[发明专利]独立冗余磁盘阵列的重构方法及装置

说明书

技术领域

本发明实施例涉及通信技术，尤其涉及一种独立冗余磁盘阵列的重构方法及装置。

背景技术

随着计算机技术以及网络技术的高速发展，计算机自带的存储器逐渐难以满足存取速度快、存储容量大和成本低等诸多要求，于是发展出相对独立的存储系统。存储系统通常由存储服务器等存储设备组成，具有自己的接口和协议，通过同轴电缆、网线、光纤等方式与计算机主机连接，作为数据的存储中心为计算机主机提供存储服务。

独立磁盘冗余阵列（RAID，Redundant Array of Independent Disks）是把相同的数据存储在多个硬盘的不同的地方的方法，图1为RAID5的结构示意图，如图1所示，4个磁盘组成一个RAID5，将所有磁盘按照同等的逻辑区块地址(Logical Block Address，简称LBA)长度划分条带，该LBA长度称为分条深度；该磁盘组中每个磁盘取同一位置的条带组合在一起称为该RAID组的一个分条，如图1中D0、D1、D2、P1组合成一个RAID分条，将RAID组分条中的一个条带作为校验区，其它条带作为数据区，如图1中D0、D1、D2为数据区，P1为校验区，将上层应用下发的数据存储在数据区，将一个分条中所有作为数据区的条带间做异或（XOR）运算，运算数据作为该分条校验区数据记录，即：P1=D0 xor D1 xor D2。当四块磁盘中任意一块磁盘出现故障，可以通过将其它磁盘的数据读出来，全部进行XOR运算得到故障磁盘中的数据，例如，当第一块盘故障时，其上面的数据D0=D1 xor D2 xor P1；D3=D5 xor D4 xor P2，该过程称为RAID重构，再将重构出的数据写入另外一块空磁盘上，这样就保障了数据不丢失。

然而，随着存储技术的发展，单个磁盘的容量越来越大，但单盘性能提升较少，导致重构时间越来越长，在重构中RAID组中其它成员磁盘既要继续承担正常业务输入/输出（Input/Output，简称I/O)，又要承担额外的重构I/O，使磁盘压力较大，导致磁盘故障率较高。

发明内容

本发明实施例提供一种独立冗余磁盘阵列的重构方法及装置，用以提升RAID的重构效率，减轻RAID组中除故障磁盘以外的成员盘的IO压力，减少对正常业务IO的影响。

本发明第一方面，提供一种独立冗余磁盘阵列的重构方法，包括：

执行独立冗余磁盘阵列RAID中的故障磁盘上的数据到所述RAID中的备用磁盘的拷贝处理；

将降级数据写入所述备用磁盘，所述降级数据包括在所述RAID降级之后、所述拷贝处理完成之前，需要写入所述故障磁盘的数据。

在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述执行独立冗余磁盘阵列RAID中的故障磁盘上的数据到所述RAID中的备用磁盘上的拷贝处理之前，还包括：

对所述故障磁盘停止供电之后，再重新供电。

结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述将降级数据写入所述备用磁盘之前，还包括：

以所述故障磁盘的条带为单位，按照所述降级数据写入的时间顺序将所述降级数据记录在所述RAID中控制器的内存中；

所述降级数据写入所述备用磁盘，包括：

将所述内存中的降级数据按照所述条带的编号和所述降级数据写入的时间顺序写入所述备用磁盘。

根据第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述以所述故障磁盘的条带为单位，按照所述降级数据写入的时间顺序将所述降级数据记录在所述RAID中控制器的内存中，包括：

若确定第一数据需要写入所述故障磁盘中的第一条带，则判断所述内存中是否记录有所述第一条带的降级数据；

若是，则根据所述第一数据更新所述第一条带的降级数据；

若否，则判断所述拷贝处理是否完成；

若是，则将所述第一数据写入所述备用磁盘；

若否，则在所述内存中记录所述第一条带的编号和所述第一数据。

结合第一方面或第一方面的第一种至第三种可能的实现方式中任意一种，在第一方面的第四种可能的实现方式中，在执行所述拷贝处理的过程中，若确定在所述拷贝处理过程中所述故障磁盘中的第二条带中存在坏道，则读取所述RAID中除所述故障磁盘之外的成员磁盘中与所述第二条带组成分条的条带中的第二数据；

在所述第二数据之间执行异或运算，得到第三数据；

将所述第三数据写入所述备用磁盘。

本发明第二方面，提供一种独立冗余磁盘阵列的重构装置，包括：