CN103019623A

CN103019623A - 存储盘处理方法及装置

Info

Publication number: CN103019623A
Application number: CN2012105279801A
Authority: CN
Inventors: 何孝金; 张鹏; 陈思
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2012-12-10
Filing date: 2012-12-10
Publication date: 2013-04-03
Anticipated expiration: 2032-12-10
Also published as: CN103019623B

Abstract

本发明涉及一种存储盘处理方法，所述方法包括：将廉价存储盘冗余阵列中的能够重构的第一慢盘设置成重构状态；对所述第一慢盘进行重构，将所述第一慢盘中的数据重构至空闲存储盘；在所述第一慢盘重构成功的情况下，将所述第一慢盘设置为故障盘；在所述第一慢盘重构不成功的情况下，将所述第一慢盘设置为慢盘状态。通过本发明实施例提供的方法，能够提高RAID组的处理能力。

Description

存储盘处理方法及装置

技术领域

本发明涉及数据存储领域，具体涉及到一种存储盘处理方法及装置

背景技术

廉价存储盘冗余阵列（Redundant Arrays of Inexpensive Disks，RAID）的原理是利用数组方式来处理存储盘组，配合数据分散排列的设计，提升数据的安全性。存储盘阵列是由很多价格较便宜的存储盘，组合成一个容量巨大的存储盘组，利用个别存储盘提供数据所产生加成效果提升整个存储系统效能。利用这项技术，将数据切割成许多区段，分别存放在各个存储盘上。存储盘阵列还能利用同位检查（Parity Check）的方式，在数组中任一颗存储盘故障时，仍可读出数据，在数据重构时，将数据经计算后重新置入新存储盘中。

但是，组成RAID组的多个存储盘性能各不相同，性能较慢的存储盘会拖慢整个RAID组的处理性能。性能极慢的慢盘可能由于本身性能太低而拖垮整个RAID的业务。如何对RAID组中的慢盘进行处理，以提高RAID组的性能是本发明要解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供一种存储盘处理方法及存储盘处理装置，以提高廉价存储盘冗余阵列中数据的读写效率。

一方面，本发明实施例提供了一种存储盘处理方法，所述方法应用于廉价存储盘冗余阵列，所述廉价存储盘冗余阵列中包括多个存储盘,所述方法包括：

将廉价存储盘冗余阵列中的能够重构的慢盘设置成重构状态，所述能够重构的慢盘为第一慢盘；

对所述第一慢盘进行重构，将所述第一慢盘中的数据重构至空闲存储盘或所述廉价存储盘冗余阵列中其他存储盘的空闲空间；

在所述第一慢盘重构成功的情况下，将所述第一慢盘设置为故障盘；

在所述第一慢盘重构不成功的情况下，将所述第一慢盘设置为慢盘状态，

其中，处于所述慢盘状态的存储盘的数据读取方式是降级读。

另一方面，本发明实施例提供了一种存储盘处理装置，所述存储盘处理装置包括：

状态处理单元，用以将廉价存储盘冗余阵列中的能够重构的慢盘设置成重构状态，所述能够重构的慢盘为第一慢盘；

重构单元，用以对所述第一慢盘进行重构，将所述第一慢盘中的数据重构至空闲存储盘或所述廉价存储盘冗余阵列中其他存储盘的空闲空间；

控制单元，用以在所述第一慢盘重构成功的情况下，将所述第一慢盘设置为故障盘；在所述第一慢盘重构不成功的情况下，将所述第一慢盘设置为慢盘状态；

本发明实施例提供的存储盘处理方法，将RAID组中的能够重构的第一慢盘设置成重构状态，对其进行重构，对于不能重构的第一慢盘以及重构失败的第一慢盘设置成慢盘状态，防止业务被第一慢盘拖垮；将重构成功的第一慢盘置于故障状态，并且记录对第一慢盘重构过程中的写日志，防止重构过程中用于重构的空闲盘是小导致双盘失效，通过上述方案能够提高RAID组的处理效率和数据安全性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的存储盘处理方法一种实施例的流程图；

图2为本发明实施例提供的存储盘处理方法另一种实施例的流程图；

图3为发明实施例提供的存储盘处理方法一种实施例的应用架构图；

图4为发明实施例提供的存储盘处理装置一种实施例的结构示意图；

图5为发明实施例提供的存储盘处理装置一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

如图1所示，本发明实施例提供一种存储盘处理方法，图1是所述方法一种实施方式的流程图。由图1可见，所述方法包括：

101，将廉价存储盘冗余阵列中的能够重构的慢盘设置成重构状态；

具体而言，在组成廉价存储盘冗余阵列RAID组的多个存储盘中，读写性能极差的称之为慢盘，系统可以定期对每个存储盘上的IO处理时延进行采样，根据该存储盘上的IO处理时延，将处理时延高于设定阈值的判定为慢盘。需要说明的是，RAID是一种存储介质的组织形式，并不限定存储介质一定是存储盘（disk），根据用户的需要，存储介质既可以是存储盘，也可以是可读写光盘、磁带，或者是固态硬盘（Solid State Disk，SSD）等。

在确定某个存储盘为慢盘之后，判断此慢盘能否重构，对于能够重构的慢盘，称之为第一慢盘，将其置为重构状态；对于不能重构的慢盘，称之为第二慢盘。

更具体的，廉价存储盘冗余阵列中的控制器通常会预留一定的热备空间，也就是存储空间，来存储数据。当RAID组中存储盘的存储空间，不足以容纳需要重构的存储盘中存储的数据，或者RAID组中的多个存储盘出现故障时，判定某个慢盘不能重构。

103，对所述第一慢盘进行重构，将所述第一慢盘中的数据重构至空闲存储盘或所述廉价存储盘冗余阵列中其他存储盘的空闲空间；

具体的说，在步骤103中，系统对所述第一慢盘进行重构，也就是说通过RAID的冗余技术将所述第一慢盘中存储的数据恢复到空闲存储盘上。

更具体的说，重构就是用一个RAID组中待重构的慢盘以外的成员盘的数据通过逻辑计算得出，然后写到空闲存储盘，或者其他存储盘的空闲存储空间上，需要注意的是通过其他成员盘中的数据通过逻辑运算得出待重构慢盘中数据的方法，是现有技术，因此不多赘述。

105，在所述第一慢盘重构成功的情况下，将所述第一慢盘设置为故障盘；

具体而言，对于第一慢盘的重构，可能成功，也可能失败，对于重构成功的第一慢盘，系统将该第一慢盘设置成失效的故障盘，不再对其进行数据读写。所述的故障盘，是指不能进行读和写的存储盘。

可选的，还可以将所述第一慢盘从RAID组中移除，而将重构后的空闲盘加入所述RAID组，取代第一慢盘。

107，在所述第一慢盘重构不成功的情况下，将所述第一慢盘设置为慢盘状态。

具体的说，在对第一慢盘重构的过程中，可能由于各种原因导致对第一慢盘的重构失败，例如用于重构的空闲盘出现故障，或其他盘出现故障，则可能导致第一慢盘重构失败，在这种情况下，将所述第一慢盘设置为慢盘状态。

对于处于慢盘状态的存储盘，可以向该存储盘写入数据，但是在需要读取该存储盘中的数据时，采用降级读的方式，读取其中的数据。对于不能降级读的数据，则直接读取存储盘中的数据。采用这种方式，能够防止系统业务被慢盘拖死。

所述的降级读是指，对于RAID组中一个存储盘的中数据，不直接读出该盘的数据，而是通过读出RAID组其他成员盘的数据之后，通过逻辑计算得出要读的存储盘中的数据。

现有技术中，对慢盘进行重构时，直接将此慢盘设置成故障状态然后再对处于故障状态的存储盘进行重构。而重构时，需要通过RAID组中其他的存储盘中的数据进行计算得出重构慢盘中的数据，由于故障状态的慢盘是不能读写的，因此，如果此时RAID组中还有其他的存储盘性能改变，成为慢盘，也需要重构，此时在同一个RAID组中，就存在两个故障盘，出现了双盘失效的问题，这种情况下，由于部分RAID技术（例如RAID1、RAID2、RAID3等）只能在单盘失效时恢复数据，那么两个慢盘中的数据都无法读取，因此也就都不能完成重构，造成数据丢失。通过本发明中提供的存储盘处理方法，对于RAID组中，能够重构的存储盘并不设置为故障盘，而是保持能够写入和降级读的状态，能够在系统中同时存在两个或者多个慢盘时，仍然能够对数据进行重构，通过上述方案能够提高RAID组的处理效率和数据安全性。

在另外一种实施例中，在系统判断出某个存储盘是慢盘之后，如果判定此慢盘不能重构，将此慢盘称之为第二慢盘，系统将第二慢盘直接设置成慢盘状态。

对于处于慢盘状态的第二慢盘，系统可以向该慢盘写入数据，但是在需要读取该慢盘中的数据时，采用降级读的方式，读取其中的数据。对于不能降级读的数据，则直接读取存储盘中的数据。采用这种方式，能够防止系统业务被慢盘拖死。

需要指出的是，所述第二慢盘与实施例一中的第一慢盘可以是同一存储盘也可以是不同的存储盘，如果所述第一慢盘和第二慢盘为同一存储盘，将第一慢盘和第二慢盘通称为慢盘，则本发明实施例提供的存储盘处理方法，可以按照如图2所示的流程进行处理。

在步骤201中，系统在确定了RAID组中的慢盘之后，判断慢盘能否重构，如果能够重构，则执行步骤202，反之，则执行步骤207。

步骤202，将慢盘设置成重构状态；之后在步骤203中，对所述慢盘进行重构，将所述慢盘中的数据重构至空闲存储盘或RAID组中其它存储盘的空闲空间；

需要指出的是，步骤202和步骤203并无严格的时序关系，可以合并在同一个步骤中。

在步骤203中，对所述慢盘进行重构之后，判断所述慢盘重构是否成功，如果构成功则：

执行步骤205，将所述慢盘设置为故障盘；

具体而言，对于重构成功的慢盘，系统将该慢盘设置成失效的故障状态，不再对其进行数据读写。如果在步骤202中，将慢盘中的数据重构到空闲存储盘，则在重构成功后，将所述慢盘从RAID组中移除，而将重构后的空闲盘加入所述RAID组，取代第一慢盘。

反之则执行：

步骤207，将所述慢盘设置为慢盘状态。

对于处于慢盘状态的慢盘，系统可以向该慢盘写入数据，但是在需要读取该慢盘中的数据时，采用降级读的方式，读取其中的数据。

通过上述实施例，系统不仅能对能够重构的慢盘进行处理，也能对不能重构的慢盘进行处理，提高系统的安全性能。

在本发明另一实施例中，在步骤103在对所述第一慢盘进行重构时，系统中的某个子系统仍然会尝试向所述第一慢盘中写入数据，在这种情况下，系统的控制部件记录所述第一慢盘的写日志，也就是将在慢盘重构期间，系统需要往所述第一慢盘上写的数据用一个日志区做记录。例如通过log文件记录需要向所述第一慢盘中写入的数据的存储位置或其他信息。在慢盘重构期间，往慢盘上写的数据用一个额外的日志区做记录。如果重构失败了，那么这些数据需要重新写入慢盘中，以保证用户的数据不丢失。

在对所述第一慢盘进行重构的过程中，系统会将写日志对应的数据，写入到该第一慢盘。

之后，第一慢盘重构成功的情况下，将所述第一慢盘设置为故障盘之后，删除所述写日志，并将所述写日志对应的数据存储到重构的空闲盘中。

如果在所述第一慢盘重构失败，则将所述第一慢盘设置为慢盘状态，之后，将所述写日志对应的数据存储到重构的空闲盘中。

上述的实施例中对写日志的处理同样适用于图2所示的实施例，不多赘述。

图3是本发明实施里提供的存储盘管理方法的一种应用实例的架构图。所述RAID组中包含多个存储盘，如果系统经过检测发现存在慢盘，并且判断慢盘能够进行重构，则对慢盘进行重构处理，并记录该慢盘的写日志。

在重构完成后，如果对慢盘重构成功，则删除写日志，将重构的原空闲盘加入RAID组，并将慢盘移出RAID组，设置为故障盘。

在重构完成后，如果对慢盘重构失败，则将慢盘置于慢盘状态，恢复写日志。

相应的，本发明实施例提供一种存储盘处理装置，图4是所述存储盘处理装置的结构图，由图4可见，所述装置包括：

状态处理单元401，用以将廉价存储盘冗余阵列中的能够重构的慢盘设置成重构状态，所述能够重构的慢盘为第一慢盘；

重构单元402，用以对所述第一慢盘进行重构，将所述第一慢盘中的数据重构至空闲存储盘或所述廉价存储盘冗余阵列中其他存储盘的空闲空间；

控制单元403，用以在所述第一慢盘重构成功的情况下，将所述第一慢盘设置为故障盘；在所述第一慢盘重构不成功的情况下，将所述第一慢盘设置为慢盘状态；

所述重构单元402在对所述第一慢盘进行重构时，还记录所述第一慢盘的写日志，将在慢盘重构期间，系统需要往所述第一慢盘上写的数据用一个日志区做记录。

所述状态处理单元401还用于将廉价存储盘冗余阵列中的不能够重构的慢盘设置成慢盘状态，所述廉价存储盘冗余阵列中的不能够重构的慢盘为第二慢盘。

在一种较佳的实施方式中，所述存储盘处理装置还可以包括一数据恢复单元，用以在第一慢盘重构不成功的情况下，将所述第一慢盘设置为慢盘状态，之后将所述写日志对应的数据恢复到所述第一慢盘中。

上述的存储盘处理装置是为了实现图2或图3所示的存储盘处理方法，具体配置可根据实际需求配置，不多赘述。

此外，本发明实施例提供一种存储盘处理装置，图5是所述存储盘处理装置的结构图，由图5可见，本实施例包括网络接口51、处理器52和存储器53。系统总线54用于连接网络接口51、处理器52和存储器53。

网络接口51用于与系统中的其他设备进行通信和数据交换。

存储器53可以是永久存储器，例如硬盘驱动器和闪存，存储器53中具有软件模块和设备驱动程序。软件模块能够执行本发明上述方法的各种功能模块；设备驱动程序可以是网络和接口驱动程序。

在启动时，这些软件组件被加载到存储器53中，然后被处理器52访问并执行如下指令：

在所述第一慢盘重构不成功的情况下，将所述第一慢盘设置为慢盘状态；

专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器（RAM）、内存、只读存储器（ROM）、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动存储盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种存储盘处理方法，应用于廉价存储盘冗余阵列RAID组中，所述廉价存储盘冗余阵列中包括多个存储盘,其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的存储盘处理方法，其特征在于，在对所述第一慢盘进行重构时，还包括，记录所述第一慢盘的写日志，所述写日志记录有在所述第一慢盘重构期间，系统需要往所述第一慢盘上写的数据。

3.如权利要求2所述的存储盘处理方法，其特征在于，进一步包括：

在所述第一慢盘重构不成功的情况下，将所述第一慢盘设置为慢盘状态，之后，将所述写日志记录的数据恢复到所述第一慢盘中。

4.如权利要求1所述的存储盘处理方法，其特征在于，在对所述第一慢盘进行重构，将所述第一慢盘中的数据重构至空闲存储盘的情况下，在将所述第一慢盘设置为故障盘之后，进一步包括：

将所述空闲存储盘加入所述廉价存储盘冗余阵列中。

5.如权利要求1所述的存储盘处理方法，其特征在于，还包括，将廉价存储盘冗余阵列中的不能够重构的慢盘设置成慢盘状态，所述廉价存储盘冗余阵列中的不能够重构的慢盘为第二慢盘。

6.如权利要求5所述的存储盘处理方法，其特征在于，所述降级读具体包括：

对于廉价存储盘冗余阵列中处于慢盘状态的存储盘中的数据，通过读出廉价存储盘冗余阵列中除去所述处于慢盘状态的存储盘外的其他成员盘的数据之后，通过逻辑计算得出要读的处于慢盘状态的存储盘中的数据。

7.一种存储盘处理装置，其特征在于，包括：

8.如权利要求7所述的存储盘处理装置，其特征在于，所述重构单元在对所述第一慢盘进行重构时，还用于，记录所述第一慢盘的写日志，，所述写日志记录有在所述第一慢盘重构期间，系统需要往所述第一慢盘上写的数据。

9.如权利要求8所述的存储盘处理装置，其特征在于，还包括一数据恢复单元，用以在第一慢盘重构不成功的情况下，将所述第一慢盘设置为慢盘状态，之后将所述写日志对应的数据恢复到所述第一慢盘中。

10.如权利要求7所述的存储盘处理装置，其特征在于，所述状态处理单元，还用于将廉价存储盘冗余阵列中的不能够重构的慢盘设置成慢盘状态，所述廉价存储盘冗余阵列中的不能够重构的慢盘为第二慢盘。