CN105988727A - 一种基于raid的存储方法和存储装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种基于独立冗余磁盘阵列RAID的存储方法和装置，所述方法包括：将按照传统RAID存储的硬盘划分为多个存储块；利用所述存储块组合得到资源池；利用组合得到的资源池，建立对应的逻辑单元号LUN，其中，所述LUN与所述按照传统RAID存储的硬盘中原有的LUN占用相同的硬盘物理空间。通过本发明实施例提供的基于RAID的存储方法，在不需要数据迁移的情况下，实现了块虚拟化存储方式的更新，实现了传统RAID数据能直接转换成能支撑虚拟化功能数据的存储，从而提升了存储阵列所在的整个系统的可靠性和易用性。

Description

一种基于RAID的存储方法和存储装置

技术领域

本发明涉及硬盘存储领域，特别涉及一种基于RAID的存储方法和存储装置。

背景技术

RAID(Redundant Array of Independent Disk，独立冗余磁盘阵列)技术诞生于1987年，由美国加州大学伯克利分校提出。最初的研制目的是为了组合小的廉价硬盘来代替大的昂贵硬盘，以降低大批量数据存储的费用，同时也希望采用冗余信息的方式，使得硬盘失效时不会使对数据的访问受损失，从而开发出一定水平的数据保护技术，并且能适当的提升数据传输速度。是把相同的数据存储在多个硬盘的不同的地方的方法。在RAID技术中，通过把相同的数据放在多个硬盘上，输入输出操作能以平衡的方式交叠，改良性能，并且因为使用多个硬盘也增加了平均故障间隔时间。由于数据的冗余存储，当阵列中的某一个硬盘出现故障时，可以通过存储阵列中其他硬盘的数据，对故障盘中的数据进行重构。

请参阅图1，为现有技术中传统RAID存储的示意图，如图1所示，传统RAID方式中，将硬盘看作为基本单位，通过多个硬盘(至少两个)创建RAID组，如图1所示，其中4个硬盘按照RAID3+1策略组成RAID组，然后卷VOL的创建是在RAID组的基础上进行空间分配，从而根据VOL得到用户LUN(Logical Unit Number，逻辑单元号)空间。LUN空间是面向用户的，根据用户的数据存储需求，由系统分配给用户使用。

对于传统RAID系统而言，重构过程中数据没有可靠性保障，如果在重构完成前出现坏盘就将造成数据丢失，且不可恢复。所以对于一个存储系统而言，其可靠性的最重要标志就是其RAID重构时间越小越好，从而降低重构完成前再次坏盘的概率。随着存储技术的发展，传统RAID技术已无法满足在系统中使用大容量硬盘的要求。在过去的几年里，基于传统RAID技术开发了块虚拟化存储方式，块虚拟化存储方式整合了数据保护和跨硬盘规划数据分布的功能，而且充分满足虚拟机环境下对存储的应用需求。

请参阅图2，为块虚拟化存储方式的原理示意图，如图2所示，块虚拟化的方式中，将硬盘打散成若干大小的块，再将这些小块聚合成大的资源池POOL，用户LUN的创建是在这个大的POOL中进行空间分配。

对于用户来说，随着用户业务场景的变化，之前部署在传统RAID上的业务不能满足性能，功能需求，需要将其业务切换至能够支持块虚拟化功能的阵列上，相对于传统RAID技术，块虚拟化存储方式具有分级存储，重删，快速重构等优良性能。为了实现传统RAID向块虚拟化存储方式的更换，一般大多数厂商通过两种方式进行更换过程：一种方式是，需要进行硬件升级，比如购买新的支持块虚拟化功能的硬件，升级后再进行存储阵列间的数据迁移，需要将原有的RAID上的业务数据迁移新的设备后再进行重新配置，最终将其业务重新迁至新的存储阵列上；另外一种方式是，之前的存储阵列本身是同时支持传统RAID和虚拟化POOL功能的阵列设备，那么可以直接在现有的阵列内新建虚拟化POOL，将原有传统RAID上的数据通过阵列内数据迁移的方法迁移至新POOL上，从而实现将业务迁移至新的块虚拟化的存储方式。

以上两种方式都涉及到一个问题：数据迁移，一种是阵列间的数据迁移，一种是阵列内的数据迁移，这两种方式都会体现在迁移时间长，且在迁移过程中系统可靠性降低的风险，因为迁移过程中可能存在数据盘故障的情况从而导致系统可靠性降低，同时上述两种方式在迁移的过程中都会占用大量的系统资源，从而影响到系统性能。

发明内容

本发明提供一种基于RAID的存储方法和存储装置，用于解决现有技术中在存储方式的更新中由于数据迁移所带来的迁移时间长、占用大量系统资源、以及降低系统可靠性的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于RAID的存储方法，包括：

将按照传统RAID存储的硬盘划分为多个存储块；

利用所述存储块组合得到资源池；

利用组合得到的资源池，建立对应的逻辑单元号LUN，其中，所述LUN与所述按照传统RAID存储的硬盘中原有的LUN占用相同的硬盘物理空间。

优选地，所述存储块具体为存储小块Block，所述资源池为虚拟磁盘VD空间；

所述利用所述存储块组合得到资源池具体包括：

根据Block与逻辑硬盘LD之间的映射关系，将Block映射到LD空间；

根据所述按照传统RAID存储的硬盘所采用的RAID算法，将所述LD空间组合为VD空间。

优选地，所述将Block映射到LD空间具体包括：当存储阵列中存在现有的LD空间与所述按照传统RAID存储的硬盘采用相同的RAID策略建立的情况时，将所述Block添加到所述LD空间；当存储阵列中还没有LD空间与所述按照传统RAID存储的硬盘采用相同的RAID策略建立的情况时，建立新的LD空间，并将所述Block映射到所述LD空间。

优选地，所述利用所述存储块组合得到资源池还包括：根据Block的LUN标识，确定VD中小空间Chunk的LUN标识；具体包括：

根据Block的LUN标识，将所述LUN标识作为LD空间中与Block对应的条带Strip的LUN标识；根据Strip对应的LUN标识，将所述LUN标识作为VD空间中与Strip对应的Chunk的LUN标识。

优选地，所述存储块具体为逻辑块CK；

所述利用所述存储块组合得到资源池具体包括：

根据所述按照传统RAID存储的硬盘所采用的RAID算法，将来自不同硬盘上的逻辑块CK组成逻辑块组CKG；

将逻辑块组CKG切分成更细粒度的逻辑小块Extent，所述Extent的集合即为所述资源池。

优选地，所述利用所述存储块组合得到资源池还包括：根据逻辑块CK的LUN标识，确定资源池中逻辑小块Extent的LUN标识；具体包括：

根据逻辑块CK的LUN标识，将所述LUN标识作为与CK对应的逻辑块组CKG的LUN标识；根据CKG的LUN标识，将所述LUN标识作为资源池中与CKG对应的Extent的LUN标识。

优选地，利用组合得到的资源池所建立的LUN与按照传统RAID存储的硬盘中原有的LUN的个数以及每个LUN对应占用的物理空间相同；

所述利用组合得到的资源池，建立对应的逻辑单元号LUN包括：根据资源池中资源块的LUN标识，将具有相同LUN标识的资源块分配至相同的LUN中，其中，当资源池为VD空间时，所述资源块为Chunk，当资源池为Extent的集合时，所述资源块为Extent。

为了解决上述技术问题，本发明实施例还提供了一种基于独立冗余磁盘阵列RAID的存储装置，所述基于RAID的存储装置设置在存储阵列上，所述存储装置包括：

存储块生成单元，用于将按照传统RAID存储的硬盘划分为多个存储块；

资源池生成单元，用于利用所述存储块组合得到资源池；

LUN更新单元，用于利用组合得到的资源池，建立对应的逻辑单元号LUN，其中，所述LUN与所述按照传统RAID存储的硬盘中原有的LUN占用相同的硬盘物理空间。

优选地，所述存储块具体为存储小块Block，所述资源池为虚拟磁盘VD空间；所述资源池生成单元包括VD生成单元；

所述VD生成单元具体包括：

LD生成模块，用于根据Block与逻辑硬盘LD之间的映射关系，将Block映射到LD空间；

VD生成模块，用于根据所述按照传统RAID存储的硬盘所采用的RAID算法，将所述LD空间组合为VD空间。

优选地，LD生成模块具体用于：当存储阵列中存在现有的LD空间与所述按照传统RAID存储的硬盘采用相同的RAID策略建立的情况时，将所述Block添加到所述LD空间；当存储阵列中还没有LD空间与所述按照传统RAID存储的硬盘采用相同的RAID策略建立的情况时，建立新的LD空间，并将所述Block映射到所述LD空间。

优选地，所述存储装置还包括：

第一LUN标识存储单元、用于根据Block的LUN标识，确定VD中小空间Chunk的LUN标识；

所述第一LUN标识存储单元具体用于：根据Block的LUN标识，将所述LUN标识作为LD空间中与Block对应的条带Strip的LUN标识；根据Strip对应的LUN标识，将所述LUN标识作为VD空间中与Strip对应的Chunk的LUN标识。

优选地，所述存储块具体为逻辑块CK；

所述资源池生成单元具体包括：

CKG生成模块，用于根据所述按照传统RAID存储的硬盘所采用的RAID算法，将来自不同硬盘上的逻辑块CK组成逻辑块组CKG；

资源池生成模块，用于将逻辑块组CKG切分成更细粒度的逻辑小块Extent，所述Extent的集合即为所述资源池。

优选地，所述存储装置还包括：

第二LUN标识存储单元，用于根据逻辑块CK的LUN标识，确定资源池中逻辑小块Extent的LUN标识；

所述第二LUN标识存储单元具体用于：根据逻辑块CK的LUN标识，将所述LUN标识作为与CK对应的逻辑块组CKG的LUN标识；根据CKG的LUN标识，将所述LUN标识作为资源池中与CKG对应的Extent的LUN标识。

优选地，利用组合得到的资源池所建立的LUN与按照传统RAID存储的硬盘中原有的LUN的个数以及每个LUN对应占用的物理空间相同；

所述LUN更新单元还用于：根据资源池中资源块的LUN标识，将具有相同LUN标识的资源块分配至相同的LUN中，其中，当资源池为VD空间时，所述资源块为Chunk，当资源池为Extent的集合时，所述资源块为Extent。

本发明的有益效果包括：

本发明实施例提供的基于RAID的存储方法中，将存储阵列中按照传统RAID存储的硬盘划分为多个存储块，并将这些存储块基于Raid算法和块虚拟化存储技术，添加到块虚拟化存储方式的资源池中。利用资源池中新增加的存储空间来建立对应的LUN，由于新建立的LUN实际占用的硬盘空间依然是原来按照传统RAID存储的硬盘中的LUN所占用的硬盘空间。只是，对于新建立的LUN，在实际硬盘空间以存储块方式进行划分基础上，增加了存储块与资源池中的资源块之间、以及与新建的LUN之间的对应关系，例如，增加了BLOCK与Strip之间，Strip与Chunk之间，以及Chunk与LUN之间的对应关系，因此，根据这些新建立的对应关系，使得按照传统RAID存储的硬盘中存储的业务数据，在不需要进行数据迁移的情形下，实现了存储整列中块虚拟化的存储方式，从而具备了虚拟化的存储方式所能够实现的分级存储和快速重构等特性，通过本发明实施例提供的基于RAID的存储方法，在不需要数据迁移的情况下，实现了块虚拟化存储方式的更新，实现了传统RAID数据能直接转换成能支撑虚拟化功能数据的存储，并且该转换过程相对于传统的数据迁移的更新方法所耗费的时间，可以认为是瞬间完成的，从而提升了存储阵列所在的整个系统的可靠性和易用性。

附图说明

图1为现有技术中传统RAID存储的示意图；

图2为块虚拟化存储方式的原理示意图；

图3为本发明实施例提供的一种基于RAID的存储方法的流程示意图；

图4A和4B为根据本发明实施例提供的基于RAID的存储方法，将部分硬盘按照传统RAID方式进行存储更新为全部硬盘按照块虚拟化的方式存储的示意图；

图5为本发明实施例提供的基于RAID的存储装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例提供的基于RAID的存储方法和存储装置进行详细描述。

请参阅图3，为本发明实施例提供的一种基于RAID的存储方法的流程示意图，如图3所示，所述方法包括：

步骤S10、将按照传统RAID存储的硬盘划分为多个存储块；

步骤S20、利用所述存储块组合得到资源池；

步骤S30、利用组合得到的资源池，建立对应的逻辑单元号LUN，其中，所述LUN与所述按照传统RAID存储的硬盘中原有的LUN占用相同的硬盘物理空间。

本发明实施例提供的基于RAID的存储方法将基于如下的块虚拟化存储技术进行说明的，下面对本发明实施例涉及一种示例性的块虚拟化存储技术进行介绍，以N块硬盘组成的块虚拟化阵列进行介绍，具体包括：

(1.1)将N块硬盘被划分为多个存储小块Block；

(1.2)对于这些存储小块Block，按照第一映射关系(例如离散算法)，映射到LD空间，其中，LD空间的最小单元为条带Strip。在此过程中，将建立并Block和Strip之间的映射关系。

(1.3)基于LD空间，按照RAID策略，组合得到虚拟磁盘VD空间，其中VD空间中的最小单元为小空间Chunk，所有Chunk的集合为资源池POOL。

其中，可以根据不同的RAID策略组合得到不同的VD空间，例如，基于LD空间，分别建立第一VD空间和第二VD空间，其中，第一VD空间是按照RAID 3+1策略组合得到的，第一VD空间是按照RAID 2+1策略组合得到的。

为了描述方便，将组合得到第一VD空间的LD空间称为第一LD空间，将组合得到第二VD空间的LD空间称为第二LD空间，也就是说，将第一LD空间按照RAID 3+1策略，组合为第一VD空间，将第二LD空间按照RAID 2+1策略，组合为第二VD空间。

对于整个POOL来说，其中的部分Chunk是基于RAID 3+1策略的，部分Chunk是基于RAID 2+1策略的。

不同RAID策略对应不同的RAID算法，在确定RAID策略后，根据对应的RAID算法计算Chunk和Strip之间的对应关系。

(1.4)在建立LUN时，按照第二映射关系，将POOL中的Chunk分配至各个LUN。在这个过程中，会建立Chunk与LUN的映射关系。

其中，在根据VD空间建立LUN时，存储阵列软件对于不同的VD空间不做区分，也就是说，按照不同的RAID策略的Chunk可能被分配给同一个LUN使用。

本发明实施例中，LUN可以由两种，一种是在LUN建立时，存储阵列软件为LUN分配对应的物理空间，其他LUN不能够再占用这些物理空间，另一种，在LUN建立时，存储阵列软件为LUN分配少量物理空间，然后随着实际数据存储的需求，为LUN分配真实的物理空间。对于第二种情况，可以根据传统RAID存储的硬盘中原有的LUN所占有的实际的物理空间，来根据VD空间建立对应的LUN，使得根据VD建立的LUN和原有的LUN所占用的硬盘上的实际物理地址相同。

基于上述块虚拟化存储技术，本发明实施例提供的一种基于RAID的存储方法包括：

步骤S10具体为步骤S110、将按照传统RAID存储的硬盘划分为多个存储小块Block；

步骤S20具体为步骤S120、基于Raid算法和块虚拟化存储技术，利用所述Block组合得到对应的虚拟硬盘VD空间；

步骤S120具体包括：

步骤S1210、根据Block与逻辑硬盘LD之间的映射关系，将Block映射到LD空间；

具体的，LD空间中的基本单元为Strip，在上述过程中，将建立Block与Strip之间的映射关系。

其中，将Block映射到LD空间具体包括：情况一：当存储阵列中存在现有的LD空间与所述按照传统RAID存储的硬盘采用相同的RAID策略建立的情况时，将所述Block添加到所述LD空间；情况二：当存储阵列中还没有LD空间与所述按照传统RAID存储的硬盘采用相同的RAID策略建立的情况时，建立新的LD空间，并将所述Block映射到所述LD空间。

本发明实施例中的RAID策略是指采用不同的RAID算法建立RAID存储阵列，例如，RAID策略可以是RAID3+1策略或RAID2+1策略等。RAID策略也可以指采用不同的RAID标准建立RAID存储阵列，例如RAID6，RAID10等。

步骤S1220、根据RAID算法，将所述LD空间组合为虚拟硬盘VD空间；其中，所述RAID算法与所述按照传统RAID存储的硬盘所采用的RAID算法相同，也就是说，将所述LD空间组合为VD空间时所采用的RAID策略与所述按照传统RAID存储的硬盘所采用的RAID策略相同。

VD空间即为资源池POOL，在根据用户需求建立LUN时，以Chunk为最小单位，将VD中的Chunk分配给对应的LUN。

在将Block映射到LD空间的过程中，如果是情况一，则新的LD相对于原来的LD的空间大小将增加，新的LD对应的新的VD的空间大小也会增加，即空间地址会变大，在新的VD中，新增加的LD根据RAID算法对应建立新增加的Chunk，并将新增加的Chunk添加至资源池POOL中；如果是情况二，新建的LD对应的Chunk将添加至资源池POOL中。

资源池POOL中的Chunk可能是基于不同的Raid生成的，根据系统设置，按照不同的RAID策略建立的Chunk可能被分配给同一个LUN使用。

由于Block和Strip之间，以及Strip和Chunk之间均存在对应的关系，因此，Block和Chunk之间也存在对应的关系。

步骤S30具体为步骤S130、、利用资源池中新增加的VD，建立对应的LUN。其中，所述LUN与所述按照传统RAID存储的硬盘中原有的LUN占用相同的硬盘物理空间。

在此步骤中，存储阵列软件建立了VD与LUN之间的映射表，即，建立了VD中Chunk与LUN之间的对应关系

其中，利用新增加的VD所建立的LUN与按照传统RAID存储的硬盘中建立的LUN的个数和大小相同；并且在硬盘中，之前属于某个LUN的存储空间，在块虚拟化的存储方式中，依然属于新建的对应的LUN。例如，按照传统RAID存储的硬盘中设置有两个LUN，大小分别为10G和20G，那么块虚拟化的存储方式中，利用资源池中新增加的VD所建立对应的LUN的个数也是两个，大小分别为10G和20G，并且，两个新建立的LUN实际占用的硬盘空间依然是原来按照传统RAID存储的硬盘中那两个LUN所占用的硬盘空间。只是，对于新建立的LUN，在实际硬盘空间以BLOCK的方式进行划分基础上，增加了BLOCK与Strip之间，Strip与Chunk之间，以及Chunk与LUN之间的对应关系。根据这些新建立的对应关系，使得按照传统RAID存储的硬盘中存储的业务数据，在不需要进行数据迁移的情形下，实现了存储整列中块虚拟化的存储方式，从而具备了虚拟化的存储方式所能够实现的分级存储和快速重构等特性。

具体地，为了保证新建立的LUN与按照传统RAID存储的硬盘中原有的LUN所占用的硬盘空间相同，需要根据Block的LUN标识，确定VD中Chunk的LUN标识；具体包括：

根据Block的LUN标识，将所述LUN标识作为LD空间中与Block对应的Strip的LUN标识；根据Strip对应的LUN标识，将所述LUN标识作为VD空间中与Strip对应的Chunk的LUN标识。

在确定VD空间中Chunk的LUN标识之后，根据VD中Chunk的LUN标识，将具有相同LUN标识的Chunk分配至相同的LUN中。通过这样的方式，使得新建立的LUN与按照传统RAID存储的硬盘中原有的LUN所占用的硬盘空间相同，避免了业务数据的迁移，同时完成了块虚拟化方式中对应关系的建立。

在VD对应的LUN创建完毕之后，将按照传统RAID存储的硬盘对应的原有的LUN切换至所述VD对应的LUN。

通过上述过程，可以将按照传统RAID存储的硬盘转换为按照块虚拟化的存储方式，从而使得原有的业务数据在不进行数据迁移的过程下，具备分级存储和快速重构的功能。

其中，分级存储的功能是指，存储软件根据硬盘中业务数据被访问的频率，将访问频率高的数据，即热点数据迁移至读写性能更好的硬盘空间，例如，存储整列中的硬盘可包括SSD(高性能层)、SAS(性能层)或者NL-SAS(容量层)中的一种或多种，其中SSD具有更优良的读写性能。当存储软件检测到某个VD中的业务数据为热点数据、且该VD对应的硬盘不是SSD硬盘时，可以将该VD上的数据迁移至SSD硬盘对应的空闲VD中。因此，通过将按照传统RAID存储的硬盘转换为按照块虚拟化的存储方式，使得原来存储的业务数据在新的存储方式下，其中的热点数据可以被迁移至其他的硬盘，从而使得原来的业务数据具备分级存储的功能。

此外，块虚拟化的存储方式还具备快速重构的优点，在按照传统RAID存储的硬盘中，如果其中的一块硬盘出现故障，需要更换故障盘，并进行数据重构，在数据重构的过程中，需要根据RAID组中的其他硬盘中的数据对新更换的硬盘中的数据进行重写，其中，RAID组是指按照RAID存储的一组硬盘，例如，按照RAID3+1策略进行存储的4块硬盘可以称为一个RAID组，在数据重构的过程中，需要从3块硬盘中读取数据，向1块盘中写数据，而在块虚拟化之后，由于RAID组实际上是分布在整个资源池POOL的各个硬盘中，理想情况下，可以从整个资源池涉及的硬盘中读取数据，并且将数据写入多个硬盘中，因此，参与读写的硬盘数目都增多了，因此，提高了数据重构的速度。

本发明实施例中的基于RAID的存储方法可以但不限于应用于以下存储阵列：存储阵列中部分硬盘按照传统RAID方式进行存储、且部分硬盘按照块虚拟化的方式进行存储、且存储阵列中的部分空间已经存储有业务数据；存储阵列中全部硬盘按照传统RAID方式进行存储、且存储阵列中的部分空间已经存储有业务数据。

需要说明的是，如果是其他的块虚拟化存储技术，也可以采用本发明实施例提供的基于RAID的存储方法对存储方式进行转换。下面结合另一种块虚拟化方式对本发明提供的基于RAID的存储方法进行说明。

下面对本发明实施例涉及另一种示例性的块虚拟化存储技术进行介绍，以N块硬盘组成的块虚拟化阵列进行介绍，具体包括：

(2.1)将N块硬盘被划分为多个逻辑块CK；例如，逻辑块CK的大小可以是64M。

(2.2)将来自不同硬盘上的逻辑块CK按RAID方式(比如RAID5，RAID6)组成逻辑块组CKG。

(2.3)将逻辑块组CKG切分成更细粒度的逻辑小块Extent，Extent的集合即为资源池，例如，逻辑小块Extent的大小可以是512K～64MB，例如，可以根据需要配置为4MB。

逻辑小块Extent组成了资源池POOL，逻辑小块Extent为用户空间分配时的基本单元，当根据用户需要建立LUN时，可以将资源池中的逻辑小块Extent分配给对应的LUN。

基于上述块虚拟化存储技术，本发明实施例提供的一种基于RAID的存储方法包括：

步骤S10具体为步骤S210、将按照传统RAID存储的硬盘划分为多个逻辑块CK。

步骤S20具体为步骤S220、基于Raid算法和块虚拟化存储技术，利用所述CK组合得到的Extent组成的资源池；

步骤S2210、根据所述按照传统RAID存储的硬盘所采用的RAID算法，将来自不同硬盘上的逻辑块CK组成逻辑块组CKG。具体的，在上述过程中，将建立Ck与CKG的对应关系。

步骤S2220、将逻辑块组CKG切分成更细粒度的逻辑小块Extent，所述Extent的集合即为所述资源池。

在根据用户需求建立LUN时，以资源池中的Extent为最小单位，将资源池中的Extent分配给对应的LUN。

由于CK和CKG之间，以及CKG和Extent之间均存在对应的关系，因此，CK和Extent之间也存在对应的关系。

其中，所述利用所述存储块组合得到资源池还包括：根据逻辑块CK的LUN标识，确定资源池中逻辑小块Extent的LUN标识；具体包括：

根据逻辑块CK的LUN标识，将所述LUN标识作为与CK对应的逻辑块组CKG的LUN标识；根据CKG的LUN标识，将所述LUN标识作为资源池中与CKG对应的Extent的LUN标识。

步骤S30具体为步骤S230、利用资源池中新增加的Extent，建立对应的LUN。

下面结合两个具体的应用场景进行说明。

实施例一

该实施例中，存储阵列中部分硬盘按照传统RAID方式进行存储，部分硬盘按照块虚拟化的方式进行存储，根据业务需求，需要将存储阵列中全部硬盘按照块虚拟化的方式进行存储。

请参阅图4A和4B，为根据本发明实施例提供的基于RAID的存储方法，将部分硬盘按照传统RAID方式进行存储更新为全部硬盘按照块虚拟化的方式存储的示意图，如图4A所示，存储阵列中原有的部分基于传统Raid部分基于块虚拟化的存储方式，其中，存储阵列中包括9块硬盘，D为硬盘标号，其中D1～D4这4块硬盘按照传统RAID方式进行存储，D5～D9这5块硬盘按照块虚拟化方式进行存储；如虚线框外部的部分所示，为其中5块硬盘组成的块虚拟化阵列，其中，(1)D5～D9这5块硬盘被划分为多个Block；(2)对于这些Block，按照第一映射关系(离散算法)，被映射到LD空间，(3)基于LD空间，分别建立第一VD空间和第二VD空间，其中，第一VD空间是按照RAID 3+1策略组合得到的，第一VD空间是按照RAID 2+1策略组合得到的，为了描述方便，将组合得到第一VD空间的LD空间称为第一LD空间，即图中左边的4列，将组合得到第二VD空间的LD空间称为第二LD空间，即图中右边的3列，也就是说，将第一LD空间按照RAID3+1策略，组合为第一VD空间，将第二LD空间按照RAID 2+1策略，组合为第二VD空间。(4)第一VD空间和第二VD空间，分别按照第二映射关系，被分配至各个LUN。其中，第二映射关系也可以是离散算法。

需要说明的是，在应用本发明实施例提供的基于RAID的存储方法之前，存储阵列已按照上述方式设置完毕。并且在以传统RAID方式来存储的4块硬盘中已有部分空间被用于存储业务数据。

下面结合上述场景中的存储阵列介绍本发明的基于RAID的存储方法。如图4B所示，为存储阵列更新为全部按照块虚拟化方式存储的示意图，具体地：

步骤S11、将基于传统RAID方式存储的硬盘划分为多个Block。即，将4块基于传统RAID方式存储的硬盘划分为多个存储小块。

步骤S12、根据Block与逻辑硬盘LD之间的第一映射关系，将Block添加到对应的LD空间；本实施例中，4块硬盘是基于RAID 3+1策略存储的，而第一LD空间是用于按照RAID 3+1策略组合为VD空间的，因此，上述存储小块对应的LD空间为第一LD空间，也就是说，将上述Block对应添加到第一LD空间中。

步骤S13、根据RAID算法，将新的第一LD空间组合为新的第一VD空间；如图4B所示，新的VD空间相对于原有的VD空间变大了，其中，虚线框外的VD空间为原有的VD空间，虚线框内的VD空间为新增加的VD空间。

步骤S14、根据VD空间与存储卷LUN之间的映射关系，将新的第一VD空间映射至LUN；

其中，新LUN建好之后，将取代原有的传统Raid硬盘中对应的LUN，相对于原有的LUN，新的LUN的大小不变，并且新的LUN相对于原有的LUN，其实是指向相同的硬盘空间，但是新的LUN由于是基于块虚拟化方式建立的，因此其具备分级存储和快速重构功能，之前的业务数据依然存储在新的LUN中，随着业务的更新和扩展，新的LUN上的数据不断进行数据迁移从而达到数据分散在整个Pool中，从而提升整个系统的可靠性要求和重构速度。

实施例二

该实施例中，存储阵列中全部硬盘按照传统RAID方式进行存储，根据业务需求，需要将存储阵列中全部硬盘按照块虚拟化的方式进行存储。

存储阵列中包括4块硬盘，4块硬盘按照传统RAID方式进行存储，具体地，4块硬盘是基于RAID 3+1策略进行存储的。下面结合上述场景介绍本发明的基于RAID的存储方法。具体地：

步骤S21、将4块基于传统RAID方式存储的硬盘划分为多个Block；。

步骤S22、根据Block与逻辑硬盘LD之间的第一映射关系，将Block添加到LD空间。

步骤S23、根据RAID算法，将上述LD空间组合为VD空间；

步骤S24、根据VD空间与存储卷LUN之间的映射关系，将VD空间映射至各个LUN。

基于与上述方法实施例相同或相似的构思，本发明实施例还提供一种基于RAID的存储装置，所述基于RAID的存储装置设置在存储阵列上。请参阅图5，为本发明实施例提供的基于RAID的存储装置的结构示意图，如图5所示，所述存储装置包括：

存储块生成单元10，用于将按照传统RAID存储的硬盘划分为多个存储块；。

资源池生成单元20，用于基于算法Raid和块虚拟化存储方式，利用所述存储块组合得到资源池；

LUN更新单元30，用于利用组合得到的资源池，建立对应的逻辑单元号LUN，其中，所述LUN与所述按照传统RAID存储的硬盘中原有的LUN占用相同的硬盘物理空间。

其中，优选地，所述存储块具体为存储小块Block，所述资源池为VD空间；所述资源池生成单元20包括VD生成单元，其具体包括：

LD生成模块21，用于根据Block与逻辑硬盘LD之间的映射关系，将Block映射到LD空间；

VD生成模块22，用于根据RAID算法，将所述LD空间组合为虚拟硬盘VD空间；其中，所述RAID算法与所述按照传统RAID存储的硬盘所采用的RAID算法相同。

优选地，LD生成模块21具体用于：当存储阵列中存在现有的LD空间与所述按照传统RAID存储的硬盘采用相同的RAID策略建立的情况时，将所述Block添加到所述LD空间；当存储阵列中还没有LD空间与所述按照传统RAID存储的硬盘采用相同的RAID策略建立的情况时，建立新的LD空间，并将所述Block映射到所述LD空间。

本发明实施例中，所述存储装置还包括：

第一LUN标识存储单元40、用于根据Block的LUN标识，确定VD中Chunk的LUN标识；

所述第一LUN标识存储单元40具体用于：根据Block的LUN标识，将所述LUN标识作为LD空间中与Block对应的Strip的LUN标识；根据Strip对应的LUN标识，将所述LUN标识作为VD空间中与Strip对应的Chunk的LUN标识。本发明实施例中，利用组合得到的VD所建立的LUN与按照传统RAID存储的硬盘中建立的LUN的个数和大小相同；所述LUN更新单元30还用于：根据VD中Chunk的LUN标识，将具有相同LUN标识的Chunk分配至相同的LUN中。

本发明实施例中，当所述存储块具体为逻辑块CK时，所述资源池生成单元20具体包括：

CKG生成模块26，用于根据所述按照传统RAID存储的硬盘所采用的RAID算法，将来自不同硬盘上的逻辑块CK组成逻辑块组CKG；

资源池生成模块27，用于将逻辑块组CKG切分成更细粒度的逻辑小块Extent，所述Extent的集合即为所述资源池。

所述存储装置还包括：第二LUN标识存储单元，用于根据逻辑块CK的LUN标识，确定资源池中逻辑小块Extent的LUN标识；

所述第二LUN标识存储单元具体用于：根据逻辑块CK的LUN标识，将所述LUN标识作为与CK对应的逻辑块组CKG的LUN标识；根据CKG的LUN标识，将所述LUN标识作为资源池中与CKG对应的Extent的LUN标识。

本发明实施例中，利用组合得到的资源池所建立的LUN与按照传统RAID存储的硬盘中原有的LUN的个数以及每个LUN对应占用的物理空间相同；所述LUN更新单元30还用于：根据资源池中资源块的LUN标识，将具有相同LUN标识的资源块分配至相同的LUN中，其中，当资源池为VD空间时，所述资源块为Chunk，当资源池为Extent的集合时，所述资源块为Extent。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种基于独立冗余磁盘阵列RAID的存储方法，其特征在于，所述方法包括：

将按照传统RAID存储的硬盘划分为多个存储块；

利用所述存储块组合得到资源池；

利用组合得到的资源池，建立对应的逻辑单元号LUN，其中，所述LUN与所述按照传统RAID存储的硬盘中原有的LUN占用相同的硬盘物理空间。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述存储块具体为存储小块Block，所述资源池为虚拟磁盘VD空间；

所述利用所述存储块组合得到资源池具体包括：

根据Block与逻辑硬盘LD之间的映射关系，将Block映射到LD空间；

根据所述按照传统RAID存储的硬盘所采用的RAID算法，将所述LD空间组合为VD空间。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将Block映射到LD空间具体包括：当存储阵列中存在现有的LD空间与所述按照传统RAID存储的硬盘采用相同的RAID策略建立的情况时，将所述Block添加到所述LD空间；当存储阵列中还没有LD空间与所述按照传统RAID存储的硬盘采用相同的RAID策略建立的情况时，建立新的LD空间，并将所述Block映射到所述LD空间。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用所述存储块组合得到资源池还包括：根据Block的LUN标识，确定VD中小空间Chunk的LUN标识；具体包括：

根据Block的LUN标识，将所述LUN标识作为LD空间中与Block对应的条带Strip的LUN标识；根据Strip对应的LUN标识，将所述LUN标识作为VD空间中与Strip对应的Chunk的LUN标识。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述存储块具体为逻辑块CK；

所述利用所述存储块组合得到资源池具体包括：

根据所述按照传统RAID存储的硬盘所采用的RAID算法，将来自不同硬盘上的逻辑块CK组成逻辑块组CKG；

将逻辑块组CKG切分成更细粒度的逻辑小块Extent，所述Extent的集合即为所述资源池。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述利用所述存储块组合得到资源池还包括：根据逻辑块CK的LUN标识，确定资源池中逻辑小块Extent的LUN标识；具体包括：

根据逻辑块CK的LUN标识，将所述LUN标识作为与CK对应的逻辑块组CKG的LUN标识；根据CKG的LUN标识，将所述LUN标识作为资源池中与CKG对应的Extent的LUN标识。

7.如权利要求4或6所述的方法，其特征在于，利用组合得到的资源池所建立的LUN与按照传统RAID存储的硬盘中原有的LUN的个数以及每个LUN对应占用的物理空间相同；

所述利用组合得到的资源池，建立对应的逻辑单元号LUN包括：根据资源池中资源块的LUN标识，将具有相同LUN标识的资源块分配至相同的LUN中，其中，当资源池为VD空间时，所述资源块为Chunk，当资源池为Extent的集合时，所述资源块为Extent。

8.一种基于独立冗余磁盘阵列RAID的存储装置，所述基于RAID的存储装置设置在存储阵列上，其特征在于，所述存储装置包括：

存储块生成单元，用于将按照传统RAID存储的硬盘划分为多个存储块；

资源池生成单元，用于利用所述存储块组合得到资源池；

LUN更新单元，用于利用组合得到的资源池，建立对应的逻辑单元号LUN，其中，所述LUN与所述按照传统RAID存储的硬盘中原有的LUN占用相同的硬盘物理空间。

9.如权利要求8所述的存储装置，其特征在于，所述存储块具体为存储小块Block，所述资源池为虚拟磁盘VD空间；所述资源池生成单元包括VD生成单元；

所述VD生成单元具体包括：

LD生成模块，用于根据Block与逻辑硬盘LD之间的映射关系，将Block映射到LD空间；

VD生成模块，用于根据所述按照传统RAID存储的硬盘所采用的RAID算法，将所述LD空间组合为VD空间。

10.如权利要求9所述的存储装置，其特征在于，LD生成模块具体用于：当存储阵列中存在现有的LD空间与所述按照传统RAID存储的硬盘采用相同的RAID策略建立的情况时，将所述Block添加到所述LD空间；当存储阵列中还没有LD空间与所述按照传统RAID存储的硬盘采用相同的RAID策略建立的情况时，建立新的LD空间，并将所述Block映射到所述LD空间。

11.如权利要求10所述的存储装置，其特征在于，所述存储装置还包括：

第一LUN标识存储单元、用于根据Block的LUN标识，确定VD中小空间Chunk的LUN标识；

所述第一LUN标识存储单元具体用于：根据Block的LUN标识，将所述LUN标识作为LD空间中与Block对应的条带Strip的LUN标识；根据Strip对应的LUN标识，将所述LUN标识作为VD空间中与Strip对应的Chunk的LUN标识。

12.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述存储块具体为逻辑块CK；

所述资源池生成单元具体包括：

CKG生成模块，用于根据所述按照传统RAID存储的硬盘所采用的RAID算法，将来自不同硬盘上的逻辑块CK组成逻辑块组CKG；

资源池生成模块，用于将逻辑块组CKG切分成更细粒度的逻辑小块Extent，所述Extent的集合即为所述资源池。

13.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述存储装置还包括：

第二LUN标识存储单元，用于根据逻辑块CK的LUN标识，确定资源池中逻辑小块Extent的LUN标识；

所述第二LUN标识存储单元具体用于：根据逻辑块CK的LUN标识，将所述LUN标识作为与CK对应的逻辑块组CKG的LUN标识；根据CKG的LUN标识，将所述LUN标识作为资源池中与CKG对应的Extent的LUN标识。

14.如权利要求11或13所述的存储装置，其特征在于，利用组合得到的资源池所建立的LUN与按照传统RAID存储的硬盘中原有的LUN的个数以及每个LUN对应占用的物理空间相同；

所述LUN更新单元还用于：根据资源池中资源块的LUN标识，将具有相同LUN标识的资源块分配至相同的LUN中，其中，当资源池为VD空间时，所述资源块为Chunk，当资源池为Extent的集合时，所述资源块为Extent。