[发明专利]一种实现RAID重构的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及磁盘存储技术，尤指一种实现磁盘冗余阵列(RAID)重构的方法及装置。

背景技术

存储系统是整个IT系统的基石，是IT技术赖以存在和发挥效能的基础平台。早先的存储形式是存储设备(通常是磁盘)与应用服务器其他硬件直接安装于同一个机箱之内，并且该存储设备是给本台应用服务器独占使用的。

磁盘冗余阵列(RAID，Redundant Array of Inexpensive Disks)技术将一个个单独的磁盘以不同的组合方式形成一个逻辑硬盘，从而提高了磁盘读取的性能和数据的安全性，其中，不同的组合方式用RAID级别来标识。RAID技术经过不断的发展，现在已拥有了从RAID0到RAID5等6种标准级别的RAID级别。另外，还有RAID6、RAID7、RAID10(RAID1与RAID0的组合)、RAID01(RAID0与RAID1的组合)、RAID30(RAID3与RAID0的组合)、RAID50(RAID0与RAID5的组合)等。不同RAID级别代表着不同的存储性能、数据安全性和存储成本。

RAID磁盘阵列出现异常的原因有很多，突然断电、重构RAID、磁盘顺序混乱、误删除、误格式化、误分区、病毒损坏、硬盘出现坏道或损坏等情况都可能导致RAID信息的异常。

硬盘坏道是指无法被正确读、写的磁盘扇区。一个扇区能存储512Bytes的数据，如果在某个扇区中有任何一个字节不能被正确读写，就会被硬盘标识为“坏扇区”。这些“坏扇区”往往是因为碟片自身的读写缺陷造成的，因此是无法被修复的，这就是传统意义上所说的“物理坏道”。

就目前的制造工艺而言，盘片在生产的时候不可能做到完美无瑕，如果真要做到每一张碟片都没有任何坏道的话，那么硬盘的制造成本将非常的高。为此硬盘厂家采用了一个较为睿智的办法来屏蔽坏道，那就是采用永久缺陷表(P-list)的方式来记录坏道的位置，并将其进行屏蔽。

硬盘厂家在硬盘出厂前会将硬盘进行低级格式化，并在低级格式化的过程中把所有的坏道的位置记录到P-list中。当硬盘正常工作时，可以跳过这些无法正常工作的部分，让用户永远都不会察觉它们的存在。这样一来，用户在分区、格式化或检查刚购买的新硬盘时，不会发现有坏道的存在。P-list只是在硬盘生成的过程中形成的，因此只有硬盘厂家才有权限进行修改，普通用户是很难对其进行修改和查看的。

重新映射磁盘扇区(HD Tune)是硬盘出厂就已经预留的冗余扇区，会用来自动替换检测中出现的坏扇区，以保证硬盘的正常运行。

随着硬盘容量的不断提升，硬盘厂家也提供了一部分备用的硬盘空间作为备份，一旦用户在使用过程中有新的坏扇区出现，那么就用备用扇区进行自动替换，并将有问题的扇区及其替换情况记录在G-list中，这样就可以避免下次读写时再次使用到这部分的磁盘空间。当然，硬盘的备用扇区也都是有一定容量的，当备用扇区全部用完时，硬盘坏道就会产生了。

在RAID机制容忍硬盘损坏的范围内，及时发现并用同一规格的硬盘把坏盘进行替换，RAID将会自动重构，信息数据不受影响。如果硬盘损坏数量超出容忍范围，磁盘冗余阵列便会失效，可以通过RAID控制台将失效的最后一块硬盘强制上线(forceonline)，成功后，依次将损坏硬盘换掉；如果不成功就必须对磁盘进行重构。

其中，磁盘重构是指：在某一磁盘(导致RAID重构的故障磁盘)出现故障之后，可以利用RAID组中剩余磁盘上的内容恢复导致RAID重构的故障磁盘的内容并将回复的内容写到一个空闲磁盘中。但是，一旦RAID组中剩余磁盘中也有坏扇区时，就会导致无法恢复导致RAID重构的故障磁盘与RAID组中剩余磁盘中坏扇区的位置相同的扇区上的数据。由于硬盘故障多数为少量区块的扇区故障引起，因少数扇区错误导致磁盘重构失效相对概率较高，而少量扇区的错误导致整个磁盘被踢出RAID成员，造成RAID失效，整个RAID上的所有数据丢失无法访问。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种实现RAID重构的方法及装置，能够提高RAID重构的效率。

为了达到本发明目的，本发明提供了一种实现RAID重构的方法，在故障磁盘导致RAID重构的过程中，包括：

识别出RAID组中的磁盘存在坏扇区，锁定与该坏扇区的位置相同的RAID组中的除该坏扇区所在磁盘之外的其它磁盘的扇区和导致RAID重构的故障磁盘的扇区；

分别获取锁定的其它磁盘的扇区中的第一数据和与锁定的故障磁盘的扇区中的第二数据；