CN110928724A - 一种全局热备盘管理方法、装置、存储介质及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种全局热备盘管理方法、装置、存储介质及电子设备。当检测到异常阵列时，将全局热备盘列表中的一个标识ID对应的磁盘添加至异常阵列中，以使异常阵列进行数据重建，即通过标识ID确定全局热备盘，指定全局热备盘和具体槽位号无关，确定全局热备盘的方式更加灵活，从全局热备盘列表中删除添加至异常阵列的磁盘对应的标识ID，避免对已添加至异常阵列的磁盘进行重复的添加热备盘操作。

Description

一种全局热备盘管理方法、装置、存储介质及电子设备

技术领域

本申请涉及存储领域，具体而言，涉及一种全局热备盘管理方法、装置、存储介质及电子设备。

背景技术

在RAID技术即独立冗余磁盘阵列中，通过全局热备盘保障数据的安全性和磁盘的利用率。当某个RAID中有磁盘损坏，全局热备盘可以成为其数据的恢复盘。全局热备盘被使用后，及时添加新的全局热备盘。这样一个服务器上最少只需一块全局热备盘即可做到数据的有效安全防护。

现有技术中，通过指定具体槽位号所对应的磁盘作为全局热备盘，限制了全局热备盘设定方式，也使得磁盘和槽位号之间的关系固定，使得指定全局热备盘的方式复杂、不易操作。

发明内容

本申请的目的在于提供一种全局热备盘管理方法、装置、存储介质及电子设备，以解决上述问题。

为了实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供一种全局热备盘管理方法，所述方法包括：当检测到异常阵列时，将全局热备盘列表中的一个标识ID对应的磁盘添加至所述异常阵列中，以使所述异常阵列进行数据重建，其中，所述异常阵列为包括一个异常磁盘的阵列；从所述全局热备盘列表中删除添加至所述异常阵列的磁盘对应的标识ID。

第二方面，本申请实施例提供一种全局热备盘管理装置，所述装置包括：异常检测单元，用于当检测到异常阵列时，将全局热备盘列表中的一个标识ID对应的磁盘添加至所述异常阵列中，以使所述异常阵列进行数据重建，其中，所述异常阵列为包括一个异常磁盘的阵列；列表管理单元，用于从所述全局热备盘列表中删除添加至所述异常阵列的磁盘对应的标识ID。

第三方面，本申请实施例提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述的方法。

第四方面，本申请实施例提供一种电子设备，所述电子设备包括：处理器和存储器，所述存储器用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述处理器执行时，实现如上述的方法。

相对于现有技术，本申请实施例所提供的一种全局热备盘管理方法、装置、存储介质及电子设备的有益效果为，当检测到异常阵列时，将全局热备盘列表中的一个标识ID对应的磁盘添加至异常阵列中，以使异常阵列进行数据重建，即通过标识ID确定全局热备盘，指定全局热备盘和具体槽位号无关，确定全局热备盘的方式更加灵活，从全局热备盘列表中删除添加至异常阵列的磁盘对应的标识ID，避免对已添加至异常阵列的磁盘进行重复的添加热备盘操作。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的全局热备盘管理方法的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的阵列的组成示意图；

图4为本申请实施例提供的另一种全局热备盘管理方法的流程示意图；

图5为本申请实施例提供的S103的子步骤示意图；

图6为本申请实施例提供的另一种全局热备盘管理方法的流程示意图；

图7为本申请实施例提供的另一种全局热备盘管理方法的流程示意图；

图8为本申请实施例提供的全局热备盘管理装置的单元示意图。

图中：10-处理器；11-存储器；12-总线；201-列表管理单元；202-异常检测单元。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

RAID技术即独立冗余磁盘阵列，简单地说，RAID是一种把多块独立的物理硬盘按不同的方式组合起来的逻辑硬盘，从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据备份技术。从用户的角度来看，组成阵列的磁盘组就好像一个硬盘，对磁盘阵列的操作与对单个硬盘的操作一样。不同的是，磁盘阵列的存储性能比单个磁盘高，而且可以提供自动数据备份，数据备份的功能是在用户数据发生损坏后，可以利用备份信息使数据得以恢复，从而保障用户数据的安全性。

热备盘就是一种保障用户数据安全的方式，热备盘的作用相当于给RAID数据再加上一层安全保护，当RAID(这里的RAID指的都是典型的RAID5)中的一块磁盘下线(即一块磁盘发生异常)，系统和功能依旧可以正常运行，不会丢失数据。此时如果有热备盘，RAID就会根据异或校验算法将坏盘中的数据计算并保存到热备盘中，这一过程为重建过程，重建完成之后，RAID即可恢复到最初正常的状态。

热备盘有局部热备盘和全局热备盘的区分，局部热备盘即热备盘添加给局部的某个RAID，其它RAID无法使用。考虑到数据的安全性，如果给每个RAID都添加至少一个局部热备盘，则会造成过多磁盘的闲置浪费，降低了磁盘的利用率。所以，为了保证数据安全性的同时提高磁盘的利用率，全局热备盘在实际应用中会被更多的采用。当某个RAID中有磁盘损坏，全局热备盘可以成为其数据的恢复盘。全局热备盘被使用后，及时添加新的全局热备盘。这样一个服务器上最少只需一块全局热备盘即可做到数据的有效安全防护。现有技术中，通过指定具体槽位号所对应的磁盘作为全局热备盘，限制了全局热备盘设定方式，也使得磁盘和槽位号之间的关系固定，使得指定全局热备盘的方式复杂、不易操作。

本申请实施例提供了一种电子设备，可以是服务器。请参照图1，电子设备的结构示意图。电子设备包括处理器10、存储器11、总线12。处理器10、存储器11通过总线12连接，处理器10用于执行存储器11中存储的可执行模块，例如计算机程序。

处理器10可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，全局热备盘管理方法的各步骤可以通过处理器10中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器10可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DigitalSignal Processor，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

存储器11可能包含高速随机存取存储器(RAM：Random Access Memory)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。可能地，存储器11可以由多个独立冗余磁盘阵列组成。

总线12可以是ISA(Industry Standard Architecture)总线、PCI(PeripheralComponent Interconnect)总线或EISA(Extended Industry Standard Architecture)总线等。图1中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线12或一种类型的总线12。

存储器11用于存储程序，例如全局热备盘管理装置对应的程序。全局热备盘管理装置包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于存储器11中或固化在电子设备的操作系统(operating system，OS)中的软件功能模块。处理器10在接收到执行指令后，执行所述程序以实现全局热备盘管理方法。当然地，存储器11还可以存储其他的数据。

应当理解的是，图1所示的结构仅为电子设备的部分的结构示意图，电子设备还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。图1中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

本发明实施例提供的一种全局热备盘管理方法，可以但不限于应用于图1所示的电子设备，具体的流程，请参考图2：

S109，当检测到异常阵列时，将全局热备盘列表中的一个标识ID对应的磁盘添加至异常阵列中，以使异常阵列进行数据重建。

其中，异常阵列为包括一个异常磁盘的阵列。具体地，请参考图3，图3示出了阵列的组成示意图。例如，第一阵列包含第一磁盘(disk1)、第二磁盘(disk2)以及第三磁盘(disk3)；第二阵列包含第四磁盘(disk4)、第五磁盘(disk5)以及第六磁盘(disk6)。通过定时巡检的方式，每隔一段时间，检查第一阵列和第二阵列中的每一个磁盘是否发生异常。例如，当第一磁盘发生异常，第二磁盘和三磁盘正常时，表示第一阵列出现降级(即发生异常)，第一阵列即为异常阵列。第四磁盘、第五磁盘以及第六磁盘均正常时，表示第二阵列未发生异常，第二阵列不是异常阵列。

以第一阵列为异常阵列为例，为了保障第一阵列中存储的数据的安全性，需要将全局热备盘列表中的一个标识ID对应的磁盘添加至第一阵列中，以使第一阵列进行数据重建。可以通过[mdadm-a]指令将磁盘添加到对应的阵列中。

S110，从全局热备盘列表中删除添加至异常阵列的磁盘对应的标识ID。

具体地，添加至异常阵列的磁盘不再是空闲的磁盘，不能再作为全局热备盘，需要从全局热备盘列表中删除添加至异常阵列的磁盘对应的标识ID，避免对已添加至异常阵列的磁盘进行重复的添加热备盘操作。

综上所述，本申请实施例提供的全局热备盘管理方法中，当检测到异常阵列时，将全局热备盘列表中的一个标识ID对应的磁盘添加至异常阵列中，以使异常阵列进行数据重建，即通过标识ID确定全局热备盘，指定全局热备盘和具体槽位号无关，确定全局热备盘的方式更加灵活，从全局热备盘列表中删除添加至异常阵列的磁盘对应的标识ID，避免对已添加至异常阵列的磁盘进行重复的添加热备盘操作。

在图2的基础上，关于全局热备盘列表中的标识ID构建，本申请实施例还给出了一种可能的实现方式，请参考图4，全局热备盘管理方法还包括：

S103，获取各个槽位口上的磁盘对应的盘符。

具体地，当客户机传入槽位号时，可以获取各个槽位号上的磁盘对应的盘符，盘符例如为Disk：/dev/sdx。

S104，依据盘符判断磁盘是否被添加到任何一个阵列中。若是，则执行S105；若否，则执行S106。

具体地，通过盘符判断所属的磁盘是否为空闲状态。当盘符所属的磁盘已经被添加到任何一个阵列中时，表示该磁盘为忙碌状态，此时执行S105。当盘符所属的磁盘未被添加到任何一个阵列中时，表示该磁盘为空闲状态，满足作为全局热备盘的一个条件，此时需要继续判断该磁盘是否满足作为全局热备盘的其他条件，执行S106。

S105，忽略已处于阵列中的磁盘。

S106，判断磁盘是否状态正常。若是，则执行S108；若否，则执行S107。

当磁盘状态正常时，表示该磁盘满足作为全局热备盘的条件，此时可以将该磁盘作为全局热备盘，执行S108，反之，则执行S107。

S107，异常报警。

即用于提示操作者，该磁盘异常，提醒及时更换异常磁盘或修护异常磁盘。

S108，将磁盘的标识ID添加到全局热备盘列表中。

可能地，本申请实施例中的标识ID为全球唯一名字(World Wide Name，WWN号)，从而避免不同的磁盘存在相同的标识ID。可以在命令行通过指令[lsscsi--wwn]获取到磁盘槽位中在位的磁盘的WWN号。

在一种可能的实现方式中，将获取的磁盘WWN号以JSON格式写入全局热备盘列表中，可以指定一个至多个空闲的磁盘作为全局热备盘，多个WWN号以列表的形式保存，例如为{“GHS”：[“XX…X”，“MM…M”]}。可能地，全局热备盘列表可以通过配置文件记载。

可能地，当需要将标识ID对应的磁盘添加到某一个阵列中时，可能通过磁盘的WWN号获取其盘符，并将其盘符添加到对应的阵列中。

在图4的基础上，关于如何获取盘符，本申请实施例还给出了一种可能的实现方式，请参考图5，S103包括：

S103-1，通过驱动层接口获取各个槽位口上的磁盘对应的盘符。

具体地，根据各个槽位号确定对应的驱动层接口，通过驱动层接口获取各个槽位口上的磁盘对应的盘符。

在图4的基础上，对于是否获取各个槽位口上的磁盘对应的盘符，本申请实施例还提供了一种可能，请参考图6，全局热备盘管理方法还包括：

S101，判断全局热备盘列表中的标识ID个数是否小于预设定的阈值。若否，则执行S102；若是，则执行S103。

为了保障数据的安全性，需要确保有足够的全局热备盘资源。当全局热备盘列表中的标识ID个数小于预设定的阈值，表征全局热备盘资源不足，此时需要执行S103以获取新的全局热备盘。反之，则执行S102。

S102，暂不更新全局热备盘列表。

在图2的基础上，对于异常磁盘的处理，本申请实施例还给出了一种可能的实现方式，请参考图7，全局热备盘管理方法还包括：

S111，将异常磁盘从异常阵列中删除。

以图3中的第一阵列为例，当第一磁盘发生异常，需要将第一磁盘从第一阵列中删除，避免影响将全局热备盘加入到第一阵列后的数据重建。

S112，生成异常磁盘更换提示。

提示工作人员对异常磁盘进行处理。

请参阅图8，图8为本申请实施例提供的一种全局热备盘管理装置，可选的，该全局热备盘管理装置被应用于上文所述的电子设备。

该全局热备盘管理装置包括：异常检测单元202和列表管理单元201。

异常检测单元202，用于当检测到异常阵列时，将全局热备盘列表中的一个标识ID对应的磁盘添加至异常阵列中，以使异常阵列进行数据重建，其中，异常阵列为包括一个异常磁盘的阵列。具体地，异常检测单元202可以执行上述的S109。

列表管理单元201，用于从全局热备盘列表中删除添加至异常阵列的磁盘对应的标识ID。具体地，列表管理单元201可以执行上述的S110。

在一种可能的实现方式中，列表管理单元201还用于获取各个槽位口上的磁盘对应的盘符；依据盘符判断磁盘是否被添加到任何一个阵列中；若否，判断磁盘是否状态正常；若是，则将磁盘的标识ID添加到全局热备盘列表中。具体地，列表管理单元201可以执行上述的S103～S108。

需要说明的是，本实施例所提供的全局热备盘管理装置，其可以执行上述方法流程实施例所示的方法流程，以实现对应的技术效果。为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考上述的实施例中相应内容。

本发明实施例还提供了一种存储介质，该存储介质存储有计算机指令、程序，该计算机指令、程序在被读取并运行时执行上述实施例的全局热备盘管理方法。该存储介质可以包括内存、闪存、寄存器或者其结合等。

下面提供一种电子设备，可以是计算机、服务器，如图1所示的电子设备可以实现上述的全局热备盘管理方法；具体的，该电子设备包括：处理器10，存储器11、总线12。处理器10可以是CPU。存储器11用于存储一个或多个程序，当一个或多个程序被处理器10执行时，执行上述实施例的全局热备盘管理方法。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本申请。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，本申请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囊括在本申请内。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。

Claims (10)

1.一种全局热备盘管理方法，其特征在于，所述方法包括：

当检测到异常阵列时，将全局热备盘列表中的一个标识ID对应的磁盘添加至所述异常阵列中，以使所述异常阵列进行数据重建，其中，所述异常阵列为包括一个异常磁盘的阵列；

从所述全局热备盘列表中删除添加至所述异常阵列的磁盘对应的标识ID。

2.如权利要求1所述的全局热备盘管理方法，其特征在于，在当检测到异常阵列时，将所述全局热备盘列表中的一个所述标识ID对应的磁盘添加所述异常阵列中，以使所述异常阵列进行数据重建之前，所述方法还包括：

获取各个槽位口上的磁盘对应的盘符；

依据所述盘符判断所述磁盘是否被添加到任何一个阵列中；

若否，判断所述磁盘是否状态正常；

若是，则将所述磁盘的标识ID添加到所述全局热备盘列表中。

3.如权利要求2所述的全局热备盘管理方法，其特征在于，所述获取各个槽位口上的磁盘对应的盘符的步骤，包括：

通过驱动层接口获取各个所述槽位口上的磁盘对应的盘符。

4.如权利要求2所述的全局热备盘管理方法，其特征在于，在获取各个槽位口上的磁盘对应的盘符之前，所述方法还包括：

判断所述全局热备盘列表中的标识ID个数是否小于预设定的阈值；

若是，则获取各个所述槽位口上的磁盘对应的盘符。

5.如权利要求1所述的全局热备盘管理方法，其特征在于，当检测到异常阵列时，所述方法还包括：

将所述异常磁盘从所述异常阵列中删除；

生成异常磁盘更换提示。

6.如权利要求1所述的全局热备盘管理方法，其特征在于，所述标识ID为WWN号。

7.一种全局热备盘管理装置，其特征在于，所述装置包括：

异常检测单元，用于当检测到异常阵列时，将全局热备盘列表中的一个标识ID对应的磁盘添加至所述异常阵列中，以使所述异常阵列进行数据重建，其中，所述异常阵列为包括一个异常磁盘的阵列；

列表管理单元，用于从所述全局热备盘列表中删除添加至所述异常阵列的磁盘对应的标识ID。

8.如权利要求7所述的全局热备盘管理装置，其特征在于，所述列表管理单元还用于获取各个槽位口上的磁盘对应的盘符；依据所述盘符判断所述磁盘是否被添加到任何一个阵列中；若否，判断所述磁盘是否状态正常；若是，则将所述磁盘的标识ID添加到所述全局热备盘列表中。

9.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和存储器，所述存储器用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。

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