CN107885613A - 一种基于raid5的数据写入方法、装置及介质 - Google Patents

一种基于raid5的数据写入方法、装置及介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于RAID5的数据写入方法、装置及介质，该方法的步骤包括：获取待写数据并将待写数据写入公共缓存；读取校验参数并将校验参数写入公共缓存；将校验参数与待写数据作为预设校验模型的输入数据以进行校验计算，并得到校验数据；将校验数据写入至校验盘，并将待写数据写入数据盘。本方法将待写数据与校验参数写入相同的缓存中以进行相关运算，进而减少了缓存之间进行I/O以及该过程中可能产生的延迟、等待所造成的时间开销。因此本方法减少了数据写入磁盘的整体时间开销，进而相对提高了数据的写入效率。此外，本发明还提供一种基于RAID5的数据写入装置及介质，有益效果如上所述。

Description

一种基于RAID5的数据写入方法、装置及介质
技术领域
本发明涉及数据存储领域，特别是涉及一种基于RAID5的数据写入方法、装置及介质。
背景技术
在海量存储系统中，为提高存储的可靠性、稳定性以及性能，通常使用RAID磁盘阵列技术进行数据存储，将众多磁盘组成一个大的磁盘组，进而利用个别磁盘提供数据所产生的加成效果来提升整个磁盘系统的性能。
在RAID5中通常采用冗余校验机制，将写入数据进行冗余校验处理并且存储至校验盘后，将写入数据条带化后分散存储到存储阵列中不同的数据盘上。进而当数据盘中的数据出现丢失或损坏时，通过对校验盘中该数据对应的校验数据进行校验恢复，实现丢失或损坏数据的安全恢复。但是每次有新数据写入数据盘前都需要先写入该数据盘的数据缓存中，随后将该数据由数据缓存写入校验盘的校验缓存中，进而与校验缓存中预先读取的校验参数进行校验运算以得到校验数据，并将校验数据存储至数校验缓存中以实现对写入数据的安全备份。但是当前的数据写入方式涉及到数据缓存与校验缓存之间的数据I/O，但是由于在真实情况下，新数据的写入量往往很大，导致上述的I/O数量庞大，因此往往会造成I/O的延迟及等待，造成了一定的时间开销，降低了数据的写入效率。
由此可见，提供一种基于RAID5的数据写入方法，以减少数据写入磁盘的时间开销，进而相对提高数据的写入效率，是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于RAID5的数据写入方法、装置及介质，以减少数据写入磁盘的时间开销，进而相对提高数据的写入效率。
为解决上述技术问题，本发明提供一种基于RAID5的数据写入方法，包括：
获取待写数据并将待写数据写入公共缓存；
读取校验参数并将校验参数写入公共缓存；
将校验参数与待写数据作为预设校验模型的输入数据以进行校验计算，并得到校验数据；
将校验数据写入至校验盘，并将待写数据写入数据盘。
优选的，在将校验数据写入至校验盘，并将待写数据写入数据盘后，该方法进一步包括：
释放公共缓存中的待写数据以及校验数据。
优选的，校验盘与数据盘为相同类型的磁盘。
优选的，预设校验模型具体为异或计算类型的校验模型。
优选的，公共缓存具体为在内存中开辟的逻辑存储空间。
优选的，该方法进一步包括：
将待写数据、校验参数以及校验数据记录至日志。
此外，本发明还提供一种基于RAID5的数据写入装置，包括：
数据获取模块，用于获取待写数据并将待写数据写入公共缓存；
参数获取模块，用于读取校验参数并将校验参数写入公共缓存；
运算模块，用于将校验参数与待写数据作为预设校验模型的输入数据以进行校验计算，并得到校验数据；
写入模块，用于将校验数据写入至校验盘，并将待写数据写入数据盘。
优选的，该装置进一步包括：
释放模块，用于释放公共缓存中的待写数据以及校验数据。
此外，本发明还提供一种基于RAID5的数据写入装置，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行计算机程序时实现如上述的基于RAID5的数据写入方法的步骤。
此外，本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述的基于RAID5的数据写入方法的步骤。
本发明所提供的基于RAID5的数据写入方法，将待写数据与校验参数均写入同一公共缓存中以进行校验计算以得到校验数据，进而再将待写数据与校验数据分别写入至数据盘以及校验盘。可见，相比于现有技术中将待写数据与校验数据分别写入不同缓存，再进行缓存间数据的I/O以计算生成校验数据的方式，本方法将待写数据与校验参数写入相同的缓存中以进行相关运算，进而减少了缓存之间进行I/O以及该过程中可能产生的延迟、等待所造成的时间开销。因此本方法减少了数据写入磁盘的整体时间开销，进而相对提高了数据的写入效率。此外，本发明还提供一种基于RAID5的数据写入装置及介质，有益效果如上所述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，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为本发明实施例提供的一种基于RAID5的数据写入方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的另一种基于RAID5的数据写入方法的流程图；
图3为本发明实施例提供的一种基于RAID5的数据写入装置结构图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。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，都属于本发明保护范围。
本发明的核心是提供一种基于RAID5的数据写入方法，以减少数据写入磁盘的时间开销，进而相对提高数据的写入效率。本发明的另一核心是提供一种基于RAID5的数据写入装置及介质。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
实施例一
图1为本发明实施例提供的一种基于RAID5的数据写入方法的流程图。请参考图1，基于RAID5的数据写入方法的具体步骤包括：
步骤S10：获取待写数据并将数据写入公共缓存。
步骤S11：读取校验参数并将校验参数写入公共缓存。
需要说明的是，待写数据往往是系统工作时所产生或经传输而得的数据；所读取的校验参数通常为校验盘中存储的数据。此外，需要说明的是，公共缓存可以是区别于数据盘的缓存空间与校验盘的缓存空间外另开辟的缓存空间，在此不做具体限定。步骤S10与步骤S11的目的是将两个进行校验计算的数据写入相同的缓存。在步骤S10与步骤S11中，不涉及数据盘的缓存空间与校验盘的缓存空间中数据的传输，进而能够相对减少I/O次数，降低时间开销。
步骤S12：将校验参数与待写数据作为预设校验模型的输入数据以进行校验计算，并得到校验数据。
需要说明的是，校验模型相当于进行校验计算的执行公式，进而将校验参数与待写数据同时作为校验模型的输入数据以进行计算，得到校验数据。校验数据在数据丢失或损坏时用于对该数据进行恢复。校验模型可以根据用户的需求而定，在此不做具体限定。
步骤S13：将校验数据写入至校验盘，并将待写数据写入数据盘。
可以理解的是，在待写入的数据经过校验运算而备份后，将待写数据写入数据盘，并将用于备份的校验数据写入校验盘以实现对于不同类型数据的分别管理。
本发明所提供的基于RAID5的数据写入方法，将待写数据与校验参数均写入同一公共缓存中以进行校验计算以得到校验数据，进而再将待写数据与校验数据分别写入至数据盘以及校验盘。可见，相比于现有技术中将待写数据与校验数据分别写入不同缓存，再进行缓存间数据的I/O以计算生成校验数据的方式，本方法将待写数据与校验参数写入相同的缓存中以进行相关运算，进而减少了缓存之间进行I/O以及该过程中可能产生的延迟、等待所造成的时间开销。因此本方法减少了数据写入磁盘的整体时间开销，进而相对提高了数据的写入效率。
实施例二
图2为本发明实施例提供的另一种基于RAID5的数据写入方法的流程图。图2中步骤S10及S13与图1相同，在此不再赘述。
如图2所示，作为一种优选的实施方式，在将校验数据写入至校验盘，并将待写数据写入数据盘后，该方法进一步包括：
步骤S20：释放公共缓存中的待写数据以及校验数据。
可以理解的是，开辟缓存的目的是为了提高数据的I/O速度，但是由于缓存的空间大小往往较为有限，因此缓存中的数据应该定期清理，以确保缓存的可用空间，进而保证I/O的效率。本方法的优选方式是，当分别处理完成公共缓存中待写数据以及校验数据后，即无需再使用公共缓存中待写数据以及校验数据时，对其二者进行释放，以保证公共缓存的可用资源。
此外，作为一种优选的实施方式，校验盘与数据盘为相同类型的磁盘。
由于RAID的本质是由多个磁盘所组成的一个容量巨大的磁盘组，因此无论在数据读写或是数据恢复时，都需要多个磁盘进行配合工作，而磁盘间的兼容性以及性能直接影响着多个磁盘配合工作的效率。相同类型的磁盘具有相同的工作性能，并且具有更好的兼容性，因此校验盘与数据盘为相同类型的磁盘能够最大程度上保证数据读写以及恢复时的整体效率和工作稳定性。
此外，作为一种优选的实施方式，预设校验模型具体为异或计算类型的校验模型。
通过异或计算类型的校验模型，将一个待写入的数据与一个给定的初始值进行异或运算，会得到校验数据。如果待写数据出现错误，通过校验参数与待写数据的异或运算能够还原正确的待写数据。异或校验模型是当前RAID中较为实用的校验方式，当然也可以采用海明校验码类型的校验模型，应根据实际使用需求而定，在此不做具体限定。
此外，作为一种优选的实施方式，公共缓存具体为在内存中开辟的逻辑存储空间。
需要说明的是，在内存中开辟缓存较适用于数据流量大、数据读写模式单一的数据存储模式。例如，对于视频监控的存储下，需要通过读多个视频流，然后存入到本地硬盘中，因此做法可以是开辟多个线程来读取多个流，在内存中开辟一个缓存先存储起来，然后再开一个线程来并发的写入本地硬盘，进而能够先将多个视频数据流进行统一集合，进而再写入硬盘，能够相对提高数据写入的效率。
此外，作为一种优选的实施方式，该方法进一步包括：
步骤S21：将待写数据、校验参数以及校验数据记录至日志。
可以理解的是，将待写数据、校验参数以及校验数据记录至日志的方式相对适用于作为在测试阶段对RAID5数据处理过程可靠性的判定依据，用户根据日志记录的内容能够验证RAID5的校验运算是否正确，进而确保数据校验备份的可靠性。由于日志可以通过多种形式展示给用户，因此上述实施方式仅作为一种优选的实施方式，但是本方法并不仅限于日志的方式记录待写数据、校验参数以及校验数据，在此不做赘述。
实施例三
在上文中对于基于RAID5的数据写入方法的实施例进行了详细的描述，本发明还提供一种与该方法对应的基于RAID5的数据写入装置，由于装置部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此装置部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。
图3为本发明实施例提供的一种基于RAID5的数据写入装置结构图。本发明实施例提供的基于RAID5的数据写入装置，具体包括：
数据获取模块10，用于获取待写数据并将数据写入公共缓存。
参数获取模块11，用于读取校验参数并将校验参数写入公共缓存。
运算模块12，用于将校验参数与待写数据作为预设校验模型的输入数据以进行校验计算，并得到校验数据。
写入模块13，用于将校验数据写入至校验盘，并将待写数据写入数据盘。
本发明所提供的基于RAID5的数据写入装置，将待写数据与校验参数均写入同一公共缓存中以进行校验计算以得到校验数据，进而再将待写数据与校验数据分别写入至数据盘以及校验盘。可见，相比于现有技术中将待写数据与校验数据分别写入不同缓存，再进行缓存间数据的I/O以计算生成校验数据的方式，本装置将待写数据与校验参数写入相同的缓存中以进行相关运算，进而减少了缓存之间进行I/O以及该过程中可能产生的延迟、等待所造成的时间开销。因此本装置减少了数据写入磁盘的整体时间开销，进而相对提高了数据的写入效率。
在实施例三的基础上，该装置还包括：
释放模块，用于释放公共缓存中的待写数据以及校验数据。
实施例四
本发明还提供一种基于RAID5的数据写入装置，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行计算机程序时实现如上述的基于RAID5的数据写入方法的步骤。
本发明所提供的基于RAID5的数据写入装置，将待写数据与校验参数均写入同一公共缓存中以进行校验计算以得到校验数据，进而再将待写数据与校验数据分别写入至数据盘以及校验盘。可见，相比于现有技术中将待写数据与校验数据分别写入不同缓存，再进行缓存间数据的I/O以计算生成校验数据的方式，本装置将待写数据与校验参数写入相同的缓存中以进行相关运算，进而减少了缓存之间进行I/O以及该过程中可能产生的延迟、等待所造成的时间开销。因此本装置减少了数据写入磁盘的整体时间开销，进而相对提高了数据的写入效率。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述的基于RAID5的数据写入方法的步骤。
本发明所提供的基于RAID5的数据写入的计算机可读存储介质，将待写数据与校验参数均写入同一公共缓存中以进行校验计算以得到校验数据，进而再将待写数据与校验数据分别写入至数据盘以及校验盘。可见，相比于现有技术中将待写数据与校验数据分别写入不同缓存，再进行缓存间数据的I/O以计算生成校验数据的方式，本计算机可读存储介质将待写数据与校验参数写入相同的缓存中以进行相关运算，进而减少了缓存之间进行I/O以及该过程中可能产生的延迟、等待所造成的时间开销。因此本计算机可读存储介质减少了数据写入磁盘的整体时间开销，进而相对提高了数据的写入效率。
以上对本发明所提供的一种基于RAID5的数据写入方法、装置及介质进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每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相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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。

Claims (10)

1.一种基于RAID5的数据写入方法，其特征在于，包括：
获取待写数据并将所述待写数据写入公共缓存；
读取校验参数并将所述校验参数写入所述公共缓存；
将所述校验参数与所述待写数据作为预设校验模型的输入数据以进行校验计算，并得到校验数据；
将所述校验数据写入至校验盘，并将所述待写数据写入数据盘。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将所述校验数据写入至校验盘，并将所述待写数据写入数据盘后，该方法进一步包括：
释放所述公共缓存中的所述待写数据以及所述校验数据。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述校验盘与所述数据盘为相同类型的磁盘。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设校验模型具体为异或计算类型的校验模型。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述公共缓存具体为在内存中开辟的逻辑存储空间。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：
将所述待写数据、所述校验参数以及所述校验数据记录至日志。
7.一种基于RAID5的数据写入装置，其特征在于，包括：
数据获取模块，用于获取待写数据并将所述待写数据写入公共缓存；
参数获取模块，用于读取校验参数并将所述校验参数写入所述公共缓存；
运算模块，用于将所述校验参数与所述待写数据作为预设校验模型的输入数据以进行校验计算，并得到校验数据；
写入模块，用于将所述校验数据写入至校验盘，并将所述待写数据写入数据盘。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，该装置进一步包括：
释放模块，用于释放所述公共缓存中的所述待写数据以及所述校验数据。
9.一种基于RAID5的数据写入装置，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述的基于RAID5的数据写入方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的基于RAID5的数据写入方法的步骤。
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