[发明专利]硬盘光盘数据互备系统及方法

说明书

本发明提供了一种硬盘光盘数据互备系统及方法，该系统包括控制器、硬盘以及光盘组，所述硬盘为单个物理硬盘或由多个物理硬盘构成的磁盘阵列，所述光盘组包括多张光盘，所述硬盘与所述光盘组之间具有供二者相互读写数据的数据通道，所述硬盘上包含至少一个供用户在线进行读写的文件卷，所述硬盘文件卷包含一个文件目录树；所述控制器用于将硬盘上的文件卷备份到光盘中，以及将光盘中的数据恢复到硬盘，在硬盘中重构完整的文件卷。本发明充分考虑光盘和硬盘具有不同的容量、寿命、数据失效和存取行为，实现硬盘和光盘高效、可靠地相互备份，兼顾数据日常数据的存取性能和长期的可靠性和可信性。

技术领域

本发明属于计算机数据存储技术领域，具体涉及一种硬盘光盘数据互备系统及方法。

背景技术

大数据时代数据是重要的生产要素，因此需要一种能够廉价、方便、可靠、可信地长期保存海量数据的存储设备、系统和机制。光盘是一种适合廉价长期可信存储数据的存储介质。在无需特殊保存环境要求的情况下，蓝光光盘能够可靠地保存数据长达50年，玻璃光盘能够保存数据超过数千年。光盘是由毫米级别的塑料片和微米级别的膜涂层构成，其基础材料成本较低，在大量生产的情况下，光盘的成本可以降到很低。目前常用的蓝光光盘的容量为25GB、50GB、100GB等。容量为500GB的蓝光光盘也在逐渐进入消费者市场。

当前单张光盘容量和性能仍然有限，远低于主流到磁盘和固态盘(统一简称为硬盘)。但是高性能硬盘具有五年左右的寿命，平时也会因为扇区失效导致部分数据丢失的可能。传统上可以通过磁盘阵列方法，在多个硬盘之间构建冗余组，保证在少量扇区或者硬盘失效时，能够保证数据可用性。但是当硬盘接近其寿命时，磁盘阵列内的硬盘可能会同时失效，导致数据不可恢复。

因此为了兼顾数据日常的存取性能和长期的可靠性，可以让硬盘和光盘相互备份。硬盘数据定期刻录到光盘上保证可靠性和可行性。硬盘仍然为前端应用提供在线存储服务，仅当硬盘数据丢失时，可以从光盘上恢复。更为重要的是，当硬盘需要换代时，可以把光盘数据整体恢复到新硬盘中，保证数据长期可信保存。

但是目前单张光盘容量远远小于硬盘，因此需要把硬盘上大的数据集合理地分割，从而刻录到一系列光盘上。在需要时，能够通过目录和文件名定位到物理光盘及其内部的位置。

为了更好地利用光盘在长期数据保存方面的优势，同时保证存储系统整体在线存储的性能，提出一种硬盘光盘数据互备系统及其方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硬盘光盘数据互备系统及方法，旨在用于充分利用光盘和硬盘寿命、数据失效和存取行为的差异，实现硬盘和光盘高效地互为数据备份，保证数据长期可靠、可信存储。

本发明是这样实现的：

一方面，本发明提供一种硬盘光盘数据互备系统，包括控制器、硬盘以及光盘组，所述硬盘为单个物理硬盘或由多个物理硬盘构成的磁盘阵列，所述光盘组包括多张光盘，所述硬盘与所述光盘组之间具有供二者相互读写数据的数据通道，所述硬盘上包含至少一个供用户在线进行读写的文件卷，每个所述文件卷包含一个文件目录树，所述文件目录树最上层具有唯一的根结点，其内部文件或者目录具有名称和从根开始的绝对路径，所述绝对路径加上名称构成该文件或者目录的绝对名称，各绝对名称在所属文件卷内是唯一的；所述控制器用于将硬盘上的文件卷备份到光盘中，以及将光盘中的数据恢复到硬盘，在硬盘中重构完整的文件卷。

另一方面，本发明提供一种硬盘光盘数据互备方法，基于上述的硬盘光盘数据互备系统，该方法包括：

将硬盘文件卷中的数据备份到光盘中，备份过程中，根据光盘容量，依据文件卷分割策略把整个文件卷或者更新文件卷分成一个或者多个子文件卷，每个子文件卷刻录到一张光盘中；

当硬盘文件卷有文件不能访问时，从相应光盘中读取数据恢复至硬盘；

如果硬盘整体失效，在更换新硬盘之后，把全部光盘数据整体恢复到新硬盘中。