[发明专利]用于重新定位数据的方法、数据存储系统和介质

说明书

用于重新定位被存储在寿命终止源存储驱动器中的数据的技术，其通过以循环方式在存储驱动器组中的健康存储驱动器的集合内选择个体存储驱动器并且从每个选择的存储驱动器标识个体目的地驱动器区段，来标识与被定位在源存储驱动器中的驱动器区段对应的个体目的地驱动器区段。对应的目的地驱动器区段替换被定位在源存储驱动器中的驱动器区段，并且被用于存储从被定位在源存储驱动器中的驱动器区段被复制的数据。数据从被定位在源存储驱动器中的多个驱动器区段的集合被并行复制到对应的目的地驱动器区段被定位于的存储驱动器上，多个驱动器区段的集合基于针对健康存储驱动器的集合中的每个存储驱动器被确定的当前总输入/输出负载被选择。

技术领域

本公开内容总体上涉及提供RAID(独立磁盘冗余阵列)技术的智能数据存储系统，并且更具体地涉及用于在使用映射RAID技术的数据存储系统中基于存储驱动器负载来重新定位来自寿命终止存储驱动器的数据。

背景技术

数据存储系统是硬件和软件的布置，其通常包括被耦合至非易失性数据存储设备(诸如磁盘驱动器、电子闪存驱动器和/或光学驱动器)的多个存储处理器。存储处理器服务托管从主机被接收的I/O操作。接收的I/O操作指定将要被写入、读取、创建或者删除的一个或多个存储对象(诸如，逻辑磁盘或者“LUN”)。存储处理器运行软件，该软件管理接收的I/O操作，并且执行各种数据处理任务以组织和保护从主机被接收并且被存储在非易失性数据存储设备上的主机数据。

一些现有数据存储系统已经提供了RAID(独立磁盘冗余阵列)技术。RAID是将多个物理驱动器组合到单个逻辑单元中以提供数据冗余和/或性能改进的数据存储虚拟化/保护技术。被写入到逻辑单元的数据可以按照若干方式中的一种方式而跨驱动器被分布，被称为RAID水平，其取决于需要的冗余和性能水平。一些RAID水平采用数据条带化(“条带化”)以改进性能。一般地，条带化包括将接收的主机数据分段为逻辑顺序的块(例如，逻辑存储对象的地址空间中的顺序块)，并且继而将被写入到块的逻辑顺序中的连续块中的数据存储到不同的驱动器上。跨不同的驱动器被存储的一系列连续逻辑顺序数据块可以被称为RAID“条带”。通过跨可以被同时访问的多个驱动器分散数据分段，可以增加总数据吞吐量。

一些RAID水平采用“奇偶校验”错误保护方案以提供容错。当使用奇偶校验保护时，在每个条带中维护一个或多个附加奇偶校验块。例如，可以维护针对条带的奇偶校验块，其为跨条带的数据块执行按位“异或”(XOR)操作的结果。当针对条带中的数据块的存储失败时，例如，由于驱动器故障，则可以通过跨剩余的数据块和奇偶校验块执行XOR操作来恢复丢失的数据块。

使用具有分布式奇偶校验错误保护的块水平条带化的RAID配置的一个示例是4D+1P(“四个数据加一个奇偶校验”)RAID-5。在4D+1P RAID-5中，每个条带包括4个数据块和一个奇偶校验信息块。在传统的4D+1P RAID-5磁盘组中，至少五个存储磁盘被用于存储数据和奇偶校验信息，从而使得四个数据块和用于每个条带的奇偶校验信息中的每一个可以被存储在不同的磁盘上。另外，在传统的RAID中，备用磁盘也被保持可用于处理磁盘故障。在磁盘中的一个磁盘发生故障的情况中，通过在每个条带的基础上对剩余数据块和奇偶校验信息执行XOR操作，被存储在故障磁盘上的数据可以被重建到备用磁盘上。4D+1P RAID-5一般被认为在单个磁盘故障的情况中防止数据丢失是有效的。然而，当两个或更多个磁盘同时故障时，数据可能丢失。

其他RAID配置即使在多个磁盘同时故障的事件中也可以提供数据保护。例如，4D+2P RAID-6提供具有在每个条带的基础上被提供的双分布式奇偶校验信息的条带化。由4D+2P RAID-6维护的双奇偶校验信息支持针对多达最多两个同时故障的驱动器的数据保护。