CN104484244A - 一种新型计算机硬盘数据恢复系统 - Google Patents

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叶先龙
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Abstract

本发明公开了一种新型计算机硬盘数据恢复系统，该系统包括计算机、RAID卡、SAS扩展器、RAID、开关、硬盘、硬盘数据恢复系统；所述的计算机设置在新型的计算机硬盘数据恢复系统的上端，所述的RAID卡设置在计算机的内部左侧，所述的SAS扩展器设置在RAID卡的右侧，所述的RAID设置在开关的右侧，所述的开关设置在SAS扩展器的右侧，所述的硬盘设置在RAID和开关之间，所述的硬盘数据恢复系统设置在RAID卡的下端。本发明可实现当RAID中的硬盘出现故障时，无需人工恢复数据，重新建立新的RAID，提高了数据恢复的效率。

Description

一种新型计算机硬盘数据恢复系统
技术领域
本发明属于计算机数据恢复技术领域，尤其涉及一种新型计算机硬盘数据恢复系统。
背景技术
独立磁盘冗余阵列(Redundant Array of Independent Disks card，RAID)是一种把多块独立的硬盘(物理硬盘)按不同的方式组合起来形成一个硬盘组(逻辑硬盘)，从而提供比单个硬盘更高的存储性能与数据备份能力的技术。RAID技术包括0～6七种RAID级别，即RAID0～RAID6。不同RAID级别代表着不同的存储性能、数据安全性和存储成本。多种RAID具有镜像功能，即RAID中一个硬盘出现故障，需要手动把故障的硬盘换掉，但当维修人员不在机房内或维修人员经验不够时，往往会造成硬盘数据的流失，浪费大量时间，降低工作效率。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种新型计算机硬盘数据恢复系统，旨在解决传统的计算机硬盘存在内部数据恢复速度慢的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种新型计算机硬盘数据恢复系统，该系统包括计算机、RAID卡、SAS扩展器、RAID、开关、硬盘、硬盘数据恢复系统；所述的计算机设置在新型的计算机硬盘数据恢复系统的上端，所述的RAID卡设置在计算机的内部左侧，所述的SAS扩展器设置在RAID卡的右侧，所述的RAID设置在开关的右侧，所述的开关设置在SAS扩展器的右侧，所述的硬盘设置在RAID和开关之间，所述的硬盘数据恢复系统设置在RAID卡的下端。
进一步，所述硬盘数据恢复系统包括检测模块、断开模块、选择模块、连接模块、镜像模块；所述的检测模块设置在硬盘数据恢复系统的上端，所述的断开模块设置在检测模块的下端，所述的选择模块设置在断开模块的下端，所述的连接模块设置在选择模块的下端，所述的镜像模块设置在连接模块的下端。
硬盘数据恢复系统的恢复方法包括：
当从硬盘中读取数据发现错误时，记录发生错误的数据在所述硬盘中对应的逻辑块地址；
根据预设算法对逻辑块地址对应的第一物理块地址的数据执行恢复操作，得到恢复数据；
向硬盘发送写入恢复数据到所述逻辑块地址的指令，以使硬盘根据指令将恢复数据写入逻辑块地址；逻辑块地址对应重映射后的第二物理块地址；
读取逻辑块地址中写入的所述恢复数据，与根据预设算法对逻辑块地址对应的第一物理块地址的数据执行恢复操作得到的恢复数据进行对比，判断两者是否一致，若一致，则表明写入成功。
进一步，所述SAS扩展器包括接口、控制处理器、双端口、扩展芯片；所述的接口设置在SAS扩展器的上端，所述的控制处理器设置在接口的下端，所述的双端口设置在控制处理器的下端，所述的扩展芯片设置在双端口的下端。
进一步，所述RAID包括第一硬盘、第二硬盘；所述的第一硬盘设置在RAID的上端，所述的第二硬盘设置在第一硬盘的下端
进一步，所述开关包括接触外壳、自动键、断电保护器；所述的接触外壳设置在开关的外部，所述的自动键设置在接触外壳的内部，所述的断电保护器设置在自动键的下端。
进一步，断电保护器包括电磁继电器、电容器、二极管、用电设备、可移动开关、按钮开关、绝缘体和衔铁，电磁继电器与衔铁、绝缘体和用电设备串联在电路中，电容器、二极管采用并联。
进一步，断电保护器的使用方法将断电保护器串联在用电设备与供电线路之间，当电路接通时，用电设备工作，电容器充电；当意外断电时，二极管的正向导通功能使电容器放电与电磁继电器构成回路，电磁继电器工作，吸下衔铁，绝缘体插入开关的上下衔片之间，此时可移动开关与最前端卡住，电容器放电完成之后，仍保持在原位置，切断电路；当供电恢复时，电路依旧是断开的，此时按下开关，将可移动开关按原轨迹移动，衔铁带动绝缘体弹出，开关闭合，电路导通。
进一步，所述检测模块包括采集器、传感器、检测分析器；所述的采集器设置在检测模块的前端，所述的传感器设置在采集器的后端，所述的检测分析器设置在传感器的后端。
进一步，所述扩展芯片具体采用多总线串口扩展芯片VK3214-ISPGUART。
进一步，所述接触外壳具体采用聚四氟乙烯(PTFE)塑料绝缘体材质。
进一步，所述RAID为具有映射功能的RAID。
进一步，所述从连接于RAID的硬盘中选择硬盘的数量与AID中出现故障的硬盘数量相等。
进一步，所述计算机包括依次连接的RAID卡、SAS扩展器及至少一个RAID，每个RAID与所述扩展器之间通过一个开关进行连接，每个RAID外接至少一个硬盘。
进一步，所述至少一个硬盘中的每个硬盘通过一个开关与所述SAS扩展器连接。
所述检测模块用于检测RAID中的硬盘是否出现故障，所述断开模块用于当RAID中的硬盘出现故障时，断开该出现故障的硬盘与SAS扩展器之间的开关，使得该出现故障的硬盘断开与RAID卡之间的通信，所述选择模块，用于在与RAID连接的至少一个硬盘中选择硬盘，所述连接模块，用于闭合所述SAS扩展器与所选择的硬盘之间的开关，使得所述RAID卡与所选择的硬盘之间进行通信，所述镜像模块，用于将所述RAID中没有出现故障的硬盘中存储的数据复制至所选择的硬盘中，使得所述没有出现故障的硬盘和所选择的硬盘组成一个新的RAID，与所述RAID卡之间进行数据交换。
本发明提供的新型计算机硬盘数据恢复系统，设置检测模块，实现了故障自动检测功能；设置连接模块和镜像模块，提高了计算机硬盘内数据交换和恢复速度。新型的计算机硬盘数据恢复系统可实现当RAID中的硬盘出现故障时，无需人工恢复数据，即可重新建立新的RAID，提高了数据恢复的效率。
附图说明
图1是本发明实施例提供的新型计算机硬盘数据恢复系统的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的新型计算机硬盘数据恢复系统的SAS扩展器结构示意图；
图3是本发明实施例提供的新型计算机硬盘数据恢复系统的开关结构示意图；
图4是本发明实施例提供的新型计算机硬盘数据恢复系统的检测模块结构示意图。
图中：1、计算机；2、RAID卡；3、SAS扩展器；3-1、接口；3-2、控制处理器；3-3、双端口；3-4、扩展芯片；4、RAID；4-1、第一硬盘；4-2、第二硬盘；5、开关；5-1、接触外壳；5-2、自动键；5-3、断电保护器；6、硬盘；7、硬盘数据恢复系统；7-1、检测模块；7-1-1、采集器；7-1-2、传感器；7-1-3、检测分析器；7-2、断开模块；7-3选择模块；7-4、连接模块；7-5、镜像模块。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。。
一种新型计算机硬盘数据恢复系统，该系统包括计算机1、RAID卡2、SAS扩展器3、RAID4、开关5、硬盘6、硬盘数据恢复系统7；所述的计算机1设置在新型的计算机硬盘数据恢复系统的上端，所述的RAID卡2设置在计算机1的内部左侧，所述的SAS扩展器3设置在RAID卡2的右侧，所述的RAID4设置在开关5的右侧，所述的开关5设置在SAS扩展器3的右侧，所述的硬盘6设置在RAID4和开关5之间，所述的硬盘数据恢复系统7设置在RAID卡2的下端。
进一步，所述硬盘数据恢复系统7包括检测模块7-1、断开模块7-2、选择模块7-3、连接模块7-4、镜像模块7-5；所述的检测模块7-1设置在硬盘数据恢复系统7的上端，所述的断开模块7-2设置在检测模块7的下端，所述的选择模块7-3设置在断开模块7-2的下端，所述的连接模块7-4设置在选择模块7-3的下端，所述的镜像模块7-5设置在连接模块7-4的下端。
硬盘数据恢复系统的恢复方法包括：
当从硬盘中读取数据发现错误时，记录发生错误的数据在所述硬盘中对应的逻辑块地址；
根据预设算法对逻辑块地址对应的第一物理块地址的数据执行恢复操作，得到恢复数据；
向硬盘发送写入恢复数据到所述逻辑块地址的指令，以使硬盘根据指令将恢复数据写入逻辑块地址；逻辑块地址对应重映射后的第二物理块地址；
读取逻辑块地址中写入的所述恢复数据，与根据预设算法对逻辑块地址对应的第一物理块地址的数据执行恢复操作得到的恢复数据进行对比，判断两者是否一致，若一致，则表明写入成功。
进一步，所述SAS扩展器3包括接口3-1、控制处理器3-2、双端口3-3、扩展芯片3-4；所述的接口3-1设置在SAS扩展器3的上端，所述的控制处理器3-2设置在接口3-1的下端，所述的双端口3-3设置在控制处理器3-2的下端，所述的扩展芯片3-4设置在双端口3-3的下端。
进一步，所述RAID4包括第一硬盘4-1、第二硬盘4-2；所述的第一硬盘4-1设置在RAID4的上端，所述的第二硬盘4-2设置在第一硬盘4-1的下端
进一步，所述开关5包括接触外壳5-1、自动键5-2、断电保护器5-3；所述的接触外壳5-1设置在开关5的外部，所述的自动键5-2设置在接触外壳5-1的内部，所述的断电保护器5-3设置在自动键5-2的下端。
进一步，断电保护器包括电磁继电器、电容器、二极管、用电设备、可移动开关、按钮开关、绝缘体和衔铁，电磁继电器与衔铁、绝缘体和用电设备串联在电路中，电容器、二极管采用并联。
进一步，断电保护器的使用方法将断电保护器串联在用电设备与供电线路之间，当电路接通时，用电设备工作，电容器充电；当意外断电时，二极管的正向导通功能使电容器放电与电磁继电器构成回路，电磁继电器工作，吸下衔铁，绝缘体插入开关的上下衔片之间，此时可移动开关与最前端卡住，电容器放电完成之后，仍保持在原位置，切断电路；当供电恢复时，电路依旧是断开的，此时按下开关，将可移动开关按原轨迹移动，衔铁带动绝缘体弹出，开关闭合，电路导通。
进一步，所述检测模块7-1包括采集器7-1-1、传感器7-1-2、检测分析器7-1-3；所述的采集器7-1-1设置在检测模块7-1的前端，所述的传感器7-1-2设置在采集器7-1-1的后端，所述的检测分析器7-1-3设置在传感器7-1-2的后端。
进一步，所述扩展芯片3-4具体采用多总线串口扩展芯片VK3214-ISPGUART。
进一步，所述接触外壳5-1具体采用聚四氟乙烯(PTFE)塑料绝缘体材质。
进一步，所述RAID4为具有映射功能的RAID。
进一步，所述从连接于RAID4的硬盘中选择硬盘的数量与AID中出现故障的硬盘数量相等。
进一步，所述计算机1包括依次连接的RAID卡2、SAS扩展器3及至少一个RAID4，每个RAID4与所述SAS扩展器3之间通过一个开关5进行连接，每个RAID 4外接至少一个硬盘。
进一步，所述至少一个硬盘中的每个硬盘通过一个开关5与所述SAS扩展器3连接。
工作原理
如图1、2、3、4所示，新型计算机硬盘数据恢复系统包括计算机1、RAID卡2、SAS扩展器3、RAID4、开关5、硬盘6、硬盘数据恢复系统7；所述检测模块7-1用于检测RAID4中的硬盘是否出现故障，所述断开模块7-2用于当RAID4中的硬盘出现故障时，断开该出现故障的硬盘与SAS扩展器3之间的开关5，使得该出现故障的硬盘断开与RAID卡2之间的通信，所述选择模块7-3，用于在与RAID4连接的至少一个硬盘中选择硬盘，所述连接模块7-4，用于闭合所述SAS扩展器3与所选择的硬盘之间的开关5，使得所述RAID卡2与所选择的硬盘之间进行通信，所述镜像模块7-5，用于将所述RAID4中没有出现故障的硬盘中存储的数据复制至所选择的硬盘中，使得所述没有出现故障的硬盘和所选择的硬盘组成一个新的RAID，与所述RAID卡2之间进行数据交换；
所述检测模块7-1、断开模块7-2、选择模块7-3、连接模块7-4、镜像模块7-5是具有特定功能的软件程序段，该软件存储于计算机可读存储介质或其它存储设备，可被计算机或其它包含处理器的计算装置执行，从而完成本发明中恢复硬盘数据的作业流程，所述检测模块7-1用于通过RAID卡2侦测所述第一硬盘4-1和第二硬盘4-2是否正常，该侦测方法可以为多种，举例来说，检测模块7-1发送数据给RAID卡2，RAID卡2发送该数据给第一硬盘4-1和第二硬盘4-2，该第一硬盘4-1和第二硬盘4-2根据接收到的数据通过RAID卡2回传数据给检测模块7-1，该检测模块7-1查看从第一硬盘4-1和第二硬盘4-2接收到的数据与发送的数据是否相同，若第第一硬盘4-1和第二硬盘4-2回传的数据与检测模块7-1发送的数据相同，则判定第第一硬盘4-1和第二硬盘4-2都正常，若检测模块7-1从该第一硬盘4-1和第二硬盘4-2中的一块硬盘接收到的数据与发送的数据不相同，则判定该硬盘出现故障，如检测模块7-1从第一硬盘4-1接收到的数据与发送的数据不同，则判定第一硬盘4-1出现故障；
所述检测模块7-1侦测到第一硬盘4-1和第二硬盘4-2出现故障时，断开模块7-2用于断开所述SAS扩展器3与该出现故障的硬盘(如第一硬盘4-1之间的开关5，使得RAID卡2与该出现故障的硬盘(第一硬盘4-1)断开通信连接；
所述选择模块7-3用于在所述至少一个硬盘6中选择一个硬盘6；
所述连接模块7-4用于闭合所述SAS扩展器3与上述选择的硬盘6之间的开关5，使得所述RAID卡2与该硬盘6之间可以通信；
所述镜像模块7-5用于将所述RAID4中没有出现故障的硬盘(如第二硬盘4-2)中存储的数据镜像至所述选择的硬盘6中，使得所述RAID4中没有出现故障的硬盘(第二硬盘4-2)和所选择的硬盘6组成一个新的RAID4，与所述RAID卡2之间进行数据交换。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种新型计算机硬盘数据恢复系统，其特征在于，该新型计算机硬盘数据恢复系统包括计算机、RAID卡、SAS扩展器、RAID、开关、硬盘、硬盘数据恢复系统；
RAID卡设置在计算机的内部左侧，SAS扩展器连接RAID卡，RAID卡连接开关，开关连接SAS扩展器，硬盘连接在RAID卡和开关，硬盘数据恢复系统连接RAID卡；
硬盘数据恢复系统包括检测模块、断开模块、选择模块、连接模块、镜像模块；检测模块设置在硬盘数据恢复系统的上端，断开模块设置在检测模块的下端，选择模块设置在断开模块的下端，连接模块设置在选择模块的下端，镜像模块设置在连接模块的下端；
硬盘数据恢复系统的恢复方法包括：
当从硬盘中读取数据发现错误时，记录发生错误的数据在硬盘中对应的逻辑块地址；
根据预设算法对逻辑块地址对应的第一物理块地址的数据执行恢复操作，得到恢复数据；
向硬盘发送写入恢复数据到所述逻辑块地址的指令，以使硬盘根据指令将恢复数据写入逻辑块地址；逻辑块地址对应重映射后的第二物理块地址；
读取逻辑块地址中写入的所述恢复数据，与根据预设算法对逻辑块地址对应的第一物理块地址的数据执行恢复操作得到的恢复数据进行对比，判断两者是否一致，若一致，则表明写入成功。
2.如权利要求1所述的新型计算机硬盘数据恢复系统，其特征在于，SAS扩展器包括接口、控制处理器、双端口、扩展芯片；接口设置在SAS扩展器的上端，控制处理器设置在接口的下端，双端口设置在控制处理器的下端，扩展芯片设置在双端口的下端；扩展芯片采用多总线串口扩展芯片VK3214-ISPGUART。
3.如权利要求1所述的新型计算机硬盘数据恢复系统，其特征在于，RAID包括第一硬盘、第二硬盘；第一硬盘设置在RAID的上端，第二硬盘设置在第一硬盘的下端。
4.如权利要求1所述的新型计算机硬盘数据恢复系统，其特征在于，开关包括接触外壳、自动键、断电保护器；接触外壳设置在开关的外部，自动键设置在接触外壳的内部，断电保护器设置在自动键的下端；
接触外壳具体采用聚四氟乙烯塑料绝缘体材质。
5.如权利要求4所述的新型计算机硬盘数据恢复系统，其特征在于，断电保护器包括电磁继电器、电容器、二极管、用电设备、可移动开关、按钮开关、绝缘体和衔铁，电磁继电器与衔铁、绝缘体和用电设备串联在电路中，电容器、二极管采用并联。
6.如权利要求4所述的新型计算机硬盘数据恢复系统，其特征在于，断电保护器的使用方法将断电保护器串联在用电设备与供电线路之间，当电路接通时，用电设备工作，电容器充电；当意外断电时，二极管的正向导通功能使电容器放电与电磁继电器构成回路，电磁继电器工作，吸下衔铁，绝缘体插入开关的上下衔片之间，此时可移动开关与最前端卡住，电容器放电完成之后，仍保持在原位置，切断电路；当供电恢复时，电路依旧是断开的，此时按下开关，将可移动开关按原轨迹移动，衔铁带动绝缘体弹出，开关闭合，电路导通。
7.如权利要求1所述的新型计算机硬盘数据恢复系统，其特征在于，检测模块包括采集器、传感器、检测分析器；采集器设置在检测模块的前端，传感器设置在采集器的后端，检测分析器设置在传感器的后端。
8.如权利要求1所述的新型计算机硬盘数据恢复系统，其特征在于，RAID为具有映射功能的RAID；
从连接于RAID的硬盘中选择硬盘的数量与AID中出现故障的硬盘数量相等；
计算机包括依次连接的RAID卡、SAS扩展器及至少一个RAID，每个RAID与扩展器之间通过一个开关进行连接，每个RAID外接至少一个硬盘；
至少一个硬盘中的每个硬盘通过一个开关与SAS扩展器连接。
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