CN107346210A - 硬盘数据擦除方法、服务器及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种硬盘数据擦除方法、服务器及系统，其中，所述方法包括：向磁盘簇设备发送数据写入命令；通过所述数据写入命令，向所述磁盘簇所挂载的多个硬盘写入第一类型数据，从而覆盖原有数据。本发明可高效、非破坏地对硬盘进行数据擦除。

Description

硬盘数据擦除方法、服务器及系统
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种硬盘数据擦除方法、服务器及系统。
背景技术
机械硬盘(如硬盘驱动器，Hard Disk Drive,HDD)和固态硬盘(SolidState Drive,SSD)是数据中心常使用的存储部件，二者各有优点。比如，固态硬盘在数据读取速度、抗震能力、功耗、运行声音以及发热方面，都较具有优势；而机械硬盘具有容量大、价位低的优点。
因各类原因，存储部件需要拿出数据中心。而鉴于数据安全及相关规范，该存储部件上承载的数据必须在拿出数据中心之前有效地破坏，以避免数据泄漏。另外，在故障替换、搬迁等情况下，也需要对数据进行擦除处理。
一些数据中心现行的数据销毁采用的是永久性破坏硬盘的方式，例如对硬盘进行永久性物理损坏。在经过此类物理损坏后，磁盘上的已有数据固然无法恢复，但同时，该盘的使用寿命终结，直接导致硬盘未能被充分利用其全部使用寿命，因而增加了数据中心的维护成本。
发明内容
本发明解决的技术问题之一是提供一种硬盘数据擦除方法、服务器及系统。
根据本发明一方面的一个实施例，提供了一种硬盘数据擦除方法，所述方法包括：向所述磁盘簇设备发送数据写入命令；通过所述数据写入命令，向所述磁盘簇所挂载的多个硬盘写入第一类型数据，从而覆盖原有数据。
可选的，在数据写入操作之后，还包括：向所述磁盘簇设备发送校验读出命令，发起读校验操作；根据所述校验读出命令，从所述磁盘簇所挂载的多个硬盘并行读出数据；判断所读出的数据是否为所述重复数据或随机数据，从而完成校验。
可选的，在发起数据写入操作之前，还包括：控制启动所述磁盘簇设备上所挂载的多个硬盘，并判断是否存在无法识别的硬盘；针对无法识别的硬盘，发出进行热插拔更换的指示。
可选的，还包括：针对每个被控制的硬盘，生成并保存操作日志，所述操作日志记录有该硬盘在操作过程中被执行的命令、任务完成情况。
可选的，还包括：向用户提供擦除配置界面；接收用户在所述擦除配置界面上输入的配置选项，根据所述配置选项的信息进行擦除控制；所述配置选项包括：是否擦除系统硬盘、待擦除硬盘的型号，和/或，擦除方式。
可选的，还包括：设置与所述一个或多个磁盘簇设备分别对应的一个或多个SAS控制模块；在所述SAS控制模块中，通过SAS扩展器实现该SAS控制模块对应的磁盘簇设备所挂载的多个硬盘的硬盘阵列布局。
可选的，还包括：在所述SAS控制模块中，配置SAS扩展器为多级级联方式；通过多级级联的多层SAS扩展器，扩展所控制的硬盘数目和并行度。
可选的，在数据写入操作之前或读校验操作之后，还包括：根据所述多极级联的多层SAS扩展器的级联方式，依据从最高级SAS扩展器向第一级SAS扩展器的顺序，依次启动各级SAS扩展器对应的硬盘。
可选的，还包括：模拟与硬盘阵列布局对应的硬盘故障识别面板；通过所述硬盘故障识别面板，查看各个硬盘的状态并定位状态异常的硬盘。
可选的，所述方法通过SAS协议控制一个或多个外挂的磁盘簇设备，向所述磁盘簇所挂载的硬盘并行写入第一类型数据，从而对所述磁盘簇设备上挂载的多个硬盘的数据进行批量擦除。
可选的，所述第一类型数据为预设数据、重复数据、随机数据或者模板类数据。
根据本发明另一方面的一个实施例，提供了一种硬盘数据擦除服务器，所述服务器包括：写操作控制模块，用于向所述磁盘簇设备发送数据写入命令；以及，通过所述数据写入命令，控制向所述磁盘簇所挂载的多个硬盘写入第一类型数据，从而覆盖原有数据。
可选的，还包括：读校验控制模块，用于向所述磁盘簇设备发送校验读出命令，发起读校验操作；根据所述校验读出命令，从所述磁盘簇所挂载的多个硬盘并行读出数据；以及，判断所读出的数据是否为所述重复数据或随机数据，从而完成校验。
可选的，还包括：硬盘启动识别模块，用于控制启动所述磁盘簇设备上所挂载的多个硬盘，并判断是否存在无法识别的硬盘；以及，针对无法识别的硬盘，发出进行热插拔更换的指示。
可选的，还包括：操作日志模块，用于针对每个被控制的硬盘，生成并保存操作日志，所述操作日志记录有该硬盘在操作过程中被执行的命令、任务完成情况。
可选的，还包括：擦除配置界面模块，用于向用户提供擦除配置界面；以及，接收用户在所述擦除配置界面上输入的配置选项，根据所述配置选项的信息进行擦除控制；所述配置选项包括：是否擦除系统硬盘、待擦除硬盘的型号，和/或，擦除方式。
可选的，还包括：一个或多个SAS控制模块，与所述一个或多个磁盘簇设备分别对应的，用于通过SAS扩展器实现该SAS控制模块对应的磁盘簇设备所挂载的多个硬盘的硬盘阵列布局。
可选的，所述SAS控制模块，还用于配置SAS扩展器为多级级联方式，通过多级级联的多层SAS扩展器，扩展所控制的硬盘数目和并行度。
可选的，所述SAS控制模块，还用于根据所述多极级联的多层SAS扩展器的级联方式，依据从最高级SAS扩展器向第一级SAS扩展器的顺序，依次启动各级SAS扩展器对应的硬盘。
可选的，还包括：硬盘故障识别面板模块，用于模拟与硬盘阵列布局对应的硬盘故障识别面板；以及，通过所述硬盘故障识别面板，查看各个硬盘的状态并定位状态异常的硬盘。
可选的，所述服务器通过SAS协议控制一个或多个外挂的磁盘簇设备，向所述磁盘簇所挂载的硬盘并行写入第一类型数据，从而对所述磁盘簇设备上挂载的多个硬盘的数据进行批量擦除。
可选的，所述第一类型数据为预设数据、重复数据、随机数据或者模板类数据。
根据本发明再一方面的一个实施例，提供了一种硬盘数据擦除系统，该系统包括上述任一项所述的服务器以及磁盘簇设备。
可见，本发明通过应用较为稳定的SAS互联技术，设计并构建了一套适于硬盘原有数据的并行擦除的方案。该方案可用于数据中心的数据擦除工作。本发明具有高并行度的优势，通过SAS扩展，可并行写入近千块机械硬盘和固态硬盘，从而实现数据的有效快速擦除。具体的，通过擦除服务器对硬盘直接下发SAS命令到磁盘簇设备，通过SAS卡控制擦除过程，避免了在擦除过程中一直通过操作系统与盘进行I/O通信，极大的节约了系统资源，也是前面提到的高并发的体现。
本发明只需要一台普通服务器作为机头，即可完成相应的数据写入，擦除校验，日志分析和坏盘记录等相应功能。整体投入可控，且可在短时间内完成近千块大容量硬盘的非破坏性数据销毁。所谓非破坏是指硬盘的非破坏，而数据是永久销毁，不残留任何数据片段。与现有永久性物理损坏硬盘的方式相比，本发明方案可保证原有数据被有效覆盖，从而使得被擦除的机械硬盘和固态硬盘仍可使用。
本领域普通技术人员将了解，虽然下面的详细说明将参考图示实施例、附图进行，但本发明并不仅限于这些实施例。而是，本发明的范围是广泛的，且意在仅通过后附的权利要求限定本发明的范围。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是根据本发明实施例的硬盘数据擦除方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的硬盘数据擦除方法中硬盘写数据原理示意图；
图3是根据本发明实施例的硬盘数据擦除方法中数据擦除顶层架构示意图；
图4是根据本发明实施例的硬盘数据擦除方法中SAS控制模块的扩展方式示意图；
图5是根据本发明实施例的硬盘数据擦除方法中启动擦除流程示意图；
图6是根据本发明实施例的硬盘数据擦除方法中关闭擦除流程示意图；
图7是根据本发明实施例的硬盘数据擦除方法中硬盘故障识别面板示意图；
图8是根据本发明实施例的硬盘数据擦除服务器的结构示意图。
本领域普通技术人员将了解，虽然下面的详细说明将参考图示实施例、附图进行，但本发明并不仅限于这些实施例。而是，本发明的范围是广泛的，且意在仅通过后附的权利要求限定本发明的范围。
具体实施方式
在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
所述计算机设备包括用户设备与网络设备。其中，所述用户设备包括但不限于电脑、智能手机、PDA等；所述网络设备包括但不限于单个网络服务器、多个网络服务器组成的服务器组或基于云计算(CloudComputing)的由大量计算机或网络服务器构成的云，其中，云计算是分布式计算的一种，由一群松散耦合的计算机集组成的一个超级虚拟计算机。其中，所述计算机设备可单独运行来实现本发明，也可接入网络并通过与网络中的其他计算机设备的交互操作来实现本发明。其中，所述计算机设备所处的网络包括但不限于互联网、广域网、城域网、局域网、VPN网络等。
需要说明的是，所述用户设备、网络设备和网络等仅为举例，其他现有的或今后可能出现的计算机设备或网络如可适用于本发明，也应包含在本发明保护范围以内，并以引用方式包含于此。
后面所讨论的方法(其中一些通过流程图示出)可以通过硬件、软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言或者其任意组合来实施。当用软件、固件、中间件或微代码来实施时，用以实施必要任务的程序代码或代码段可以被存储在机器或计算机可读介质(比如存储介质)中。(一个或多个)处理器可以实施必要的任务。
这里所公开的具体结构和功能细节仅仅是代表性的，并且是用于描述本发明的示例性实施例的目的。但是本发明可以通过许多替换形式来具体实现，并且不应当被解释成仅仅受限于这里所阐述的实施例。
应当理解的是，虽然在这里可能使用了术语“第一”、“第二”等等来描述各个单元，但是这些单元不应当受这些术语限制。使用这些术语仅仅是为了将一个单元与另一个单元进行区分。举例来说，在不背离示例性实施例的范围的情况下，第一单元可以被称为第二单元，并且类似地第二单元可以被称为第一单元。这里所使用的术语“和/或”包括其中一个或更多所列出的相关联项目的任意和所有组合。
应当理解的是，当一个单元被称为“连接”或“耦合”到另一单元时，其可以直接连接或耦合到所述另一单元，或者可以存在中间单元。与此相对，当一个单元被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一单元时，则不存在中间单元。应当按照类似的方式来解释被用于描述单元之间的关系的其他词语(例如“处于...之间”相比于“直接处于...之间”，“与...邻近”相比于“与...直接邻近”等等)。
这里所使用的术语仅仅是为了描述具体实施例而不意图限制示例性实施例。除非上下文明确地另有所指，否则这里所使用的单数形式“一个”、“一项”还意图包括复数。还应当理解的是，这里所使用的术语“包括”和/或“包含”规定所陈述的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在，而不排除存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。
还应当提到的是，在一些替换实现方式中，所提到的功能/动作可以按照不同于附图中标示的顺序发生。举例来说，取决于所涉及的功能/动作，相继示出的两幅图实际上可以基本上同时执行或者有时可以按照相反的顺序来执行。
首先对本发明实施例中出现的专业术语进行说明：
SAS(Serial Attached SCSI，串行连接SCSI)，是一种磁盘连接技术，它总和了并行SCSI和串行连接技术的优势，采用SCSI-3扩展指令集并兼容SATA设备，是多层次的存储设备连接协议栈。
SAS扩展器(SAS Expander)是SAS协议中的一个功能模块，其用于将多个SAS设备连接在一起，包括SAS阵列卡、SAS硬盘等，从而形成SAS域。
磁盘文件存储管理的最小单位叫做“簇”，磁盘簇设备(JBOD设备)是在一个底板上安装的带有多个磁盘驱动器的存储设备。
第一类型数据，用于覆盖原有数据实现数据擦除，包括但不限于预设数据、重复数据、随机数据或者模板类数据。例如，重复数据可以是全0的数据，随机数据是机器自动随机生成的数据，预设数据是预先设置的数据，模板类数据是根据预置模板生成的数据。第一类型数据一般是无意义数据，只要覆盖掉原有数据实现数据擦除即可，对于数据的具体形式不做限制。
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步详细描述。
图1是根据本发明实施例的硬盘数据擦除方法的流程图，该方法用于对多个固态硬盘或机械硬盘的数据进行批量擦除，其中，擦除服务器通过SAS(Serial Attached SCSI，串行连接SCSI)协议控制一个或多个外挂的磁盘簇(Just a Bunch Of Disks，JBOD)设备，从而对磁盘簇设备上挂载的多个硬盘的数据进行批量擦除。
本实施例的方法主要包括如下步骤：
S100、擦除服务器控制启动磁盘簇设备上所挂载的多个硬盘，并判断是否存在无法识别的硬盘；针对无法识别的硬盘，发出进行热插拔更换的指示；
S101、擦除服务器向磁盘簇设备发送数据写入命令，通过数据写入命令，向磁盘簇所挂载的多个硬盘并行写入第一类型数据，从而覆盖原有数据；
S102、擦除服务器向磁盘簇设备发送校验读出命令，发起读校验操作；根据校验读出命令，从磁盘簇所挂载的多个硬盘并行读出数据；判断所读出的数据是否为第一类型数据，从而完成校验。
本发明实施例中，硬盘包括但不限于机械硬盘(如硬盘驱动器，HardDisk Drive,HDD)和固态硬盘(Solid State Drive,SSD)等高密度存储设备。
本实施例中，擦除服务器通过SAS协议与挂载硬盘的磁盘簇进行通信，实现对磁盘簇所挂载的硬盘进行数据擦除操作。SAS是一种磁盘连接技术，它总和了并行SCSI和串行连接技术的优势，采用SCSI-3扩展指令集并兼容SATA设备，是多层次的存储设备连接协议栈。磁盘簇(JBOD)设备是存储领域中一类重要的存储设备。JBOD设备是在一个底板上安装的带有多个磁盘驱动器的存储设备。通常又称为Span。和RAID阵列不同，JBOD没有前端逻辑来管理磁盘上的数据分布，相反，每个磁盘进行单独寻址，作为分开的存储资源，或者基于主机软件的一部分，或者是RAID组的一个适配器卡。
具体的，擦除服务器负责故障硬盘识别(S100)、发起数据写入从而实现数据擦除(S101)、读校验(S102)等。
步骤S100是擦除数据的准备步骤，主要为了查看所有硬盘是否启动，并确定是否有硬盘存在故障等问题而无法识别，并针对无法识别的硬盘，告知工程师进行热插拔更换处理。可以理解，S100是可选的准备步骤，并不是必须的，也即可以省略此步骤。
步骤S101是完成数据擦除的步骤。擦除服务器向磁盘簇设备发送数据写入命令，发起数据写入操作；根据数据写入命令，向磁盘簇所挂载的多个硬盘并行写入第一类型数据，从而覆盖原有数据。这里的第一类型数据，比如可以是全0的数据，或者是随机数据，只要覆盖掉原有数据实现数据擦除即可，对于第一类型数据的具体形式不做限制。
为了实现对硬盘进行第一类型数据的写入控制，可以通过在擦除服务器中设置SAS控制模块来实现。具体的，在擦除服务器中设置与磁盘簇设备数目对应的一个或多个SAS控制模块(即每一个SAS控制模块控制一个磁盘簇设备)；在SAS控制模块中，通过SAS扩展器(SAS Expander)实现所对应的磁盘簇设备所挂载的多个硬盘的硬盘阵列布局。其中，SASExpander是SAS协议中的一个功能模块，其用于将多个SAS设备连接在一起，包括SAS阵列卡、SAS硬盘等，从而形成SAS域。SAS Expander可以将多个SAS连接到有限数量的主机端口上。在SAS域中，SASExpander可以起到中心交换作用，并可直接连接终端设备。
为了实现对被控硬盘数量和并行度的扩展，可以采取多层SAS扩展器的多级级联方式。例如，在SAS控制模块中，配置四层SAS扩展器的多级级联方式；通过多级级联的四层SAS扩展器，扩展所控制的硬盘数目和并行度。在采取多层SAS扩展器的多级级联方式中，在数据写入操作之前或读校验操作之后，启动各级SAS扩展器及对应硬盘的顺序是：根据多极级联的多层SAS扩展器的级联方式，依据从最高级SAS扩展器向第一级SAS扩展器的顺序，依次启动各级SAS扩展器对应的硬盘。例如，假设采用四层SAS扩展器：level1、level2、level3、level4，其中level4为最高级，那么，启动的顺序就是，level4、level3、level2到level1的顺序。
步骤S102主要是在完成数据擦除之后，为了校验写入的数据是否为预先定义的第一类型数据。可见，该步骤主要为了确定数据擦除的正确性，是可选步骤，而非必须的步骤。
可选的，还可以模拟出一个与硬盘阵列布局对应的硬盘故障识别面板(例如软件操控界面)；通过该硬盘故障识别面板，查看各个硬盘的状态并定位状态异常的硬盘。
可选的，还可以针对每个被控制的硬盘，生成并保存操作日志，操作日志记录有该硬盘在操作过程中被执行的命令、任务完成情况等。
可选的，还可以支持用户自定义擦除模式，用户可以根据自己的业务场景选择适合的擦除模式。具体的，向用户提供擦除配置界面；接收用户在擦除配置界面上输入的配置选项，所述配置选项包括：是否擦除系统硬盘、待擦除硬盘的型号，和/或，擦除方式。
本发明中的硬盘包括但不限于机械硬盘、固态硬盘等高密度存储设备。为了直观，下面以机械硬盘为例子，对本发明方法实施例进行详细介绍。
本发明以并行写入多块硬盘以覆盖盘面上的已有内容。因此，选用的固定的数据模式如全零模式或随机数模式把磁盘记录的内容改变为无意义的数据。而此动作包括被擦除硬盘的所有扇区，以避免任何内容残留而导致的信息泄露。
参见图2，是根据本发明实施例的硬盘数据擦除方法中硬盘写数据原理示意图。如图2所示，在盘面上覆盖了软磁性材料，该材料可将存储介质颗粒磁化为N->S或者S->N两周不同的磁场走向，并以此分别表示所记录的bit为0或1。磁化过程通过改变图中磁头上所缠绕的通电线圈的电流方向来实现不同方向的磁场。因此，机械硬盘写数据为直接保持或翻转介质合理的磁化方向而直接用新数据来覆盖原有数据，整个过程无需擦除。因此，硬盘擦除就是将现有数据改写为无真实意义数据，例如全零数据或随机数据，就相当于原有信息无法被恢复。当整个硬盘的全部扇区均被改写后，该硬盘可成功宣告已满足数据安全的要求，不会存在数据泄露的可能。如此处理的机械硬盘，相当于整个盘写满一遍，对于硬盘自身无不良损伤，从而可以保持其可用性。
参见图3，是根据本发明实施例的硬盘数据擦除方法中数据擦除顶层架构示意图。
本发明提供的数据擦除顶层架构，主要由两部分组成：
(1)擦除服务器(机头)：擦除服务器(机头)作为数据写入的发起端、擦除操作的控制端、校验管理端以及故障记录端。本发明可仅采用一台物理服务器，实现对近千块机械硬盘的同时擦除以及相关工作，具有较高的资源利用效率。
(2)外挂JBOD设备：擦除服务器通过SAS线缆连接外部的JBOD设备，每个JBOD设备内部挂载多块机械硬盘。所有硬盘均以“块”设备的形式呈现在服务器机头。服务器机头直接控制每一块硬盘并进行相应操作。
在该例子中，采用双路结构，在擦除服务器内部安装了两块SAS卡(SAS控制模块)以并行拓展到各自外挂的JBOD设备中的各级硬盘。SAS卡通过PCIe总线连接到服务器CPU和内存系统，单路的带宽即为PCIe总线带宽，例如，PCIe 3.0x 8可实现最高8GB/秒带宽，对于机械硬盘此类吞吐性能较低的设备，可有效增大并发度来同时写入大量硬盘设备。
下面取一路SAS扩展进行介绍。
参见图4，是根据本发明实施例的硬盘数据擦除方法中SAS控制模块的扩展方式示意图。图4表示了本发明的拓展架构，图中为了简化，以A代表SAS扩展器A，以B代表SAS扩展器B,SAS扩展器B下面连接的是多个硬盘。通过SAS expander，本发明的互联不断向下延伸。单个SAS控制模块又并行驱动两条路径，每条路径分四级扩展。SASexpander A具有N路SAS 3.0通道，而SAS expander B带有M路SAS 3.0通道，此处，N>M。通过如图4所示的四层SAS expander级联方式，其目的是增大可连接的硬盘数目，从而增大并行度。
参见图5，是根据本发明实施例的硬盘数据擦除方法中启动擦除流程示意图。包括以下步骤：
S501:启动最高级即第四级(level4)的硬盘；
S502:启动次高级即第三级(level3)的硬盘；
S503:启动再低一级即第二级(level2)的硬盘；
S504:启动最低级即第一级(level1)的硬盘；
S505:启动擦除服务器；
S506:并行写入第一类型数据至所有可见的硬盘。
参见图6，是根据本发明实施例的硬盘数据擦除方法中关闭擦除流程示意图。
S601:所有硬盘擦除完成且读校验完成；
S602:启动最高级即第四级(level4)的硬盘；
S603:启动次高级即第三级(level3)的硬盘；
S604:启动再低一级即第二级(level2)的硬盘；
S605:启动最低级即第一级(level1)的硬盘；
S606:启动擦除服务器。
在方法实施过程中，还有如下方面需要考虑。逐级开启外挂的JBOD设备并启动擦除服务器后，第一轮将检测服务器中无法识别的硬盘。如有任何盘不可操作，则做热插拔更换，以便开始写入数据以覆盖原有信息。而热插拔替换的硬盘也将做线下复盘测试，标定为不可正常工作的坏盘。由于写入数据为全0数据，写入数据固定，因而，从服务器的用户数据传输量很低，主要传输信息为元数据等控制信息。写入数据则可直接缓存在硬盘内部的缓存模块。
为确保全零字段顺利写入硬盘的所有扇区以覆盖已有内容，可在写入数据后进行读校验操作。具体的，数据写入后，服务器启动读数据操作，直接检验写入扇区的数据是否为全零。读校验与写覆盖同步进行，二者刻意地错落开一定的物理区间。因此，在写满全盘之后，读校验也将在很短的时间内完成。写覆盖和读校验均采取顺序写入和顺序读出的方式，以最大限度提高被操作硬盘的吞吐，从而缩短数据擦除的时间。
在数据擦除中，对应每个被擦除的硬盘，在擦除服务器可生成操作日志。操作日志可详细记录近千块硬盘在各自擦除中所执行的命令以及任务完成情况等信息，保证每次操作都保留有记录。而该操作日志记录将在后续多个环节被用到，例如，在存储盘拿出数据中心时，结合每块硬盘的序列号(serial number),相关的操作日志会被扫描以确认该硬盘已被正确有效地擦除。
为了对擦除过程进行有效监控，特别是识别出擦除过程中出现故障的硬盘，可以通过一个由软件实现的硬盘故障识别面板来观察。参见图7，是根据本发明实施例的硬盘数据擦除方法中硬盘故障识别面板示意图。行数Nch表示通道数，列数Ndr表示每个通道中的被擦除硬盘的数目。硬盘用小圆点表示。在整个数据擦除过程中，因为任何原因在任何时刻发生在任何硬盘上的非正常情况均会通过此面板反应。现场工程师基于清晰明了的指示，可以快速定位到有问题的硬盘，做相应替换。此故障识别面板接收来自于SAS卡及其各级SAS expander所传输的控制信号，并生成相应的动态更新的用户界面。
可见，本发明通过应用较为稳定的SAS互联技术，设计并构建了一套适于硬盘原有数据的并行擦除的方案。该方案可用于数据中心的数据擦除工作。本发明具有高并行度的优势，通过SAS扩展，可并行写入近千块机械硬盘和固态硬盘，从而实现数据的有效快速擦除。具体的，通过擦除服务器对硬盘直接下发SAS命令到磁盘簇设备，通过SAS卡控制擦除过程，避免了在擦除过程中一直通过操作系统与盘进行I/O通信，极大的节约了系统资源，也是前面提到的高并发的体现。
本发明具有高并发高效率的特点，可以并行写入近千块硬盘。同时，只需要一台普通服务器作为机头，即可完成相应的数据写入，擦除校验，日志分析和坏盘记录等相应功能。整体投入可控，且可在短时间内完成近千块大容量硬盘的非破坏性数据销毁。所谓非破坏是指硬盘的非破坏，而数据是永久销毁，不残留任何数据片段。与现有永久性物理损坏硬盘的方式相比，本发明方案可保证原有数据被有效覆盖，从而使得被擦除的机械硬盘和固态硬盘仍可使用。
本发明支持用户自定义擦除模式，用户可以根据自己的业务场景选择适合自己的擦除模式如：是否擦除SDA系统盘、需要擦除盘的型号、擦除方式等。
本发明实施例提供一种与上述方法相对应的一种硬盘数据擦除的服务器，通过SAS协议控制一个或多个外挂的磁盘簇设备，从而对所述磁盘簇设备上挂载的多个硬盘的数据进行批量擦除。
参见图8，该服务器包括：
写操作控制模块801，用于向所述磁盘簇设备发送数据写入命令，发起数据写入操作；以及，通过所述数据写入命令，控制向所述磁盘簇所挂载的多个硬盘并行写入第一类型数据，从而覆盖原有数据。
可选的，该服务器还包括：
读校验控制模块802，用于向所述磁盘簇设备发送校验读出命令，发起读校验操作；根据所述校验读出命令，从所述磁盘簇所挂载的多个硬盘并行读出数据；以及，判断所读出的数据是否为所述第一类型数据，从而完成校验。
可选的，该服务器还包括：
硬盘启动识别模块803，用于控制启动所述磁盘簇设备上所挂载的多个硬盘，并判断是否存在无法识别的硬盘；以及，针对无法识别的硬盘，发出进行热插拔更换的指示。
可选的，该服务器还包括：
操作日志模块804，用于针对每个被控制的硬盘，生成并保存操作日志，所述操作日志记录有该硬盘在操作过程中被执行的命令、任务完成情况。
可选的，该服务器还包括：
擦除配置界面模块805，用于向用户提供擦除配置界面；以及，接收用户在所述擦除配置界面上输入的配置选项，根据所述配置选项的信息进行擦除控制；所述配置选项包括：是否擦除系统硬盘、待擦除硬盘的型号，和/或，擦除方式。
可选的，该服务器还包括：
一个或多个SAS控制模块806，与所述一个或多个磁盘簇设备分别对应的，用于通过SAS扩展器实现该SAS控制模块对应的磁盘簇设备所挂载的多个硬盘的硬盘阵列布局。
可选的，
所述SAS控制模块806，还用于配置SAS扩展器为多级级联方式，通过多级级联的多层SAS扩展器，扩展所控制的硬盘数目和并行度。
可选的，
所述SAS控制模块806，还用于根据所述多极级联的多层SAS扩展器的级联方式，依据从最高级SAS扩展器向第一级SAS扩展器的顺序，依次启动各级SAS扩展器对应的硬盘。
可选的，该服务器还包括：
故障识别模块807，用于模拟与硬盘阵列布局对应的硬盘故障识别面板；以及，通过所述硬盘故障识别面板，查看各个硬盘的状态并定位状态异常的硬盘。
此外，本发明还提供一种硬盘数据擦除系统，该系统包括图8所述的服务器以及磁盘簇设备，其中，所述服务器通过SAS协议控制一个或多个外挂的所述磁盘簇设备，从而对所述磁盘簇设备上挂载的多个硬盘的数据进行批量擦除。
需要注意的是，本发明可在软件和/或软件与硬件的组合体中被实施，例如，可采用专用集成电路(ASIC)、通用目的计算机或任何其他类似硬件设备来实现。在一个实施例中，本发明的软件程序可以通过处理器执行以实现上文所述步骤或功能。同样地，本发明的软件程序(包括相关的数据结构)可以被存储到计算机可读记录介质中，例如，RAM存储器，磁或光驱动器或软磁盘及类似设备。另外，本发明的一些步骤或功能可采用硬件来实现，例如，作为与处理器配合从而执行各个步骤或功能的电路。
另外，本发明的一部分可被应用为计算机程序产品，例如计算机程序指令，当其被计算机执行时，通过该计算机的操作，可以调用或提供根据本发明的方法和/或技术方案。而调用本发明的方法的程序指令，可能被存储在固定的或可移动的记录介质中，和/或通过广播或其他信号承载媒体中的数据流而被传输，和/或被存储在根据所述程序指令运行的计算机设备的工作存储器中。在此，根据本发明的一个实施例包括一个装置，该装置包括用于存储计算机程序指令的存储器和用于执行程序指令的处理器，其中，当该计算机程序指令被该处理器执行时，触发该装置运行基于前述根据本发明的多个实施例的方法和/或技术方案。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (23)

1.一种硬盘数据擦除方法，其特征在于，包括：
向磁盘簇设备发送数据写入命令；
通过所述数据写入命令，向所述磁盘簇所挂载的硬盘写入第一类型数据，从而覆盖原有数据。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在数据写入操作之后，还包括：
向所述磁盘簇设备发送校验读出命令；
根据所述校验读出命令，从所述磁盘簇所挂载的多个硬盘并行读出数据；
判断所读出的数据是否为所述重复数据或随机数据，从而完成校验。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在发起数据写入操作之前，还包括：
控制启动所述磁盘簇设备上所挂载的多个硬盘，并判断是否存在无法识别的硬盘；
针对无法识别的硬盘，发出进行热插拔更换的指示。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
针对每个被控制的硬盘，生成并保存操作日志，所述操作日志记录有该硬盘在操作过程中被执行的命令、任务完成情况。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
向用户提供擦除配置界面；
接收用户在所述擦除配置界面上输入的配置选项，根据所述配置选项的信息进行擦除控制；所述配置选项包括：是否擦除系统硬盘、待擦除硬盘的型号，和/或，擦除方式。
6.如权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
设置与所述一个或多个磁盘簇设备分别对应的一个或多个SAS控制模块；
在所述SAS控制模块中，通过SAS扩展器实现该SAS控制模块对应的磁盘簇设备所挂载的多个硬盘的硬盘阵列布局。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：
在所述SAS控制模块中，配置SAS扩展器为多级级联方式；
通过多级级联的多层SAS扩展器，扩展所控制的硬盘数目和并行度。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，在数据写入操作之前或读校验操作之后，还包括：
根据所述多极级联的多层SAS扩展器的级联方式，依据从最高级SAS扩展器向第一级SAS扩展器的顺序，依次启动各级SAS扩展器对应的硬盘。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：
模拟与硬盘阵列布局对应的硬盘故障识别面板；
通过所述硬盘故障识别面板，查看各个硬盘的状态并定位状态异常的硬盘。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过SAS协议控制一个或多个外挂的磁盘簇设备，向所述磁盘簇所挂载的硬盘并行写入第一类型数据，从而对所述磁盘簇设备上挂载的多个硬盘的数据进行批量擦除。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一类型数据为预设数据、重复数据、随机数据或者模板类数据。
12.一种硬盘数据擦除服务器，其特征在于，所述服务器包括：
写操作控制模块，用于向磁盘簇设备发送数据写入命令；以及，根据所述数据写入命令，控制向所述磁盘簇所挂载的多个硬盘写入第一类型数据，从而覆盖原有数据。
13.如权利要求12所述的服务器，其特征在于，还包括：
读校验控制模块，用于向所述磁盘簇设备发送校验读出命令；根据所述校验读出命令，从所述磁盘簇所挂载的多个硬盘并行读出数据；以及，判断所读出的数据是否为所述重复数据或随机数据，从而完成校验。
14.如权利要求12所述的服务器，其特征在于，还包括：
硬盘启动识别模块，用于控制启动所述磁盘簇设备上所挂载的多个硬盘，并判断是否存在无法识别的硬盘；以及，针对无法识别的硬盘，发出进行热插拔更换的指示。
15.如权利要求12所述的服务器，其特征在于，还包括：
操作日志模块，用于针对每个被控制的硬盘，生成并保存操作日志，所述操作日志记录有该硬盘在操作过程中被执行的命令、任务完成情况。
16.如权利要求12所述的服务器，其特征在于，还包括：
擦除配置界面模块，用于向用户提供擦除配置界面；以及，接收用户在所述擦除配置界面上输入的配置选项，根据所述配置选项的信息进行擦除控制；所述配置选项包括：是否擦除系统硬盘、待擦除硬盘的型号，和/或，擦除方式。
17.如权利要求12-16任一项所述的服务器，其特征在于，还包括：
一个或多个SAS控制模块，与所述一个或多个磁盘簇设备分别对应的，用于通过SAS扩展器实现该SAS控制模块对应的磁盘簇设备所挂载的多个硬盘的硬盘阵列布局。
18.如权利要求17所述的服务器，其特征在于，
所述SAS控制模块，还用于配置SAS扩展器为多级级联方式，通过多级级联的多层SAS扩展器，扩展所控制的硬盘数目和并行度。
19.如权利要求18所述的服务器，其特征在于，
所述SAS控制模块，还用于根据所述多极级联的多层SAS扩展器的级联方式，依据从最高级SAS扩展器向第一级SAS扩展器的顺序，依次启动各级SAS扩展器对应的硬盘。
20.如权利要求17所述的服务器，其特征在于，还包括：
故障识别模块，用于模拟与硬盘阵列布局对应的硬盘故障识别面板；以及，通过所述硬盘故障识别面板，查看各个硬盘的状态并定位状态异常的硬盘。
21.如权利要求12所述的服务器，其特征在于，所述服务器通过SAS协议控制一个或多个外挂的磁盘簇设备，向所述磁盘簇所挂载的硬盘并行写入第一类型数据，从而对所述磁盘簇设备上挂载的多个硬盘的数据进行批量擦除。
22.如权利要求12所述的服务器，其特征在于，所述第一类型数据为预设数据、重复数据、随机数据或者模板类数据。
23.一种硬盘数据擦除系统，其特征在于，包括磁盘簇设备以及权利要求12-22任一项所述的服务器。
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