CN101782865A - 一种磁盘阵列实现装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种磁盘阵列实现装置及方法，该方法包括步骤：对阵列中的磁盘进行健康监控；根据一预设的交替休整策略，对阵列中的磁盘进行轮换休整；在监测到运行中的磁盘处于亚健康时，启动休整磁盘，进行数据同步。该方法能够在保证数据安全基础上，有效地提高阵列中磁盘寿命，进而提高整个阵列寿命。

Description

一种磁盘阵列实现装置及方法

技术领域

本发明涉及磁盘阵列领域，具体涉及一种磁盘阵列实现装置及方法。

背景技术

当前，网络的应用的越来越普及，作为网络核心设备的服务器也越来越多的得到应用。服务器作为核心设备，需要7*24小时运行(一周7天*24小时，表示不中断运行)。对于客户而言，其数据往往非常重要。为了保障数据安全，服务器大多引入了RAID(独立冗余磁盘阵列，Redundant Arrayof Independent Disk)。

传统磁盘阵列，在应用中，通过不同磁盘上数据冗余的形式，来保证数据安全。例如，RAID1，采用两块磁盘，数据完全一致，达到完全冗余。再例如，RAID5，采用多块磁盘，在不同磁盘上，写入相应的数据或校验位。

传统磁盘阵列为了保证数据安全，需要阵列中的磁盘全部地、实时地运行，如图1所示磁盘阵列在第一、二、三周的运行情况示意图，而服务器又被要求能够7*24的运行，这些都对阵列中磁盘的造成很大的影响，对磁盘的寿命，乃至整个阵列的寿命，都造成很大压力。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提出一种磁盘阵列实现装置及方法，能够在保证数据安全基础上，有效地提高阵列中磁盘寿命，进而提高整个阵列寿命。

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种磁盘阵列实现装置，包括一磁盘健康检测单元、一磁盘阵列策略交替休整单元，以及一磁盘阵列数据策略同步单元，其中：

所述磁盘健康检测单元，用以对阵列中的磁盘进行健康监控，在发现运行中的磁盘处于亚健康时，向所述磁盘阵列数据策略同步单元发送第一同步指令；

所述磁盘阵列策略交替休整单元，根据一预设的交替休整策略，对阵列中的磁盘进行轮换休整；

所述磁盘阵列数据策略同步单元，在接收到所述磁盘健康检测单元发送来的第一同步指令后，启动休整磁盘，进行数据同步。

进一步地，上述装置还可具有以下特点：

所述磁盘阵列策略交替休整单元，在对阵列中的磁盘进行轮换休整时，先启动需要进入运行状态的磁盘，然后向所述磁盘阵列数据策略同步单元发送第二同步指令，在所有处于运行状态的磁盘同步完成后，再控制需要休整的磁盘进入休整状态；

所述磁盘阵列数据策略同步单元，在接收到所述磁盘阵列策略交替休整单元发送来的第二同步指令后，对磁盘阵列中所有处于运行状态的磁盘进行数据同步。

进一步地，上述装置还可具有以下特点：

所述磁盘阵列数据策略同步单元，还定期启动休整磁盘，进行数据同步。

进一步地，上述装置还可具有以下特点：

所述磁盘健康检测单元对阵列中的磁盘进行健康监控包括：检测磁盘的状态参数，根据检测到的状态参数分析磁盘的健康状态。

进一步地，上述装置还可具有以下特点：

所述交替休整策略包括：设置阵列中各磁盘的休整时间和休整次序。

为了解决上述技术问题，本发明还提出了一种磁盘阵列实现方法，包括步骤：

对阵列中的磁盘进行健康监控；

根据一预设的交替休整策略，对阵列中的磁盘进行轮换休整；

在监测到运行中的磁盘处于亚健康时，启动休整磁盘，进行数据同步。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：

在对阵列中的磁盘进行轮换休整时，先启动需要进入运行状态的磁盘，然后对所有处于运行状态的磁盘进行同步，待同步完成后再控制需要休整的磁盘进入休整状态。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：

定期启动休整磁盘，进行数据同步。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：

对阵列中的磁盘进行健康监控包括：检测磁盘的状态参数，根据检测到的状态参数分析磁盘的健康状态。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：

所述交替休整策略包括：设置磁盘阵列中各磁盘的休整时间和休整次序。

本发明提出的一种磁盘阵列实现装置及方法，能够在保证数据安全基础上，有效地提高阵列中磁盘寿命，进而提高整个阵列寿命。

附图说明

图1是传统磁盘阵列的运行情况示意图；

图2是本发明实施例一种磁盘阵列实现装置方框图；

图3是本发明实施例一种磁盘阵列实现方法流程图；

图4(a)是本发明应用实例磁盘阵列的运行情况示意图；

图4(b)是本发明应用实例磁盘阵列在出现亚健康时的运行情况示意图。

具体实施方式

下面将结合附图来详细说明本发明实施方案。

参见图2，该图示出了本发明实施例一种磁盘阵列实现装置，包括一磁盘健康检测单元、一磁盘阵列策略交替休整单元、一磁盘阵列数据策略同步单元，所述磁盘阵列数据策略同步单元分别与所述磁盘健康检测单元和所述磁盘阵列策略交替休整单元相连，其中：

所述磁盘健康检测单元，用以对阵列中的磁盘进行健康监控，在发现运行中的磁盘处于亚健康时，向所述磁盘阵列数据策略同步单元发送第一同步指令。

对磁盘进行健康监控，主要解决磁盘健康状态的监控和判定，是一个综合的判断，具体内容可以包括：通过对磁盘的状态参数，例如当前磁盘转速是否正常、磁盘数据检索错误率、当前磁盘的温度等等进行检测，根据检测到的一系列数据，判断当前磁盘的状态是否健康。

对磁盘进行健康监控，可以及时有效地获取磁盘的健康状态，为保证客户数据安全，提供了数据支撑。

所述磁盘阵列策略交替休整单元，根据一预设的交替休整策略，对阵列中的磁盘进行轮换休整。

所述交替休整策略是一个策略集合，具体可以包括：时间休整模式：即可以通过特定时间的形式实现交替休整，比如对于3块硬盘的RAID5，设定休整时间为10天，则第一个10天，A磁盘休整；第二个10天，B磁盘休整；第三个10天，C磁盘休整。数据量休整模式：根据磁盘IO情况，实现磁盘休整。比如在磁盘IO平均吐出量很高的时候，可以2天交替休整一次；在IO平均吐出量小的时候，可以15天交替休整一次。当然，也可以根据其他用户关注的休整条件来设置交替休整策略，本发明在此不做限制。

所述磁盘阵列策略交替休整单元，在对阵列中的磁盘进行轮换休整时，先启动需要进入运行状态的磁盘，然后向所述磁盘阵列数据策略同步单元发送第二同步指令，在所有处于运行状态的磁盘同步完成后，再控制需要休整的磁盘进入休整状态。

交替休整策略的前提是保证数据完整性，因此，根据客户RAID级别的不同，具体内部实施也是不同的，例如，对于RAID1，可以保证阵列中至少一块硬盘运行即可；对于RAID5，可以保证阵列中至少两块硬盘运行即可。

通过控制阵列中的磁盘进行轮换休整，从而避免阵列中磁盘在数据安全情况下，无谓地全部运转，导致的磁盘寿命下降的情况，从而达到提高磁盘寿命，进而提高整个阵列寿命的目的。

所述磁盘阵列数据策略同步单元，用以在接收到所述磁盘健康检测单元发送来的第一同步指令后，启动休整磁盘，进行数据同步；以及在接收到所述磁盘阵列策略交替休整单元发送来的第二同步指令后，对磁盘阵列中所有处于运行状态的磁盘进行数据同步。

较佳地，所述磁盘阵列数据策略同步单元还可以定期启动休整磁盘，对整个磁盘阵列中的全部磁盘做数据同步，以降低数据差异，保障数据安全。

参见图3，该图示出了本发明实施例一种磁盘阵列实现方法，包括如下步骤：

步骤S301：对阵列中的磁盘进行健康监控；

对磁盘进行健康监控，主要解决磁盘健康状态的监控和判定，是一个综合的判断，具体内容可以包括：通过对磁盘的状态参数，例如当前磁盘转速是否正常、磁盘数据检索错误率、当前磁盘的温度等等进行检测，根据检测到的一系列数据，判断当前磁盘的状态是否健康。

对磁盘进行健康监控，可以及时有效地获取磁盘的健康状态，为保证客户数据安全，提供了数据支撑。

步骤S302：根据一预设的交替休整策略，对阵列中的磁盘进行轮换休整；

所述交替休整策略是一个策略集合，具体可以包括：时间休整模式：即可以通过特定时间的形式实现交替休整，比如对于3块磁盘的RAID5，设定休整时间为10天，则第一个10天，A磁盘休整；第二个10天，B磁盘休整；第三个10天，C磁盘休整。数据量休整模式：根据磁盘IO情况，实现磁盘休整。比如在磁盘IO平均吐出量很高的时候，可以2天交替休整一次；在IO平均吐出量小的时候，可以15天交替休整一次。当然，也可以根据其他用户关注的休整条件来设置交替休整策略，本发明在此不做限制。

交替休整策略的前提是保证数据完整性，因此，根据客户RAID级别的不同，具体内部实施也是不同的，例如，对于RAID1，可以保证阵列中至少一块磁盘运行即可，对于有3块磁盘的RAID5，可以保证阵列中有2块磁盘运行即可。

在对阵列中的磁盘进行轮换休整时，先启动需要进入运行状态的磁盘，然后对所有处于运行状态的磁盘进行同步，待同步完成后再控制需要休整的磁盘进入休整状态。

通过控制阵列中的磁盘进行轮换休整，从而避免阵列中磁盘在数据安全情况下，无谓的全部运转，导致的磁盘寿命下降的情况，从而达到提高磁盘寿命，进而提高整个阵列寿命的目的。

步骤S303：在监测到运行中的磁盘处于亚健康时，启动休整磁盘，进行数据同步。

通过对磁盘健康状况进行监控，在监测到运行中的磁盘健康状态不佳时，及时启动休整磁盘，从而有效保障客户数据安全。

较佳地，还可以定期启动休整磁盘，对整个磁盘阵列中的全部磁盘做数据同步，以降低数据差异，保障数据安全。

下面将以采用RAID5，3块磁盘进行数据冗余为一具体应用实例来详细说明本发明磁盘阵列实现方法。

参见图4(a)，该图示出了本发明应用实例磁盘阵列的运行情况示意图，其中：在第一周，控制磁盘2和磁盘3运行，开展数据存储业务，磁盘1休整；在第二周，对磁盘1、磁盘2、磁盘3进行同步，然后控制磁盘1和磁盘3运行，磁盘2休整；在第三周，对磁盘1、磁盘2、磁盘3进行同步，然后控制磁盘1和磁盘2运行，磁盘3休整。这样，在磁盘阵列的运行周期中，每块磁盘较普通磁盘阵列，降低了33％的运行时间，很好地提高了磁盘和整个磁盘阵列的使用寿命。

参见图4(b)，该图示出了本发明应用实例磁盘阵列在出现亚健康时的运行情况示意图，其中：对于当前运行磁盘出现的异常的情况，通过实时的健康监控，在发现磁盘出现亚健康情况时，会自动启动休整硬盘，及时进行磁盘数据同步，从而有效保证了客户数据的安全。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种磁盘阵列实现装置，其特征在于，包括一磁盘健康检测单元、一磁盘阵列策略交替休整单元，以及一磁盘阵列数据策略同步单元，其中：

所述磁盘健康检测单元，用以对阵列中的磁盘进行健康监控，在发现运行中的磁盘处于亚健康时，向所述磁盘阵列数据策略同步单元发送第一同步指令；

所述磁盘阵列策略交替休整单元，根据一预设的交替休整策略，对阵列中的磁盘进行轮换休整；

所述磁盘阵列数据策略同步单元，在接收到所述磁盘健康检测单元发送来的第一同步指令后，启动休整磁盘，进行数据同步。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述磁盘阵列策略交替休整单元，在对阵列中的磁盘进行轮换休整时，先启动需要进入运行状态的磁盘，然后向所述磁盘阵列数据策略同步单元发送第二同步指令，在所有处于运行状态的磁盘同步完成后，再控制需要休整的磁盘进入休整状态；

所述磁盘阵列数据策略同步单元，在接收到所述磁盘阵列策略交替休整单元发送来的第二同步指令后，对磁盘阵列中所有处于运行状态的磁盘进行数据同步。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述磁盘阵列数据策略同步单元，还定期启动休整磁盘，进行数据同步。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述磁盘健康检测单元对阵列中的磁盘进行健康监控包括：检测磁盘的状态参数，根据检测到的状态参数分析磁盘的健康状态。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述交替休整策略包括：设置阵列中各磁盘的休整时间和休整次序。

6.一种磁盘阵列实现方法，其特征在于，包括步骤：

对阵列中的磁盘进行健康监控；

根据一预设的交替休整策略，对阵列中的磁盘进行轮换休整；

在监测到运行中的磁盘处于亚健康时，启动休整磁盘，进行数据同步。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：

在对阵列中的磁盘进行轮换休整时，先启动需要进入运行状态的磁盘，然后对所有处于运行状态的磁盘进行同步，待同步完成后再控制需要休整的磁盘进入休整状态。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于：

定期启动休整磁盘，进行数据同步。

9.如权利要求6所述的方法，其特征在于：

对阵列中的磁盘进行健康监控包括：检测磁盘的状态参数，根据检测到的状态参数分析磁盘的健康状态。

10.如权利要求6所述的方法，其特征在于：

所述交替休整策略包括：设置磁盘阵列中各磁盘的休整时间和休整次序。

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