CN107015881A - 数据存储驱动器中的增强的低开销数据保护 - Google Patents

数据存储驱动器中的增强的低开销数据保护 Download PDF

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Abstract

为提供对数据存储设备和系统的增强型操作，在此提供各种系统、装置、方法和软件。在第一示例中，提出一种数据存储设备，其响应于通过主机接口所接收到的一个或多个写入操作而执行写入处理，以将数据存储在所述数据存储设备的存储介质上。所述数据存储设备监视所述写入处理的质量并且确定所述写入处理的质量何时降到低于阈值质量。响应于所述写入处理的质量降到低于所述阈值质量，所述存储控制系统将所述写入处理的质量指示到数据保护节点，所述数据保护节点确定针对所述数据的数据奇偶校验信息以用于补偿所述写入处理的质量。所述数据存储设备接收所述数据奇偶校验信息并且存储所述数据奇偶校验信息。

Description

数据存储驱动器中的增强的低开销数据保护
技术领域
本公开的各方面涉及数据存储领域和数据存储系统中的数据存储驱动器。
背景技术
计算机和网络系统(诸如个人计算机、工作站、服务器系统和云存储系统)通常包括用于存储和取回数据的数据存储设备。这些数据存储设备可以包括硬盘驱动器(HDD)、固态存储驱动器(SSD)、磁带存储设备、光学存储驱动器、包括旋转和固态数据存储元件二者的混合存储设备、以及其它大容量存储设备。
随着计算机系统和网络在数目和性能上的增长，存在对越来越多的存储容量的需求。云计算和大规模数据处理系统已经进一步增加了对能够传送和保持巨大数据量的数字数据存储系统的需求。数据中心可以包括各种机架式安装和高密度存储配置中的大量数据存储设备。
磁存储驱动器(诸如硬盘驱动器)可以使用各种高密度磁存储技术。一种这样的存储技术包括利用叠瓦式磁记录(SMR)技术来增加相关联的存储介质上的存储密度的数据存储驱动器。与非重叠记录技术(诸如垂直磁记录(PMR)或其它非重叠记录技术)对比，SMR技术使磁存储介质上的相邻数据磁道物理重叠，以在存储介质上建立高密度存储。
然而，使用高密度记录技术的数据存储设备可能由于相邻磁道的密集间距而在写入和读取期间经历较高的数据失效率。还可能部分由于写入到存储介质上之后对数据的冗长写入验证处理而出现吞吐量放缓。
发明内容
为提供数据存储设备和系统的增强型操作，在此提供各种系统、装置、方法和软件。在第一示例中，提出一种数据存储设备，其响应于通过主机接口所接收到的一个或多个写入操作而执行写入处理，以将数据存储在所述数据存储设备的存储介质上。所述数据存储设备监视所述写入处理的质量并且确定所述写入处理的质量何时降到低于阈值质量。响应于所述写入处理的质量降到低于所述阈值质量，所述存储控制系统将所述写入处理的质量指示到数据保护节点，所述数据保护节点确定针对所述数据的数据奇偶校验信息以用于补偿所述写入处理的质量。所述数据存储设备接收所述数据奇偶校验信息并且存储所述数据奇偶校验信息。
在另一示例中，提出一种操作数据存储设备的方法。所述方法包括响应于通过主机接口所接收到的一个或多个写入操作而执行写入处理，以将数据存储在所述数据存储设备的存储介质上，监视所述写入处理的质量并且确定所述写入处理的质量何时降到低于阈值质量。响应于所述写入处理的质量降到低于所述阈值质量，所述方法包括将所述写入处理的质量指示到数据保护节点，所述数据保护节点确定针对所述数据的数据奇偶校验信息以用于补偿所述写入处理的质量。所述方法还包括接收所述数据奇偶校验信息并且作为响应地存储所述数据奇偶校验信息。
在另一示例中，提出一种数据存储系统。所述数据存储系统包括多个数据存储设备，每个被配置为存储和取回相关联的存储介质上的数据。第一数据存储设备被配置为响应于通过主机接口所接收到的一个或多个写入操作而执行写入处理，以将数据存储在所述第一数据存储设备的存储介质上。所述第一数据存储设备被配置为监视所述写入处理的质量并且确定所述写入处理的质量何时降到低于阈值质量。响应于所述写入处理的质量降到低于所述阈值质量，所述第一数据存储设备被配置为将所述写入处理的质量指示到数据保护节点，所述数据保护节点确定针对所述数据的数据奇偶校验信息以用于补偿所述写入处理的质量。所述第一数据存储设备被配置为接收所述数据奇偶校验信息并且将所述数据奇偶校验信息存储在所述第一数据存储设备和第二数据存储设备中的至少一个上。
附图说明
参照以下附图可以更好地理解本公开的多个方面。附图中的组件不一定是按比例的，而是将重点放在清楚地说明本公开的原理上。此外，在附图中，相同的参考标号指定贯穿若干视图的相应部分。尽管结合这些附图描述若干实施例，但是本公开并不限于在此所公开的实施例。相反，意图是涵盖所有替代、修改以及等效物。
图1是图示数据系统的系统图。
图2是图示数据存储系统的操作方法的流程图。
图3是图示数据系统的系统图。
图4是图示数据存储系统的操作方法的流程图。
图5是图示位置误差信号检测的图。
图6是图示示例ECC奇偶校验数量计算的图。
图7是图示控制系统的框图。
具体实施方式
高密度磁存储设备使用各种存储技术。一种这样的存储技术包括利用叠瓦式磁记录(SMR)技术的旋转数据存储驱动器。与非重叠记录技术(诸如垂直磁记录(PMR)，等等)对比，SMR技术允许读取/写入磁头使存储介质上的相邻数据磁道物理重叠。由于SMR技术具有存储介质上的密集间隔的且重叠的数据磁道，因此顺序或突发(burst)写入操作是优选的，而不是随机写入操作。磁道的紧密间距还可能导致写入到介质上的数据的较高错误率。这已导致使用写入突发数据的写入-读取-验证操作，该突发数据然后从介质中被读取并被验证为正确写入。然而，写入-读取-验证操作可能影响数据存储设备的吞吐量，并产生慢于期望的操作。其它存储介质类型(诸如固态介质)(诸如闪速介质、磁阻介质或光学介质，等等)也可能遭受写入-读取-验证放缓。使用旋转磁介质和固态介质二者的混合数据存储设备也可能受到两种介质类型中的写入-读取-验证放缓的影响。
于在此的示例中，使用在产生额外的数据保护信息(诸如奇偶校验或纠错码(ECC)奇偶校验)时考虑写入质量的增强型数据保护处理可以减少或避免写入-读取-验证。在正常操作中，数据存储设备(诸如硬盘驱动器)针对写入到介质的数据的每个磁道产生“硬件”奇偶校验。然而，通常在写入到另一磁道之前磁道的数据仍然被读回和验证。尽管一些示例分批执行磁道验证，但是仍然出现写入-读取-验证处理。
在增强型数据存储系统的第一示例中，提出图1。图1是图示数据系统100的系统图。系统100包括数据存储设备110和主机系统140。数据存储设备110和主机系统140通过存储链路130进行通信。数据存储设备110可被包括在包含一个或多个数据存储设备以及一个或多个控制系统的组装件中。在图1中，数据存储设备110包括控制系统112和存储介质111。控制系统112以通信方式耦合到存储介质111。尽管在该示例中控制系统112被示为数据存储设备110的内部，但是应当理解的是，在其它示例中，控制系统112可被包括在数据存储设备110外部的其它元件中。在一些示例中，数据存储设备110包含硬盘驱动器(HDD)。
在操作中，数据存储设备110通过存储链路130接收由主机系统140发出的读取或写入事务。响应于读取事务，数据存储设备110可以取回存储在存储介质111上的数据，以用于传送到主机系统140。响应于写入事务，数据存储设备110在存储介质111上存储数据。应当理解的是，图1中为了清晰起见而省略数据存储设备110的其它组件，诸如事务队列、底座、外壳、风扇、互连、读取/写入磁头、电枢、前置放大器、收发器、处理器、放大器、电机、伺服系统、外壳以及其它电气和机械元件。
响应于各种存储操作(诸如由数据存储阵列通过存储链路130接收的写入操作)而存储数据。数据存储设备110接收由主机系统140传送的存储操作，该存储操作包含用于存储存储介质111上的写入数据的写入操作以及用于取回已存储在存储介质111上的数据的读取操作。在该示例中，存储操作由控制系统112通过存储链路130接收，并且可被接收到事务队列或输入/输出操作(IO)队列中，以用于由控制系统112实行。
为了进一步图示数据系统100的操作，提供图2。图2是图示操作数据存储系统110的方法的流程图。图2的操作以插句方式在下面提及。在图2中，控制系统112响应于通过主机接口接收到的一个或多个写入操作而执行(201)写入处理，以将数据存储在数据存储设备110的存储介质111上。在图1中，数据存储设备110可以包括主机接口，以用于通过链路130进行通信，并且该主机接口可被包括在控制系统112或数据存储设备110的其它元件中。写入处理可以包含图1的写入操作150，该写入操作150可以包括从主机系统140接收到的一个或多个写入命令或写入操作151。该写入处理可以命令数据存储设备110写入突发数据到存储介质111，其中，该突发数据可以跨越存储介质111的一个或多个磁道。在第一写入处理中，将数据121写入到介质111。在第二写入处理中，将数据122写入到介质111。在第三写入处理中，将数据123写入到介质111。
通常，将介质111细分成多个子部分(诸如扇区)，在该介质的初始格式化期间该子部分包含固定大小(诸如4千字节(KB)或4096个字节)。可以将这些扇区布置到介质111上的同心磁道中，其中每个磁道包括预定数目的扇区(诸如每磁道63个或400个扇区)。图1和图2中所讨论的每个写入处理包含伴随写入数据(诸如由图1中的写入数据152所指示的那样)的一个或多个写入操作151。写入数据可以包含跨越介质111的一个以上的磁道的写入数据的存储块或写入带(band)，诸如2兆字节(MB)、16MB、64MB、128MB或256MB的数据，以及可在写入带之间变化的其它数据块大小。
在写入处理期间，控制系统112监视(202)写入处理的质量并确定写入处理的质量何时降到低于阈值质量。写入处理的质量可以对应于数据的每个磁道被多么好地写入到介质111上。例如，当使用移动电枢上的读取/写入磁头在介质111上写入和读取数据时，读取/写入磁头在介质上的对准和定位可能由于振动、环境条件以及相关联的机电组件的定位准确度而变化。当磁道在介质111上紧密间隔时(诸如在SMR示例中那样)，定位准确度可能随轨道和随时间而变化。控制系统112可以监视定位准确度以确定每个磁道相对理想化位置被多么准确地写入。
在一些示例中，至少基于在写入处理期间所监视到的位置误差信号(PES)度量而在写入处理期间通过检测挤压扇区来测量写入质量。PES度量可以指示在写入处理期间读取/写入磁头在介质上的实际位置多么准确地与目标位置相遇。也可以监视磁道到磁道差或delta-PES度量以识别相邻磁道之间的间距中的变化性。然后可以至少基于每个磁道的挤压扇区数量来确定写入处理的质量。
可以建立各种阈值以测定写入处理的质量。可以建立指示每磁道挤压扇区的阈值数目的第一阈值。可以建立与相邻磁道之间的距离对应的不同阈值，如通过PES度量所测量的那样。可以基于写入处理关于介质的准确度来建立另外的阈值。在另一示例阈值中，将阈值设置为每磁道预定数量的挤压扇区(诸如4个)。可以将该预定数量选为大于通过磁道写入处理中使用的奇偶校验信息所保护的扇区的数目。可以将该预定数量选为大于用于奇偶校验信息的扇区的数目。
在非旋转磁介质中，可以通过其他度量来测定写入质量。例如，闪速存储器中的写入电压准确度，在目标写入电压可能不同于写入处理期间所达到的实际电压的情况下，该写入电压准确度可能影响介质上的写入处理的质量。光学介质(诸如相变介质)可能具有可能影响介质上的写入处理的质量的光强准确度或光频准确度。可以建立指示写入质量何时降到低于质量目标的各种阈值，并且可以在多个数据块、比特、小区或可能具有低于期望值的写入质量的其它描述中指示各种阈值。
控制系统112将写入处理的质量指示(203)到数据保护节点，该数据保护节点确定针对数据的数据保护信息以用于补偿写入处理的质量。在图1中，控制系统112通过链路130将写入质量153指示到主机系统140。在该示例中，主机系统140包含数据保护节点141。在其它示例中，除了主机系统140，数据保护节点141被包括在单独的系统中，或可被包括在数据存储设备110中。写入质量153可以指示通过控制系统112所监视到的写入质量何时降到低于目标或阈值写入质量。写入质量153可以指示通过控制系统112所监视到的写入质量何时超过质量差的数据部分的阈值数量(诸如超过挤压扇区的阈值数量)。
控制系统112接收(204)数据保护信息并存储数据保护信息。在图1中，控制系统112通过链路130接收增强的奇偶校验信息154，并将增强的奇偶校验信息154存储到存储介质111上。当被存储在介质111上时，增强的奇偶校验信息可以用相关联的数据块存储或被存储在单独的位置(诸如用于存储增强的奇偶校验信息而指定的位置)。增强的奇偶校验信息可被存储到存储介质111上或与存储介质111分离的其它存储介质上，其中该单独的存储介质可被包括在数据存储设备110中或其它存储设备中。针对增强的奇偶校验信息可以使用冗余技术，以确保增强的奇偶校验信息154的可靠存储。
在图1中，用于数据121的增强的奇偶校验信息被存储为增强的奇偶校验121P。在该示例中，数据122以足够的写入质量被写入，并且因此对数据122不存储增强的奇偶校验。用于数据123的增强的奇偶校验信息被存储为增强的奇偶校验123P。由数据保护节点141确定并传送到数据存储设备110的增强的奇偶校验信息包含用于存储在写入处理150中的整个写入块或带的数据保护信息。例如，增强的奇偶校验信息121P包括用于整个数据块121的数据保护信息121，其可以包含若干MB的数据，如上所示。数据保护信息包含用来检测和情况数据中的错误的数据奇偶校验字节或奇偶校验字节的扇区。
尽管在当前示例中使用术语“奇偶校验”或“ECC奇偶校验”，但是应当理解的是，针对增强型数据保护信息可以使用其它数据保护方案，诸如纠错码(ECC)字节、前向纠错(FEC)字节、里德-所罗门纠错码信息、低密度奇偶校验(LDPC)信息或其它数据保护信息。除了由数据存储设备110在对存储介质的写入处理期间所执行的任何硬件奇偶校验之外，增强的奇偶校验信息还包含由数据存储设备110在对存储介质的写入处理期间所计算出的数据的保护信息，诸如在HDD写入中所计算出的每轨道奇偶校验或ECC奇偶校验。
返回到图1的元件，数据存储设备110包括经由一个或多个读取/写入磁头和相关联的机电元件可访问的一个或多个计算机可读存储介质111。数据存储设备110还包括处理电路、通信接口、电枢、前置放大器、收发器、处理器、放大器、电机、伺服系统、外壳以及其它电气和机械元件。数据存储设备110还可以包含缓存系统、底座、外壳、风扇、互连、电缆或其它电路和设备。
数据存储设备110可以包含硬盘驱动器、混合磁盘驱动器或其它计算机可读存储设备。数据存储设备110可以包括另外的元件，诸如在图3中针对硬盘驱动器320所讨论的那些，尽管变化是可能的。数据存储设备110的计算机可读存储介质可以包括旋转磁存储介质，但可以另外包括其它介质，诸如数据存储设备110的固态队列或缓存系统。这些其它介质可以包括固态存储介质、光学存储介质、非旋转磁介质、相变磁介质、基于自旋的存储介质或其它存储介质，包括其组合、变型和改进。在一些示例中，除了旋转磁存储介质之外，数据存储设备110还包含使用固态存储元件的混合硬盘驱动器。存储介质111可以使用各种磁存储方案，诸如叠瓦式磁记录(SMR)、非叠瓦式磁记录、垂直磁记录(PMR)，包括其组合、变型和改进。
存储控制系统112包括处理电路、通信接口以及一个或多个非临时性计算机可读存储设备。处理电路可以包括一个或多个微处理器以及从存储器中取回并执行固件以用于如在此所讨论的操作的其它电路。处理电路可以在单个处理设备中实现，但也可以跨在执行程序指令中合作的多个处理设备或子系统而分布。处理电路的示例包括通用中央处理单元、专用处理器和逻辑器件，以及任何其它类型的处理设备，其组合或变型。通信接口可以包括一个或多个存储接口，以用于与主机系统、网络等进行通信。通信系统可以包括收发器、接口电路、连接器、缓冲器、微控制器以及其它接口设备。
主机系统140可以包括处理元件、数据传送元件和用户界面元件。在一些示例中，主机系统140是计算设备或计算系统的中央处理单元。在其它示例中，主机系统140还包括存储器元件、数据存储和传送元件、控制器元件、逻辑元件、固件、执行元件和其它处理系统组件。在其它示例中，主机系统140包含RAID控制器处理器或存储系统中央处理器，诸如微处理器、微控制器、现场可编程门阵列(FPGA)或其它处理和逻辑器件，包括其组合。主机系统140可以包括用户界面元件或与用户界面元件接口，该用户界面元件可以允许数据存储系统100的用户控制数据存储系统100的操作或监视数据存储系统100的状态或操作。这些用户界面元件可以包括图形或文本显示器、指示灯、网络接口、web接口、软件接口、用户输入设备或其它用户界面元件。主机系统140还可以包括接口电路和用于通过存储链路130来实行通信的元件，诸如逻辑、处理部分、缓冲器，收发器等。
在图1中，主机系统140包含数据保护节点141。数据保护节点141可以包含组成主机系统140的一个或多个硬件或软件元件。例如，数据保护节点141可以包含可产生用于数据块的数据保护信息的奇偶校验或ECC数据产生模块。可以使用离散处理电路(诸如协处理器、FPGA或其它电路)来计算该数据保护信息。可以使用主机系统340的处理系统(诸如执行可以包括数据保护产生软件的各种软件的中央处理单元(CPU)连同相关联的操作系统、用户界面和其它软件一起)来计算该数据保护信息。可以使用硬件/软件的组合以包含数据保护节点141。
存储链路130可以包括一个或多个串行或并行数据链路，诸如快速外围组件互连(PCIe)接口、串行ATA接口、串行连接小型计算机系统(SAS)接口、集成驱动器电子(IDE)接口、ATA接口、通用串行总线(USB)接口、无线接口、直接媒体接口(DMI)、以太网接口、网络接口或其它通信和数据接口，包括其组合、变型和改进。尽管在图1中示出一个总线130，但是应当理解的是，在数据存储系统100的元件之间可以使用一个或多个离散链路。
作为使用数据存储阵列的另外的示例数据存储系统，提出图3。图3是图示数据存储系统300的系统图。数据存储系统300包括一个或多个硬盘驱动器(HDD)(诸如HDD 320)，并且还包括一个或多个主机系统340。HDD 320和主机系统340通过存储链路330进行通信。HDD 320的各种元件可被包括在图1的数据存储设备110中，尽管变化是可能的。尽管在图3中集中一个HDD，但是应当理解的是，一个以上的HDD可被包括并链接到主机系统340或其它主机系统，诸如在以阵列形式使用多个硬盘驱动器的数据存储环境中。
HDD 320包含硬盘驱动器、混合磁盘驱动器或其它计算机可读存储设备。HDD 320包括存储控制器321，包括存储介质322、R/W磁头323。存储控制器321包括包含写入质量检测器328和ECC产生模块329的一个或多个子模块。HDD 320可以包括另外的元件，诸如电枢、前置放大器、收发器、处理器、放大器、电机、伺服系统、外壳以及其它电气和机械元件。在图3中，HDD 320还将存储介质322细分成至少两个区，即冷存储区域325和ECC区域326。在另外的示例中，不使用单独的区而使用共享的存储区。
存储控制器321实行对HDD 320的存储操作，诸如通过存储链路330从主机系统接收存储操作。可以在一个或多个写入操作中接收写入数据331，并且可以响应于一个或多个读取操作而将读取数据332提供给主机。存储控制器321或主机系统340可以建立用于HDD320或其它HDD的任何数目的逻辑卷或逻辑存储单元，其可以包含跨越、冗余阵列、条带化或其它数据存储技术。
写入质量检测器328和ECC产生模块329可以各自包含包括在HDD 320中的一个或多个硬件或软件元件。在一些示例中，写入质量检测器328和ECC产生模块329被包括在存储控制器321的元件中。例如，ECC产生模块329可以包含可产生用于数据块的数据保护信息的奇偶校验或ECC数据产生模块，并且可以包含与主机系统340的ECC产生模块341相似的元件。写入质量检测器328可以包含在写入到相关联的存储介质(诸如HDD 320的介质322)期间监视性能的存储介质监视模块。在向介质322的写入操作期间，写入质量检测器328监视写入质量，并针对向存储介质322的每个磁道的写入确定PES数据或挤压扇区数据。写入质量检测器328和ECC产生模块329可以各自使用离散处理电路(诸如协处理器、FPGA或其它电路)，其可以包括HDD 320的处理系统(诸如执行可以包括写入质量检测和ECC产生软件的各种软件的CPU连同相关联的存储控制器、操作系统、用户界面和其它软件一起)。可以使用硬件/软件的组合以包含写入质量检测器328和ECC产生模块329中的每一个。
HDD 320可被包括在独立磁盘冗余阵列(RAID)阵列、JBOD设备(“简单磁盘捆绑”)或磁盘虚拟盒(VBOD)设备中，其包括可被跨越并呈现为对主机系统340的一个或多个逻辑驱动器的多个独立磁盘。VBOD设备以阵列形式使用一个或多个SMR硬盘驱动器。然而，SMR磁盘通常由于数据的相邻磁道的叠瓦式性质而具有随机写入的低效性。VBOD在仍然具有最终保持相关联的数据的基本SMR介质的同时分离SMR驱动器并允许随机写入和随机读取。
存储链路330可以包括一个或多个链路，尽管在图3中示出单个链路。存储链路330可以包含存储或磁盘接口，诸如串行连接ATA(SATA)、串行连接SCSI(SAS)、光纤通道、通用串行总线(USB)、SCSI、无限带宽、快速外围组件互连(PCIe)、以太网、因特网协议(IP)或其它并行或串行存储或外围接口，包括其变型和组合。
主机系统340可以包括一个或多个计算和网络系统，诸如个人计算机、服务器、云存储系统、分组网络、管理系统或其它计算机和网络系统，包括其组合和变型。在操作中，主机系统340通过存储链路330向HDD 320发出读取和写入命令或操作，以及可以包括控制指令、元数据检索操作、配置指令等的其它命令或操作。同样，HDD 320可以通过存储链路330传送读取数据，以及其它信息(诸如图形用户界面信息、状态信息、操作信息、故障通知、警报等)。
ECC产生模块341可以包含包括在主机系统340中的一个或多个硬件或软件元件。例如，ECC产生模块341可以包含可产生用于块数据的数据保护信息的ECC奇偶校验或ECC数据产生模块。可以使用离散处理电路(诸如协处理器、FPGA或其它电路)来计算该数据保护信息。可以使用主机系统340的处理系统(诸如执行可以包括数据保护产生软件的各种软件的CPU连同相关联的操作系统、用户界面和其它软件一起)来计算该数据保护信息。可以使用硬件/软件的组合以包含ECC产生模块341。
为了进一步说明系统300和HDD 320的操作，提出图4。图4是图示系统300的操作方法的序列图。在图4中，主机系统340发起写入处理以将数据带写入到HDD 320。该数据带包含16MB的数据块，其跨越HDD 320的介质322的多个磁道。主机系统340发出一个或多个写入操作以将写入数据传送到HDD 320，以用于写入到介质322。在图3中，写入数据331可以表示由主机系统340通过链路330所传送的写入带的一个或多个部分，以用于传输到HDD 320。
HDD 320的存储控制器321接收写入操作和相关联的写入数据，并向介质322的冷存储区域325执行数据的突发写入。冷存储区域325包含介质322的SMR区，该SMR区包括介质322上的紧密间隔的或重叠的数据磁道。由于紧密间距，因此写入突发是优选的，以确保现有数据不被盖写，其在替代使用随机写入的情况下会出现。
在移交到介质322之前，存储控制器321可以以队列形式或其他数据结构暂存写入操作和写入数据，诸如I/O队列、命令队列或其它临时存储。该临时存储可被并入HDD 320的主机接口部分，并且该主机接口可被包括在存储控制器321的部分或HDD 320的其它元件中。
在将数据写入到介质322上的写入处理期间，存储控制器321监视正被写入到介质322上的数据的写入质量。写入质量可以包含在写入处理期间监视位置误差信号(PES)度量。PES度量可以指示在写入处理期间读取/写入磁头在介质上的实际位置多么准确地与目标位置相遇。也可以监视磁道到磁道差或delta-PES度量以识别相邻磁道之间的间距中的变化性。
作为在写入期间的PES监视的一个示例，提出图5。图5包括存储介质(诸如介质322，尽管可以表示其它介质)的两个相邻磁道的代表。在旋转磁介质的示例中磁道是同心圆，而图5示出扩展到线性图示的每个磁道。写入到相关联的磁道的每个扇区由上面从0到“N”的数字表示，其表示相关联的磁道的所有扇区。
随着为特定磁道(诸如磁道1)写入数据，由于读取/写入磁头323在介质上的运动而出现伺服图案，该运动归因于在介质上定位读取/写入磁头323的电枢和相关联的伺服系统或音圈组件的致动。该处理具有固有的误差和不精确性，其可能导致在相关联的介质上对读取/写入磁头的跟踪中的变化，如图5中由表示伺服图案的曲线所示的那样。对图5中的磁道1和磁道2出现相似的处理，其中特定伺服图案与其相关联。读取/写入磁头的运动可以通过存储控制器321或其它监视组件(包括图3的写入质量检测器328)来监视。可以将该移动与理想化的圆形图案对比，并且可以针对每个磁道监视与该圆形图案的偏离。
可以对相邻磁道上位于彼此相邻的扇区执行伺服图案的磁道到磁道比较的对比。可以将该磁道到磁道比较称为delta-PES测量。例如，可以将磁道1的扇区0与磁道2的扇区0进行对比，对每个磁道的剩余扇区诸如此类。通过监视每个相邻磁道的各个扇区，delta-PES将指示相邻磁道多么紧密地挤在一起。在写入处理期间读取/写入磁头的定位中的变化可能导致特定扇区的“挤压”，其可能导致数据损坏。可以建立指示特定扇区何时过于紧密地挤压在一起的delta-PES阈值，其为写入质量的指标。阈值可被建立为对相邻磁道的扇区的中心到中心测量，或者可以替代地被建立为在写入处理期间所达到的理想的磁道到磁道宽度的百分比，诸如80％或90％的理想磁道宽度，以及其它阈值。
因此，可以对每个磁道维持运行计数，以监视哪些扇区具有小于delta-PES阈值的delta-PES测量。在图5中，扇区0和扇区2具有大于阈值水平的delta-PES测量，因此不是挤压的。相反，扇区1和扇区3具有小于阈值水平的delta-PES测量，因此被认为是挤压的。然后可以至少基于每个磁道的挤压扇区的数量来确定写入处理的质量。
图6示出表600作为包含16MB的存储块或写入带的若干磁道的图示。尽管在图6中示出10个磁道，但是应当理解的是，其它数量的磁道也是可能的，并且基于写入的数据的数量而变化。针对每个写入的磁道，数据保护信息(诸如ECC奇偶校验)和写入数据一起被包括在存储介质上。存储控制器321实行该ECC奇偶校验产生和包含，并且通常将所包括的ECC奇偶校验的数量预定为固定数量。在该示例中，针对每个磁道使用四(4)个固定数量的ECC奇偶校验扇区。然而，归因于挤压扇区和其它数据损坏，在保护写入的数据以允许错误检测和/或错误校正的所有情况下，该数量可能不是足够的。
可以建立各种另外的阈值以测定写入处理的质量，其可用来确定何时期望进一步的数据保护。可以建立指示每磁道挤压扇区的阈值数目的质量阈值。可以基于写入处理关于介质的准确度来建立另外的阈值。在示例质量阈值中，将该阈值设置为每磁道预定数量的挤压扇区(诸如4个)。可以将该预定数量选为大于通过磁道写入处理中使用的ECC奇偶校验信息所保护的扇区的数目。可以将该预定数量选为大于用于ECC奇偶校验信息的扇区的数目。
图6示出基于每个磁道的delta-PES测量的每磁道挤压扇区的数量，其中一些磁道具有大于其它磁道的挤压扇区数目。针对那些具有高于阈值数量的挤压扇区数量的磁道，则可以确定进一步的增强的ECC奇偶校验。例如，如果挤压扇区的阈值数量是“4”，则磁道3、磁道7和磁道10每个都具有超过阈值的挤压扇区计数。在表600中的最后一列表示期望的额外ECC扇区的数量，在该示例中其等于超过挤压扇区的阈值数量的磁道的挤压扇区的数量。表600的下方是数据保护扇区总数的简短计算。具体来说，针对正常的磁道ECC奇偶校验处理使用40个“硬件”ECC奇偶校验扇区。期望总计到总数59个的总ECC奇偶校验扇区的附加的19个增强的ECC奇偶校验扇区，该59个总ECC奇偶校验扇区对写入到图3的存储介质322的16MB数据带提供数据保护。
返回到图4的操作，当写入的质量指示超出针对每个磁道所提供的硬件ECC奇偶校验之外需要附加ECC奇偶校验扇区时，存储控制器321指示针对特定写入带所期望的附加ECC奇偶校验扇区的数量。因此HDD 320将从ECC产生模块发出对增强的ECC奇偶校验的请求。
在图3中，指示两个可能的ECC奇偶校验产生模块，尽管其它的可被替代地包括。第一示例ECC奇偶校验产生模块被包括在HDD 320中，如由ECC产生模块329所指出的。第二示例ECC奇偶校验产生模块被包括在主机系统340中，如由ECC产生模块341所指出的。ECC奇偶校验产生模块可以包括基于写入带的写入数据来计算ECC奇偶校验的一个或多个处理模块。
尽管在一些示例中HDD 320可以计算ECC奇偶校验，但是通常主机系统340包括比HDD 320更强大的处理资源、存储器以及计算吞吐量性能。因此，在多个示例中，HDD 320将请求来自主机系统340的附加ECC奇偶校验。主机系统340通常维持写入带的写入数据的副本，以用于在基于写入带的写入数据的整体的ECC奇偶校验计算中使用。计算出的ECC奇偶校验可包含针对数据的整个16MB的带的ECC奇偶校验，并且可以由HDD 320与针对数据的每个磁道所使用的硬件ECC相似地计算。在将相关联的写入带的写入数据实际传送到HDD 320之前，可以由主机系统340计算至少一部分ECC奇偶校验，并且可以由主机系统340放弃任何未请求的或未使用的ECC奇偶校验。因此，响应于写入质量，可以由主机系统340预产生ECC奇偶校验，并保持直到被HDD 320请求。或者，可以根据HDD 320的请求来产生ECC奇偶校验。
然后主机系统340传送增强的ECC奇偶校验390，以用于传输到HDD 320(或者，ECC产生模块329在HDD 320中计算增强的ECC奇偶校验390)。主机系统340使用适于指示正被传送的数据是增强的ECC奇偶校验390而不是普通的写入数据的一个或多个专用存储命令或存储操作，通过链路330传送增强的ECC奇偶校验390。该专用命令可以包含具有指示增强的ECC奇偶校验390的操作码或标题的奇偶校验或ECC写入命令。该专用命令可以包含具有指示相关联的有效载荷是增强的ECC奇偶校验390的存储地址的正常写入命令，诸如通过将不可用地址编码为增强的ECC奇偶校验390的指标。可以由主机系统340发出其它指示或命令，以指示和传送增强的ECC奇偶校验390。
存储控制器321接收增强的ECC奇偶校验390并存储数据保护信息。在第一示例中，存储控制器321将该增强的ECC奇偶校验390写入到存储介质322。图3包括用于存储写入带和相关联的ECC奇偶校验的示例存储格式。在图3中，存储空间370包含HDD 320的逻辑卷，其可以包含HDD 320的整个存储空间，或其部分。在存储空间370中，写入带380被存储并且包含介质322的若干磁道，诸如在图6中所示的10个磁道。每个磁道具有相关联的硬件ECC，由元件381指出，其中10个硬件ECC部分包括在写入带380中。分别基于每个磁道的数据来计算该硬件ECC，并且因此每个硬件ECC将仅对相应磁道提供数据保护。如上所述，ECC的数量通常将是预定的，并且可以在多个(诸如图6中的每磁道4个)ECC扇区中被测量。
在该第一示例中，存储控制器321在介质322上相邻于写入带380存储增强的ECC奇偶校验390。增强的ECC奇偶校验390可以根据针对写入带380的写入处理的质量包含ECC奇偶校验的有价值的扇区的数量。针对增强型ECC扇区的数量在此指示各种示例，诸如在图6中所找到的。基于整个写入带380的数据来计算增强的ECC奇偶校验390，并且因此对大量的若干磁道(诸如对图3中的整个16MB的写入带)提供数据保护。
在另外的示例中，针对写入质量而监视增强的ECC奇偶校验390的写入处理，如对写入带的写入处理所做的。当增强的ECC奇偶校验390的写入处理降到低于阈值写入质量时，可以进一步生成/存储任何附加ECC奇偶校验。如本文所讨论的，该附加ECC奇偶校验可以连同增强的ECC奇偶校验390一起或在替代的位置被存储。
在增强的ECC奇偶校验390与写入带380的写入数据相关联或以其它方式相关时，可以通过存储控制器321跟踪增强的ECC奇偶校验390。可以通过跟踪增强的ECC奇偶校验并在介质322上建立增强的ECC奇偶校验与相关联的数据之间的相关性的存储控制器321来维持专用数据结构。例如，数据存储位置(诸如逻辑块地址或物理块地址)可以连同定位增强的ECC奇偶校验的地址信息一起在数据结构或表格中列出，该地址信息针对存储在这些逻辑或物理块地址中的数据而产生。在其它示例中，针对存储在介质322上的增强的ECC奇偶校验使用标题，并且对介质322的扫描可以展现指示增强的ECC奇偶校验与哪个写入带相关联的标题信息。可以使用其它相关性或技术来确保增强的ECC奇偶校验与相关联的数据之间的相关性得以正确维持。
在另外的示例中，增强的ECC奇偶校验390不用写入带380存储，而替代地存储在介质322上的专用位置中，诸如图3和图4中的ECC区域326所指示的。ECC区域326可以包含介质322的非叠瓦式部分，以提供ECC奇偶校验的附加数据鲁棒性。该非叠瓦式部分可以包括PMR部分或SMR的非重叠版本，一起其它介质记录类型。
在另外的示例中，增强的ECC奇偶校验390不存储在介质322上。增强的ECC奇偶校验390可以替代地存储在HDD 320的单独的存储介质中，诸如闪速存储介质或光学存储介质。增强的ECC奇偶校验390可以替代地存储在单独的数据存储设备中，诸如与HDD 320分离的另一HDD或另一数据存储驱动器。在阵列式存储系统中，增强的ECC奇偶校验390可被镜像化、条带化或在其它数据冗余方案中使用，以增加增强的ECC奇偶校验390的可靠性或可用性。在将增强的ECC奇偶校验390存储在与HDD 320分离的设备上的示例中，HDD 320可以将增强的ECC奇偶校验390传送到其它设备，或者主机系统340代替HDD 320可以替代地将增强的ECC奇偶校验390传送到那些其它设备。
一旦写入增强的ECC奇偶校验，则对该特定写入带完成写入处理。应当注意的是，增强的ECC奇偶校验可能并不是对每个带使用的，而是可以仅在那个带的写入质量指示期望附加ECC保护时使用，如上所指出的。此外，可以省略或跳过针对写入带的每个磁道的各个写入验证。使用针对写入带的增强的ECC奇偶校验，这可以有利地导致HDD 320的较高吞吐量和增强型数据保护。在每个磁道之后和整个写入带之后省略写入验证时，可以在维持HDD 320的高写入吞吐量的同时确保数据完整性。部分由于对写入质量的原位监视，在这些示例中可以跳过写入验证。(如通过delta-PES测量或挤压扇区计数指示的)写入质量可以指示潜在的写入质量何时低于可导致数据损坏的期望阈值。如果写入质量降到低于期望阈值，则针对写入带可以包括附加增强的ECC奇偶校验，以在即使不伴随写入验证(诸如写入-读取-验证处理)的情况下确保维持数据完整性。
在读取处理期间，诸如在图4中所指示的那样，可以由主机系统340通过链路330发出一个或多个读取操作或读取命令。读取操作可以针对整个写入带380或针对其部分而发出。当读取操作是针对整个写入带380时，则增强的ECC奇偶校验390可被用来校正读取数据中的错误。当部分写入带380被替代地读取时，则可以使用与各个磁道相关联的ECC奇偶校验。存储控制器321可以接收读取操作并且作出响应地从存储介质322中取回数据。当针对用增强的ECC奇偶校验保护的或与增强的ECC奇偶校验相关联的存储位置(诸如针对写入带380)发出读取操作时，则存储控制器321可以既取回由读取操作所请求的数据，又取回增强的ECC奇偶校验。
在一些情况下，诸如当在相关联的写入处理中遇到挤压扇区时，响应于读取操作而读取的各种那些扇区可能未通过任何相关联的硬件或磁道ECC或奇偶校验被保护或校正。在图3中，图示与磁道ECC未校正数据385相对应的六(6)个未校正扇区。在不使用增强的ECC奇偶校验的示例中，则数据385可能遇到数据损坏或已经在先请求验证操作随后是相关联的重新写入以确保数据被正确写入到存储介质。然而，在该示例中，使用可以由于相关联的写入处理(诸如由于挤压扇区或其它数据损坏问题)而检测和校正数据385中的任何错误或损坏的增强的ECC奇偶校验390。因此，增强的ECC奇偶校验390可以与由读取操作所请求的相关联的数据一起被传送，并且增强的ECC奇偶校验390可被用来校正任何数据错误。
在一些示例中，诸如在图4中所示，将增强的ECC奇偶校验390传送到主机系统340，并且主机系统340可以使用增强的ECC奇偶校验390和来自介质322的相关联的数据执行数据错误检测和校正处理。在其它示例中，HDD 320可以使用增强的ECC奇偶校验390和来自介质322的相关联的数据替代地执行数据错误检测和校正处理。当针对特定写入带不使用增强的ECC奇偶校验时，诸如当所检测到的写入质量高于阈值质量时，则增强的ECC奇偶校验390可以不被传送到主机系统340或以其它方式被用来检查/校正数据错误。
图7是图示控制系统710的框图。控制系统710实行对存储组装件的存储操作。控制系统710可以是图1的控制系统112、图3的存储控制器321的示例，或者包括在图3的主机系统340的元件中，尽管变化是可能的。当控制系统710被包括在数据存储驱动器中时，控制系统710由主机接口711通过存储链路760从主机系统接收存储操作。可以在一个或多个写入操作中接收写入数据，并且可以响应于一个或多个读取操作而将读取数据提供给主机。
控制系统710包括主机接口(I/F)711、处理电路712、驱动控制器713以及存储系统714。此外，控制系统710包括包含写入质量检测器716的固件715、ECC跟踪模块717以及ECC发生器718，当至少通过处理电路712执行ECC发生器718时，ECC发生器718如下所述地执行操作。
主机接口711包括用于至少通过链路760与主机系统、网络等进行通信的一个或多个存储接口。主机接口711可以包含收发器、接口电路、连接器、缓冲器、微控制器以及其它接口设备。主机接口711还可以包括通过链路760接收存储操作的一个或多个I/O队列，并缓冲这些存储操作以用于由处理电路712实行。链路760可以包括一个或多个以太网接口、SATA接口、SAS接口、光纤通道接口、USB接口、SCSI接口、无限带宽接口、NVMe接口或IP接口，其允许主机系统访问HDD组装件的存储容量。
处理电路712可以包含一个或多个微处理器以及从存储系统714取回并执行固件715的其它电路。处理电路712可以在单个处理设备中实现，但也可以跨在执行程序指令中合作的多个处理设备或子系统而分布。处理电路712的示例包括通用中央处理单元、专用处理器和逻辑器件，以及任何其它类型的处理设备，其组合或变型。在一些示例中，处理电路712包括芯片上系统设备或微处理器设备，诸如Intel Atom处理器、MIPS微处理器等。
驱动控制器713可以包括能够控制在存储设备的各种存储介质中实行的各种数据介质的一个或多个驱动控制电路和处理器。驱动控制器713还包括存储接口761，以耦合到各种数据存储介质。在一些示例中，驱动控制器713实行对特定记录技术(诸如闪存、光盘、SMR、PMR或其它记录技术)的管理。如在此所提及的，驱动控制器713的元件和功能可以与处理电路313集成。
存储系统714可以包含可由处理电路712或驱动控制器713读取并能够存储固件715的任何非临时性计算机可读存储介质。存储系统714可以包括在用于存储信息的任何方法或技术(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据)中实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动介质。除了存储介质，在一些实现方式中，存储系统714还可以包括通信介质，固件715可以通过该通信介质进行通信。存储系统714可以被实现为单个存储设备，但也可以跨多个存储设备或子系统共同定位或相对于彼此分布实现。存储系统714可以包含另外的元件，诸如能够与处理电路712进行通信的控制器。存储系统714的存储介质的示例包括随机存取存储器、只读存储器、磁盘、光盘、闪存、SSD、相变存储器、磁带盒、磁带、磁盘存储或其它磁存储设备，或可用来存储期望的信息并可由指令执行系统访问的任何其它介质，以及其任何组合或变型，或存储介质的任何其它类型。
固件715可以在程序指令中实现，并且除了其它功能，可以在一般由控制系统710或特别由处理电路712执行时，引导控制系统710或处理电路712操作数据存储系统，如在此所描述的那样。固件715可以包括附加处理、程序或组件，诸如操作系统软件、数据库软件或应用程序软件。固件715还可以包含可由处理电路712执行的软件或一些其它形式的机器可读处理指令。
在至少一个实现方式中，程序指令可以包括第一程序指令，其引导控制系统710实行读取和写入操作、在写入操作或写入处理期间检测写入质量(写入质量检测器716)、基于挤压扇区的delta-PES测量来识别多个潜在的易于出错扇区(写入质量检测器716)、以及向ECC产生模块(诸如向主机系统或ECC发生器718)报告写入质量。一旦增强的ECC奇偶校验被产生或以其它方式被接收，则ECC跟踪模块717可以跟踪增强的ECC奇偶校验被写入或存储在哪里，诸如连同相关联的写入数据一起在存储介质上、在存储介质上的另一专用位置、或在分离的存储设备上。在读取操作期间，ECC跟踪模块717可以识别增强的ECC奇偶校验何时针对由读取操作所请求的相关联的数据被存储，并指示控制系统710取回增强的ECC奇偶校验，以用于传输到可以针对错误来检查/校正写入带的数据的模块或系统。
一般来说，当被加载到处理电路712并被执行时，固件715可以将处理电路712从通用计算系统整体转换成被定制为执行如在此所描述的操作的专用计算系统。存储系统714上的编码固件715可以转换存储系统714的物理结构。物理结构的特定转换可取决于与本描述不同的实现方式中的各种因素。这些因素的示例可以包括但不限于用来实现存储系统714的存储介质的技术，以及计算机存储介质是否被表征为主存储或次存储。例如，在计算机存储介质被实现为基于半导体的存储器的情况下，固件715可以当程序在其中被编码时使半导体存储器的物理状态转换。例如，固件715可以转换晶体管、电容器或构成半导体存储器的其它分立电路元件的状态。关于磁性或光学介质可以出现相似的转换。在不脱离本描述的范围的情况下，物理介质的其它转换是可能的，其中提供前述示例仅为了便于本讨论。
所包括的描述和附图描绘了具体实施例以教导本领域技术人员如何做出和使用最佳实施方式。出于教导发明原理的目的，已经简化或省略一些常规方面。本领域技术人员将理解来自这些实施例的变型落入本发明的范围之内。本领域技术人员还将理解的所，上述特征可以以各种方式组合以形成多个实施例。因此，本发明并不限于上述具体实施例，而是仅由权利要求及其等效物来限定。

Claims (20)

1.一种数据存储设备，包括：
存储控制系统，配置为响应于通过主机接口接收到的一个或多个写入操作而执行写入处理，以将数据存储在所述数据存储设备的存储介质上；
所述存储控制系统配置为监视所述写入处理的质量并且确定所述写入处理的质量何时降到低于阈值质量；
响应于所述写入处理的质量降到低于所述阈值质量，所述存储控制系统配置为将所述写入处理的质量指示到数据保护节点，所述数据保护节点确定针对所述数据的数据奇偶校验信息以用于补偿所述写入处理的质量；以及
所述存储控制系统配置为接收所述数据奇偶校验信息并且存储所述数据奇偶校验信息。
2.如权利要求1所述的数据存储设备，包括：
所述存储控制系统配置为至少基于在所述写入处理期间所监视到的位置误差信号(PES)度量，在所述写入处理期间检测挤压扇区，并且至少基于挤压扇区的数量来确定所述写入处理的质量。
3.如权利要求2所述的数据存储设备，其中，所述阈值质量包括在所述写入处理期间所使用的奇偶校验扇区的数量，并且包括：
当所述挤压扇区的数量大于在写入处理期间所使用的奇偶校验扇区的阈值数量时，则所述存储控制系统配置为将所述写入处理的质量指示到所述数据保护节点。
4.如权利要求1所述的数据存储设备，包括：
所述存储控制系统配置为在存储在所述存储介质上之后，针对所述数据跳过写入验证。
5.如权利要求1所述的数据存储设备，包括：
所述存储控制系统配置为将所述写入处理的质量指示到包括所述数据保护节点的主机系统；以及
所述存储控制系统配置为接收由所述主机系统发出的包括所述数据奇偶校验信息的奇偶校验写入命令，并且作为响应地存储所述数据奇偶校验信息。
6.如权利要求1所述的数据存储设备，包括：
所述存储控制系统配置为将所述数据奇偶校验信息存储在所述存储介质上，并且在所述数据奇偶校验信息与所述数据相关联时追踪所述数据奇偶校验信息。
7.如权利要求6所述的数据存储设备，包括：
所述存储控制系统配置为在与所述数据不同的存储位置中，将所述数据奇偶校验信息存储在所述存储介质上。
8.如权利要求1所述的数据存储设备，包括：
所述存储控制系统配置为针对所述数据的至少一部分通过所述主机接口接收读取操作，并且作为响应，从所述存储介质中取回所述数据的至少一部分和所述数据奇偶校验信息，以及通过所述主机接口传送所述数据和所述数据奇偶校验信息。
9.如权利要求1所述的数据存储设备，其中，所述存储数据的写入处理包括对跨越所述存储介质的多个相邻磁道的数据带的突发写入，并且其中，所述数据奇偶校验信息包括针对所述数据带的奇偶校验信息。
10.一种操作数据存储设备的方法，所述方法包括：
响应于通过主机接口所接收到的一个或多个写入操作而执行写入处理，以将数据存储在所述数据存储设备的存储介质上；
监视所述写入处理的质量并且确定所述写入处理的质量何时降到低于阈值质量；
响应于所述写入处理的质量降到低于所述阈值质量，将所述写入处理的质量指示到数据保护节点，所述数据保护节点确定针对所述数据的数据奇偶校验信息以用于补偿所述写入处理的质量；以及
接收所述数据奇偶校验信息并且作为响应地存储所述数据奇偶校验信息。
11.如权利要求10所述的方法，还包括：
至少基于在所述写入处理期间所监视到的位置误差信号(PES)度量而在所述写入处理期间检测挤压扇区；以及
至少基于挤压扇区的数量来确定所述写入处理的质量。
12.如权利要求11所述的方法，其中，所述阈值质量包括在所述写入处理期间所使用的奇偶校验扇区的数量，并且还包括：
当所述挤压扇区的数量大于在写入处理期间所使用的奇偶校验扇区的阈值数量时，则将所述写入处理的质量指示到所述数据保护节点。
13.如权利要求10所述的方法，还包括：
在存储在所述存储介质上之后，针对所述数据跳过写入验证。
14.如权利要求10所述的方法，还包括：
将所述写入处理的质量指示到包括所述数据保护节点的主机系统；以及
接收由所述主机系统发出的包括所述数据奇偶校验信息的奇偶校验写入命令，并且作为响应地存储所述数据奇偶校验信息。
15.如权利要求10所述的方法，还包括：
将所述数据奇偶校验信息存储在所述存储介质上，并且在所述数据奇偶校验信息与所述数据相关联时追踪所述数据奇偶校验信息。
16.如权利要求15所述的方法，还包括：
在与所述数据不同的存储位置中，将所述数据奇偶校验信息存储在所述存储介质上。
17.如权利要求10所述的方法，还包括：
针对所述数据的至少一部分通过所述主机接口接收读取操作，并且作为响应，从所述存储介质中取回所述数据的至少一部分和所述数据奇偶校验信息，以及通过所述主机接口传送所述数据和所述数据奇偶校验信息。
18.如权利要求10所述的方法，其中，所述存储数据的写入处理包括对跨越所述存储介质的多个相邻磁道的数据带的突发写入，并且其中，所述数据奇偶校验信息包括针对所述数据带的奇偶校验信息。
19.一种数据存储系统，包括：
多个数据存储设备，每个被配置为存储和取回相关联的存储介质上的数据；
第一数据存储设备被配置为响应于通过主机接口所接收到的一个或多个写入操作而执行写入处理，以将数据存储在所述第一数据存储设备的存储介质上；
所述第一数据存储设备被配置为监视所述写入处理的质量并且确定所述写入处理的质量何时降到低于阈值质量；
响应于所述写入处理的质量降到低于所述阈值质量，所述第一数据存储设备被配置为将所述写入处理的质量指示到数据保护节点，所述数据保护节点确定针对所述数据的数据奇偶校验信息以用于补偿所述写入处理的质量；以及
所述第一数据存储设备被配置为接收所述数据奇偶校验信息并且将所述数据奇偶校验信息存储在所述第一数据存储设备和第二数据存储设备中的至少一个上。
20.如权利要求19所述的数据存储系统，其中，所述阈值质量包括在所述写入处理期间所使用的奇偶校验扇区的数量，并且包括：
所述第一数据存储设备被配置为至少基于在所述写入处理期间所监视到的位置误差信号(PES)度量而在所述写入处理期间检测挤压扇区，至少基于挤压扇区的数量来确定所述写入处理的质量，并且当所述挤压扇区的数量大于在写入处理期间所使用的奇偶校验扇区的阈值数量时，则所述第一数据存储设备被配置为将所述写入处理的质量指示到所述数据保护节点。
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