專利名稱：網絡存儲系統的存儲空間不足預警方法
技術領域：
本發明關于一種網絡存儲系統的存儲空間不足的預警方法。
背景技術：
目前流行的網絡存儲系統包含有存儲器局域網絡(SAN， Storage Area Network)與網絡附接存儲器(Network Attached Storage)兩種，其中存儲器 局域網絡用于專門提供企業商務數據或運營商數據的存儲和備份管理的網 絡，網絡附接存儲器則是將存儲設備通過標準網絡拓撲結構連接至一組計算 機上，重點在于幫助工作組和部門機構解決迅速增加存儲容量的需求。
關于兩種網絡存儲系統對于用戶權限及存儲空間配額管理方式如下 為了方便對不同用戶的控制與管理，系統提供了基于文件系統配額策略的用 戶使用空間配額管理，以限制某個特定用戶可以使用的網絡存儲空間。對于 存儲器局域網絡，由于區塊設備的特殊性，存儲器局域網絡的空間配額管理 往往采用管理員將特定設備指派給不同用戶以供其單獨使用的模式。
通過上述描述可以發現，存儲器局域網絡及網絡附接存儲器對用戶權限 及空間的管理方式大致相同，即創建時由管理員統一設定，在使用過程中如 有改動則必須由專門人員進行變更操作。采用這種模式雖然能保證權限的高 度集中，有利于系統安全的維護，但是上述網絡存儲系統在面對突發情況時 會存在反應周期較長、預警機制消極等缺陷。特別是公知技術的存儲空間報 警閾值一般被定義為空間概念，即當前可用空間占總空間的比例為少，或者 系統還剩余多大容量的可用空間時，系統才會做出報警提示。例如當用戶即 將寫入的數據大于實際可用空間，并且在寫入過程中剩余的可用空間達到預 設的報警閾值時，系統才會按照預設報警。但是這時寫入動作不會停止，因 而可能在管理員做出反應之前，實際的全部空間已被耗盡，而寫入動作則被 系統強制中止，這種情況下容易造成用戶數據的丟失及帶來一些其它不必要 的麻煩。
發明內容
為了解決上述公知技術中的問題與缺陷，本發明的目的在于提供一種網 絡存儲系統的存儲空間不足的預警系統及方法，實現存儲空間不足的及時、 有效預警。
因此，本發明所提供的一種網絡存儲系統的存儲空間不足預警方法，包 含以下步驟在分派用戶的存儲空間時，依照當前系統的運行狀態預先設定 一時間報警閾值；依照向存儲空間的數據寫入速度、系統的當前空閑存儲器、 以及系統的高速緩沖存儲器(cache)中暫緩存入臟數據(dirty data)總量以 及存儲空間的當前剩余空間，預估寫入數據完全占據當前剩余空間的時間； 對比預估時間值與時間報警閾值的大小；以及當預估時間值小于時間報警閾 值時發送一報警信息。
此外，本發明還可以包含存儲空間的自動擴容步驟，以在系統的可用空 間達到設定閾值時，按照步長對存儲空間進行擴展。如上所述的網絡存儲系 統的存儲空間不足預警方法，還包含預先設定該存儲空間的自動擴容的步 驟。
如上所述的網絡存儲系統的存儲空間不足預警方法，其中當該當前剩余 空間達到一預設擴容閾值時，依照步長進行該當前剩余空間的擴展。
如上所述的網絡存儲系統的存儲空間不足預警方法，其中在擴展該當前 剩余空間時每次增加的容量以百兆(M)為單位。
本發明通過對系統運行情況的實時監測，動態設定報警閾值，進而可及 時有效地做出報警提示，使得管理員在存在足夠時間的前提下對空間不足的 問題進行相應處理，避免寫入數據的丟失，保證系統的穩定運行。或者，通 過增加自動擴容機制，系統可在沒有收到及時報警反饋時，自動擴展用戶的 存儲空間，以保證用戶對此存儲空間的不間斷訪問，以及增強存儲空間的有 效管理。
圖1為本發明的網絡存儲系統的存儲空間不足的預警方法步驟流程圖。
其中，附圖標記說明如下
步驟102預先設置時間報警閾值
步驟104正常運行并監控系統
步驟106達到報警閾值？
步驟108按照預先設置發送報警信息
步驟IIO預先設置擴容？
步驟112達到擴容閾值？
步驟114按照步長執行空間擴展
步驟116記錄發生事件于日志中
步驟118繼續運行并監控系統狀態
具體實施例方式
有關本發明的特征與實際操作，配合附圖作最優選實施例詳細說明如下。
請參考圖1，圖中為本發明的網絡存儲系統的存儲空間不足的預警方法 步驟流程圖。
如圖1所示，首先在為用戶分派存儲空間時，在步驟102預先設定報警 閾值，這里報警閾值定義為一時間概念的閾值，即按照當前系統的運行狀態， 以經過多久后系統的可用空間將被耗盡的時間概念來設置報警閾值。這里報 警閾值可由系統管理員按照其經驗或推薦值進行預先設置。
在設置好時間報警閾值之后，在步驟104系統正常運行并實時進行監控， 以依照系統當前運行狀態獲得當前可用空間所需的耗盡時間。由于現有軟硬 件結構大量引入緩存(cache)機制，因此通常某個輸入/輸出操作的瞬時性 能并不能夠反映系統運行速度的一般情況，進而在預估當前可用空間的耗盡 時間時，需要參考如下信息最近一段時間內系統所接收到的寫入請求數據 量，即每次向存儲空間寫入數據時，以此時間內的數據寫入量獲得數據寫入 的速度，這里關于時間段的選擇會依照系統硬件速度及軟件情況進行調整， 一般范圍界定應當以分鐘為單位；當前系統的空閑存儲器；系統的高速緩沖 存儲器(cache)中所有的暫緩存入臟數據(dirty data)總量；以及用戶當前 可用存儲空間等。
這里，暫緩存入臟數據指在操作(文件)系統中，被暫時保存在高速緩 沖存儲器中尚未來得及被刷新(寫入)到存儲設備的數據信息。此部分數據并非由于正確性或多次更改而被稱為"臟數據"，而是由于被系統高速緩沖存 儲器策略所延緩，因此造成磁盤上的信息與存儲器中信息的暫時不一致。因 此根據上述信息，綜合預估出向存儲空間的當前可用空間全部寫入數據需花 費的時間，即當前可用空間被耗盡需要經歷的時間。
在執行向存儲空間寫入數據的動作時，判斷當前剩余空間會對系統性能 造成一定的影響，因此結合判斷操作于文件系統層(例如網絡附接存儲器) 或者區塊設備層(例如存儲器局域網絡)。由于判斷運算均執行于中央處理 器與存儲器之間，并且隨后的寫入動作位于速度較慢的實體設備層，因此納秒級的判斷運算會被毫秒級的輸入/輸出操作所淡化，進而對系統性能的影響 非常小。
同時系統依照獲得的預估時間，在步驟106對比其與時間報警閾值的大 小，以判斷預估時間是否小于報警閾值。當預估時間沒有達到報警閾值時， 則系統仍正常運行；否則，在步驟108按照預先設置自動發送報警信息給管 理員，例如發送電子郵件或者在管理界面上給出醒目提示。因此，管理員在 收到報警信息后可以按照當前情況采取相應的處理措施，例如提醒用戶空間 將要耗盡，或者手動為用戶擴展空間。
優選的是，可預先設定存儲空間的自動擴容機制。若管理員未能及時做 出反應，造成剩余存儲空間的進一步減少時，在步驟110判斷系統是否設置 有自動擴容機制。若設置有空間自動擴容機制，則在步驟112接著判斷剩余 可用空間是否達到空間的擴容閾值，若達到擴容閾值則按照步長執行擴容， 以保證用戶對此存儲空間的不間斷訪問；否則，繼續運行系統并不斷進行判 斷，直至可用空間達到設置的擴容閾值。這里，執行空間擴展的步長可由管 理員設定，也可由系統依照當前運行狀況自動判定，并且每次執行擴容時增 加的容量，通常采用百兆(M)為單位，進而既能保證有足夠的空間供用戶 使用，又不會造成過多的空間浪費。
在擴容之后，可在步驟116記錄發生事件于日志中，在上述判斷沒有預 設自動擴容機制的步驟之后，則直接前進至步驟116,記錄發生事件于日志 中。然后，在步驟118系統繼續運行并實時地監控其運行狀態。
雖然本發明以前述的優選實施方式公開如上，然而其并非用以限制本發 明。本領域的技術人員應當意識到在不脫離本發明所附的權利要求所公開的本發明的范圍和精神的情況下，所作的更更與修飾，均屬本發明的專利保護范圍。關于本發明所界定的保護范圍請參考所附的權利要求書。
權利要求
1.一種網絡存儲系統的存儲空間不足預警方法，該方法包含以下步驟在分派用戶的存儲空間時，依照當前系統的運行狀態預先設定一時間報警閾值；依據向該存儲空間的數據寫入速度、該系統的當前空閑存儲器、以及該系統的高速緩沖存儲器中暫緩存入臟數據總量以及該存儲空間的當前剩余空間，預估寫入數據完全占據該當前剩余空間的時間；對比該預估時間值與該時間報警閾值的大小；以及當該預估時間值小于該時間報警閾值時發送一報警信息。
2. 如權利要求1所述的網絡存儲系統的存儲空間不足預警方法，還包含 預先設定該存儲空間的自動擴容的步驟。
3. 如權利要求2所述的網絡存儲系統的存儲空間不足預警方法，其中當 該當前剩余空間達到一預設擴容閾值時，依照步長進行該當前剩余空間的擴 展。
4. 如權利要求3所述的網絡存儲系統的存儲空間不足預警方法，其中在 擴展該當前剩余空間時每次增加的容量以百兆為單位。
全文摘要
本發明提供一種網絡存儲系統的存儲空間不足預警方法，其包含以下步驟在分派用戶的存儲空間時，依照當前系統的運行狀態預先設定一時間報警閾值；依照向存儲空間的數據寫入速度、系統的當前空閑存儲器、以及系統的高速緩沖存儲器中暫緩存入臟數據(dirtydata)總量以及存儲空間的當前剩余空間，預估寫入數據完全占據當前剩余空間的時間；對比預估時間值與時間報警閾值的大小；以及當預估時間值小于時間報警閾值時發送一報警信息。本發明通過設定時間概念的報警閾值，可實現不足存儲空間的及時預警，增強存儲空間的有效管理。
文檔編號G06F11/30GK101201783SQ20061016469
公開日2008年6月18日 申請日期2006年12月14日 優先權日2006年12月14日
發明者劉文涵, 磊 李, 郭建鋒, 陳玄同 申請人:英業達股份有限公司