CN102122257A - 一种磁盘阵列缓存数据的保存方法以及磁盘阵列 - Google Patents

一种磁盘阵列缓存数据的保存方法以及磁盘阵列 Download PDF

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吕烁
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Abstract

本发明公开了一种磁盘阵列缓存数据的保存方法以及磁盘阵列，此方法包括：将磁盘阵列中控制器的输入数据写入相应控制器的缓存模块，并将控制器的输入数据镜像到此控制器的镜像控制器的缓存模块中，一控制器称为目标控制器的镜像控制器检测到所述目标控制器的状态从有效状态转换为无效状态时，通过数据刷新模块将所述镜像控制器的缓存模块中缓存的所述目标控制器的输入数据刷新到磁盘上保存。本发明通过对控制器的缓存数据进行镜像，在磁盘阵列中控制器意外故障时，保证内存的数据的安全性以及正常的数据处理功能。

Description

一种磁盘阵列缓存数据的保存方法以及磁盘阵列
技术领域
本发明涉及磁盘阵列数据处理技术，尤其涉及一种磁盘阵列缓存数据的保存方法以及磁盘阵列。
背景技术
在实际应用中对大容量存储的需求促使了磁盘阵列产品的诞生。随着互联网的普及以及信息容量需求爆炸性的发展，磁盘阵列的需求日益扩大，同时磁盘阵列也从单控向多控的方向发展。在保证正常性能的前提下，磁盘阵列中多控制器中任一控制器发生意外故障时，如何保证控制器的内存数据的不丢失以及如何保证正常的数据处理是需要解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种磁盘阵列缓存数据的保存方法以及磁盘阵列，在磁盘阵列中控制器意外故障时，保证内存的数据的安全性。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种磁盘阵列，包括用于获取写数据的输入数据截获模块，以及多个控制器，以及连接于输入数据截获模块和控制器之间的通信模块，每个控制器与其它控制器均相连（可以通过IB（InfiniBand）网络互联）；所述磁盘阵列还包括与各控制器均相连的数据刷新模块；所述数据刷新模块与磁盘阵列中的磁盘相连；所述通信模块，用于将一控制器的输入数据写入此控制器的缓存模块，并将此控制器的输入数据镜像到此控制器的镜像控制器的缓存模块中；所述控制器，用于作为另一控制器称为目标控制器的镜像控制器时，检测到所述目标控制器的状态从有效状态转换为无效状态时，向数据刷新模块发送针对此目标控制器进行数据保存的指示；所述数据刷新模块，用于收到所述指示后，将所述镜像控制器的缓存模块中缓存的所述目标控制器的输入数据刷新到磁盘上保存。
进一步地，上述磁盘阵列还可以具有以下特点：
所述控制器，还用于作为另一控制器称为目标控制器的镜像控制器时，检测到所述目标控制器的状态从有效状态转换为无效状态时，根据已缓存的所述目标控制器的镜像数据接管所述目标控制器的数据处理功能。
进一步地，上述磁盘阵列还可以具有以下特点：
所述通信模块，还用于使用远程直接数据存取方式将控制器的输入数据写入此控制器的缓存模块。
进一步地，上述磁盘阵列还可以具有以下特点：
所述磁盘阵列还包括与所述数据刷新模块相连的管理模块，所述管理模块，用于对所述数据刷新模块进行将数据刷新到所述磁盘的功能设置。
进一步地，上述磁盘阵列还可以具有以下特点：
控制器的镜像控制器是所述磁盘阵列中除此控制器之外的任一控制器。
为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种磁盘阵列缓存数据的保存方法，包括:将磁盘阵列中控制器的输入数据写入相应控制器的缓存模块，并将控制器的输入数据镜像到此控制器的镜像控制器的缓存模块中，一控制器称为目标控制器的镜像控制器检测到所述目标控制器的状态从有效状态转换为无效状态时，通过数据刷新模块将所述镜像控制器的缓存模块中缓存的所述目标控制器的输入数据刷新到磁盘上保存。
进一步地，上述方法还可以具有以下特点：
所述镜像控制器检测到所述目标控制器的状态从有效状态转换为无效状态时，根据已缓存的所述目标控制器的镜像数据接管所述目标控制器的数据处理功能。
进一步地，上述方法还可以具有以下特点：
使用远程直接数据存取方式将控制器的输入数据写入此控制器的镜像控制器的缓存模块。
进一步地，上述方法还可以具有以下特点：
在磁盘阵列初始化时，对所述数据刷新模块进行将数据刷新到所述磁盘的功能设置。
进一步地，上述方法还可以具有以下特点：
控制器的镜像控制器是所述磁盘阵列中除此控制器之外的任一控制器。
本发明通过对控制器的缓存数据进行镜像，在磁盘阵列中控制器意外故障时，保证内存的数据的安全性以及正常的数据处理功能。
附图说明
图1是实施例中磁盘阵列的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，磁盘阵列包括用于获取写数据的输入数据截获模块，以及多个控制器（图1中以N个作为示例），以及连接于输入数据截获模块和控制器之间的通信模块，每个控制器与其它控制器均相连。磁盘阵列还包括与各控制器均相连的数据刷新模块；数据刷新模块与磁盘阵列中的磁盘相连。
通信模块用于将一控制器的输入数据写入此控制器的缓存模块，并将此控制器的输入数据镜像到此控制器的镜像控制器的缓存模块中；
控制器用于作为另一控制器称为目标控制器的镜像控制器时，检测到所述目标控制器的状态从有效状态转换为无效状态时，向数据刷新模块发送针对此目标控制器进行数据保存的指示；
数据刷新模块用于收到所述指示后，将所述镜像控制器的缓存模块中缓存的所述目标控制器的输入数据刷新到磁盘上保存。
其中，控制器的镜像控制器是所述磁盘阵列中除此控制器之外的任一控制器。
其中，输入数据截获模块通过ISCSI协议、FC协议等截获发起端（initiator）的读写数据。
上述磁盘阵列可以在磁盘阵列中控制器意外故障时，保证内存的数据的安全性。
控制器还用于作为另一控制器称为目标控制器的镜像控制器时，检测到所述目标控制器的状态从有效状态转换为无效状态时，根据已缓存的所述目标控制器的镜像数据接管所述目标控制器的数据处理功能。
镜像控制器通过目标控制器的镜像数据接管目标控制器的数据处理功能，可以在目标控制器故障的情况下，提供正常的数据处理功能。
通信模块还用于使用远程直接数据存取（Remote Direct Memory Access，简称RDMA）方式将控制器的输入数据写入此控制器的缓存模块。此种方式的写操作在磁盘阵列内部进行处理，无需占用控制此磁盘阵列的控制中心（CPU）的处理资源。
磁盘阵列还包括与所述数据刷新模块相连的管理模块，所述管理模块用于对所述数据刷新模块进行将数据刷新到所述磁盘的功能设置。此管理模块属于应用层的模块。
控制器还对缓存的数据使用哈希和双链表的方式进行快速索引，以便能够快速查找相应数据。
对应于上述磁盘阵列，磁盘阵列数据的保存方法包括：将磁盘阵列中控制器的输入数据写入相应控制器的缓存模块，并将控制器的输入数据镜像到此控制器的镜像控制器的缓存模块中，一控制器称为目标控制器的镜像控制器检测到所述目标控制器的状态从有效状态转换为无效状态时，通过数据刷新模块将所述镜像控制器的缓存模块中缓存的所述目标控制器的输入数据刷新到磁盘上保存。
其中，控制器的镜像控制器是所述磁盘阵列中除此控制器之外的任一控制器。
上述方法可以在磁盘阵列中控制器意外故障时，保证内存的数据的安全性。
上述方法还包括：镜像控制器检测到所述目标控制器的状态从有效状态转换为无效状态时，根据已缓存的所述目标控制器的镜像数据接管所述目标控制器的数据处理功能。镜像控制器通过目标控制器的镜像数据接管目标控制器的数据处理功能，可以在目标控制器故障的情况下，提供正常的数据处理功能。
上述方法中使用远程直接数据存取方式将控制器的输入数据写入此控制器的缓存模块。
上述方法中，在磁盘阵列初始化时，对所述数据刷新模块进行将数据刷新到所述磁盘的功能设置。
本发明可以磁盘阵列中的数据保存的可靠性，从而提高数据存储的安全性，避免意外故障造成的数据丢失，并提高磁盘阵列整体的抗故障能力。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

Claims (10)

1.一种磁盘阵列，包括用于获取写数据的输入数据截获模块，以及多个控制器，以及连接于输入数据截获模块和控制器之间的通信模块，每个控制器与其它控制器均相连；其特征在于，
所述磁盘阵列还包括与各控制器均相连的数据刷新模块；所述数据刷新模块与磁盘阵列中的磁盘相连；
所述通信模块，用于将一控制器的输入数据写入此控制器的缓存模块，并将此控制器的输入数据镜像到此控制器的镜像控制器的缓存模块中；
所述控制器，用于作为另一控制器称为目标控制器的镜像控制器时，检测到所述目标控制器的状态从有效状态转换为无效状态时，向数据刷新模块发送针对此目标控制器进行数据保存的指示；
所述数据刷新模块，用于收到所述指示后，将所述镜像控制器的缓存模块中缓存的所述目标控制器的输入数据刷新到磁盘上保存。
2.如权利要求1所述的磁盘阵列，其特征在于， 
所述控制器，还用于作为另一控制器称为目标控制器的镜像控制器时，检测到所述目标控制器的状态从有效状态转换为无效状态时，根据已缓存的所述目标控制器的镜像数据接管所述目标控制器的数据处理功能。
3.如权利要求1所述的磁盘阵列，其特征在于， 
所述通信模块，还用于使用远程直接数据存取方式将控制器的输入数据写入此控制器的缓存模块。
4.如权利要求1所述的磁盘阵列，其特征在于， 
所述磁盘阵列还包括与所述数据刷新模块相连的管理模块，
所述管理模块，用于对所述数据刷新模块进行将数据刷新到所述磁盘的功能设置。
5.如权利要求1所述的磁盘阵列，其特征在于，
控制器的镜像控制器是所述磁盘阵列中除此控制器之外的任一控制器。
6.一种磁盘阵列缓存数据的保存方法，其特征在于， 
将磁盘阵列中控制器的输入数据写入相应控制器的缓存模块，并将控制器的输入数据镜像到此控制器的镜像控制器的缓存模块中，一控制器称为目标控制器的镜像控制器检测到所述目标控制器的状态从有效状态转换为无效状态时，通过数据刷新模块将所述镜像控制器的缓存模块中缓存的所述目标控制器的输入数据刷新到磁盘上保存。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，
所述镜像控制器检测到所述目标控制器的状态从有效状态转换为无效状态时，根据已缓存的所述目标控制器的镜像数据接管所述目标控制器的数据处理功能。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，
使用远程直接数据存取方式将控制器的输入数据写入此控制器的镜像控制器的缓存模块。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，
在磁盘阵列初始化时，对所述数据刷新模块进行将数据刷新到所述磁盘的功能设置。
10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，
控制器的镜像控制器是所述磁盘阵列中除此控制器之外的任一控制器。
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