 제 1 제어 유닛(306)은 하나 이상의 프로세서(들)(308) 또는 데이터 처리 유닛(들) 및 메모리(310)를 포함할 수 있다. 메모리(310)는 컴퓨터 판독가능 매체의 예이다. 메모리(310)는 제 1 액세스 정보 취득 모듈(312) 및 제 1 스토리지 위치 조정 모듈(314)을 포함하는 복수의 모듈을 그 내에 저장할 수 있다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 예시적인 SSD형 스토리지 디바이스(316)는 SSD형 스토리지 유닛(318) 및 SSD형 스토리지 유닛의 제어 유닛(또는 제 2 제어 유닛)(320)을 포함할 수 있다. 제 2 제어 유닛(320)은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합일 수 있다. 예를 들어, 도 3b에서, 제 2 제어 유닛(320)은 하나 이상의 프로세서(들)(322) 또는 데이터 처리 유닛(들) 및 메모리(324)를 포함할 수 있다. 메모리(324)는 컴퓨터 판독가능 매체의 예이다. 메모리(324)는 제 2 액세스 정보 취득 모듈(326) 및 제 2 스토리지 위치 조정 모듈(328)을 포함하는 복수의 모듈을 그 내에 저장할 수 있다.
예를 들어, HDD형 스토리지 유닛의 제어 유닛 또는 제 1 제어 유닛(306)과, SSD형 스토리지 유닛의 제어 유닛 또는 제 2 제어 유닛(320)은 동일한 유닛이고, 동일한 유닛에 속하거나, 동일한 제어 유닛이라 칭할 수 있다. 즉, 제 1 액세스 정보 취득 모듈(312) 및 제 2 액세스 정보 취득 모듈(326)은 동일할 수 있거나 동일한 모듈이라 칭할 수 있다. 제 1 스토리지 위치 조정 모듈(314) 및 제 2 스토리지 위치 조정 모듈(328)은 동일할 수 있거나 동일한 모듈이라 칭할 수 있다.
다른 예로서, HDD형 스토리지 유닛의 제어 유닛 또는 제 1 제어 유닛(306) 및 SSD형 스토리지 유닛의 제어 유닛 또는 제 2 제어 유닛(320)은 상이할 수 있고 또는 별개의 유닛이라 칭할 수 있다.
HDD형 스토리지 디바이스(302) 및 SSD형 스토리지 디바이스(316)의 구조는 전술된 것들과 동일할 수 있고, 여기서 반복되지 않는다.
HDD형 스토리지 유닛(304) 및 SSD형 스토리지 유닛(318)은 하나 이상의 데이터 블록을 저장할 수 있다.
제 1 액세스 정보 취득 모듈(312)은 HDD형 스토리지 유닛(304) 내에 저장된 각각의 데이터 블록의 액세스 정보를 주기적으로 취득한다. 제 2 액세스 정보 취득 모듈(326)은 SSD형 스토리지 유닛(318)에 저장된 각각의 데이터 블록의 액세스 정보를 주기적으로 취득한다.
제 1 스토리지 위치 조정 모듈(314)은 각각의 데이터 블록의 취득된 액세스 정보에 따라 스토리지 시스템 내의 각각의 데이터 블록의 스토리지 위치를 조정한다. 제 2 스토리지 위치 조정 모듈(328)은 또한 각각의 데이터 블록의 취득된 액세스 정보에 따라 스토리지 시스템 내의 각각의 데이터 블록의 스토리지 위치를 조정한다.
제 1 제어 유닛(306)은 메모리(310) 내에 저장된 제 1 기록 모듈(도면에는 도시되어 있지 않음)을 또한 포함할 수 있고, 제 2 제어 모듈(320)은 메모리(324) 내에 저장된 제 2 기록 모듈(도면에는 도시되어 있지 않음)을 또한 포함할 수 있다. 제 1 기록 모듈 또는 제 2 기록 모듈은 HDD형 스토리지 유닛(304) 또는 SSD형 스토리지 유닛(318) 각각 내에 저장된 각각의 데이터 블록의 액세스 정보를 기록한다. 액세스 정보는 적어도 데이터 블록으로의 액세스의 횟수를 포함할 수 있다.
HDD형 스토리지 디바이스(302)의 HDD형 스토리지 유닛(304)과 관련하여, 제 1 스토리지 위치 조정 모듈(314)은 또한 액세스의 횟수가 제 1 사전결정된 횟수를 초과하는, HDD형 스토리지 디바이스(302)의 HDD형 스토리지 유닛(304) 내에 저장된 데이터 블록을 저장을 위해 스토리지 시스템 내의 SSD형 스토리지 디바이스(316)의 SSD형 스토리지 유닛(318)과 같은 랜덤 SSD형 스토리지 디바이스의 SSD형 스토리지 유닛에 이동시킬 수 있다.
SSD형 스토리지 디바이스(316)의 SSD형 스토리지 유닛(318)과 관련하여, 제 2 스토리지 위치 조정 모듈(328)은 또한 액세스의 횟수가 제 2 사전결정된 횟수 미만인, SSD형 스토리지 디바이스(316)의 SSD형 스토리지 유닛(318) 내에 저장된 데이터 블록을 저장을 위해 스토리지 시스템 내의 HDD형 스토리지 디바이스(302)의 HDD형 스토리지 유닛(304)과 같은 랜덤 HDD형 스토리지 디바이스의 HDD형 스토리지 유닛으로 이동시킬 수 있다.
HDD형 스토리지 디바이스(302)의 HDD형 스토리지 유닛(304)과 관련하여, 제 1 스토리지 위치 조정 모듈(314)은 또한 액세스의 횟수가 제 1 사전결정된 횟수를 초과하는, HDD형 스토리지 디바이스(302)의 HDD형 스토리지 유닛(304) 내에 저장된 데이터 블록을 저장을 위해 스토리지 시스템 내의 SSD형 스토리지 디바이스(316)의 SSD형 스토리지 유닛(318)과 같은 랜덤 SSD형 스토리지 디바이스의 SSD형 스토리지 유닛에 복사하고, 데이터 블록을 원래 저장하고 있던 HDD형 스토리지 디바이스(302)의 HDD형 스토리지 유닛(304)으로부터 데이터 블록을 삭제할 수 있다.
SSD형 스토리지 디바이스(316)의 SSD형 스토리지 유닛(318)과 관련하여, 제 2 스토리지 위치 조정 모듈(328)은 또한 액세스의 횟수가 제 2 사전결정된 횟수 미만인, SSD형 스토리지 디바이스(316)의 SSD형 스토리지 유닛(318) 내에 저장된 데이터 블록을 저장을 위해 스토리지 시스템 내의 랜덤 HDD형 스토리지 디바이스(302)의 HDD형 스토리지 유닛(304)과 같은 랜덤 HDD형 스토리지 디바이스의 HDD형 스토리지 유닛에 복사하고, 데이터 블록을 원래 저장하고 있던 SSD형 스토리지 디바이스(316)의 SSD형 스토리지 유닛(318)으로부터 데이터 블록을 삭제할 수 있다.
예시적인 디바이스 실시예의 시스템에 의해 구현된 기능은 도 1에 도시된 바와 같은 예시적인 방법 실시예의 이들 동작에 일반적으로 대응한다. 따라서, 예시적인 디바이스 실시예의 설명에 설명되지 않은 임의의 상세는 본 명세서에 상세히 설명되지 않은 상기 예시적인 방법 실시예의 관련 예시를 참조할 수도 있다.
표준 구성에서, 본 명세서에 설명된 바와 같은 컴퓨팅 디바이스 또는 시스템은 하나 이상의 중앙 처리 유닛(central processing units: CPU), 하나 이상의 입출력 인터페이스, 하나 이상의 네트워크 인터페이스, 및 메모리를 포함할 수 있다.
메모리는 비영구적 메모리, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 및/또는 판독 전용 메모리(ROM) 및 플래시 랜덤 액세스 메모리(플래시 RAM)와 같은 비휘발성 메모리를 컴퓨터 판독가능 매체 내에 형성할 수 있다. 메모리는 컴퓨터 판독가능 매체의 예이다.
컴퓨터 판독가능 매체는 정보 스토리지를 구현하기 위해 임의의 방법 또는 기술을 사용할 수 있는 영구적 및 비영구적, 이동식 및 비이동식 매체를 포함한다. 정보는 컴퓨터 판독가능 인스트럭션, 데이터 구조, 소프트웨어 모듈, 또는 임의의 데이터일 수 있다. 컴퓨터 저장 매체의 예는 상 변화 메모리(phase-change memory: PCM), 정적 랜덤 액세스 메모리(static random access memory: SRAM), 동적 랜덤 액세스 메모리(dynamic random access memory: DRAM), 다른 유형의 RAM, ROM, 전기적 소거가능 프로그램가능 판독 전용 메모리(electrically erasable programmable read only memory: EEPROM), 플래시 메모리, 내부 메모리, CD-ROM, DVD, 광학 메모리, 자기 테이프, 자기 디스크, 임의의 다른 자기 스토리지 디바이스, 또는 컴퓨팅 디바이스에 의해 액세스가능한 정보를 저장할 수 있는 임의의 다른 비-통신 매체를 포함할 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 본 명세서에 정의되는 바와 같이, 컴퓨터 판독가능 매체는 변조된 데이터 신호 및 반송파와 같은 일시적 매체를 포함하지 않는다.
용어 "구비하는", "포함하는" 또는 이들의 임의의 파생어는 복수의 요소를 포함하는 프로세스, 방법, 제품, 또는 디바이스가 복수의 요소를 포함할 뿐만 아니라, 명시적으로 열거되지 않은 임의의 다른 요소, 또는 이러한 프로세스, 방법, 제품, 또는 디바이스에 본질적이거나 고유한 임의의 요소를 포함하도록 비배제적인 포함을 칭한다는 것이 주목되어야 한다. 제한 없이, 구문 "...을 구비하는"은 프로세스, 방법, 제품, 또는 디바이스가 요소에 추가하여 다른 동일한 요소를 포함하는 것을 배제하는 것은 아니다.
당 기술 분야의 숙련자는 예시적인 실시예가 방법, 시스템, 또는 컴퓨터 소프트웨어 제품의 형태로 제시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술은 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다. 게다가, 본 발명의 기술은 컴퓨터 실행가능 또는 컴퓨터 판독가능 인스트럭션을 포함하는 하나 이상의 컴퓨터 저장 매체(디스크, CD-ROM, 또는 광학 스토리지 디바이스를 포함하지만, 이들에 한정되는 것은 아님)의 형태인 컴퓨터 소프트웨어 제품으로서 구현될 수 있다.
상기 설명은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하고 있지만, 이는 본 발명을 한정하는데 사용되어서는 안된다. 당 기술 분야의 숙련자는 본 발명의 기술에 임의의 수정 또는 변형을 구성할 수 있다. 본 발명의 기술의 사상 및 범주를 벗어나지 않는 임의의 변경, 등가의 대체, 또는 개량이 본 발명의 청구범위의 범주 하에 여전히 있을 것이다.
202(1): HDD형 스토리지 디바이스 202(M): HDD형 스토리지 디바이스
204(1): SSD형 스토리지 디바이스 204(M): SSD형 스토리지 디바이스
302: HDD형 스토리지 디바이스 304: HDD형 스토리지 유닛
306: 제 1 제어 유닛 308: 프로세서
310: 메모리 312: 제 1 액세스 정보 취득 모듈
314: 제 1 스토리지 위치 조정 모듈 316: SSD형 스토리지 디바이스
318: SSD형 스토리지 유닛 320: 제 2 제어 유닛
322: 프로세서(들) 324: 메모리
326: 제 2 액세스 정보 취득 모듈 328: 제 2 스토리지 위치 조정 모듈

Claims (20)

  1. 복수의 스토리지(storage) 디바이스 내에 저장된 복수의 데이터 블록의 액세스 정보를 주기적으로 취득하는 단계 - 상기 복수의 스토리지 디바이스는 하나 이상의 하드 디스크 드라이브(HDD)형 스토리지 디바이스 및 하나 이상의 솔리드 스테이트 드라이브(SSD)형 스토리지 디바이스를 포함하고, 상기 복수의 스토리지 디바이스는 각기 제어 유닛을 포함하며, 상기 액세스 정보는 액세스 빈도를 포함함 - 와,
    상기 제어 유닛 중 하나에 의해, 상기 복수의 데이터 블록의 상기 취득된 액세스 정보 내의 액세스 빈도에 따라 상기 복수의 데이터 블록 중 하나의 데이터 블록의 스토리지 위치를 조정하는 단계를 포함하며,
    상기 복수의 데이터 블록 중 하나의 데이터 블록의 스토리지 위치를 조정하는 단계는,
    SSD형 스토리지 디바이스를 랜덤하게 선택하는 단계와,
    액세스 빈도가 제 1 사전결정된 액세스 빈도를 초과하는, 상기 복수의 스토리지 디바이스 중 HDD형 스토리지 디바이스에 저장된 제 1 데이터 블록을 상기 랜덤하게 선택된 SSD형 스토리지 디바이스로 이동시키는 단계, 또는
    액세스 빈도가 제 2 사전결정된 액세스 빈도 미만인, 상기 복수의 스토리지 디바이스 중 SSD형 스토리지 디바이스에 저장된 제 2 데이터 블록을 상기 복수의 스토리지 디바이스 중 HDD형 스토리지 디바이스로 이동시키는 단계를 포함하는
    방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 데이터 블록의 상기 취득된 액세스 정보를 기록하는 단계를 더 포함하는
    방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 데이터 블록을 이동시키는 단계는
    상기 HDD형 스토리지 디바이스 내에 저장된 상기 제 1 데이터 블록을 상기 랜덤하게 선택된 SSD형 스토리지 디바이스에 복사하는 단계와,
    상기 HDD형 스토리지 디바이스로부터 상기 제 1 데이터 블록을 삭제하는 단계를 포함하는
    방법.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 데이터 블록을 이동시킬 상기 HDD형 스토리지 디바이스를 랜덤하게 선택하는 단계를 더 포함하는
    방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 데이터 블록을 이동시키는 단계는
    상기 SSD형 스토리지 디바이스 내에 저장된 상기 제 2 데이터 블록을 상기 HDD형 스토리지 디바이스에 복사하는 단계와,
    상기 SSD형 스토리지 디바이스로부터 상기 제 2 데이터 블록을 삭제하는 단계를 포함하는
    방법.
  9. 스토리지 시스템으로서,
    하나 이상의 솔리드 스테이트 드라이브(SSD)형 스토리지 디바이스와,
    하나 이상의 하드 디스크 드라이브(HDD)형 스토리지 디바이스를 포함하고,
    상기 하나 이상의 HDD형 스토리지 디바이스 중의 각각의 HDD형 스토리지 디바이스는
    하나 이상의 HDD형 스토리지 유닛과,
    제 1 제어 유닛을 포함하고,
    상기 제 1 제어 유닛은
    상기 하나 이상의 HDD형 스토리지 유닛 내에 저장된 하나 이상의 데이터 블록의 제 1 액세스 정보를 주기적으로 취득하는 제 1 액세스 정보 취득 모듈 - 상기 제 1 액세스 정보는 액세스 빈도를 포함함 - 과,
    상기 하나 이상의 HDD형 스토리지 유닛 내에 저장된 상기 하나 이상의 데이터 블록의 상기 취득된 제 1 액세스 정보 내의 액세스 빈도에 따라 상기 하나 이상의 HDD형 스토리지 유닛 내에 저장된 상기 하나 이상의 데이터 블록 중 하나의 데이터 블록의 스토리지 위치를 조정하는 제 1 스토리지 위치 조정 모듈을 포함하며,
    상기 제 1 스토리지 위치 조정 모듈은 상기 스토리지 시스템 내에서 SSD형 스토리지 디바이스를 랜덤하게 선택하고, 액세스 빈도가 제 1 사전결정된 액세스 빈도를 초과하는, 상기 하나 이상의 HDD형 스토리지 유닛에 저장된 제 1 데이터 블록을 상기 랜덤하게 선택된 SSD형 스토리지 디바이스로 이동시킴으로써 상기 스토리지 위치를 조정하고,
    상기 하나 이상의 SSD형 스토리지 디바이스 중의 각각의 SSD형 스토리지 디바이스는
    하나 이상의 SSD형 스토리지 유닛과,
    제 2 제어 유닛을 포함하고,
    상기 제 2 제어 유닛은
    상기 하나 이상의 SSD형 스토리지 유닛 내에 저장된 하나 이상의 데이터 블록의 제 2 액세스 정보를 주기적으로 취득하는 제 2 액세스 정보 취득 모듈 - 상기 제 2 액세스 정보는 액세스 빈도를 포함함 - 과,
    상기 하나 이상의 SSD형 스토리지 유닛 내에 저장된 상기 하나 이상의 데이터 블록의 상기 취득된 제 2 액세스 정보 내의 액세스 빈도에 따라 상기 하나 이상의 SSD형 스토리지 유닛 내에 저장된 상기 하나 이상의 데이터 블록 중 하나의 데이터 블록의 스토리지 위치를 조정하는 제 2 스토리지 위치 조정 모듈을 포함하며,
    상기 제 2 스토리지 위치 조정 모듈은
    액세스 빈도가 제 2 사전결정된 액세스 빈도 미만인, 상기 하나 이상의 SSD형 스토리지 유닛에 저장된 제 2 데이터 블록을 상기 스토리지 시스템내의 HDD형 스토리지 디바이스로 이동시킴으로써 상기 스토리지 위치를 조정하는
    스토리지 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 제어 유닛은 상기 하나 이상의 HDD형 스토리지 유닛 내에 저장된 상기 하나 이상의 데이터 블록의 상기 취득된 제 1 액세스 정보를 기록하는 제 1 기록 모듈을 더 포함하는
    스토리지 시스템.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 스토리지 위치 조정 모듈은 또한
    상기 하나 이상의 HDD형 스토리지 유닛 내에 저장된 상기 제 1 데이터 블록을 상기 스토리지 시스템 내의 상기 랜덤하게 선택된 SSD형 스토리지 디바이스에 복사하고,
    상기 하나 이상의 HDD형 스토리지 유닛으로부터 상기 제 1 데이터 블록을 삭제하는
    스토리지 시스템.
  14. 삭제
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 제어 유닛은 상기 하나 이상의 SSD형 스토리지 유닛 내에 저장된 상기 하나 이상의 데이터 블록의 상기 취득된 제 2 액세스 정보를 기록하는 제 2 기록 모듈을 더 포함하는
    스토리지 시스템.
  16. 삭제
  17. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 스토리지 위치 조정 모듈은 또한 상기 제 2 데이터 블록을 이동시킬 상기 HDD형 스토리지 디바이스를 랜덤하게 선택하는
    스토리지 시스템.
  18. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 스토리지 위치 조정 모듈은 또한
    상기 하나 이상의 SSD형 스토리지 유닛 내에 저장된 상기 제 2 데이터 블록을 상기 스토리지 시스템 내의 상기 HDD형 스토리지 디바이스에 복사하고,
    상기 하나 이상의 SSD형 스토리지 유닛으로부터 상기 제 2 데이터 블록을 삭제하는
    스토리지 시스템.
  19. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 제어 유닛과 상기 제 2 제어 유닛은 동일한 유닛에 속하는
    스토리지 시스템.
  20. 동작들을 수행하도록 하나 이상의 프로세서에 의해 실행가능한 컴퓨터 실행가능 인스트럭션을 저장하는 하나 이상의 메모리로서,
    상기 동작들은,
    복수의 스토리지 디바이스 내에 저장된 복수의 데이터 블록의 액세스 정보를 주기적으로 취득하는 동작 - 상기 복수의 스토리지 디바이스는 하나 이상의 하드 디스크 드라이브(HDD)형 스토리지 디바이스 및 하나 이상의 솔리드 스테이트 드라이브(SSD)형 스토리지 디바이스를 포함하고, 상기 복수의 스토리지 디바이스는 각기 제어 유닛을 포함하며, 상기 액세스 정보는 액세스 빈도를 포함함 - 과,
    상기 제어 유닛의 하나에 의해, 상기 복수의 데이터 블록의 상기 취득된 액세스 정보 내의 액세스 빈도에 따라 상기 복수의 데이터 블록 중 하나의 데이터 블록의 스토리지 위치를 조정하는 동작을 포함하고,
    상기 조정하는 동작은,
    SSD형 스토리지 디바이스를 랜덤하게 선택하는 것과,
    액세스 빈도가 제 1 사전결정된 액세스 빈도를 초과하는, 상기 복수의 스토리지 디바이스 중 HDD형 스토리지 디바이스 내에 저장된 제 1 데이터 블록을 상기 랜덤하게 선택된 SSD형 스토리지 디바이스로 이동시키는 것, 또는
    액세스 빈도가 제 2 사전결정된 액세스 빈도 미만인, 상기 복수의 스토리지 디바이스 중 SSD형 스토리지 디바이스 내에 저장된 제 2 데이터 블록을 상기 복수의 스토리지 디바이스 중 HDD형 스토리지 디바이스로 이동시키는 것을 포함하는
    메모리.
KR1020207002192A 2013-11-27 2014-11-26 하이브리드 스토리지 시스템에서의 데이터 저장 제어 기법 KR102228748B1 (ko)

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