CN105549908A - Raid磁盘阵列重新恢复冗余的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及计算机存储技术领域，本发明提供一种RAID磁盘阵列重新恢复冗余的方法，包括以下步骤：当RAID磁盘阵列正常读写数据时，将RAID磁盘阵列中写过数据的条带标记为有效数据条带，将整个条带未写过数据的条带或有效的条带中的全部数据已经删除的条带标记为无效数据条带；判断RAID磁盘是否发生故障，当发生故障时，则重建RAID磁盘阵列中的有效数据条带；同步无效数据条带，从而全部恢复整个RAID的数据一致性，在恢复阵列冗余性过程中，仅需要重建RAID磁盘阵列中的有效数据条带，可以使重建速度得到提升，特别是在有效数据一小部分的情况下更加显著，减少重建时间，同时减少发生二次磁盘故障带来的丢失数据风险。
Description
技术领域
本发明涉及计算机存储技术领域，尤其涉及一种RAID磁盘阵列重新恢复冗余的方法。
背景技术
目前的RAID磁盘发生故障时，需要重构热备盘，一般采用从RAID磁盘起始位置至RAID磁盘结尾位置依次重建，该设计方案比较简单，但是在重建的过程中将RAID磁盘上从来没有写过的数据也进行了重建，延长了整个RAID阵列重建的时间。综上所述，现有技术中对RAID磁盘进行重建的过程中将没有写过的数据或已经删除的数据条带也进行重建导致重建时间过长的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种RAID磁盘阵列重新恢复冗余的方法，旨在解决针对现有技术中对RAID磁盘进行重建的过程中将没有写过的数据或已经删除的数据条带也进行重建导致重建时间过长的问题。
本发明是这样实现的，第一方面提供一种RAID磁盘阵列重新恢复冗余的方法，所述方法包括以下步骤：
A.在所述RAID磁盘阵列读写数据的过程中，将没有数据的条带标记为无效条带，将有数据的条带标记为有效数据条带；
B.判断RAID磁盘是否发生故障，是，则执行步骤C，否则返回执行步骤A；
C.重建所述有效数据条带；
D.同步所述RAID磁盘阵列中的所述无效数据条带。
结合第一方面，在第一方面的第一种实施方式中，所述步骤A中将没有数据的条带标记为无效数据条带的步骤具体为：
将没有写入数据的条带标记为无效数据条带。
结合第一方面，在第一方面的第二种实施方式中，所述步骤A中将没有数据的条带标记为无效数据条带的步骤具体为：
当有效数据条带的数据全部被删除或被回收后，将其标记为无效数据条带。
结合第一方面，在第一方面的第三种实施方式中，所述步骤D具体为：
将重建过的条带的校验码设置第一校验码，并将未重建的条带的校验码设置为第二校验码；
对校验码为第二校验码的条带进行同步。
结合第一方面，在第一方面的第五种实施方式中，所述步骤A之前还包括以下步骤：
将所有条带初始化为无效条带。
本发明提供一种RAID磁盘阵列重新恢复冗余的方法，在重新恢复冗余RAID磁盘阵列时，扫描整个位图，若位图标记是有效数据条带，则对应的区块执行重建操作，若位图标记是无效数据条带，则位图对应的区块不执行重建操作，而是通过启动同步来达到校验和的一致，通过这种方案，在重建的过程中，仅需要恢复RAID磁盘阵列中的有效数据，可以使重建速度有效的得到提升，特别是在有效数据只是有了一小部分的情况下更加显著，减少了重建时间，同时减少了发生二次磁盘故障带来的丢失数据风险，并且，对无效数据条带进行同步恢复冗余，可以在后续写该条带时提高随机写性能，即由重构写变成读至修改至写的过程。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一种实施例提供的一种RAID磁盘阵列重新恢复冗余的方法的流程图。
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。
为了说明本发明的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
本发明一种实施例提供一种RAID磁盘阵列重新恢复冗余的方法，如图1所示，RAID磁盘阵列重新恢复冗余的方法包括以下步骤：
步骤S101.在所述RAID磁盘阵列读写数据的过程中，将没有数据的条带标记为无效数据条带，将有数据的区域标记为有效数据条带。
在本步骤中，具体的，首先将RAID磁盘阵列的数据空间划分为大小相等的区块，然后使用位图记录这些区块的使用状态；在发生数据写入时，将写入位置对应的位图标记为有效数据条带。
其中，本专利的条带指阵列中的逻辑条带，对应阵列中一个或多个物理条带组成。
其中，对于无效数据条带，在一种实施方式中，将没有数据的条带标记为无效数据条带的步骤具体为：将没有写入数据的条带标记为无效数据条带。
在另一种实施方式中，将没有数据的区域标记为无效区域的步骤具体为：
当有效数据条带的数据全部被删除或被回收后，将其标记为无效数据条带。
步骤S102.判断RAID磁盘是否发生故障，是，则执行步骤S103，否则返回执行步骤S101。
在本步骤中，具体的，RAID磁盘阵列的某一块磁盘发生损坏后，此时RAID磁盘发生故障，系统自动使用备用磁盘替换损坏的成员盘，执行步骤S103。
步骤S103.重建RAID磁盘阵列中的有效数据条带。
在本步骤中，具体的，在RAID磁盘阵列重建有效区域的过程中，仅需要恢复RAID磁盘阵列中的有效数据。
步骤S104.同步无效区域。
在本步骤中，具体的，步骤S104具体包括：
步骤S1041.将重建过的有效数据条带的校验码设置第一校验码，并将未重建的条带的校验码设置为第二校验码。
步骤S1042.对校验码为第二校验码的条带进行同步。
在步骤S1041和步骤S1042中，具体的，对重建过的有效区域置1，其余区域全部置0，对置0的区域进行同步。
进一步的，步骤S1041中将重建过的有效区域的校验码设置第一校验码之前还包括：
初始化校验码和位图。
进一步的，步骤S101之前还包括以下步骤：
将所有区域初始化为无效数据条带。
步骤S103和步骤S104之间还包括以下步骤：
判断是否重建完成有效数据条带，是，则执行步骤S104，否，则执行步骤S103。
在本发明实施例在重建RAID磁盘阵列时，扫描整个位图，若位图标记是有效数据条带，则对应的区块执行重建操作，若位图标记是无效数据条带，则位图对应的区块不执行重建操作，而是通过启动同步来达到校验和的一致，通过这种方案，在重建的过程中，仅需要恢复RAID磁盘阵列中的有效数据，可以使重建速度有效的得到提升，特别是在有效数据只是有了一小部分的情况下更加显著，减少了重建时间，同时减少了发生二次磁盘故障带来的丢失数据风险。
一种实施方式中，重建的数据存储在备用磁盘中，如果在重建处理期间的任何点被插入替换磁盘，则剩余数据被重建至替换磁盘，在重建数据并替换故障磁盘之后，被重建至备用磁盘的数据被复制回替换磁盘，并且，对无效数据条带进行同步恢复冗余，可以在后续写该条带时提高随机写性能，即由重构写变成读至修改至写的过程。。
上述实施方式中，重建的一部分可以直接在替换磁盘上执行，从而避免了将数据从全局热备用复制回替换磁盘所需的时间。
另一种实施方式中，重建的有效数据存储在备用磁盘中，如果在重建有效数据处理期间的任何点被插入替换磁盘，则剩余有效数据被重建至替换磁盘，在重建有效数据并替换故障磁盘之后，被重建至备用磁盘的有效数据被复制回替换磁盘，在重建无效数据过程中，将无效数据重建至备用磁盘，再复制回替换磁盘。
上述实施方式中，重建的一部分有效数据可以直接在替换磁盘上执行，从而避免了将数据从全局热备用复制回替换磁盘所需的时间。
本领域普通技术人员可以意识到，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、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。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。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
Claims (5)
1.一种RAID磁盘阵列重新恢复冗余的方法，其特征在于，所述RAID磁盘阵列重新恢复冗余方法包括以下步骤：
A.在所述RAID磁盘阵列读写数据的过程中，将没有数据条带标记为无效数据条带，将有数据所在的条带标记为有效数据条带；
B.判断所述RAID磁盘是否发生故障，是，则执行步骤C，否则返回执行步骤A；
C.重建所述有效数据条带；
D.同步所述RAID磁盘阵列中的所述无效数据条带。
2.根据权利要求1所述的RAID磁盘阵列重新恢复冗余的方法，其特征在于，所述步骤A中将没有数据的条带标记为无效数据条带的步骤具体为：
将没有写入数据的条带标记为无效数据条带。
3.根据权利要求1所述的RAID磁盘阵列重新恢复冗余的方法，其特征在于，所述步骤A中将没有数据的条带标记为无效数据条带的步骤具体为：
当有效数据条带的数据全部被删除或被回收后，将其标记为无效数据条带。
4.根据权利要求1所述的RAID磁盘阵列重新恢复冗余的方法，其特征在于，所述步骤D具体为：
将重建过的条带的校验码设置第一校验码，并将未重建的条带的校验码设置为第二校验码；
对校验码为第二校验码的条带进行同步。
5.根据权利要求1所述的RAID磁盘阵列重新恢复冗余的方法，其特征在于，所述步骤A之前还包括以下步骤：
将所有条带初始化为无效数据条带。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160504 |