CN110515558A - 一种基于ssd热备盘的raid磁盘阵列重建方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种基于SSD热备盘的RAID磁盘阵列重建方法及装置，当RAID磁盘阵列出现故障成员盘时，查询热备盘组中是否存在SSD热备盘，若是，则选择SSD热备盘为重建目标盘，并将利用RAID磁盘阵列其他成员盘恢复得到的数据写入到SSD热备盘中，数据全部写入到SSD热备盘后，将SSD热备盘设置为SSD成员盘。在本发明的实施例中，利用SSD热备盘替代传统热备盘组中的HDD热备盘完成RAID磁盘阵列的重建，提高了RAID磁盘阵列重建速度，缩短了RAID磁盘阵列重建时间，提高了系统的性能。

Description

一种基于SSD热备盘的RAID磁盘阵列重建方法及装置

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，尤其涉及一种基于SSD(Solid-State Disk,固态硬盘)热备盘的RAID(Reduntant Array of Independent Disks,独立硬盘冗余阵列)磁盘阵列重建方法及装置。

背景技术

在云计算时代，为了提高数据读写的性能、保证数据的安全性，数据多以磁盘阵列的形式进行存放。RAID磁盘阵列通过在多个硬盘(Hard Disk Drive,HDD)上存储和读取数据来大幅提高存储系统的数据吞吐量。RAID磁盘阵列重建是指当RAID磁盘阵列成员盘故障时，故障成员盘上的数据损坏，可以将利用其它成员盘恢复得到损坏的数据写入到热备盘或者新的磁盘上，并将写入了恢复数据的热备盘或者新的磁盘替代故障成员盘的过程。

在现有技术中，RAID磁盘阵列只允许最多两个成员盘同时故障，当故障成员盘超过两个时，系统就无法正常工作。由于RAID磁盘阵列重建的时间长短会影响系统的可靠性和系统的I/O性能，另外，如果RAID磁盘阵列重建时间太长，可能导致RAID磁盘阵列其他成员盘故障，这会影响云计算数据中心中存储系统的性能和安全性。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述技术问题，本申请提供了一种基于SSD的RAID重建方法及装置，实现了提高RAID磁盘阵列重建速度，缩短RAID磁盘阵列重建时间的目的，从而提高系统的性能。

本发明实施例提供了一种基于SSD热备盘的RAID磁盘阵列重建方法，包括：

当RAID磁盘阵列存在故障成员盘时，查询热备盘组中是否存在SSD热备盘；

若是，则选择所述SSD热备盘为重建目标盘，并将利用所述RAID磁盘阵列其他成员盘恢复得到的数据写入到所述SSD热备盘中；

所述数据全部写入到所述SSD热备盘后，将所述SSD热备盘设置为RAID磁盘阵列成员盘。

可选地，所述方法还包括：

查询所述故障成员盘是否被替换成新的磁盘；

若是，则将所述SSD成员盘上的数据复制到所述新的磁盘中；

所述数据复制完成后，将所述新的磁盘设置为RAID磁盘阵列成员盘，并将所述SSD成员盘重新设置为热备盘。

可选地，所述方法还包括：

在设定时间内，若所述故障成员盘没有被替换成所述新的磁盘，查询所述热备盘组是否存在HDD热备盘；

若是，则将所述SSD成员盘上的数据复制到所述HDD热备盘上；

所述数据复制完成后，将所述HDD热备盘设置为HDD成员盘，将所述SDD成员盘重新设置为SSD热备盘。

可选地，所述HDD热备盘设置为所述HDD成员盘后，所述方法还包括：

查询故障成员盘是否被替换成新的磁盘；

若是，则将所述HDD成员盘上的数据复制到所述新的磁盘上；

所述数据复制完成后，将所述新的磁盘设置为RAID磁盘阵列成员盘，并将所述HDD成员盘重新设置为HDD热备盘。

可选地，所述利用所述RAID磁盘阵列其他成员盘得到恢复的数据包括：

读取所述RAID磁盘阵列其他成员盘的数据，通过RAID算法得到恢复的数据。

本发明实施例还提供了了一种基于SSD热备盘的RAID磁盘阵列重建装置，所述装置包括：

第一查询单元，适于当RAID磁盘阵列出现故障成员盘时，查询热备盘组中是否存在SSD热备盘；

第一处理单元，适于所述第一查询单元查询到所述热备盘组中存在SSD热备盘，选择所述SSD热备盘为重建目标盘，并将利用RAID磁盘阵列其它成员盘恢复得到的数据写入到所述SSD热备盘上；

第一设置单元，适于所述数据全部写入到所述SSD热备盘后，将所述SSD热备盘设置为SSD成员盘；

可选地，所述装置还包括：

第二查询单元，适于查询故障成员盘是否替换为新的磁盘；

第二处理单元，适于所述第二查询单元查询到所述故障成员盘已经被替换成所述新的磁盘，将所述SSD成员盘上的数据复制到所述新的磁盘上；

第二设置单元，适于所述数据复制完成后，将所述新的磁盘设置为RAID磁盘阵列成员盘，并将所述SSD成员盘重新设置为SSD热备盘。

可选地，所述装置还包括：

第三查询单元，适于在设定时间内，所述第二查询单元查询到所述故障成员盘没有被替换成所述新的磁盘，查询所述热备盘组中是否存在HDD热备盘；

第三处理单元，适于所述第三单元查询到所述热备盘组中存在HDD热备盘，将所述SSD成员盘上的数据复制到所述HDD热备盘中；

第三设置单元，所述数据复制完成后，将所述HDD热备盘设置为HDD成员盘，并将所述SSD成员盘重新设置为SSD热备盘。

可选地，所述装置还包括：

第四处理单元，适于所述第三设置单元将所述HDD热备盘设置为HDD成员盘，并且所述第二查询单元查询到所述故障成员盘替换为新的磁盘后，将所述HDD成员盘上的数据复制到所述新的磁盘上；

第四设置单元，适于所述数据复制完成后，将所述新的磁盘设置为RAID磁盘阵列成员盘，并将所诉HDD成员盘重新设置为HDD热备盘。

可选地，所述第一处理单元还包括：

数据恢复单元，适于读取所述RAID磁盘阵列其他成员盘的数据，通过RAID算法得到恢复的数据。

与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：

在本发明实施例中，当RAID磁盘阵列成员盘故障时，查询是否存在SSD热备盘。当查询到存在所述SSD热备盘时，选择所述SSD热备盘作为重建目标盘，并将利用RAID磁盘阵列其他成员盘上的数据得到恢复的数据写入所述SSD热备盘中，当所述数据全部写入所述SSD热备盘后，将所述SSD热备盘设置为SSD成员盘，从而实现了RAID磁盘阵列的重建，提高了热备盘写入数据的速度，缩短了RAID磁盘阵列重建的时间，提高了系统的性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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申请中记载的一些实施例，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它的附图。

图1为本申请提供的一种基于SSD热备盘的RAID磁盘阵列重建方法实施例一的流程示意图；

图2为本申请提供的一种基于SSD热备盘的RAID磁盘阵列重建方法实施例二的流程示意图；

图3为本申请提供的一种基于SSD热备盘的RAID磁盘阵列重建方法实施例一的结构示意图。

具体实施方式

如前所述，由于可能存在超过一个成员盘故障的情况，系统中通常会设有热备盘。在现有技术中，与RAID磁盘阵列搭配使用的热备盘是由HDD组成的。当RAID磁盘阵列成员盘故障时，HDD热备盘会代替故障成员盘，将原来存储在故障成员盘上的数据重建到HDD热备盘上。发明人发现，由于传统的HDD磁盘读写速度慢、容量大，利用HDD热备盘完成RAID磁盘阵列重建的过程需要很长的时间，这会影响到系统的I/O性能。如果RAID重建时间很长，可能还会导致RAID磁盘阵列中其他成员盘故障，从而导致数据不可恢复，这将严重地影响云计算数据中心存储系统的性能。

本发明实施例在RAID磁盘阵列成员盘故障时，查询是否存在SSD热备盘；若查询到存在SSD热备盘，则选择SSD热备盘作为重建目标盘，并将利用RAID磁盘阵列其他成员盘恢复得到的数据写入到所述SSD热备盘中；当所述数据全部写入到所述SSD热备盘后，将所述SSD热备盘设置为SSD成员盘，从而实现了RAID磁盘阵列重建。利用SSD热备盘替代传统的HDD热备盘，提高了RAID磁盘阵列重建速度，从而提高了系统的性能。

为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做出详细地说明。

方法实施例一：

参照图1，该图为本发明提供的一种基于SSD热备盘的RAID磁盘阵列重建方法实施例一的流程示意图，所述方法包括：

S101：当RAID磁盘阵列存在故障成员盘时，查询热备盘组中是否存在SSD热备盘；

需要说明的是，所述RAID磁盘阵列由至少一个所述HDD组成，其组成方式不作任何限定。所述热备盘组中包括至少一个热备盘，所述热备盘处于空闲、加电并待机状态时，所述热备盘上不存储任何的数据。当所述RAID磁盘阵列存在故障成员盘时，查询所述热备盘组中是否存在SSD热备盘。

S102：若所述热备盘组中存在所述SSD热备盘，则选择所述SSD热备盘为重建目标盘，并将利用所述RAID磁盘阵列其他成员盘恢复得到的数据写入到所述SSD热备盘中；

在具体实施例中，查询到所述热备盘组中存在所述SSD热备盘，则选择所述SSD热备盘作为重建目标盘，可以利用所述RAID磁盘阵列中的其他成员盘上的数据重建恢复得到所述故障成员盘上的数据，并将所述恢复得到的数据写入所述SSD热备盘中。现有技术中，在使用由HDD组成的RAID磁盘阵列时，与之配合使用的热备盘组也是由HDD热备盘组成的。当RAID磁盘阵列存在故障成员盘时，由于HDD相对于SSD读写速度慢，使用SSD热备盘替代传统的HDD热备盘写入恢复得到的数据，提高了RAID磁盘阵列的重建速度，缩短了RAID磁盘阵列的重建时间，从而提高了系统的性能。

具体实现时，所述恢复的数据可以利用RAID磁盘阵列其他成员盘上的数据通过RAID算法得到。

S103：当所述数据全部写入到所述SSD热备盘后，将所述SSD热备盘设置为RAID磁盘阵列成员盘。

当恢复的数据全部写入到所述SSD热备盘后，故障成员盘上的数据也就得到了全部的恢复并写入到了所述SSD热备盘上，再将所述SSD热备盘设置为RAID磁盘阵列成员盘，顶替故障成员盘，从而完成所述RAID磁盘阵列的重建。

本实施例提供的一种基于SSD热备盘的RAID磁盘阵列重建方法，当RAID磁盘阵列出现故障成员盘时，查询热备盘组中是否存在SSD热备盘；若是，则选择所述SSD热备盘作为重建目标盘，并将利用所述RAID磁盘阵列其他成员盘恢复得到的数据写入到所述SSD热备盘上；所述数据全部写入到所述SSD热备盘后，将所述SSD热备盘设置为SSD成员盘。由于使用SSD热备盘替代热备盘组中传统的HDD热备盘完成RAID磁盘阵列的重建，从而提高了RAID磁盘阵列重建速度，缩短了RAID磁盘阵列重建时间，提高了系统的性能。

方法实施例二：

参见图2，该图为本发明提供的一种基于SSD热备盘的RAID磁盘阵列重建方法实施例二的流程示意图。相较于图1，本实例提供了一种更加具体的基于SSD热备盘的RAID磁盘阵列重建方法。

本实施例中的步骤S101-S103分别与方法实施例一中的步骤S101-S103相同，在此不再赘述。

可以理解的是，所述若所述热备盘组中包括HDD热备盘，则本实施例提供的基于SSD热备盘的RAID磁盘阵列重建方法，还包括：

S204：查询所述故障成员盘是否被替换成新的磁盘；

在利用所述SSD热备盘完成RAID磁盘阵列重建过程后，查询所述故障成员是否被替换成新的磁盘；

S205：若是，则将所述SSD成员盘上的数据复制到所述新的磁盘中；

由于利用SSD热备盘替代传统的HDD热备盘完成RAID磁盘阵列成员盘后，被设置为SSD成员盘顶替了故障成员盘，从而保证RAID磁盘阵列恢复正常使用。若查询到所述故障成员盘已经被被替换成新的磁盘，那么，将所述SSD成员盘上的数据复制到所述新的磁盘中，

S206：所述数据复制完成后，将所述新的磁盘设置为RAID磁盘阵列成员盘，并将所述SSD成员盘重新设置为热备盘。

如果所述故障成员盘被被替换成新的磁盘，将所述SSD成员盘上的数据复制到所述新的磁盘上；数据复制完成后，将所述新的磁盘设置为RAID磁盘阵列成员盘，并将所述SSD成员盘重新设置为SSD热备盘，以供下一次出现故障成员盘时使用。由于在出现故障成员盘时，RAID磁盘阵列重建的时间长短直接影响了系统的可靠性和系统的I/O性能，且重建时间过长还可能导致其他成员盘故障，因此，选择SSD热备盘，相较于使用传统的HDD热备盘，完成RAID磁盘阵列的重建，可以提高RAID磁盘阵列重建速度，从而缩短了RAID磁盘阵列重建时间，提高了系统的性能。

本实施例提供的基于SSD热备盘的RAID磁盘阵列重建方法，所述SSD热备盘设置为所述SSD成员盘后，所述方法还包括：

S207：在设定时间内，若所述故障成员盘没有被替换成所述新的磁盘，查询所述热备盘组中是否存在HDD热备盘；

需要说明的是，这里所述设定时间可以是预先设定的任意值，那么在设定的时间内，若所述故障成员盘没有被替换成所述新的磁盘，查询所述热备盘组中是否存在HDD热备盘；

S208：若是，则将所述SSD成员盘上的数据复制到所述HDD热备盘上；

若在设定时间内，所述故障成员盘没有被替换成所述新的磁盘，且查询到热备盘组中存在HDD热备盘，那么，将所述SSD成员盘上的数据复制到所述HDD热备盘上；

S209：所述数据复制完成后，将所述HDD热备盘设置为HDD成员盘，将所述SDD成员盘重新设置为SSD热备盘。

所述数据复制完成后，将所述HDD热备盘设置为HDD成员盘，将所述SDD成员盘重新设置为SSD热备盘，那么在下一次出现故障成员盘时，可以再次使用所述SSD热备盘完成RAID磁盘阵列的重建。在热备盘组中包括SSD热备盘和HDD热备盘时，选择SSD热备盘替代HDD热备盘完成RAID磁盘阵列的重建，从而提高了RAID磁盘阵列的重建速度，缩短了RAID磁盘阵列的重建时间，提高了系统的性能。另外，在利用所述SSD热备盘完成所述RAID磁盘阵列重建后，所述RAID磁盘阵列恢复正常工作，在保证恢复正常工作的情况下，若所述热备盘组中还包括HDD热备盘，将所述RAID磁盘阵列成员盘上的数据全部复制到所述HDD热备盘中；所述数据复制完成后，将所述HDD热备盘设置为HDD成员盘，因此，所述SSD成员盘得以释放，可以重新设置为SSD热备盘以供下一次出现故障成员盘时使用。

装置实施例一：

基于上述实施例提供的基于SSD热备盘的RAID磁盘阵列重建方法，本申请装置实施例一还提供了一种基于SSD热备盘的RAID磁盘阵列重建装置，下面结合附图具体说明。

参见图3，该图为本申请实施例三提供的一种基于SSD热备盘的RAID磁盘阵列重建装置的结构图。

本申请实施例所述装置包括：

第一查询单元100，适于当RAID磁盘阵列出现故障成员盘时，查询热备盘组中是否存在SSD热备盘；

第一处理单元200，适于所述第一查询单元查询到所述热备盘组中存在SSD热备盘，选择所述SSD热备盘为重建目标盘，并将利用RAID磁盘阵列其它成员盘恢复得到的数据写入到所述SSD热备盘上；

第一设置单元300，适于所述数据全部写入到所述SSD热备盘后，将所述SSD热备盘设置为SSD成员盘；

本实施例提供的基于SSD热备盘的RAID磁盘阵列重建装置，当RAID磁盘阵列出现故障成员盘时，所述第一查询单元100查询热备盘组中是否存在SSD热备盘；若所述第一查询单元100查询到所述热备盘组中存在SSD热备盘，则所述第一处理单元200选择所述SSD热备盘作为重建目标盘，并将利用RAID磁盘阵列其它成员盘恢复得到的数据写入到所述SSD热备盘上；所述数据全部写入到所述SSD热备盘后，第一设置单元300将所述SSD热备盘设置为SSD成员盘。由于使用SSD热备盘替代热备盘组中传统的HDD热备盘完成RAID磁盘阵列的重建，从而提高了RAID磁盘阵列重建速度，缩短了RAID磁盘阵列重建时间，提高了系统的性能。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的。另外，还可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

还需要说明的是，在本文中，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。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种基于SSD热备盘的RAID磁盘阵列重建方法，其特征在于，所述方法包括：

当RAID磁盘阵列出现故障成员盘时，查询热备盘组中是否存在SSD热备盘；

若是，则选择所述SSD热备盘为重建目标盘，并将利用所述RAID磁盘阵列其他成员盘恢复得到的数据写入到所述SSD热备盘中；

所述数据全部写入到所述SSD热备盘后，将所述SSD热备盘设置为SSD成员盘。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

查询所述故障成员盘是否被替换成新的磁盘；

若是，则将所述SSD成员盘上的数据复制到所述新的磁盘中；

所述数据复制完成后，将所述新的磁盘设置为RAID磁盘阵列成员盘，并将所述SSD成员盘重新设置为热备盘。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在设定时间内，若所述故障成员盘没有被替换成所述新的磁盘，查询所述热备盘组中是否存在HDD热备盘；

若是，则将所述SSD成员盘上的数据复制到所述HDD热备盘上；

所述数据复制完成后，将所述HDD热备盘设置为HDD成员盘，将所述SDD成员盘重新设置为SSD热备盘。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述HDD热备盘设置为所述HDD成员盘后，所述方法还包括：

查询故障成员盘是否被替换成新的磁盘；

若是，则将所述HDD成员盘上的数据复制到所述新的磁盘上；

所述数据复制完成后，将所述新的磁盘设置为RAID磁盘阵列成员盘，并将所述HDD成员盘重新设置为HDD热备盘。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述RAID磁盘阵列其他成员盘得到恢复的数据包括：

读取所述RAID磁盘阵列其他成员盘的数据，通过RAID算法得到恢复的数据。

6.一种基于SSD热备盘的RAID磁盘阵列重建装置，其特征在于，所述装置包括：

第一查询单元，适于当RAID磁盘阵列出现故障成员盘时，查询热备盘组中是否存在SSD热备盘；

第一处理单元，适于所述第一查询单元查询到所述热备盘组中存在SSD热备盘，选择所述SSD热备盘为重建目标盘，并将利用RAID磁盘阵列其它成员盘恢复得到的数据写入到所述SSD热备盘上；

第一设置单元，适于所述数据全部写入到所述SSD热备盘后，将所述SSD热备盘设置为SSD成员盘。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二查询单元，适于查询故障成员盘是否替换为新的磁盘；

第二处理单元，适于所述第二查询单元查询到所述故障成员盘已经被替换成所述新的磁盘，将所述SSD成员盘上的数据复制到所述新的磁盘上；

第二设置单元，适于所述数据复制完成后，将所述新的磁盘设置为RAID磁盘阵列成员盘，并将所述SSD成员盘重新设置为SSD热备盘。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第三查询单元，适于在定时间内，所述第二查询单元查询到所述故障成员盘没有被替换成所述新的磁盘，查询所述热备盘组中是否存在HDD热备盘；

第三处理单元，适于所述第三单元查询到所述热备盘组中存在HDD热备盘，将所述SSD成员盘上的数据复制到所述HDD热备盘中；

第三设置单元，所述数据复制完成后，将所述HDD热备盘设置为HDD成员盘，并将所述SSD成员盘重新设置为SSD热备盘。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第四处理单元，适于所述第三设置单元将所述HDD热备盘设置为HDD成员盘，并且所述第二查询单元查询到所述故障成员盘替换为新的磁盘后，将所述HDD成员盘上的数据复制到所述新的磁盘上；

第四设置单元，适于所述数据复制完成后，将所述新的磁盘设置为RAID磁盘阵列成员盘，并将所诉HDD成员盘重新设置为HDD热备盘。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一处理单元还包括：

数据恢复单元，适于读取所述RAID磁盘阵列其他成员盘的数据，通过RAID算法得到恢复的数据。