[发明专利]存储系统

说明书

技术领域

本发明涉及存储系统，并且更具体地，涉及通过依赖于所存储数据的内容指定的唯一地址来指定在其中存储有数据的存储位置的内容地址类型的存储系统。

背景技术

近些年来，随着计算机的发展以及变得普及，数字数据中注入了各种类型的信息。作为用于存储此类数字数据的设备，存在以下存储设备，诸如磁带和磁盘。因为待存储的数据与日俱增并且其数量已经变得庞大，因此需要大容量存储系统。此外，要求在减少用于存储设备的成本的同时保持可靠性。另外，要求稍后能够容易地对数据进行检索。因此，期望如下存储系统，该存储系统能够自动实现存储容量及其性能的提升、消除存储副本以减少存储成本以及具有高度冗余。

在此类环境下，近些年来，已经研发了如专利文献1中所示的内容地址存储系统。该内容地址存储系统将数据分发并存储至多个存储设备，并且基于依赖于数据的内容而指定的唯一内容地址来指定存储有数据的存储位置。具体而言，内容地址存储系统将预定数据划分成多个片段、添加片段作为冗余数据以及将这些片段分别存储至多个存储设备。

稍后，通过指派内容地址，可以检索数据，即检索存储在由内容地址指定的存储位置的片段，以及在从这些片段分离之前重新存储预定数据。

此外，将内容地址生成为依赖于数据的内容而是唯一的。例如，使用数据的哈希值。因此，在重复数据的情况下，可以在同一存储位置取得关于数据具有相同内容的数据。因此，没有必要单独存储重复数据，从而可以消除重复记录并减少数据容量。

此外，在内容地址存储系统中，使用树型文件系统。在该系统中，指向所存储数据的内容地址由位于更高层级的内容地址所指向，由此内容地址被存储为树结构。因此，通过遵循从较高层级到较低层级的内容地址的参考目的地，可以访问目标存储数据。

参考图1，将描述存储在内容地址存储系统中的数据的一方面。具体而言，将描述在存储数据之后指向所存储数据的内容地址的树型结构(层级式结构)的变化。

图1示出了存储在内容地址存储系统的数据存储装置中的数据。由“ca00”和“ca01”表示的框是数据块，并且“ca00”和“ca01”是表示依赖于数据的内容而指定的存储位置的内容地址。

作为特定数据块指向另一数据块的方法，存在使用以“ca”开始的直接地址的方法和使用间接地址如“#1”的方法。地址对应表“ca100”将内容地址存储为间接地址的参考目的地。例如，“文件1”的存储目的地是“#3”，并且使用间接地址而不记录直接内容地址“ca30”。这是因为，当使用直接地址时，在作为树型结构末端的叶子中的变化被传播至根。例如，“ca30”的变化改变“ca11”，并且还改变更高层级中的“ca10”。然而，当使用间接地址时，对应于间接地址的内容地址可以在地址对应表中进行改变，并且可以禁止如上文所述的地址变化的传播。将用于遵循树型结构的源存储为路由信息，并且可以遵循树型结构中的更低层级从路由信息到所存储数据。

接下来，将示出将树型结构存储至内容地址存储系统中的操作，并且将描述其中的问题。在初始状态，根目录“/”其下具有目录“/dir1”和“/dir2”。将描述当目录“/dir1”其下具有目录“/dir1/文件1”和“/dir1/文件2”时创建目录“/dir2/文件3”的操作。

首先，为了创建目录“/dir2/文件3”，文件被“打开”并且在“dir2”中创建针对“文件3”的入口。然后，“文件＝#5”作为“文件3”的入口被存储至数据存储装置，并且获取地址“ca21-1”(1-1)。然后，将该地址“ca21-1”存储为由“dir2”指向的地址(1-2)，并且获取指向数据块“dir2，ca21-1”的地址“ca20-1”。在这之后，地址与作为“dir2”的间接参考地址的“#2”相关联，并且被注册至地址对应表(1-3)。因此，提交(commit)地址数据的树型结构。

随后，假设数据块“数据31”被存储至数据存储装置(2-1)。然后，获取数据块的地址“ca51”，并且将内容地址记录至“文件3”的数据块列表“ca50(ca50-n)”中(2-2)。因此，数据块列表的地址“ca50-1”被获取并且与“文件3”的间接参考地址“#5”相关联，并且“#5＝ca50-1”被记录在地址对应表中(2-3)。因此，“文件3”的状态被提交。