[发明专利]一种独立冗余磁盘阵列的重建方法

说明书

技术领域

本申请涉及计算机存储技术领域，特别涉及独立冗余磁盘阵列（RedundantArray ofIndependent Disks，RAID）技术，尤其涉及一种独立冗余磁盘阵列的重建方法。

背景技术

RAID是一种把多块独立的磁盘按不同的方式组合起来形成一个磁盘组（逻辑磁盘），从而提供比单个磁盘更高的存储性能和提供数据冗余保护的技术。RAID技术的原理，就是把数据和相对应的奇偶校验信息存储到组成RAID系统的各个磁盘上，并且奇偶校验信息和相对应的数据分别存储于不同的磁盘上。当RAID系统的一个磁盘数据发生损坏后，利用剩下的数据和相应的奇偶校验信息去恢复被损坏的数据。作为网络存储系统的基础和关键部件，RAID以其快速、海量和高可靠性的特点而著称。RAID技术出现后，在工业、军事、教育等各个领域的应用需求十分广泛，对RAID技术的研究也一直是行业热点。

组成磁盘阵列的不同方式称为RAID级别（RAID Levels）。比如常见的RAID级别有RAID0，RAID1，RAID5，RAID6等。不同的RAID级别提供不同的数据保护方案。

以4块磁盘组成的RAID5为例，只允许有一块硬盘出现故障，一块磁盘出现故障时，RAID5就不具备数据冗余保护功能了，所以出现故障盘时需要尽快更换。当更换故障硬盘后，磁盘控制器会利用正常磁盘上的数据及奇偶校验进行计算，将计算的结果写入更换后的新磁盘上，这个过程叫做RAID的重建。

重建的目的是为了让RAID重新具有数据冗余保护功能。在出现RAID的磁盘故障时，磁盘阵列厂商普遍使用热备盘技术来实现RAID的自动重建。热备盘技术，简单来说，就是在创建RAID系统时，为该RAID指定一块磁盘作为热备盘，当RAID系统的某块成员磁盘发生故障时，热备盘能够自动替换故障磁盘，触发RAID重建。顾名思义，“热”备盘在替换故障磁盘时，不需要中断RAID系统上的读写业务，即RAID系统重建时，仍然可以进行对该RAID系统进行读写操作。

现有技术中，当上层的输入输出（IO）请求不能被RAID系统的某个成员盘响应时，一般都会认为该成员盘已经失效，RAID系统会自动启动重建过程。RAID系统的重建操作开销大、周期长，影响正常的数据IO的性能，并且一般在重建期间，如果有另外的磁盘失效，RAID系统会直接崩溃，进而让RAID系统非常脆弱，因此应当尽量避免启动重建操作。

发明内容

本申请提供了一种RAID的重建方法，可以尽可能减少进行RAID重建的几率。

本申请实施例提供的一种RAID的重建方法，包括：

A、RAID系统的控制器发现该RAID系统中的第一磁盘无法响应IO操作，单独关闭第一磁盘的电源，并启动一预定时长的定时器；

B、在所述定时器计时期间，RAID系统进行正常读写操作，并记录在此期间发生过写操作的所有条带号；

C、所述定时器超时，开启第一磁盘的电源，给第一磁盘上电；

D、第一磁盘上电之后，对第一磁盘做进行读写测试操作；

E、判断第一磁盘是否读写正常，若是，执行F，否则执行步骤G；

F、根据第一磁盘断电期间记录的发生过写操作的所有条带号，恢复第一磁盘对应条带中数据，恢复完毕后结束本流程；

G、将第一磁盘标记为坏盘，将作为热备盘的第二磁盘替换第一磁盘，根据RAID系统中其他磁盘的数据及奇偶校验进行计算，将计算的结果写入所述第二磁盘中。

较佳地，所述读写测试操作包括：

D1、检查第一磁盘是否在线且已经被驱动加载到操作系统中，如果不在线则第一磁盘是坏盘；如果在线继续执行步骤D2；

D2、对这个磁盘发送“TEST UNIT READY”这个SCSI命令检查磁盘是否准备好可以读写；如果不可以读写则磁盘是坏盘；如果可以执行步骤D3；

D3、把操作系统中记录的第一磁盘对应的RAID元数据写到该磁盘对应元数据的位置，如果写失败，则判定第一磁盘是坏盘，如果写成功继续执行步骤D4；

D4、对第一磁盘RAID元数据做读操作，如果读成功则第一磁盘确认为好盘，读失败则判定第一磁盘是坏盘。