CN106227627A - 一种raid在数据恢复后再插入新磁盘的数据分布方法及系统 - Google Patents

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张永锋
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Abstract

本发明公开了一种分布式raid在数据恢复后再插入新磁盘的数据分布方法及系统，包括将分布式raid中的故障磁盘的备份数据恢复至各个备份块；判断分布式raid中是否插入了新磁盘，如果是，将恢复至各个备份块的备份数据回写至新磁盘，否则，重复该步骤。可见，本发明中，在数据恢复后，会将新磁盘接入raid，此时可以将恢复到各个备份块的数据，回写到新接入的磁盘中，各个备份块继续做备份使用。本发明解决了所有备份块都分布在一块磁盘上的问题，也不需要重新计算数据的分布，不需要对所有数据进行迁移，只需要对恢复的数据进行回写即可，简单可靠，效率高，保证了分布式raid的整体性能。

Description

一种raid在数据恢复后再插入新磁盘的数据分布方法及系统
技术领域
本发明涉及磁盘数据分布技术领域，特别是涉及一种分布式raid在数据恢复后再插入新磁盘的数据分布方法及系统。
背景技术
分布式raid(磁盘阵列)在设计时，会将数据和备份按照固定比例，均匀分布在所有磁盘上，请参照图1，图1为现有技术中提供的一种分布式磁盘阵列的结构示意图。这意味着所有数据的分布在分布式raid初始化时就设定好了。当分布式raid中的一块磁盘发生故障时，故障盘上的数据丢失，此时会从其他关联磁盘上通过计算恢复出丢失的数据并写到固定的备份空间中。此时备份空间变成数据空间。也就意味着数据布局发生了变化。
此时如果有新的磁盘插入来替换故障磁盘，若将新插入的磁盘作为备份盘，则会发生所有备份块都分布在一块磁盘上的情况，则一方面，分布式raid在没有发生磁盘故障时，热备盘处于空闲状态，即没有读写数据发生在热备盘上，此时的热备盘是一种资源的浪费，磁盘利用率低；另一方面，当数据盘发生故障后，因为该数据盘存储的数据位于多个其他数据盘上，因此其他数据磁盘会同时向热备盘写入恢复数据，此时热备盘的数据写入速度成为数据恢复完成的瓶颈，通常数据恢复的时间都是小时级别的；若不将新插入的磁盘作为备份盘，而是重新计算数据分布，则此时将所有数据进行迁移，工作量巨大，严重影响系统可用性。
因此，如何提供一种解决上述技术问题的分布式raid在数据恢复后再插入新磁盘的数据分布方法及系统是本领域技术人员目前需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种分布式raid在数据恢复后再插入新磁盘的数据分布方法，解决了所有备份块都分布在一块磁盘上的问题，也不需要重新计算数据的分布，不需要对所有数据进行迁移，只需要对恢复的数据进行回写即可，简单可靠，效率高，保证了分布式raid的整体性能；本发明的另一目的是提供一种分布式raid在数据恢复后再插入新磁盘的数据分布系统。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种分布式raid在数据恢复后再插入新磁盘的数据分布方法，该方法包括：
步骤S101：将所述分布式raid中的故障磁盘的备份数据恢复至各个备份块；
步骤S102：判断所述分布式raid中是否插入了新磁盘，如果是，进入步骤S103，否则，重复步骤S102；
步骤S103：将恢复至各个所述备份块的备份数据回写至所述新磁盘。
优选地，所述分布式raid包括N个磁盘，每个所述磁盘均包括按照预设比例分配的数据块和备份块，其中，N个所述磁盘的每一条带上的数据块和备份块的分配比例也为所述预设比例，N为不小于2的整数。
优选地，所述分布式raid包括6个磁盘。
优选地，所述预设比例为5:1。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种分布式raid在数据恢复后再插入新磁盘的数据分布系统，该系统包括：
数据恢复模块，用于将所述分布式raid中的故障磁盘的备份数据恢复至各个备份块；
判断模块，用于判断所述分布式raid中是否插入了新磁盘，如果是，则触发数据回写模块，否则，触发所述判断模块；
所述数据回写模块，用于将恢复至各个所述备份块的备份数据回写至所述新磁盘。
优选地，所述分布式raid包括N个磁盘，每个所述磁盘均包括按照预设比例分配的数据块和备份块，其中，N个所述磁盘的每一条带上的数据块和备份块的分配比例也为所述预设比例，N为不小于2的整数。
优选地，所述分布式raid包括6个磁盘。
优选地，所述预设比例为5:1。
本发明提供了一种分布式raid在数据恢复后再插入新磁盘的数据分布方法及系统，包括将分布式raid中的故障磁盘的备份数据恢复至各个备份块；判断分布式raid中是否插入了新磁盘，如果是，将恢复至各个备份块的备份数据回写至新磁盘，否则，重复该步骤。可见，本发明中，在数据恢复后，会将新磁盘接入raid，此时可以将恢复到各个备份块的数据，回写到新接入的磁盘中，各个备份块继续做备份使用。本发明解决了所有备份块都分布在一块磁盘上的问题，也不需要重新计算数据的分布，不需要对所有数据进行迁移，只需要对恢复的数据进行回写即可，简单可靠，效率高，保证了分布式raid的整体性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种分布式raid在数据恢复后再插入新磁盘的数据分布方法的过程的流程图；
图2为本发明提供的一种分布式raid的结构示意图；
图3为本发明提供的一种分布式raid在数据恢复后再插入新磁盘的数据分布系统的结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种分布式raid在数据恢复后再插入新磁盘的数据分布方法，解决了所有备份块都分布在一块磁盘上的问题，也不需要重新计算数据的分布，不需要对所有数据进行迁移，只需要对恢复的数据进行回写即可，简单可靠，效率高，保证了分布式raid的整体性能；本发明的另一核心是提供一种分布式raid在数据恢复后再插入新磁盘的数据分布系统。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参照图1，图1为本发明提供的一种分布式raid在数据恢复后再插入新磁盘的数据分布方法的过程的流程图，该方法包括：
步骤S101：将分布式raid中的故障磁盘的备份数据恢复至各个备份块；
作为优选地，分布式raid包括N个磁盘，每个磁盘均包括按照预设比例分配的数据块和备份块，其中，N个磁盘的每一条带上的数据块和备份块的分配比例也为预设比例，N为不小于2的整数。
作为优选地，分布式raid包括6个磁盘。
作为优选地，预设比例为5:1。
具体地，请参照图2，图2为本发明提供的一种分布式raid的结构示意图。
可以理解的是，这里的N以及预设比例还可以分别取其他值，也即本发明所适用的分布式raid的数据分布形式以及容量可以有很多种情况，本发明在此不做特别的限定，根据实际情况来定。
下面结合图2来对本发明的方案作介绍：
首先需要说明的是，图2中的D1、D2、D3均为存储数据的数据块，P为存储校验位的数据块。
当某一磁盘出现故障时，每一条带中，除了故障块外，各数据块会结合校验位采用异或的算法将数据恢复至所在条带的备份块中。
这里以磁盘2出现故障为例，则假设图2中从上往下依次为第一条带、第二条带直至第六条带，则：
第一条带中，磁盘1、磁盘2、磁盘3以及磁盘4中的数据块会结合磁盘5中的校验位采用异或的算法将数据恢复至位于磁盘6中的备份块；
第二条带中，磁盘1、磁盘2、磁盘3以及磁盘6中的数据块会结合磁盘4中的校验位采用异或的算法将数据恢复至位于磁盘5中的备份块；
第三条带中，磁盘1、磁盘2、磁盘5以及磁盘6中的数据块会结合磁盘3中的校验位采用异或的算法将数据恢复至位于磁盘4中的备份块；
第四条带中，磁盘1、磁盘4、磁盘5以及磁盘6中的数据块会结合磁盘2中的校验位采用异或的算法将数据恢复至位于磁盘3中的备份块；
第五条带中，磁盘3、磁盘4、磁盘5以及磁盘6中的数据块会结合磁盘1中的校验位采用异或的算法将数据恢复至位于磁盘2中的备份块；
第六条带中，磁盘2、磁盘3、磁盘4以及磁盘5中的数据块会结合磁盘6中的校验位采用异或的算法将数据恢复至位于磁盘1中的备份块。
需要说明的是，这里对于具体采用哪种方法对数据进行恢复并不做特别的限定，能实现数据恢复即可。
可见，每一条带上的数据块会同时向该条带上的备份块写入恢复数据，进行数据恢复，所有磁盘同时进行数据恢复，效率高，数据恢复快。
步骤S102：判断分布式raid中是否插入了新磁盘，如果是，进入步骤S103，否则，重复步骤S102；
步骤S103：将恢复至各个备份块的备份数据回写至新磁盘。
在新磁盘插入后，将备份块的数据写回到新插入的磁盘中。备份数据完全写入到新插入的磁盘中后，此时将原备份块再次作为备份块使用，使分布式raid恢复到故障前的数据分布状态，不需要重新计算数据的分布，不需要对所有数据进行迁移，只需要对恢复的数据进行回写即可。
本发明提供了一种分布式raid在数据恢复后再插入新磁盘的数据分布方法，包括将分布式raid中的故障磁盘的备份数据恢复至各个备份块；判断分布式raid中是否插入了新磁盘，如果是，将恢复至各个备份块的备份数据回写至新磁盘，否则，重复该步骤。可见，本发明中，在数据恢复后，会将新磁盘接入raid，此时可以将恢复到各个备份块的数据，回写到新接入的磁盘中，各个备份块继续做备份使用。本发明解决了所有备份块都分布在一块磁盘上的问题，也不需要重新计算数据的分布，不需要对所有数据进行迁移，只需要对恢复的数据进行回写即可，简单可靠，效率高，保证了分布式raid的整体性能。
请参照图3，图3为本发明提供的一种分布式raid在数据恢复后再插入新磁盘的数据分布系统的结构示意图，该系统包括：
数据恢复模块1，用于将分布式raid中的故障磁盘的备份数据恢复至各个备份块；
判断模块2，用于判断分布式raid中是否插入了新磁盘，如果是，则触发数据回写模块，否则，触发判断模块；
数据回写模块3，用于将恢复至各个备份块的备份数据回写至新磁盘。
作为优选地，分布式raid包括N个磁盘，每个磁盘均包括按照预设比例分配的数据块和备份块，其中，N个磁盘的每一条带上的数据块和备份块的分配比例也为预设比例，N为不小于2的整数。
作为优选地，分布式raid包括6个磁盘。
作为优选地，预设比例为5:1。
对于本发明提供的分布式raid在数据恢复后再插入新磁盘的数据分布系统的介绍请参照上述方法实施例，本发明在此不再赘述。
本发明提供了一种分布式raid在数据恢复后再插入新磁盘的数据分布系统，包括用于将分布式raid中的故障磁盘的备份数据恢复至各个备份块的数据恢复模块；用于判断分布式raid中是否插入了新磁盘，如果是，则触发数据回写模块，否则，触发判断模块的判断模块；用于将恢复至各个备份块的备份数据回写至新磁盘的数据回写模块。可见，本发明中，在数据恢复后，会将新磁盘接入raid，此时可以将恢复到各个备份块的数据，回写到新接入的磁盘中，各个备份块继续做备份使用。本发明解决了所有备份块都分布在一块磁盘上的问题，也不需要重新计算数据的分布，不需要对所有数据进行迁移，只需要对恢复的数据进行回写即可，简单可靠，效率高，保证了分布式raid的整体性能。
需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种分布式raid在数据恢复后再插入新磁盘的数据分布方法，其特征在于，该方法包括：
步骤S101：将所述分布式raid中的故障磁盘的备份数据恢复至各个备份块；
步骤S102：判断所述分布式raid中是否插入了新磁盘，如果是，进入步骤S103，否则，重复步骤S102；
步骤S103：将恢复至各个所述备份块的备份数据回写至所述新磁盘。
2.如权利要求1所述的数据分布方法，其特征在于，所述分布式raid包括N个磁盘，每个所述磁盘均包括按照预设比例分配的数据块和备份块，其中，N个所述磁盘的每一条带上的数据块和备份块的分配比例也为所述预设比例，N为不小于2的整数。
3.如权利要求2所述的数据分布方法，其特征在于，所述分布式raid包括6个磁盘。
4.如权利要求3所述的数据分布方法，其特征在于，所述预设比例为5:1。
5.一种分布式raid在数据恢复后再插入新磁盘的数据分布系统，其特征在于，该系统包括：
数据恢复模块，用于将所述分布式raid中的故障磁盘的备份数据恢复至各个备份块；
判断模块，用于判断所述分布式raid中是否插入了新磁盘，如果是，则触发数据回写模块，否则，触发所述判断模块；
所述数据回写模块，用于将恢复至各个所述备份块的备份数据回写至所述新磁盘。
6.如权利要求5所述的数据分布系统，其特征在于，所述分布式raid包括N个磁盘，每个所述磁盘均包括按照预设比例分配的数据块和备份块，其中，N个所述磁盘的每一条带上的数据块和备份块的分配比例也为所述预设比例，N为不小于2的整数。
7.如权利要求6所述的数据分布系统，其特征在于，所述分布式raid包括6个磁盘。
8.如权利要求7所述的数据分布系统，其特征在于，所述预设比例为5:1。
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