CN100403267C - 硬盘阵列重建程序中断接续处理方法及系统 - Google Patents
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Abstract
一种硬盘阵列重建程序中断接续处理方法及系统，搭配至硬盘阵列装置，提供重建程序中断接续处理功能；该系统至少包括中断点记录模块、中断点数据读取模块以及重建模块；本发明在重建过程中可逐步记录下已重建完成的区块的相关识别数据，并将记录下来的数据作为一组中断点数据，储放在永久性储存区，在该重建程序发生电力中断状况时可作为一组中断点数据，使电力恢复之后可从原先中断之处开始接续进行未完成的重建程序，因此本发明可在重建程序发生电力中断状况之后，更为快速有效地完成还原性的重建程序，增进了整体的网络系统管理效能。
Description
技术领域
本发明是关于一种计算机信息技术，特别是关于一种硬盘阵列重建程序中断接续处理方法及系统，可应用在硬盘阵列装置中，例如RAID(Redundant Array of Independent Disks)硬盘阵列装置，对该RAID硬盘阵列装置提供重建程序中断接续处理功能，该RAID硬盘阵列装置在进行重建程序(rebuild)时遭遇到不可预期的电力中断状况时，在后续进行还原性重建程序时，可从先前中断之处开始接续进行未完成的重建工作，不必重新从头开始进行整个的重建程序。
背景技术
阵列式硬盘系统(Redundant Array of Independent Disks，RAID)是一种具备多个实体硬盘单元的计算机数据储存装置，通常搭接至网络服务器，储存数量极为庞大的计算机网络数据。由于RAID硬盘阵列装置具备多个硬盘单元，因此可提供多任务化的计算机数据存取功能，提高整体的存取效率，也可提供多备份的储存功能，使计算机数据的储存具有更高的稳妥性。
实际应用上，RAID硬盘阵列装置中的多个硬盘单元通常会预先规划为主用硬盘单元和备用硬盘单元；其中主用硬盘单元即在正常状况下储存计算机数据；备用硬盘单元可在其中任何一个主用硬盘单元发生损毁状况时，立即用来进行重建程序(rebuild)，将发生损毁状况硬盘单元中原先储存的数据重建在备用硬盘单元上，服务器可从备用硬盘单元中读取到发生损毁状况硬盘单元中原先储存的数据。在具体实施上，RAID硬盘阵列装置采用名称为超区块(super block)的特定储存区，储放各个硬盘单元的相关属性及设定数据，例如包括哪个是主用硬盘单元和备用硬盘单元，哪个是发生损毁状况的硬盘单元，哪个是重建后的硬盘单元等。
然而，RAID硬盘阵列装置的重建过程中经常可能遭遇到不可预期的电力中断状况而被迫半途中止。在这种情况下，当服务器的电源重新恢复及开机后，若系统管理人员再重新激活重建程序，则重新激活后的重建程序会从头开始进行整个重建工作，而不是从先前中断之处开始接续进行未完成的重建工作。因此只要重建过程发生电力中断状况，将使已完成重建的部分前功尽弃。由于重建程序需要耗费极多的系统资源及处理时间，因此现有技术采用的重建功能显然会降低整体的系统管理效能。
发明内容
为克服上述现有技术的缺点，本发明的主要目的在于提供一种硬盘阵列重建程序中断接续处理方法及系统，可提供重建程序中断接续处理功能，RAID硬盘阵列装置在进行重建程序时若发生电力中断状况，可在后续进行还原重建程序时，从先前中断之处开始接续进行未完成的重建工作，不必重新从头开始进行整个的重建程序。
本发明的另一目的在于提供一种硬盘阵列重建程序中断接续处理方法及系统，可增进网络服务器整体的系统管理效能。
本发明的硬盘阵列重建程序中断接续处理方法及系统是应用在硬盘阵列装置，例如RAID(Redundant Array of Independent Disks)硬盘阵列装置，对该RAID硬盘阵列装置提供重建程序中断接续处理功能，该RAID硬盘阵列装置在进行重建程序(rebuild)时，若遭遇到不可预期的电力中断状况，可在后续进行还原重建程序时，从先前中断之处开始接续进行未完成的重建工作，不必重新从头开始进行整个的重建程序。
本发明的硬盘阵列重建程序中断接续处理方法至少包括：该硬盘阵列装置中的一个硬盘单元被用来进行重建程序时，逐步记录下该硬盘单元中已完成重建区块的相关识别数据，并将逐步记录下来的数据作为一组中断点数据，储放在永久性储存区，当该硬盘阵列装置发生电力中断状况时，令该永久性储存区保有该组中断点数据；若该硬盘单元在进行重建程序时遇到电力中断状况，则在恢复电力之后，读取该永久性储存区储放的中断点数据，判别出已完成重建区块及尚未完成重建的区块；以及依据该中断点数据执行还原重建程序，从尚未完成重建的区块开始，接续进行原先因中断状况未完成的重建工作。
本发明的硬盘阵列重建程序中断接续处理系统至少包括：中断点记录模块，可在该硬盘阵列装置中的一个硬盘单元被用来进行重建程序时，逐步记录下该硬盘单元中已完成重建区块的相关识别数据，并将逐步记录下来的数据作为一组中断点数据，储放于永久性储存区，在该硬盘阵列装置发生电力中断状况时，令该永久性储存区保存该组中断点数据；中断点数据读取模块，当该硬盘单元在进行重建程序时遇到电力中断状况并接着恢复电力之后，响应重建程序重启请求事件，读取该中断点记录模块所记录的中断点数据，判别出已完成重建的区块及尚未完成重建的区块；以及重建模块，可依据该中断点数据读取模块所读取出的中断点数据执行还原重建程序，从尚未完成重建的区块开始接续进行原先因中断状况未完成的重建工作。
本发明的硬盘阵列重建程序中断接续处理方法及系统在重建过程中可逐步记录下已重建完成区块的相关识别数据，例如已重建完成区块的编号，并将逐步记录下来的数据作为一组中断点数据，储放于永久性储存区，例如该硬盘阵列装置中的未发生损毁状况的硬盘单元上的超区块储存区，在该重建程序发生电力中断状况时可作为一组中断点数据，使电力恢复之后可从原先中断之处开始接续进行未完成的重建程序，不必如现有做法那样需要从头开始进行整个的重建程序。本发明可在重建程序发生电力中断状况之后，更为快速而有效率地完成还原性的重建程序，因此可增进整体的网络系统管理效能。
附图说明
图1是系统结构示意图，显示本发明的硬盘阵列重建程序中断接续处理系统的应用方式及其实体结构的对象导向组件模型；以及
图2是数据示意图，显示本发明的硬盘阵列重建程序中断接续处理系统所应用的RAID硬盘阵列装置中的各个硬盘单元上的超区块储存区。
具体实施方式
以下即配合附图，详细说明本发明的硬盘阵列重建程序中断接续处理方法及系统的实施例。
图1即显示本发明的硬盘阵列重建程序中断接续处理系统(如标号100所指的虚线框所包括的部分)的应用方式及其实体结构的对象导向组件模型(object-oriented component model)。如图所示，本发明的硬盘阵列重建程序中断接续处理系统100在实际应用上是搭配至硬盘阵列装置，例如RAID(Redundant Array of Independent Disks)硬盘阵列装置20；也就是整合到该RAID硬盘阵列装置20的硬盘阵列驱动单元30，且该硬盘阵列驱动单元30搭接到计算机平台10，例如是网络服务器。实际操作时，本发明的硬盘阵列重建程序中断接续处理系统100即可对该RAID硬盘阵列装置20提供重建程序中断接续处理功能，该RAID硬盘阵列装置20在进行重建程序(rebuild)时，若遭遇到不可预期的电力中断状况，可在该计算机平台10重新恢复电力及开机之后，或将RAID硬盘阵列装置20拆移到其它未发生电力中断的计算机平台(附图中未标出)上时，重新激活的重建程序从先前中断之处开始接续进行未完成的重建工作。
在图1所示的实施例中，假设该RAID硬盘阵列装置20具有5个硬盘单元21、22、23、24、25，其中硬盘单元21、22、23、24是作为主用硬盘单元，硬盘单元25则作为备用硬盘单元(注图1所示的实施例仅示范性地显示RAID硬盘阵列装置20具有5个硬盘单元，但实际应用上，RAID硬盘阵列装置20中的硬盘单元数量可能为更多而并无限制)。
如图1所示，本发明的硬盘阵列重建程序中断接续处理系统100的实体结构的对象导向组件模型(object-oriented component model)至少包括：(a)中断点记录模块110；(b)中断点数据读取模块120；以及(c)重建模块130。在具体实施上，本发明的硬盘阵列重建程序中断接续处理系统100例如可完全以计算机程序实现，并将此计算机程序例如以软件或轫体的附加模块(add-on module)方式整合到该计算机平台10的操作系统或整合到该硬盘阵列驱动单元30采用的驱动程序，借此提供所需的重建程序中断接续处理功能。
中断点记录模块110可在该RAID硬盘阵列装置20中的一个主用硬盘单元(21、22、23、或24)发生损毁状况时，利用备用硬盘单元25进行重建程序时被激活，逐步记录下该备用硬盘单元25中已重建完成区块的相关识别数据(也就是每当备用硬盘单元25上完成一个区块或一定数量区块的重建工作时，即响应地将这些已完成重建区块的编号记录下来)，并将逐步记录下来的数据作为一组中断点数据，储放在永久性储存区，例如储存在计算机平台10，或储存在RAID硬盘阵列装置20中未发生损毁状况的硬盘单元22、23、24、25中；其中最好是存放在RAID硬盘阵列装置20中未发生损毁状况的硬盘单元22、23、24、25中，因为这样做可将RAID硬盘阵列装置20拆移到其它未发生电力中断的计算机平台中(附图中未标出)进行还原重建程序，令其它计算机平台也可读取到中断点数据。若储存到未发生损毁状况的硬盘单元22、23、24、25中，则在具体实施上，如图2所示，此中断点记录模块110例如是将其所记录下的中断点数据(即已重建完成区块的编号)，写入到未发生损毁状况的硬盘单元22、23、24、25上特定的储存区，例如是RAID规范所定义的超区块(super block)储存区40。
中断点数据读取模块120可在该RAID硬盘阵列装置20在进行重建程序时，若遇到电力中断状况并接着重新开机之后，响应重建程序重启请求事件201，读取上述中断点记录模块120所记录的中断点数据，判别出已完成重建区块及尚未完成重建的区块。具体实施上，若中断点记录模块110是将中断点数据储放在如图2所示的未发生损毁状况的硬盘单元22、23、24、25上的超区块储存区40，则中断点数据读取模块120即可直接令硬盘阵列驱动单元30从超区块储存区40中读取出所需的中断点数据。
重建模块130可依据上述中断点数据读取模块120读取出的中断点数据，令硬盘阵列驱动单元30执行还原性的重建程序，从尚未完成重建的区块开始接续进行先前因中断状况未完成的重建工作。例如，若中断点数据显示已完成重建的最后一个区块的编号为31，则此还原重建程序即可首先从编号为32的区块开始进行重建工作。具体实施上，此重建模块130所执行的重建程序包括初始的高速缓存和写入缓冲区使用状态判断步骤，借此判断该RAID硬盘阵列装置20目前高速缓存和写入缓冲区使用状态是否为开启状态；若是，则在接续进行原先因电力中断状况未完成的重建程序前将其使用状态均切换成关闭状态，确保重建数据可确实地被写入到RAID硬盘阵列装置20中被用来重建的备用硬盘单元25；并在接续进行原先因电力中断状况未完成的重建程序完成之后，再将高速缓存和写入缓冲区使用状态恢复成原先的使用状态(即尚未接续进行原先因电力中断状况未完成的重建程序之前的状态)。
在以下应用实例中，假设RAID硬盘阵列装置20中，硬盘单元21、22、23、24为主用硬盘单元，硬盘单元25为备用硬盘单元；且假设主用硬盘单元21因发生损毁状况，令硬盘阵列驱动单元30对备用硬盘单元25进行重建程序，但该重建程序的进行过程中却因为遭遇到不可预期的电力中断状况被迫中止。
请同时参阅图1和图2，在上述假设状况下，当初始的重建程序开始进行之后，每当备用硬盘单元25上完成一个区块或一定数量的区块的重建工作时，中断点记录模块110即可响应地立即记录下这些已完成重建区块的相关识别数据，例如这些区块的编号；进而如图2所示将记录下来的区块编号数据，作为中断点数据储存到各个未发生损毁状况的硬盘单元22、23、24、25上的超区块储存区40。若此初始的重建程序未发生电力中断状况而顺利完成，则超区块储存区40中所储存的中断点数据在完成重建军之后被删除；反之，若发生不可预期的电力中断状况，则发生电力中断状况之前已完成重建区块的编号数据，即可保存在各个未发生损毁状况的硬盘单元22、23、24、25上的超区块储存区40。
当计算机平台10恢复电力及重新开机后(或RAID硬盘阵列装置20被拆移到其它未发生电力中断的计算机平台)，则本发明的硬盘阵列重建程序中断接续处理系统100中的中断点数据读取模块120，即可响应重建程序重启请求事件201，令硬盘阵列驱动单元30从未发生损毁状况的硬盘单元22、23、24、25上的超区块储存区40上，读取上述中断点记录模块120所记录的中断点数据(也就是已完成重建区块的编号数据)，判别出已完成重建的区块及尚未完成重建的区块，并将尚未完成重建区块的编号传送给重建模块130，令重建模块130响应地激活还原重建程序，重建其余尚未完成重建的所有区块。在实际执行重建程序之前，重建模块130会首先执行初始的高速缓存和写入缓冲区使用状态判断步骤，判断该RAID硬盘阵列装置20目前的高速缓存写入缓冲区使用状态是否为开启状态；若是，则将其使用状态均切换成关闭状态，确保重建数据可确实地被写入到RAID硬盘阵列装置20中被用来重建的备用硬盘单元25；并在重建程序完成之后，再将高速缓存和写入缓冲区的使用状态，恢复成原先的使用状态(即尚未接续进行原先因电力中断状况未完成的重建程序之前的状态)。实际执行重建程序时，假设中断点数据显示前次已完成重建的最后一个区块的编号为31，则此还原重建程序即可首先从编号为32的区块开始进行重建工作。
在上述还原重建程序中，中断点记录模块110也同样地将持续执行中断点记录功能，借以在此还原性重建过程中若又发生电力中断状况，则可用来再一次激活还原重建程序；依此类推，直至所有的区块均完成重建工作为止。
本发明的硬盘阵列重建程序中断接续处理方法至少包括下列步骤：首先，该硬盘阵列装置20中的一个硬盘单元被用来进行重建程序时，逐步记录下该硬盘单元中已完成重建区块的相关识别数据，并将逐步记录下来的数据作为一组中断点数据储放在永久性储存区，当该硬盘阵列装置20发生电力中断状况时，可令该永久性储存区保有该组中断点数据。
随后，若该硬盘单元在进行重建程序时遇到电力中断状况，则在恢复电力之后，读取该永久性储存区储放的中断点数据，判别出已完成重建区块及尚未完成重建的区块。
最后，依据该中断点数据执行还原重建程序，从尚未完成重建的区块开始接续进行原先因中断状况未完成的重建工作。
总而言之，本发明提供了一种新颖的硬盘阵列重建程序中断接续处理方法及系统，可搭配至硬盘阵列装置，提供重建程序中断接续处理功能；本发明在重建过程中可逐步记录下已重建完成区块的相关识别数据，例如已重建完成区块的编号，并将逐步记录下来的数据作为一组中断点数据储放在永久性储存区，例如该硬盘阵列装置中的各个未发生损毁状况的硬盘单元上的超区块储存区，在该重建程序发生电力中断状况时可作为一组中断点数据，使电力恢复之后可从原先中断之处开始接续进行未完成的重建程序，不必如现有法般那样，需要从头开始进行整个的重建程序。本发明可在重建程序发生电力中断状况之后，更为快速有效地完成还原性的重建程序，因此可增进整体的网络系统管理效能。
Claims (10)
1.一种硬盘阵列重建程序中断接续处理方法，应用在硬盘阵列装置，对该硬盘阵列装置提供重建程序中断接续处理功能，其特征在于，该硬盘阵列重建程序中断接续处理方法至少包括：
该硬盘阵列装置中的一个硬盘单元被用来进行重建程序时，逐步记录下该硬盘单元中已完成重建区块的相关识别数据，并将逐步记录下来的数据作为一组中断点数据，储放在永久性储存区，当该硬盘阵列装置发生电力中断状况时，令该永久性储存区保有该组中断点数据；
若该硬盘单元在进行重建程序时遇到电力中断状况，则在恢复电力之后，读取该永久性储存区储放的中断点数据，判别出已完成重建区块及尚未完成重建的区块；以及
依据该中断点数据执行还原重建程序，从尚未完成重建的区块开始，接续进行原先因电力中断状况未完成的重建程序。
2.如权利要求1所述的硬盘阵列重建程序中断接续处理方法，其特征在于，该硬盘阵列装置是RAID式的硬盘阵列装置。
3.如权利要求1所述的硬盘阵列重建程序中断接续处理方法，其特征在于，该永久性储存区是该硬盘阵列装置中的各个未发生损毁状况的硬盘单元上的超区块储存区。
4.如权利要求1所述的硬盘阵列重建程序中断接续处理方法，其特征在于，该中断点数据包括该硬盘单元中已完成重建的最后一个区块的编号。
5.如权利要求1所述的硬盘阵列重建程序中断接续处理方法，其特征在于，该还原重建程序包括初始的高速缓存和写入缓冲区使用状态判断步骤，借此判断该硬盘阵列装置目前的高速缓存和写入缓冲区使用状态是否为开启状态；若是，则在接续进行原先因电力中断状况未完成的重建程序前将其使用状态均切换成关闭状态；并在接续进行原先因电力中断状况未完成的重建程序完成之后，再将高速缓存和写入缓冲区使用状态恢复成尚未接续进行原先因电力中断状况未完成的重建程序之前的使用状态。
6.一种硬盘阵列重建程序中断接续处理系统，搭配至硬盘阵列装置，对该硬盘阵列装置提供重建程序中断接续处理功能，其特征在于，该硬盘阵列重建程序中断接续处理系统至少包括：
中断点记录模块，在该硬盘阵列装置中的一个硬盘单元被用来进行重建程序时，逐步记录下该硬盘单元中已完成重建区块的相关识别数据，并将逐步记录下来的数据作为一组中断点数据，储放于永久性储存区，在该硬盘阵列装置发生电力中断状况时，令该永久性储存区保存该组中断点数据；
中断点数据读取模块，当该硬盘单元在进行重建程序时遇到电力中断状况并接着恢复电力之后，响应重建程序重启请求事件，读取该中断点记录模块所记录的中断点数据，判别出已完成重建的区块及尚未完成重建的区块；以及
重建模块，依据该中断点数据读取模块所读取出的中断点数据执行还原重建程序，从尚未完成重建的区块开始接续进行原先因电力中断状况未完成的重建程序。
7.如权利要求6所述的硬盘阵列重建程序中断接续处理系统，其特征在于，该硬盘阵列装置为RAID式的硬盘阵列装置。
8.如权利要求6所述的硬盘阵列重建程序中断接续处理系统，其特征在于，该中断点记录模块用来储放中断点数据的永久性储存区，是该硬盘阵列装置中各个未发生损毁状况的硬盘单元上的超区块储存区。
9.如权利要求6所述的硬盘阵列重建程序中断接续处理系统，其特征在于，该中断点记录模块记录下的中断点数据包括该硬盘单元中已完成重建的最后一个区块的编号。
10.如权利要求6所述的硬盘阵列重建程序中断接续处理系统，其特征在于，该重建模块所执行的还原重建程序包括初始的高速缓存和写入缓冲区使用状态判断步骤，借此判断该硬盘阵列装置目前的高速缓存和写入缓冲区使用状态是否为开启状态；若是，则在接续进行原先因电力中断状况未完成的重建程序前将其使用状态均切换成关闭状态；并在接续进行原先因电力中断状况未完成的重建程序完成之后，再将高速缓存和写入缓冲区使用状态恢复成尚未接续进行原先因电力中断状况未完成的重建程序之前的使用状态。
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Effective date of registration: 20180507 Address after: Room 04, 7 / F, Kay Road Development Tower, 33 Mong Kok Road, Kowloon, Hongkong, China Patentee after: Fuyun Industrial Co., Ltd. Address before: Taipei City, Taiwan, China Patentee before: Inventec Corporation |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20180614 Address after: Pizhou City, Xuzhou City, Jiangsu, tie Fu Town Industrial Park Patentee after: Pizhou glill Electronic Technology Co., Ltd. Address before: Room 04, 7 / F, Kay Road Development Tower, 33 Mong Kok Road, Kowloon, Hongkong, China Patentee before: Fuyun Industrial Co., Ltd. |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20080716 Termination date: 20190725 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |