[发明专利]一种磁盘阵列的数据重建方法

摘要

一种磁盘阵列的数据重建方法，属于计算机数据存储方法，解决现有的磁盘阵列数据重建方法需要时间过多、影响存储系统的读写性能和可靠性的问题。本发明磁盘阵列上设置主控模块、读写处理模块和重建模块，包括初始化、日志位图表更新、基于日志的重建和结束步骤。本发明通过实时监控磁盘阵列的磁盘空间使用情况来指导数据重建过程，重建未被访问的空间时只需向新加入磁盘中相应的数据块内全部写入0，大大减少了重建带来的物理磁盘访问次数，加快了重建速度并且减少用户访问响应时间；本发明并未改变重建流程或磁盘阵列数据分布方式，可以很方便地优化各种传统的磁盘阵列重建方法，适用于构造具有高性能，高可用性和高可靠性的存储系统。

主权项

1.一种磁盘阵列的数据重建方法，磁盘阵列上设置主控模块、读写处理模块和重建模块，包括初始化、日志位图表更新、基于日志的重建和结束步骤；其特征在于：(1)初始化步骤，顺序进行下述过程：(1.1)根据用户指令，打开已有磁盘阵列或创建新磁盘阵列；(1.2)主控模块创建该磁盘阵列的日志位图表，日志位图表的每一位对应磁盘阵列的一个条带；(1.3)主控模块判断该磁盘阵列是否为创建的新磁盘阵列，是则转过程(1.4)，否则转过程(1.5)；(1.4)主控模块将其日志位图表中所有位均初始化为0，且将磁盘阵列中所有成员磁盘上的数据块全部初始化为0，进行步骤(2)；(1.5)主控模块读取存放于该磁盘阵列成员磁盘超级块中的日志位图表信息到内存中以便对其实时修改，进行步骤(2)；(2)日志位图表更新步骤，进行下述过程：(2.1)该磁盘阵列等待上层命令，并判断其是否为写请求，是则转过程(2.2)，否则转过程(2.4)；(2.2)接收到写请求，读写处理模块将该写请求所对应磁盘阵列的条带在日志位图表中对应的位更新为1，标明该条带已被访问过；(2.3)读写处理模块将该写请求发向底层磁盘设备，将写请求的数据写入磁盘阵列成员磁盘的正确位置，转过程(2.1)；(2.4)接收到读请求，读写处理模块将该读请求发向底层磁盘设备，从磁盘阵列成员磁盘的正确位置读取数据，转过程(2.1)；(3)基于日志的重建步骤，当主控模块发现磁盘阵列成员磁盘出现故障时，进行下述过程：(3.1)重建模块判断磁盘阵列某一条带在日志位图表中对应的位是否为0，是则转过程(3.2)，否则转过程(3.3)；(3.2)该条带从未被访问过，向新加入的替换磁盘中位于该条带的数据块内全部写入0，转过程(3.4)；(3.3)该条带已被访问过，读取所有工作盘上位于该条带的数据块，计算校验后将结果写入新加入的替换磁盘中位于该条带的数据块内，转过程(3.4)；(3.4)重复执行(3.1)-(3.3)，直至磁盘阵列上所有条带都重建完毕；(4)结束步骤，当用户发出指令关闭磁盘阵列时，进行下述过程：(4.1)关闭磁盘阵列之前，主控模块将日志位图表保存到磁盘阵列各成员磁盘的超级块中；(4.2)关闭该磁盘阵列设备，释放相关的资源。