[发明专利]用于为存储对象提供RAID数据保护的方法、系统和介质

说明书

一种在将存储驱动器组拆分成第一伙伴组和第二伙伴组时减少驱动器盘区分配变化的映射RAID系统。向第一伙伴组分配第一驱动器，并且然后从未分配驱动器向第一伙伴组分配附加驱动器，使得分配给第一伙伴组的每个驱动器具有所有未分配驱动器的最低移动计数。驱动器的移动计数表示在向第一伙伴组添加驱动器的情况下必须改变的驱动器盘区分配的计数。向第一伙伴组分配每个驱动器之后，驱动器的指示将从未分配驱动器列表中移除。用于第一伙伴组的RAID盘区条目的组包括指示位于第一伙伴组中的相对较高总数的驱动器盘区的RAID盘区条目。

技术领域

本公开总体上涉及提供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响应于向使用映射RAID技术的数据存储系统中的存储驱动器阵列添加存储驱动器，在将数据存储驱动器组拆分成伙伴组的同时，减少驱动器盘区分配变化的技术。

背景技术

数据存储系统是通常包括耦合到诸如磁盘驱动器、电子闪存驱动器和/或光驱动器等非易失性数据存储设备阵列的多个存储处理器的硬件和软件布置。存储处理器服务于从主机接收的主机I/O操作。接收的I/O操作指定要被写入、读取、创建或删除的一个或多个存储对象(例如，逻辑磁盘或“LUN”)。存储处理器运行管理所接收的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接收并且存储在非易失性数据存储设备上的主机数据的软件。

一些现有的数据存储系统已经提供了RAID(独立磁盘冗余阵列)技术。RAID是一种将多个物理驱动器组合为单个逻辑单元以提供数据冗余和/或性能改进的数据存储虚拟化/保护技术。取决于所需要的冗余级别和性能，数据可以以若干方式之一跨驱动器分布，被称为RAID级别。一些RAID级别采用数据条带化(“条带化”)来提高性能。通常，条带化涉及将接收的主机数据分段为逻辑顺序块(例如，逻辑存储对象的地址空间中的顺序块)，并且然后将写入逻辑块序列中的邻近块的数据存储到不同的驱动器中。跨不同驱动器存储的一系列邻近的逻辑顺序数据块可以被称为RAID“条带”。通过将数据段跨可以同时访问的多个驱动器分散，可以提高总数据吞吐量。

一些RAID级别采用“奇偶校验”错误保护机制来提供容错。当使用奇偶校验保护时，在每个条带中保持一个或多个附加奇偶校验块。例如，可以保持作为跨条带的数据块执行逐位“异或”(XOR)运算的结果的用于条带的奇偶校验块。当条带中的数据块的存储例如由于驱动器故障而故障时，丢失的数据块可以通过跨剩余的数据块和奇偶校验块执行XOR运算来恢复。

使用具有分布式奇偶校验错误保护的块级条带化的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，每个条带由4个数据块和奇偶校验信息块组成。在传统的4D+1P RAID-5磁盘组中，使用至少5个存储磁盘来存储数据和奇偶校验信息，使得每个条带的四个数据块中的每个数据块和奇偶校验信息可以存储在不同的磁盘上。另外，在传统RAID中，还保持备用磁盘可用于处理磁盘故障。在磁盘之一故障的情况下，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运算，可以将存储在故障磁盘上的数据重建到备用磁盘上。4D+1P RAID-5通常被认为可以在单个磁盘故障的情况下有效地防止数据丢失。但是，当两个或更多个磁盘同时故障时，数据可能会丢失。

即使在多个磁盘同时故障的情况下，其他RAID配置可以提供数据保护。例如，4D+2P RAID-6提供具有在每条带的基础上提供的双重分布式奇偶校验信息的条带化。由4D+2PRAID-6保持的双重奇偶校验信息最多可以为两个同时故障的驱动器实现数据保护。

发明内容