CN101192174A - 磁盘阵列装置容量扩充中断后恢复处理方法及系统 - Google Patents

Abstract

一种磁盘阵列装置容量扩充中断后恢复处理方法及系统，其应用于磁盘阵列装置，用于对该磁盘阵列装置提供容量扩充中断后恢复处理功能；其特点在于容量扩充程序进行过程中可逐步记录下原始的磁盘群组中已完成扩充的区块位址和新增的磁盘单元中已完成扩充的区块位址，并将此些逐步记录下来的数据作为一组中断点数据而储放于永久性储存区，使得重新开机可从先前中断开始连续地进行未完成的容量扩充程序，而不必从头开始重新进行整个的容量扩充程序。此特点可在容量扩充程序于发生异常中断状况，更为快速而有效率地完成原先未完成的容量扩充工作，因此可增进整体的网络系统管理效能。

Description

磁盘阵列装置容量扩充中断后恢复处理方法及系统

技术领域

本发明涉及一种电脑信息技术，特别是有关于一种磁盘阵列装置容量扩充中断后恢复处理方法及系统，其可应用于整合到磁盘阵列装置，例如为RAID(Redundant Array of Independent Disks)式的磁盘阵列装置，用于对该RAID磁盘阵列装置提供容量扩充中断后恢复处理功能。

背景技术

磁盘阵列装置(Redundant Array of Independent Disks，RAID)为一种具备有多个实体硬磁盘单元的电脑数据储存装置，其通常应用于搭接到网络服务器，用于储存数量极为庞大的电脑网络数据。由于RAID磁盘阵列装置具备有多个硬磁盘单元，因此可提供多工的电脑数据存取功能来提高整体的存取效率，并可提供多重备份的镜向储存功能，来使得电脑数据的储存具有更高的妥善性。

实际应用上，RAID磁盘阵列装置中的多个磁盘单元通常会预先规划成一或多个群组，以利用每一个磁盘群组来提供特定目的的数据储存功能。若网络系统管理人员有需要增加某一个磁盘群组的容量，则可将额外的磁盘单元增添至该磁盘群组，并接着对该磁盘群组进行容量扩充程序，其中将一组必要的相关数据，例如包括该磁盘群组的超区块(superblock)中所储放的组态数据，逐一以复制方式从该磁盘群组写入到新增的磁盘。

然而在实务上，RAID磁盘阵列装置的容量扩充程序中常有可能遭遇到不可预期的电力中断状况而被迫半途中止。这种情况下，当服务器的电力回复及重新开机后，若系统管理人员再重新启动容量扩充程序，则此重新启动后的容量扩充程序须从头开始重新进行整个的数据复制工作，而不是从先前中断开始连续地进行未完成的数据复制工作。由此缘故，因此只要容量扩充过程发生电力中断状况，则将使得已完成扩充的部分前功尽弃。由于容量扩充程序的执行需耗费极多的系统资源及处理时间，因此显然会降低整体的系统管理效能。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的主要目的便是在于提供一种磁盘阵列装置容量扩充中断后恢复处理方法及系统，其可让RAID磁盘阵列装置若在进行容量扩充程序时发生电力中断状况，则可从先前中断开始连续地进行未完成的容量扩充工作，而不必重新从头开始进行整个的容量扩充程序

本发明的另一目的在于提供一种磁盘阵列装置容量扩充中断后恢复处理方法及系统，其可增进整体的网络服务器系统管理效能。

本发明的磁盘阵列装置容量扩充中断后恢复处理方法至少包含以下处理动作：(M1)在该磁盘阵列装置实际进行容量扩充程序时，在预设的容量扩充状态记录表中记录下该容量扩充程序的进行状态及其目前进度，当系统因电力中断、当机或其他因素，造成容量扩充程序中断时，此容量扩充状态纪录表会保留已经完成的区块位址，包括该磁盘群组中已完成扩充的区块位址和该新增的磁盘中已完成扩充的区块位址，而这些最新已完成的区块位址，即可作为中断点数据；(M2)若该容量扩充程序在进行途中遭遇到异常中断状况，则在该电脑平台重新开机时，检查该容量扩充状态记录表所记录的容量扩充程序进行状态；并读取该容量扩充状态记录表中所记录断点数据，以判别出该磁盘群组中尚未完成扩充的区块位址和该新增的磁盘中尚未完成扩充的区块位址来作为接续点；以及(M3)使该磁盘阵列装置依据该接续点接续执行原先的容量扩充程序。

实体架构上，本发明的磁盘阵列装置容量扩充中断后恢复处理系统至少包含：(A)容量扩充状态记录表，其设置于永久性储存区中，用于记录该容量扩充程序的进行状态以及其目前进度，包括该磁盘群组中已完成扩充的区块位址和该新增的磁盘中已完成扩充的区块位址；(B)容量扩充状态记录模块，其可在该磁盘阵列装置实际进行该容量扩充程序时，在该容量扩充状态记录表中记录下该容量扩充程序的进行状态及其目前进度，包括该磁盘群组中已完成扩充的区块位址和该新增的磁盘中已完成扩充的区块位址；(C)接续操作模块，其可在该电脑平台发生开机事件时，检查该容量扩充状态记录表所记录的容量扩充程序进行状态；若为因故中断而尚未完成状态，则发出接续操作使能信息；(D)接续点判别模块，其可响应该接续操作模块所发出的接续操作使能信息而读取该容量扩充状态记录表中所记录断点数据，以判别出该磁盘群组中尚未完成扩充的区块位址和该新增的磁盘中尚未完成扩充的区块位址来作为接续点；以及(E)容量扩充接续操作执行模块，其可依据该接续点判别模块所求得的接续点来使该磁盘阵列装置接续执行原先的容量扩充程序。

本发明的磁盘阵列装置容量扩充中断后恢复处理方法及系统的特点在于容量扩充程序进行过程中可逐步记录下原始的磁盘群组中已完成扩充的区块位址和新增的磁盘单元中已完成扩充的区块位址，并将此些逐步记录下来的数据作为一组中断点数据而储放于永久性储存区，使得重新开机后可从先前中断开始连续地进行未完成的容量扩充程序，而不必从头开始重新进行整个的容量扩充程序。此特点可在容量扩充程序于发生异常中断状况，更为快速而有效率地完成原先的容量扩充工作，因此可增进整体的网络系统管理效能。

附图说明

图1为应用示意图，用于显示本发明的磁盘阵列装置容量扩充中断后恢复处理系统的应用方式；

图2为架构示意图，用于显示本发明的磁盘阵列装置容量扩充中断后恢复处理系统的模块化基本架构；

图3为活动示意图(activity diagram)，用于显示本发明的磁盘阵列装置容量扩充中断后恢复处理系统所执行的各个处处理动作。

主要元件符号说明

10电脑平台

20磁盘阵列装置(RAID)

30磁盘群组

31磁盘单元

32磁盘单元

33磁盘单元

34新增的磁盘单元

100本发明的磁盘阵列装置容量扩充中断后恢复处理系统

110容量扩充状态记录表

120容量扩充状态记录模块

210接续操作模块

220接续点判别模块

230容量扩充接续操作执行模块

301异常断电事件

302容量扩充程序异常中断事件

303开机事件

具体实施方式

以下即配合附图，详细说明本发明的磁盘阵列装置容量扩充中断后恢复处理方法及系统的实施例。

图1显示本发明的磁盘阵列装置容量扩充中断后恢复处理系统(如标号100所指的方块所包含的部分)的应用方式。如图1所示，本发明的磁盘阵列装置容量扩充中断后恢复处理系统100实际应用上整合到磁盘阵列装置，例如为RAID(Redundant Array of Independent Disks)式的磁盘阵列装置20，且该RAID磁盘阵列装置20搭接到电脑平台10，例如为网络服务器。实际操作时，本发明的磁盘阵列装置容量扩充中断后恢复处理系统100即可用来对该RAID磁盘阵列装置20提供容量扩充中断后恢复处理功能，由此而让该RAID磁盘阵列装置20若在进行容量扩充程序时遭遇到不可预期的异常中断状况(例如为因电力异常中断所引起)，则可在该电脑平台10重新开机，使该RAID磁盘阵列装置20可从先前中断开始连续地回复执行先前未完成的容量扩充程序。

如图1所示，RAID磁盘阵列装置20包括磁盘群组30(于图1所示的实施例中，此磁盘群组30例如包括3个磁盘单元31、32、33；但其数目并无限制)。假设使用者(即网络系统管理人员)欲新增磁盘单元34到该磁盘群组30来增加其整体的储存容量，因此而使该RAID磁盘阵列装置20对该新增的磁盘单元34进行容量扩充程序。若该容量扩充程序在进行中途遭遇到不可预期的异常中断状况(例如为因电力异常中断所引起)，则本发明的磁盘阵列装置容量扩充中断后恢复处理系统100即可在该电脑平台10重新开机，使RAID磁盘阵列装置20从先前中断开始连续地回复执行先前未完成的容量扩充程序，而不必整个从头开始重新进行。

如图2所示，本发明的磁盘阵列装置容量扩充中断后恢复处理系统100的模块化的基本架构至少包含：(A)容量扩充状态记录表110；(B)容量扩充状态记录模块120；(C)接续操作模块210；(D)接续点判别模块220；以及(E)容量扩充接续操作执行模块230。以下即首先分别说明此些模块及记录表的各个属性及功能。

容量扩充状态记录表110为该RAID磁盘阵列装置20的磁盘群组30的磁盘单元31、32、33中所预先规划出永久性储存区，例如为由磁盘单元31、32、33上的超区块储存区(superblock)中所规划出。此容量扩充状态记录表110至少包括[EXPANDING_STATUS]栏、[OLD_BLOCK]栏、和[NEW_BLOCK]栏。[EXPANDING_STATUS]栏可用于设定真假值TRUE/FALSE；若为″TRUE″，则代表容量扩充程序正在进行中而尚未完成；若为″FALSE″，则代表未在进行容量扩充程序或其已完成。[OLD_BLOCK]栏在容量扩充程序进行中时，用来记录原始的磁盘群组30中已完成扩充的区块位址；而[NEW_BLOCK]栏则用来记录新增的磁盘单元34中已完成扩充的区块位址。

容量扩充状态记录模块120可在该RAID磁盘阵列装置20进行容量扩充程序时，被启动来在上述的容量扩充状态记录表110中记录下该容量扩充程序的进行状态和目前进度(包括原始的磁盘群组30中已完成扩充的区块位址和新增的磁盘单元34中已完成扩充的区块位址)。

接续操作模块210可在该电脑平台10发生重新开机事件303时，相应地检查上述的容量扩充状态记录表110中的[EXPANDING_STATUS]栏的设定值；若为″FALSE″，则不执行任何响应动作；若为″TRUE″，则代表此前有容量扩充程序因故而异常中断，因此相应地发出接续操作使能信息到接续点判别模块220。

接续点判别模块220可响应上述的接续操作模块120所发出的接续操作使能信息而读取该容量扩充状态记录表110中的[OLD_BLOCK]栏和[NEW_BLOCK]栏中所记录的数据(即原始的磁盘群组30中已完成扩充的区块位址和新增的磁盘单元34中已完成扩充的区块位址)，以判别出已完成重建的区块，并以此作为先前被中断的容量扩充程序的中断点数据，将OLD_BLOCK和NEW_BLOCK的值均加1，即可求得原始的磁盘群组30中尚未完成扩充的第1个区块位址和新增的磁盘单元34中尚未完成扩充的第1个区块位址，并以此作为接续点。

容量扩充接续操作执行模块230可依据上述的接续点判别模块220所求得的接续点(即原始的磁盘群组30中尚未完成扩充的第1个区块位址和新增的磁盘单元34中尚未完成扩充的第1个区块位址)来使RAID磁盘阵列装置20接续执行原先的容量扩充程序。若此容量扩充程序顺利完成而未再遭遇到异常中断状况，则此容量扩充接续操作执行模块230会将容量扩充状态记录表110中的[EXPANDING STATUS]栏值设定为″FALSE″。

以下即以利用应用实例及配合图3来说明本发明的磁盘阵列装置容量扩充中断后恢复处理系统100在实际应用时的整体操作方式。

请同时参阅图1至图3，假设网络系统管理人员欲新增磁盘单元34到该磁盘群组30来增加其整体的储存容量，因此而如图3所示处理动作P10，通过电脑平台10来使RAID磁盘阵列装置20对该新增的磁盘单元34进行容量扩充程序P11。在此容量扩充程序P11进行时，容量扩充状态记录模块120会被启动来在容量扩充状态记录表110中记录下该容量扩充程序的进行状态和目前进度；亦即如图3所示处理动作P12，将容量扩充状态记录表110中的[EXPANDING STATUS]栏设定为″TRUE″；并接着如图3所示处理动作P13，随着容量扩充程序的进行而持续在[OLD_BLOCK]栏和NEW_BLOCK]栏中记录下原始的磁盘群组30中已完成扩充的区块位址和新增的磁盘单元34中已完成扩充的区块位址。

假设电脑平台10在于容量扩充程序尚未完成时发生异常断电事件301，则其将使容量扩充程序P11发生异常中断事件302。但此时，容量扩充状态记录表110将永久保留其[EXPANDING STATUS]栏的设定值为″TRUE″，且在[OLD_BLOCK]栏和[NEW_BLOCK]栏中记录有原始的磁盘群组30中已完成扩充的区块位址和新增的磁盘单元34中已完成扩充的区块位址。

接着当电脑平台10的电力恢复而重新开机时(亦即发生开机事件303时)，其可使接续操作模块210相应地执行图3所示处理动作P21，以检查容量扩充状态记录表110中的[EXPANDING_STATUS]栏的设定值是否为″TRUE″；若是，则使接续点判别模块220执行处处理动作P22来读取容量扩充状态记录表110中的[OLD_BLOCK]栏和[NEW_BLOCK]栏中所记录断点数据(即原始的磁盘群组30中已完成扩充的区块位址和新增的磁盘单元34中已完成扩充的区块位址)，以判别出已完成重建的区块，并据以求得容量扩充程序的接续点；亦即将OLD_BLOCK和NEW_BLOCK的值均加1，即可求得原始的磁盘群组30中尚未完成扩充的第1个区块位址和新增的磁盘单元34中尚未完成扩充的第1个区块位址。接着使容量扩充接续操作执行模块230依据上述的接续点判别模块220所求得的接续点来使RAID磁盘阵列装置20接续执行原先的容量扩充程序(如图3所示处理动作P24)。若此容量扩充程序顺利完成而未再遭遇到异常中断状况，则容量扩充接续操作执行模块230会将容量扩充状态记录表110中的[EXPANDINGSTATUS]栏值设定为″FALSE″。

总之，本发明提供了一种磁盘阵列装置容量扩充中断后恢复处理方法及系统，其可应用于整合到RAID磁盘阵列装置，用于对该RAID磁盘阵列装置提供容量扩充中断后恢复处理功能；其特点在于容量扩充程序进行过程中可逐步记录下原始的磁盘群组中已完成扩充的区块位址和新增的磁盘单元中已完成扩充的区块位址，并将此些逐步记录下来的数据作为一组中断点数据而储放于永久性储存区，使得重新开机可从先前中断开始连续地进行未完成的容量扩充程序，而不必从头开始重新进行整个的容量扩充程序。此特点可容量扩充程序在发生异常中断状况，更为快速而有效率地完成原先的容量扩充工作，因此可增进整体的网络系统管理效能。本发明因此较此前技术具有更佳的进步性及实用性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并非用于限定本发明的实质技术内容的范围。本发明的实质技术内容广义地定义于所述的权利要求中。若任何他人所完成的技术实体或方法与下述的权利要求所定义者为完全相同、或是为一种等效的变更，均将被视为涵盖于本发明的权利要求之中。

Claims (8)

1.一种磁盘阵列装置容量扩充中断后恢复处理方法，应用于磁盘阵列装置，用于对该磁盘阵列装置提供容量扩充中断后恢复处理功能；其中该磁盘阵列装置用于搭接到电脑平台，而且具有磁盘群组，并利用至少新增的磁盘单元来对该磁盘群组进行容量扩充程序；所述磁盘阵列装置容量扩充中断后恢复处理方法至少包含：

该磁盘阵列装置实际进行容量扩充程序时，在预设的容量扩充状态记录表中记录该容量扩充程序的进行状态及其目前进度，包括该磁盘群组中已完成扩充的区块位址和该新增的磁盘中已完成扩充的区块位址，以作为中断点数据；

若该容量扩充程序于进行途中遭遇到异常中断状况，则在该电脑平台重新开机时，检查该容量扩充状态记录表所记录的容量扩充程序进行状态；并读取该容量扩充状态记录表中该中断点数据，以判别出该磁盘群组中尚未完成扩充的区块位址和该新增的磁盘中尚未完成扩充的区块位址来作为接续点；以及

使该磁盘阵列装置依据该接续点接续执行原先的容量扩充程序。

2.根据权利要求1项所述的磁盘阵列装置容量扩充中断后恢复处理方法，其中该电脑平台为网络服务器。

3.根据权利要求1项所述的磁盘阵列装置容量扩充中断后恢复处理方法，其中该磁盘阵列装置为RAID式的磁盘阵列装置。

4.根据权利要求1项所述的磁盘阵列装置容量扩充中断后恢复处理方法，其中该磁碟阵列装置具有超区块储存区，该容量扩充状态记录表纪录于该超区块储存区。

5.一种磁盘阵列装置容量扩充中断后恢复处理系统，其供整合到磁盘阵列装置，用于对该磁盘阵列装置提供容量扩充中断后恢复处理功能；其中该磁盘阵列装置用于搭接到电脑平台，且具有磁盘群组，并利用至少新增的磁盘单元来对该磁盘群组进行容量扩充程序；此磁盘阵列装置容量扩充中断后恢复处理系统至少包含：

容量扩充状态记录表，其设置于永久性储存区中，用于记录该容量扩充程序的进行状态以及其目前进度，包括该磁盘群组中已完成扩充的区块位址和该新增的磁盘中已完成扩充的区块位址，以作为中断点数据；

容量扩充状态记录模块，其用于该磁盘阵列装置实际进行该容量扩充程序时，在该容量扩充状态记录表中记录下该容量扩充程序的进行状态及其目前进度，包括该磁盘群组中已完成扩充的区块位址和该新增的磁盘中已完成扩充的区块位址；

接续操作模块，其用于该电脑平台发生一开机事件时，检查该容量扩充状态记录表所记录的容量扩充程序进行状态，并在因故中断而为尚未完成状态，发出中断后接续启动使能信息；

接续点判别模块，其用于响应该接续操作模块所发出的接续操作使能信息而读取该容量扩充状态记录表断点数据，以判别出该磁盘群组中尚未完成扩充的区块位址和该新增的磁盘中尚未完成扩充的区块位址来作为接续点；以及

容量扩充接续操作模块，其用于依据该接续点而使该磁盘阵列装置接续操作原先的容量扩充程序。

6.根据权利要求5项所述的磁盘阵列装置容量扩充中断后恢复处理系统，其中该电脑平台为网络服务器。

7.根据权利要求5项所述的磁盘阵列装置容量扩充中断后恢复处理系统，其中该磁盘阵列装置为RAID式的磁盘阵列装置。

8.根据权利要求5项所述的磁盘阵列装置容量扩充中断后恢复处理系统，其中该磁盘阵列装置具有超区块储存区，该容量扩充状态记录表纪录于该超区块储存区。

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