CN103678025A - 一种磁盘阵列中的磁盘故障处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种RAID中的磁盘故障处理方法：为系统中的各工作RAID设置P个临时存储介质，P为正整数，初始设置时，临时存储介质中为空；其中，各工作RAID的磁盘中不设置保留空间；当任一工作RAID中的任一磁盘出现故障时，将所述故障对应的条带中的数据保存到临时存储介质中；当故障修复时，将保存在临时存储介质中的数据对应恢复到原条带中，并释放所恢复的数据在临时存储介质中占用的存储空间。应用本发明所述方法，能够实现存储空间的合理利用。
Description
技术领域
本发明涉及存储技术，特别涉及一种磁盘阵列（RAID，Redundant Arrays ofIndependent Disks）中的磁盘故障处理方法。
背景技术
现有技术中，通常会对RAID进行磁盘冗余，即在其中的每个磁盘上均保留一部分空间，当磁盘出现坏道等时，可将坏道所在条带上的数据保存到保留空间中。
但是，上述方式在实际应用中会存在一定的问题：如果磁盘没有出现故障，这些保留空间就会被浪费，如果出现故障较多，这些保留空间又会不够用，即不能实现存储空间的合理利用。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种RAID中的磁盘故障处理方法，能够实现存储空间的合理利用。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种RAID中的磁盘故障处理方法，包括：
为系统中的各工作RAID设置P个临时存储介质，P为正整数，初始设置时，所述临时存储介质中为空；其中，各工作RAID的磁盘中不设置保留空间；
当任一工作RAID中的任一磁盘出现故障时，将所述故障对应的条带中的数据保存到所述临时存储介质中；
当故障修复时，将保存在所述临时存储介质中的数据对应恢复到原条带中，并释放所恢复的数据在所述临时存储介质中占用的存储空间。
可见，采用本发明所述方案，为各工作RAID设置临时存储介质，相应地，在各工作RAID的磁盘中不再设置保留空间，一旦某一工作RAID中的磁盘出现故障，可将故障对应的条带中的数据保存到临时存储介质中，当故障修复后，还可将保存在临时存储介质中的数据对应恢复到原条带中，并释放所恢复的数据在临时存储介质中占用的存储空间，供其它工作RAID继续使用；相比于磁盘的保留空间，临时存储介质中的存储空间通常更大，因此不会出现不够用的情况，而且，临时存储介质供所有工作RAID一起使用，并让真正需要用到的工作RAID使用，不会造成存储空间的浪费，从而实现了存储空间的合理利用。
附图说明
图1为本发明RAID中的磁盘故障处理方法实施例的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的技术方案更加清楚、明白，以下参照附图并举实施例，对本发明所述方案作进一步的详细说明。
图1为本发明RAID中的磁盘故障处理方法实施例的流程图。如图1所示，包括以下步骤11～13。
步骤11：为系统中的各工作RAID设置P个临时RAID，P为正整数，初始设置时，临时RAID中为空；其中，各工作RAID的磁盘中不设置保留空间。
工作RAID，即指区别于临时RAID的正常RAID。
针对系统中的所有工作RAID，可设置一个或多个临时RAID，具体数量可根据实际需要而定，初始设置时，临时RAID中为空，即为空闲状态。
相应地，由于设置了临时RAID，因此各工作RAID的磁盘中不需要再设置保留空间。
综合考虑各方面的性能，较佳地，临时RAID的类型可为RAID5，当然，也可以是其它类型。
步骤12：当任一工作RAID中的任一磁盘出现故障时，将所述故障对应的条带中的数据保存到临时RAID中。
步骤13：当故障修复时，将保存在临时RAID中的数据对应恢复到原条带中，并释放所恢复的数据在临时RAID中占用的存储空间。
在实际应用中，所述故障可以为：磁盘出现坏道，相应地，所述故障对应的条带为：坏道所在条带。
对于任一条带中的数据，当该数据被保存到临时RAID中后，如果需要对该条带中的数据进行操作，可直接对保存在临时RAID中的相应数据进行操作，所述操作是指读写等。
当磁盘的坏道故障修复后，可将保存在临时RAID中的数据对应恢复到原条带中，即坏道所在条带中，并释放所恢复的数据在临时RAID中占用的存储空间，恢复成功后，后续直接对恢复到磁盘中的数据进行操作即可。
除以上介绍的磁盘出现坏道外，在实际应用中，所述故障也可能是其它故障，比如：由于磁盘不在位或其它故障导致磁盘不能进行读写。
当所述故障为磁盘不能进行读写时，相应地，所述故障对应的条带为：磁盘中的所有条带。
具体来说，当任一工作RAID中的任一磁盘不能进行读写时，可将该磁盘中的各条带中的数据均保存到临时RAID中；当该磁盘恢复正常后，可将保存在临时RAID中的数据对应恢复到该磁盘中的各条带中，并释放所恢复的数据在临时RAID中占用的存储空间。
同样，将故障磁盘上的数据保存到临时RAID中后，如果需要对故障磁盘上的数据进行操作，可直接对保存在临时RAID中的相应数据进行操作。
即用临时RAID来代替故障磁盘，同时，可对故障磁盘进行修复操作，如reset、换盘等。
现有技术中，当磁盘不在位或其它故障导致磁盘不能进行读写时，磁盘中的保留空间也会失去作用，从而导致在故障修复之前无法对磁盘进行正常的读写，而且RAID也会无法继续工作需要等待磁盘修复，或者需要进行降级重构读写，影响性能和安全，不能适应复杂的环境。
而采用本发明所述方案后，当磁盘出现故障时，可将相应的数据保存到临时RAID中，直接访问临时RAID，不需要对工作RAID进行重构等，并同时对故障磁盘进行修复操作，在此过程中，工作RAID还能继续正常工作，不影响性能和安全等。
另外，可预先将每个临时RAID的存储空间分别划分为N个存储区域，并将每个存储区域分别划分为M个子区域，N和M均为大于1的正整数，具体取值均可根据实际需要而定。
存储区域对应于工作RAID，一个工作RAID可以使用一个或多个存储区域，子区域对应于磁盘，一个磁盘可以使用一个或多个小区域。
较佳地，将每个临时RAID的存储空间分别等分为N个存储区域，将每个存储区域分别等分为M个子区域。
相应地，当需要将任一工作RAID x中的任一磁盘y中的任一条带z中的数据保存到临时RAID中时，主要可采用以下几种处理方式。
处理方式一
如果未为工作RAID x分配过存储区域，则为工作RAID x分配一个空闲存储区域，并从该空闲存储区域中为磁盘y分配一个空闲子区域，将条带z中的数据保存到该空闲子区域中。
处理方式二
如果同时满足以下条件：已经为工作RAID x分配过存储区域、已经在该存储区域中为磁盘y分配过子区域且该子区域未用完，则将条带z中的数据保存到该子区域中。
处理方式三
如果同时满足以下条件：已经为工作RAID x分配过存储区域、已经在该存储区域中为磁盘y分配过子区域且该子区域已用完、该存储区域中存在空闲子区域，则从该空闲存储区域中为磁盘y分配一个新的空闲子区域，并将条带z中的数据保存到该新的空闲子区域中。
处理方式四
如果同时满足以下条件：已经为工作RAID x分配过存储区域、已经在该存储区域中为磁盘y分配过子区域且该子区域已用完、该存储区域中不存在空闲子区域，则为工作RAID x分配一个新的空闲存储区域，并从该新的空闲存储区域中为磁盘y分配一个新的空闲子区域，将条带z中的数据保存到该新的空闲子区域中。
处理方式五
如果同时满足以下条件：已经为工作RAID x分配过存储区域、未在该存储区域中为磁盘y分配过子区域、该存储区域中存在空闲子区域，则从该存储区域中为磁盘y分配一个空闲子区域，并将条带z中的数据保存到该空闲子区域中。
处理方式六
如果同时满足以下条件：已经为工作RAID x分配过存储区域、未在该存储区域中为磁盘y分配过子区域、该存储区域中不存在空闲子区域，则为工作RAID x分配一个新的空闲存储区域，并从该新的空闲存储区域中为磁盘y分配一个新的空闲子区域，将条带z中的数据保存到该新的空闲子区域中。
需要说明的是，为便于表述，用工作RAID x来表示任一工作RAID，用磁盘y来表示任一磁盘，用条带z来表示任一条带，但并不用于限制本发明的技术方案。
通常来说，各子区域的大小需要为条带大小的整数倍，不会出现一个条带中的数据被分开保存到两个子区域中的情况。
将数据按照上述方式进行保存后，记录保存位置，以方便后续对数据进行查找和操作等。
另外，临时RAID和工作RAID本质上是一样的，都是RAID，因此RAID应该具有的性能临时RAID也具有，如能对数据进行很好的保护，具有很好的安全性等。
以上以临时RAID为例，对本发明所述方案进行说明，在实际应用中，也可以用单个或多个磁盘来代替上述临时RAID，具体实现不再赘述，并可将临时RAID和临时磁盘统称为临时存储介质。
总之，采用本发明所述方案，既能够实现存储空间的合理利用，又能够提高RAID的读写性能、安全性、可操作性和适应复杂环境的能力等；而且，本发明所述方案实现起来简单方便，从而便于普及和推广。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非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 (8)
1.一种磁盘阵列RAID中的磁盘故障处理方法，其特征在于，包括：
为系统中的各工作RAID设置P个临时存储介质，P为正整数，初始设置时，所述临时存储介质中为空；其中，各工作RAID的磁盘中不设置保留空间；
当任一工作RAID中的任一磁盘出现故障时，将所述故障对应的条带中的数据保存到所述临时存储介质中；
当故障修复时，将保存在所述临时存储介质中的数据对应恢复到原条带中，并释放所恢复的数据在所述临时存储介质中占用的存储空间。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
当所述故障为磁盘出现坏道时，所述故障对应的条带为：坏道所在条带。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
当所述故障为磁盘不能进行读写时，所述故障对应的条带为：磁盘中的所有条带。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
该方法进一步包括：对于任一条带中的数据，当该数据被保存到所述临时存储介质中后，如果需要对该条带中的数据进行操作，则直接对保存在所述临时存储介质中的相应数据进行操作。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
该方法进一步包括：预先将每个临时存储介质的存储空间分别划分为N个存储区域，并将每个存储区域分别划分为M个子区域，N和M均为大于1的正整数；
当需要将任一工作RAID x中的任一磁盘y中的任一条带z中的数据保存到所述临时存储介质中时，进行以下处理：
如果未为工作RAID x分配过存储区域，则为工作RAID x分配一个空闲存储区域，并从该空闲存储区域中为磁盘y分配一个空闲子区域，将条带z中的数据保存到该空闲子区域中；
如果同时满足以下条件：已经为工作RAID x分配过存储区域、已经在该存储区域中为磁盘y分配过子区域且该子区域未用完，则将条带z中的数据保存到该子区域中；
如果同时满足以下条件：已经为工作RAID x分配过存储区域、已经在该存储区域中为磁盘y分配过子区域且该子区域已用完、该存储区域中存在空闲子区域，则从该空闲存储区域中为磁盘y分配一个新的空闲子区域，并将条带z中的数据保存到该新的空闲子区域中；
如果同时满足以下条件：已经为工作RAID x分配过存储区域、已经在该存储区域中为磁盘y分配过子区域且该子区域已用完、该存储区域中不存在空闲子区域，则为工作RAID x分配一个新的空闲存储区域，并从该新的空闲存储区域中为磁盘y分配一个新的空闲子区域，将条带z中的数据保存到该新的空闲子区域中；
如果同时满足以下条件：已经为工作RAID x分配过存储区域、未在该存储区域中为磁盘y分配过子区域、该存储区域中存在空闲子区域，则从该存储区域中为磁盘y分配一个空闲子区域，并将条带z中的数据保存到该空闲子区域中；
如果同时满足以下条件：已经为工作RAID x分配过存储区域、未在该存储区域中为磁盘y分配过子区域、该存储区域中不存在空闲子区域，则为工作RAID x分配一个新的空闲存储区域，并从该新的空闲存储区域中为磁盘y分配一个新的空闲子区域，将条带z中的数据保存到该新的空闲子区域中。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，
所述划分为N个存储区域包括：等分为N个存储区域；
所述划分为M个子区域包括：等分为M个子区域。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的方法，其特征在于，
所述临时存储介质为以下之一：RAID、磁盘。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，
所述临时RAID的类型为RAID5。
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