[发明专利]一种基于RAID条带写优化方法

说明书

本发明公开了一种基于RAID条带写优化方法，包括准备步骤和写数据步骤；所述准备步骤包括对磁盘阵列按照条带进行划分，对划分后的条带再按照磁盘分块划分，以条带为单位建立写缓存；所述写数据步骤包括判断当前磁盘阵列状态，根据磁盘阵列状态执行相应步骤；如磁盘阵列状态正常则执行写入步骤，否则返回磁盘阵列状态异常；如执行写入步骤时写入成功则结束流程，执行写入步骤时写入不成功，则执行写入不成功步骤。通过上述方式，本发明提高了写的速率，缩小了io时延，又保证了数据的一致性，大大提高了存储系统的性能和数据安全性。

技术领域

本发明涉及数据存储技术领域，特别是涉及一种基于RAID条带写优化方法。

背景技术

RAID，全称Redundant Arrays of Independent Disks，中文名磁盘阵列，是独立磁盘构成的具有冗余能力的阵列。磁盘阵列是由很多块独立的磁盘，组合成一个容量巨大的磁盘组，利用个别磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘系统效能。利用这项技术，将数据切割成许多区段，分别存放在各个硬盘上。磁盘阵列还能利用同位检查(ParityCheck)的观念，在数组中任意一个硬盘故障时，仍可读出数据，在数据重构时，将数据经计算后重新置入新硬盘中。

在云计算数据中心中，数据存储的性能和数据的一致性是重要指标。为了保证写数据的一致性，写条带时各分块互相等待，等所有分块都成功才结束条带的写操作；如果有分块出错则该分块进行重试操作等。由于数据的一致性和正确性是存储系统的核心问题，存储系统使用大量资源和方法来保证写数据的一致性，甚至牺牲存储系统得性能，而要提高写数据性能，可能又无法更好的保证数据一致性。写数据一致性的复杂度以及与提高写性能之间互相影响，无法兼顾。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种基于RAID条带写优化方法，能够在保证数据一致性的同时，优化系统读io的时延和速度，大大提高存储系统的性能。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种基于RAID条带写优化方法，包括准备步骤和写数据步骤；所述准备步骤包括对磁盘阵列按照条带进行划分，对划分后的条带再按照磁盘分块划分，以条带为单位建立写缓存，将条带缓存以条带号进行散列，存储在散列表里，此缓存为非易失性缓存；所述写数据步骤包括判断当前磁盘阵列状态，根据磁盘阵列状态执行相应步骤；如磁盘阵列状态正常则执行写入步骤，否则返回磁盘阵列状态异常；如执行写入步骤时写入成功则结束流程，执行写入步骤时写入不成功，则执行写入不成功步骤。

进一步，所述写数据步骤中判断当前磁盘阵列状态，根据磁盘阵列状态执行相应步骤具体包括以下步骤：

A1、查询磁盘阵列是否处于降级、离线故障状态，磁盘阵列是否处于重构状态，如果均否执行A2，否则执行A4；

A2、判断成员盘是否有慢盘、坏盘，条带是否有坏块，如果均否执行A3，否则执行A4；

A3、执行写入步骤，将数据放入缓存并返回写成功，流程结束；

A4、根据相应的写条带处理流程处理，返回磁盘阵列状态异常。

进一步，所述写入步骤包括将数据写入到写缓存，以条带为事务组各磁盘分块为子事务进行写入，具体包括以下步骤：

B1、对每个条带建立事务组，条带中每个磁盘分块是一个子事务；

B2、执行条带的事务组，并同时执行各子事务；

B3、如果所有事务执行成功，则事务组执行成功，结束子事务及事务组，删除写缓存中该条带缓存；

B4、如果事务执行不成功，则记录下该事务组以及执行失败的子事务。