CN107526651A - 一种磁盘阵列备份的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明适用于计算机技术领域，提供了一种目磁盘阵列备份的方法和系统，旨在解决现有技术中需要及时更换磁盘阵列中的故障硬盘带来的时效性限制和人力投入成本较大的问题。所述方法包括：服务器实时监测磁盘阵列中的硬盘状态是否正常；当服务器检测到存在故障硬盘时，向备份服务器申请备用硬盘作为故障硬盘的替代硬盘；建立备用硬盘和故障硬盘对应的冗余硬盘之间的备份关系；服务器根据备份关系对待存储的数据进行冗余存储。本发明的技术方案，通过专用的备份服务器的备用硬盘替代服务器的故障硬盘，并与冗余硬盘一起对待存储数据进行冗余存储，从而不需要时时更换故障硬盘，解决了更换硬盘的时效性限制，并且减少了更换硬盘的人力成本的投入。

Description

一种磁盘阵列备份的方法和系统

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种磁盘阵列备份的方法和系统。

背景技术

磁盘阵列即独立磁盘冗余阵列(Redundant Arrays of Independent Disks，RAID)，是由很多独立的磁盘组合成一个容量巨大的磁盘组。通过磁盘阵列把相同的数据存储在多个不同的硬盘上，使得输入输出操作能以平衡的方式交叠，从而提升系统性能和数据安全性。

目前，服务器为了数据的安全性，通常会使用RAID功能，将数据存储在一个硬盘的同时，会使用另一个硬盘对数据进行备份，使得这两个硬盘互为备份，共同存储冗余数据。当其中一个硬盘出现故障时，虽然数据可以被存储在另一个硬盘上，但为了避免另一个硬盘也出现故障，往往需要对故障硬盘进行及时更换，以确保数据的安全。更换硬盘具有时效性的限制，并且需要人工工时的投入，对大型服务器阵列来说，往往需要投入较大的人力成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磁盘阵列备份的方法和系统，旨在解决现有技术中需要及时更换磁盘阵列中的故障硬盘带来的时效性限制和人力投入成本较大的问题。

本发明的第一方面，提供一种磁盘阵列备份的方法，包括：

服务器实时监测磁盘阵列中的硬盘状态是否正常；

当所述服务器检测到存在故障硬盘时，向备份服务器申请备用硬盘作为所述故障硬盘的替代硬盘；

建立所述备用硬盘和所述故障硬盘对应的冗余硬盘之间的备份关系；

所述服务器根据所述备份关系对待存储的数据进行冗余存储。

本发明的第二方面，提供一种磁盘阵列备份的系统，所述系统包括服务器和备份服务器，所述服务器和所述备份服务器通过网络进行连接；

所述服务器包括：

检测模块，用于实时监测磁盘阵列中的硬盘状态是否正常；

申请模块，用于当检测到存在故障硬盘时，向备份服务器申请备用硬盘作为所述故障硬盘的替代硬盘；

备份模块，用于建立所述备用硬盘和所述故障硬盘对应的冗余硬盘之间的备份关系；

存储模块，用于根据备份关系对待存储的数据进行冗余存储；

所述备份服务器包括：

申请处理模块，用于处理所述服务器对所述备用硬盘的申请；

备份处理模块，用于建立所述备用硬盘和所述故障硬盘对应的冗余硬盘之间的备份关系。

本发明与现有技术相比存在的有益效果是：当服务器磁盘阵列中的硬盘发生故障时，使用专用的备份服务器的备用硬盘替代故障硬盘，并与故障硬盘的冗余硬盘一起对待存储数据进行冗余存储，从而不需要时时更换故障硬盘，解决了更换硬盘的时效性限制，并且减少了更换硬盘的人力成本的投入。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种磁盘阵列备份的方法的流程图；

图2是本发明实施例二提供的一种磁盘阵列备份的方法的流程图；

图3是本发明实施例三提供的一种磁盘阵列备份的系统的结构示意图；

图4是本发明实施例四提供的一种磁盘阵列备份的系统的结构示意图。

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。

以下结合具体附图对本发明的实现进行详细的描述。

实施例一：

图1是本发明实施例一提供的一种磁盘阵列备份的方法的流程图，具体包括步骤S101至S104，详述如下：

S101、服务器实时监测磁盘阵列中的硬盘状态是否正常。

服务器可以是服务器集群中的任意一台服务器，每一台服务器的磁盘阵列中可以包含多个硬盘。

具体地，服务器会实时监测自己的磁盘阵列中的所有硬盘的状态是否正常。

S102、当服务器检测到存在故障硬盘时，向备份服务器申请备用硬盘作为故障硬盘的替代硬盘。

备份服务器是专用的网络服务器，通过网络与服务器进行连接。备用硬盘是备份服务器的磁盘阵列中的硬盘，专门用来作为替代硬盘，替代服务器上状态异常的故障硬盘。

具体地，当服务器检测到某一块硬盘的状态异常时，认为该硬盘发生故障，向备份服务器申请一块未被占用的备用硬盘作为该故障硬盘的替代硬盘。

S103、建立备用硬盘和故障硬盘对应的冗余硬盘之间的备份关系。

故障硬盘在没有发生故障之前，作为状态正常的硬盘与其对应的冗余硬盘在服务器的磁盘阵列中互为备份。。

具体地，备份服务器分配好备用硬盘作为故障硬盘的替代硬盘后，与服务器一起建立备用硬盘和冗余硬盘之间的备份关系。该备份关系明确了备用硬盘和冗余硬盘互为备份，使得服务器可以使用备用硬盘和冗余硬盘共同存储冗余数据。

S104、服务器根据备份关系对待存储的数据进行冗余存储。

具体地，在建立了备用硬盘和冗余硬盘之间的备份关系之后，服务器根据该备份关系对需要保存的数据在备用硬盘和冗余硬盘中进行冗余存储。

为了更好地理解本发明的实施例，举例说明如下：

假设服务器群中包含服务器A、服务器B和服务器C，每一个服务器都配置了磁盘阵列，以服务器A为例，服务器A的磁盘阵列中包含硬盘A1、硬盘A2、冗余硬盘A11和冗余硬盘A22，其中硬盘A1和冗余硬盘A11共同存储冗余数据，硬盘A2和冗余硬盘A22共同存储冗余数据。

备份服务器H的磁盘阵列中包含备用硬盘H1、备用硬盘H2、备用硬盘H3和备用硬盘H4。

当服务器A检测到硬盘A1的状态异常时，向备份服务器H申请一块备用硬盘作为硬盘A1的替代硬盘，备份服务器H选择备用硬盘H1作为硬盘A1的替代硬盘，服务器A和备份服务器H建立备用硬盘H1和冗余硬盘A11之间的备份关系后，备用硬盘H1和冗余硬盘A11可以共同存储冗余数据。

本实施例中，当服务器磁盘阵列中的硬盘发生故障时，使用专用的备份服务器的备用硬盘替代故障硬盘，并与故障硬盘对应的冗余硬盘一起对待存储数据进行冗余存储，从而不需要时时更换故障硬盘，解决了更换硬盘的时效性限制，并且减少了更换硬盘的人力成本的投入。

实施例二：

图2是本发明实施例二提供的一种磁盘阵列备份的方法的流程图，具体包括步骤S201至S214，详述如下：

S201、服务器实时监测磁盘阵列中的硬盘状态是否正常。

服务器可以是服务器集群中的任意一台服务器，每一台服务器的磁盘阵列中可以包含多个硬盘。

具体地，服务器会实时监测自己的磁盘阵列中的所有硬盘的状态是否正常。

S202、当服务器检测到存在故障硬盘时，向备份服务器发送备份请求消息，该备份请求消息包括故障硬盘的标识。

备份服务器是专用的网络服务器，通过网络与服务器进行连接。

具体地，当服务器检测到某一块硬盘的状态异常时，认为该硬盘发生故障，向备份服务器发送备份请求消息，并携带状态异常的故障硬盘的标识。

故障硬盘的标识可以唯一确定故障硬盘，其具体可以是预先定义的包含服务器编号和硬盘编号的一个序列号。

备份服务器根据接收到的备份请求消息中的故障硬盘的标识，可以分析出故障硬盘的位置，即具体是哪一个服务器的哪一块硬盘发生了故障。

S203、备份服务器查找备份服务器中是否存在空闲硬盘。

具体地，备份服务器在接收到服务器的备份请求消息后，查找自己的磁盘阵列中是否存在空闲的硬盘，当存在空闲硬盘时，执行步骤S205，否则执行步骤S204。

S204、备份服务器发出报警提示。

具体地，当备份服务器中不存在空闲的硬盘时，说明备份服务器的所有硬盘都已经被占用，不能向服务器提供故障硬盘的替代硬盘，因此备份服务器发出报警信息，提示当前备用硬盘都已经被占用，需要及时更换故障硬盘。

发出报警信息后，执行步骤S214。

S205、备份服务器将空闲硬盘作为备用硬盘。

具体地，备份服务器将未被占用的空闲硬盘作为备用硬盘，用来替代故障硬盘。

进一步地，备份服务器根据被占用的备用硬盘的情况，计算服务器所在的服务器群当前的硬盘故障率是否达到预设的门限值，当硬盘故障率达到预设的门限值时，备份服务器发出报警信息，提示需对故障硬盘进行统一更换。

S206、备份服务器根据接收到的故障硬盘的标识，记录备用硬盘和故障硬盘之间的对应关系。

具体地，备份服务器根据接收到的备份请求消息中的故障硬盘的标识，记录备用硬盘和该故障硬盘之间的对应关系。

S207、备份服务器向服务器返回备份确认消息。

具体地，备份服务器通过备份确认消息告诉服务器，备用硬盘申请成功。

S208、服务器向备份服务器发送备份数据消息，该备份数据消息包含故障硬盘的标识、故障硬盘对应的冗余硬盘的标识和冗余硬盘的数据。

具体地，服务器接收到备份确认消息后，确认备份服务器已经分配了备用硬盘作为故障硬盘的替代硬盘，因此向备份服务器发送备份数据消息，通过该备份数据消息将冗余硬盘中已经保存的数据发送给备份服务器，以便备份服务器将该数据保存到备用硬盘中。

备份数据消息还包含了故障硬盘的标识和冗余硬盘的标识。

需要说明的是，故障硬盘在没有发生故障之前，作为状态正常的硬盘与其对应的冗余硬盘在服务器的磁盘阵列中互为备份。

S209、备份服务器根据接收到的故障硬盘的标识，在对应关系中查找故障硬盘对应的备用硬盘。

具体地，备份服务器根据故障硬盘的标识，在对应关系中查找该故障硬盘对应的备用硬盘，以便可以将冗余硬盘的数据保存到对应的备用硬盘中。

S210、备份服务器根据接收到的冗余硬盘的标识，建立备用硬盘与冗余硬盘之间的路径链接。

具体地，备份服务器根据冗余硬盘的标识，建立备用硬盘与冗余硬盘之间的路径链接，使得服务器可以通过该路径链接从冗余硬盘访问备用硬盘。

S211、备份服务器将接收到的冗余硬盘的数据存储到备用硬盘中。

具体地，备份服务器将接收到的冗余硬盘的数据，保存在步骤S209确定的备用硬盘中。

S212、服务器根据路径链接，将待存储的数据发送到备用硬盘和冗余硬盘进行冗余存储。

具体地，服务器根据步骤S210建立的路径链接，将新增的待存储的数据直接发送到备用硬盘和冗余硬盘进行冗余存储。

S213、当备份服务器检测到故障硬盘的状态恢复正常，成为状态正常的硬盘后，将备用硬盘的数据发送到状态正常的硬盘中，并释放该备用硬盘。

备份服务器可以通过实时监测或者定时检测的方式，检查故障硬盘的状态是否恢复正常。故障硬盘在被更换或者被修复后，其状态即恢复正常，成为状态正常的硬盘。

具体地，当备份服务器检测到故障硬盘的状态恢复正常后，将保存在备用硬盘上的数据重新发送到状态正常的硬盘上，并释放该备用硬盘，例如将该备用硬盘设置为空闲状态，以便可以重新分配，作为其他故障硬盘的替代硬盘。

S214、退出。

本实施例中，当服务器磁盘阵列中的硬盘发生故障时，使用专用的备份服务器的备用硬盘对故障硬盘的数据进行及时备份，并替代故障硬盘与故障硬盘对应的冗余硬盘一起对新增的待存储数据进行冗余存储，从而不需要时时更换故障硬盘，可以当硬盘故障率达到预设的门限值时再统一更换，从而解决了更换硬盘的时效性限制，并且减少了更换硬盘的人力成本的投入。

实施例三：

图3是本发明实施例三提供的一种磁盘阵列备份的系统的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。图3示例的一种磁盘阵列备份的系统可以是前述实施例一提供的一种磁盘阵列备份的方法的执行主体。图3示例的一种磁盘阵列备份的系统包括服务器31和备份服务器32，服务器31和备份服务器32通过网络进行连接。服务器31和备份服务器32的各功能模块详细说明如下：

服务器31包括：

检测模块311，用于实时监测磁盘阵列中的硬盘状态是否正常；

申请模块312，用于当检测到存在故障硬盘时，向备份服务器32申请备用硬盘作为故障硬盘的替代硬盘；

备份模块313，用于建立备用硬盘和故障硬盘对应的冗余硬盘之间的备份关系；

存储模块314，用于根据备份关系对待存储的数据进行冗余存储；

所述备份服务器32包括：

申请处理模块321，用于处理服务器31对备用硬盘的申请；

备份处理模块322，用于建立备用硬盘和故障硬盘对应的冗余硬盘之间的备份关系。

本实施例提供的一种磁盘阵列备份的系统中各模块实现各自功能的过程，具体可参考前述图1所示实施例的描述，此处不再赘述。

从上述图3示例的一种磁盘阵列备份的系统可知，本实施例中，当服务器磁盘阵列中的硬盘发生故障时，使用专用的备份服务器的备用硬盘替代故障硬盘，并与故障硬盘对应的冗余硬盘一起对待存储数据进行冗余存储，从而不需要时时更换故障硬盘，解决了更换硬盘的时效性限制，并且减少了更换硬盘的人力成本的投入。

实施例四：

图4是本发明实施例四提供的一种磁盘阵列备份的系统的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。图4示例的一种磁盘阵列备份的系统可以是前述实施例二提供的一种磁盘阵列备份的方法的执行主体。图4示例的一种磁盘阵列备份的系统包括服务器41和备份服务器42，服务器41和备份服务器42通过网络进行连接。服务器41和备份服务器42的各功能模块详细说明如下：

服务器41包括：

检测模块411，用于实时监测磁盘阵列中的硬盘状态是否正常；

申请模块412，用于当检测到存在故障硬盘时，向备份服务器42申请备用硬盘作为故障硬盘的替代硬盘；

备份模块413，用于建立备用硬盘和故障硬盘对应的冗余硬盘之间的备份关系；

存储模块414，用于根据备份关系对待存储的数据进行冗余存储；

所述备份服务器42包括：

申请处理模块421，用于处理所述服务器41对备用硬盘的申请；

备份处理模块422，用于建立备用硬盘和故障硬盘对应的冗余硬盘之间的备份关系。

进一步地，申请模块412包括：

备份请求子模块4121，用于当检测到存在故障硬盘时，向备份服务器42发送备份请求消息，该备份请求消息包括故障硬盘的标识。

进一步地，申请处理模块421包括：

硬盘查找子模块4211，用于查找备份服务器42中是否存在空闲硬盘；

硬盘确认子模块4212，用于当存在空闲硬盘时，将空闲硬盘作为备用硬盘；

备份确认子模块4213，用于向服务器41返回备份确认消息。

进一步地，申请处理模块421还包括：

关系建立子模块4214，用于根据接收到的故障硬盘的标识，记录备用硬盘和故障硬盘之间的对应关系。

进一步地，备份模块413包括：

数据备份子模块4131，用于向备份服务器42发送备份数据消息，该备份数据消息包含故障硬盘的标识、故障硬盘对应的冗余硬盘的标识和冗余硬盘的数据。

进一步地，备份处理模块422包括：

查找子模块4221，用于根据接收到的故障硬盘的标识，在对应关系中查找故障硬盘对应的备用硬盘；

路径建立子模块4222，用于根据接收到的冗余硬盘的标识，建立备用硬盘与冗余硬盘之间的路径链接；

存储子模块4223，用于将接收到的冗余硬盘的数据存储到备用硬盘中。

进一步地，存储模块414包括：

实时保存子模块4141，用于根据路径链接，将待存储的数据发送到备用硬盘和冗余硬盘进行冗余存储。

进一步地，备份服务器42还包括：

释放模块423，用于当检测到故障硬盘的状态恢复正常，成为状态正常的硬盘后，将备用硬盘的数据发送到状态正常的硬盘中，并释放该备用硬盘。

本实施例提供的一种磁盘阵列备份的系统中各模块实现各自功能的过程，具体可参考前述图2所示实施例的描述，此处不再赘述。

从上述图4示例的一种磁盘阵列备份的系统可知，本实施例中，当服务器磁盘阵列中的硬盘发生故障时，使用专用的备份服务器的备用硬盘对故障硬盘的数据进行及时备份，并替代故障硬盘与故障硬盘对应的冗余硬盘一起对新增的待存储数据进行冗余存储，从而不需要时时更换故障硬盘，可以当硬盘故障率达到预设的门限值时再统一更换，从而解决了更换硬盘的时效性限制，并且减少了更换硬盘的人力成本的投入。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每一个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同或者相似的部分互相参见即可。对于系统类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

值得注意的是，上述系统实施例中，所包括的各个模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

本领域普通技术人员可以理解，实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，相应的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种磁盘阵列备份的方法，其特征在于，包括：

服务器实时监测磁盘阵列中的硬盘状态是否正常；

当所述服务器检测到存在故障硬盘时，向备份服务器申请备用硬盘作为所述故障硬盘的替代硬盘；

建立所述备用硬盘和所述故障硬盘对应的冗余硬盘之间的备份关系；

所述服务器根据所述备份关系对待存储的数据进行冗余存储。

2.根据权利要求1所述的磁盘阵列备份的方法，其特征在于，所述当所述服务器检测到存在故障硬盘时，向备份服务器申请备用硬盘作为所述故障硬盘的替代硬盘包括：

当所述服务器检测到存在故障硬盘时，向备份服务器发送备份请求消息，所述备份请求消息包括所述故障硬盘的标识；

所述备份服务器查找所述备份服务器中是否存在空闲硬盘；

当存在所述空闲硬盘时，所述备份服务器将所述空闲硬盘作为备用硬盘；

所述备份服务器向所述服务器返回备份确认消息。

3.根据权利要求2所述的磁盘阵列备份的方法，其特征在于，所述备份服务器将所述空闲硬盘作为备用硬盘之后，向所述服务器返回备份确认消息之前，所述方法还包括：

所述备份服务器根据接收到的所述故障硬盘的标识，记录所述备用硬盘和所述故障硬盘之间的对应关系；

所述建立所述备用硬盘和所述故障硬盘对应的冗余硬盘之间的备份关系包括：

所述服务器向所述备份服务器发送备份数据消息，所述备份数据消息包含所述故障硬盘的标识、所述故障硬盘对应的冗余硬盘的标识和所述冗余硬盘的数据；

所述备份服务器根据接收到的所述故障硬盘的标识，在所述对应关系中查找所述故障硬盘对应的所述备用硬盘；

所述备份服务器根据接收到的所述冗余硬盘的标识，建立所述备用硬盘与所述冗余硬盘之间的路径链接；

所述备份服务器将接收到的所述冗余硬盘的数据存储到所述备用硬盘中。

4.根据权利要求3所述的磁盘阵列备份的方法，其特征在于，所述服务器根据所述备份关系对待存储的数据进行冗余存储包括：

所述服务器根据所述路径链接，将待存储的数据发送到所述备用硬盘和所述冗余硬盘进行冗余存储。

5.根据权利要求1所述的磁盘阵列备份的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述备份服务器检测到所述故障硬盘的状态恢复正常，成为状态正常的硬盘后，将所述备用硬盘的数据发送到所述状态正常的硬盘中，并释放所述备用硬盘。

6.一种磁盘阵列备份的系统，其特征在于，所述系统包括服务器和备份服务器，所述服务器和所述备份服务器通过网络进行连接；

所述服务器包括：

检测模块，用于实时监测磁盘阵列中的硬盘状态是否正常；

申请模块，用于当检测到存在故障硬盘时，向备份服务器申请备用硬盘作为所述故障硬盘的替代硬盘；

备份模块，用于建立所述备用硬盘和所述故障硬盘对应的冗余硬盘之间的备份关系；

存储模块，用于根据备份关系对待存储的数据进行冗余存储；

所述备份服务器包括：

申请处理模块，用于处理所述服务器对所述备用硬盘的申请；

备份处理模块，用于建立所述备用硬盘和所述故障硬盘对应的冗余硬盘之间的备份关系。

7.根据权利要求6所述的磁盘阵列备份的系统，其特征在于，

所述申请模块包括：

备份请求子模块，用于当检测到存在所述故障硬盘时，向备份服务器发送备份请求消息，所述备份请求消息包括所述故障硬盘的标识。

所述申请处理模块包括：

硬盘查找子模块，用于查找所述备份服务器中是否存在空闲硬盘；

硬盘确认子模块，用于当存在所述空闲硬盘时，将所述空闲硬盘作为所述备用硬盘；

备份确认子模块，用于向所述服务器返回备份确认消息。

8.根据权利要求7所述的磁盘阵列备份的系统，其特征在于，

所述申请处理模块还包括：

关系建立子模块，用于根据接收到的所述故障硬盘的标识，记录所述备用硬盘和所述故障硬盘之间的对应关系；

所述备份模块包括：

数据备份子模块，用于向所述备份服务器发送备份数据消息，所述备份数据消息包含所述故障硬盘的标识、所述故障硬盘对应的冗余硬盘的标识和所述冗余硬盘的数据；

所述备份处理模块包括：

查找子模块，用于根据接收到的所述故障硬盘的标识，在所述对应关系中查找所述故障硬盘对应的所述备用硬盘；

路径建立子模块，用于根据接收到的所述冗余硬盘的标识，建立所述备用硬盘与所述冗余硬盘之间的路径链接；

存储子模块，用于将接收到的所述冗余硬盘的数据存储到所述备用硬盘中。

9.根据权利要求8所述的磁盘阵列备份的系统，其特征在于，所述存储模块包括：

实时保存子模块，用于根据所述路径链接，将待存储的数据发送到所述备用硬盘和所述冗余硬盘进行冗余存储。

10.根据权利要求6所述的磁盘阵列备份的系统，其特征在于，所述备份服务器还包括：

释放模块，用于当检测到所述故障硬盘的状态恢复正常，成为状态正常的硬盘后，将所述备用硬盘的数据发送到所述状态正常的硬盘中，并释放所述备用硬盘。