[发明专利]向存储硬件的存储操作卸载

说明书

技术领域

本发明一般地涉及计算机存储操作，更具体地说，涉及向存储硬件的存储操作卸载。

背景技术

企业存储系统使用盘阵列，这些盘阵列是物理上独立的壳体，包含盘阵列控制器、盘高速缓存和多个物理盘驱动。盘阵列控制器管理物理盘驱动，并且针对所连接的计算机系统将它们呈现为逻辑数据存储单元，其中每个逻辑数据存储单元由逻辑单元号(LUN)标识，并且通过使用存储硬件能够在数据存储单元上执行诸如克隆、快照、镜像和复制之类的存储操作。

采用盘阵列的计算机系统典型地配置有执行逻辑卷管理器的文件系统。逻辑卷管理器是将多个数据存储单元组织为逻辑卷的软件或固件组件。逻辑卷可以是具有连续地址空间的逻辑设备形式，其中文件系统的个体文件被布置在连续地址空间上。逻辑卷到数据存储单元的映射由文件系统控制，因此，盘阵列不知道个体文件是被如何布置在数据存储单元上的。因此，盘阵列不能基于每个文件来调用其硬件执行诸如克隆、快照、镜像和复制之类的存储操作。

基于每个文件在盘阵列中执行存储操作的一种可能方案是在盘阵列管理的数据结构中添加存储元数据。然而，盘阵列是由多个不同厂商提供的，对于不同的厂商，存储元数据不同。该方案不是很有吸引力，因为文件系统需要针对每个不同厂商进行定制。为此，诸如文件克隆、快照、镜像和复制之类的存储操作一般使用软件技术通过传统标准文件系统调用来执行。

发明内容

本发明的一个或多个实施例提供了能够在每个文件的基础上将存储操作卸载到存储硬件的原语。这些原语包括用于清零文件块、克隆文件块和删除文件块的指令，并且这些指令支持更高级别应用，例如即时配置(instantprovisioning)和精简配置(thin provisioning)。

本发明的一个实施例提供了一种在包括连接到存储系统的主机计算机的计算机系统中执行存储操作的方法，其中所述存储系统具有表现为逻辑存储单元的存储设备。存储操作在至少一个文件分段上执行，所述至少一个文件分段被存储在一个或多个逻辑存储单元中的至少两个非邻接位置处。该方法包括以下步骤：从主机计算机向存储系统发出单个指令，以及在存储系统处对至少一个文件分段执行所述单个指令，直到所述单个指令的完成，所述执行独立于所述主机计算机。

本发明的另一实施例提供了一种具有主机计算机和存储系统的计算机系统，其中存储系统连接到主机计算机，具有对所述主机计算机呈现为一个或多个逻辑存储单元的存储设备。在该计算机系统中，从主机计算机到存储系统的数据流包括对主机计算机的至少一个文件分段执行存储操作的指令，其中所述至少一个文件分段被存储在一个或多个逻辑存储单元中，并且所述指令标识出存储了所述至少一个文件分段的所述逻辑存储单元中的至少两个非邻接位置。

根据本发明的实施例，公开了一种存储有指令的计算机可读存储介质，所述指令由存储系统的存储处理器执行，所述存储系统具有表现为逻辑存储单元的存储设备，所述指令包括执行所述指令时使用的第一和第二参数以及指令ID，其中所述第一和第二参数寻址一个或多个逻辑存储单元中的非邻接存储位置。

根据本发明的实施例，公开了一种用于虚拟机的存储系统，所述虚拟机具有通过虚拟机文件系统管理的文件，所述存储系统包括多个存储设备，其中存储了所述虚拟机的文件；以及至少一个存储处理器，所述存储处理器被编程来：(i)将所述存储设备管理为一个或多个逻辑存储单元，每个所述逻辑存储单元由逻辑单元号(LUN)标识并具有可寻址的块，(ii)从所述虚拟机文件系统接收指令，以及(iii)执行所述指令，其中所述指令包含多个输入参数并且标识出将在所述输入参数上执行的操作，并且每个输入参数寻址逻辑存储单元中的块的连续区域。

本发明的又一实施例涉及一种具有用于虚拟机的文件系统并连接到存储系统的计算机系统，所述存储系统具有表现为一个或多个逻辑存储单元的存储设备。所述计算机系统包括接口，存储指令和存储数据通过所述接口被传输到所述存储系统；以及处理器，被编程向所述存储系统发出指令，其中所述指令包含多个输入参数并且标识出将在所述输入参数上执行的操作，并且每个输入参数寻址逻辑存储单元中的块的连续区域。

附图说明

图1A是可以实施本发明一个或多个实施例的虚拟化计算机系统拓扑结构的功能框图。

图1B是可以实施本发明一个或多个实施例的带有相连存储系统的计算机系统的功能框图。

图2是可以实施本发明一个或多个实施例的带有相连存储系统的虚拟化计算机系统的功能框图。