[发明专利]用于校验子生成以及数据恢复的方法和系统

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及校验子(syndrome)生成和数据恢复，更具体地，涉及PQ RAID校验子生成和数据恢复。

背景技术

随着大规模存储系统(例如光纤信道和吉比特以太网系统)的使用的增多，这些系统受到多个磁盘故障的影响也在增大。磁盘容量的迅速增长也延长了在磁盘故障情况下的磁盘恢复时间。在重建故障磁盘中存储的用户数据和奇偶校验码(parity)信息期间，所述延长的恢复时间增加了随后出现磁盘故障的可能性。另外，在导致数据丢失的磁盘故障后，由长时间未读取的数据所引起的潜在扇区故障可能阻碍数据恢复。在需要高度数据集成的阵列中使用较便宜的磁盘，例如ATA(高级技术配件)磁盘，也增加了出现这种磁盘故障的可能性。

人们已经开发出了可以从磁盘故障中恢复的RAID(独立磁盘冗余阵列)结构。典型地，在冗余磁盘上保持来自多个磁盘的数据的XOR(异或)。在磁盘故障的情况下，通过对未发生故障的磁盘上的数据进行XOR来重建故障磁盘上的数据。将重建的数据写入备用磁盘。然而，如果在重建完成前第二个磁盘出现故障，则数据将会丢失。最多能防止一个磁盘的数据丢失的传统磁盘阵列在数据恢复方面是有欠缺的，尤其是对于大规模存储系统而言更是如此。

附图说明

在附图中示例性地而非限制性地示出了本发明，其中，相同的参考标号指示相同的单元。

图1是示出可以从多个磁盘故障中恢复的系统的框图。

图2是迦罗华域(Galois Field)的示例性值的表格。

图3是示出根据本发明的实施例的系统的框图。

图4是示出根据本发明的实施例的方法的流程图。

具体实施方式

描述了用于校验子生成和数据恢复的系统和方法的实施例。在以下描述中，阐述了多个具体细节。然而，应当清楚，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实现。在其它示例中，没有详细示出公知的电路、结构和技术，以免混淆对本文描述的理解。

在本说明书中，所涉及的“一个实施例”或“实施例”表示结合该实施例所描述的特定的特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在本说明书的多处地方中出现的短语“一个实施例”或“实施例”不必都涉及相同的实施例。此外，特定的特征、结构和特性可以在一个或多个实施例中以适当的方式组合。

参考图1，其中的框图示出了可以从多个磁盘故障中恢复的系统100。系统100包括一个或多个用于存储数据的存储块(例如102-124)以及两个或多个用于存储奇偶校验码或校验子信息的存储块(例如130-144)。在一个实施例中，系统100是RAID(独立磁盘冗余阵列)系统。在一个实施例中，生成和存储了两个校验子：P校验子和Q校验子。通过对于条带(stripe)计算奇偶校验码来生成P校验子。通过使用迦罗华域乘法来生成Q校验子。用于数据恢复的再生方案同时使用了迦罗华域乘法和除法。

以下是用于为具有n个数据磁盘和两个校验磁盘的存储阵列生成P和Q的方程：

P=D0⊕D1⊕D2......⊕Dn-1]]>(方程1)