CN111400084B - 进行关于容错式磁盘阵列的动态复原管理的方法与装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了进行关于RAID的动态复原管理的方法与装置。所述方法包括：将第一组保护数据写入RAID的多个保护存取单元中的第一保护存取单元，且记录对应于所述第一组保护数据的第一组管理信息，以供所述第一组保护数据的数据复原；以及当RAID的多个存储装置中的任何一个存储装置故障，将第二组保护数据写入所述多个保护存取单元中的第二保护存取单元，且记录对应于所述第二组保护数据的第二组管理信息，以供所述第二组保护数据的数据复原的使用。所述第一组与所述第二组保护数据中的任一组包括数据与多个校验码。通过本发明，当RAID中的任何磁盘驱动器故障时，系统管理员不需要担心第二个磁盘驱动器故障使所述服务器的数据无法复原的机率大幅地增加。

Description

进行关于容错式磁盘阵列的动态复原管理的方法与装置
技术领域
本发明关于存储系统，尤其关于一种用来进行关于一容错式磁盘阵列(RedundantArray of Independent Disks，可简称RAID)的动态复原管理的方法与装置。
背景技术
依据现有技术，一容错式磁盘阵列(Redundant Array of Independent Disks，可简称RAID)可实施于一服务器中。尤其是，通过各种类型的RAID方案，数据可获对应等级的保护。例如，为了数据备份的目的，所述服务器可被设计成具备写入复制(Copy-on-Write,COW)架构。由于COW架构的特性，所述服务器的效能可能随着时间流逝而降低。又例如，所述服务器可被设计成具备写入重定向(Redirect-on-Write,ROW)架构，以避免效能随着时间流逝而降低的问题。然而，某些其它问题可能发生。当RAID中的任何一个磁盘驱动器故障(malfunction)时，最好不要有第二个磁盘驱动器故障，这是因为所述服务器的数据无法复原的机率将会大幅地增加。因此，需要一种新颖的方法及相关架构，以保证存储系统能分别在各种情况下正确操作。
发明内容
本发明的一目的是公开一种用来进行关于一容错式磁盘阵列(Redundant Arrayof Independent Disks，可简称RAID)的动态复原管理的方法与装置，以解决上述问题。
本发明的另一个目的是公开一种用来进行关于一RAID的动态复原管理的方法与装置，以确保存储系统能分别在各种情况下正确操作。
本发明的又一个目的是公开一种用来进行关于一RAID的动态复原管理的方法与装置，以在没有任何副作用或不太可能引入副作用的状况下解决现有技术问题。
本发明的至少一实施例公开一种用来进行关于一RAID的动态复原管理的方法。所述方法可包括：将一第一组保护数据写入所述RAID的多个保护存取单元(protectedaccess unit)中的一第一保护存取单元，且记录对应于所述第一组保护数据的一第一组管理信息，以供所述第一组保护数据的数据复原的使用，其中所述RAID包括多个存储装置，所述第一组保护数据包括多个数据与多个校验码(parity-check code)，所述第一组管理信息中的RAID信息指出所述第一组保护数据存储于所述多个存储装置中的一第一组存储装置，且所述第一组管理信息中的有效性信息(validity information)指出所述第一组保护数据的各自的有效性；以及当所述多个存储装置中的任何一个存储装置故障(malfunction)时，将一第二组保护数据写入所述多个保护存取单元中的一第二保护存取单元，且记录对应于所述第二组保护数据的一第二组管理信息，以供所述第二组保护数据的数据复原的使用，其中所述第二组保护数据包括多个数据与多个校验码，所述第二组管理信息中的RAID信息指出所述第二组保护数据存储于所述多个存储装置中的一第二组存储装置，且所述第二组管理信息中的有效性信息指出所述第二组保护数据的各自的有效性。尤其，所述第二组存储装置异于所述第一组存储装置。
依据某些实施例，本发明另公开一种依据上述方法来运作的存储系统，其中所述存储系统包括所述RAID。
本发明的至少一实施例公开一种用来进行关于一RAID的动态复原管理的装置。所述装置可包括一处理电路，其中所述处理电路位于一存储系统中，且用来控制所述存储系统的运作。例如，所述存储系统的所述多个运作可包括：将一第一组保护数据写入所述RAID的多个保护存取单元中的一第一保护存取单元，且记录对应于所述第一组保护数据的一第一组管理信息，以供所述第一组保护数据的数据复原的使用，其中所述RAID包括多个存储装置，所述第一组保护数据包括多个数据与多个校验码，所述第一组管理信息中的RAID信息指出所述第一组保护数据存储于所述多个存储装置中的一第一组存储装置，且所述第一组管理信息中的有效性信息指出所述第一组保护数据的各自的有效性；以及当所述多个存储装置中的任何一个存储装置故障时，将一第二组保护数据写入所述多个保护存取单元中的一第二保护存取单元，且记录对应于所述第二组保护数据的一第二组管理信息，以供所述第二组保护数据的数据复原的使用，其中所述第二组保护数据包括多个数据与多个校验码，所述第二组管理信息中的RAID信息指出所述第二组保护数据存储于所述多个存储装置中的一第二组存储装置，且所述第二组管理信息中的有效性信息指出所述第二组保护数据的各自的有效性。尤其，所述第二组存储装置异于所述第一组存储装置。
本发明的方法和装置能保证所述存储系统可分别在各种情况下正常运作。例如，当RAID中的任何一个磁盘驱动器故障(malfunction)时，系统管理员不需要担心第二个磁盘驱动器故障使所述服务器的数据无法复原的机率大幅地增加。另外，本发明的方法和装置公开了一种强大的动态复原管理机制。因此，可以实现各种目标，如效能优化、高安全性、预算控制等。此外，本发明的方法和装置可以在不引入任何副作用或以不太可能引入副作用的方式解决现有技术问题。
附图说明
图1是根据本发明一实施例的一存储系统和一用户装置的示意图。
图2是根据本发明一实施例的用来进行关于一RAID(诸如图1所示者)的动态复原管理的方法的工作流程。
图3绘示所述方法于一实施例中所涉及的多个保护存取单元，其中所述多个保护存取单元的例子可包括保护区块。
图4绘示所述方法于一实施例中所涉及的写入重定向(Redirect-on-Write，可简称ROW)方案。
图5绘示所述方法于一实施例中所涉及的控制方案。
图6绘示所述方法于另一实施例中所涉及的控制方案。
图7绘示所述方法于另一实施例中所涉及的控制方案。
图8绘示所述方法于另一实施例中所涉及的控制方案。
图9绘示所述方法于另一实施例中所涉及的控制方案。
图10绘示所述方法于另一实施例中所涉及的控制方案。
其中，附图标记说明如下：
10 用户装置
11,111 处理电路
12,112,122 接口电路
100 存储系统
110 总线
111P 程序码
121 随机存取存储器
121T 管理表
130,131,132,…,144,145,146 存储装置
200 工作流程
210,220,230 步骤
310,320 保护区块
410 L2p表
510,520,530,540 群
RAID 容错式磁盘阵列
DR 数据区
TR 表区
D 数据
P,Q 校验码
具体实施方式
图1是根据本发明一实施例的一存储系统100和一用户装置10的示意图。用户装置10可包括处理电路11(例如至少一处理器及相关电路)，并且可还包括耦接至处理电路11的一接口电路12与存储装置。存储系统100可包括处理电路111(例如至少一处理器及相关电路)，并且可还包括通过总线110耦接至处理电路111的一接口电路112与122以及随机存取存储器(Random Access Memory，可简称RAM)121，而存储装置{130,131,132,…,146}(诸如硬式磁盘驱动器、及/或固态硬盘)可通过接口电路122安装于存储系统100，尤其，存储装置{131,132,…,146}可形成一RAID，其中执行于处理电路111上的程序码111P可读取自存储装置130(例如系统碟)，且可维护(例如建立、存储、及/或更新)RAM 121中的管理表121T以进行本发明的方法的相关运作，以管理数据区DR。另外，管理表121T可包括多组管理信息，以供进行动态复原管理，而所述多组管理信息中的每一组管理信息(例如管理表121T中的一行(row)信息)可包括RAID信息诸如RAID位映射信息，且可包括有效性信息(validityinformation)诸如有效性位映射信息。当需要时，管理表121T可备份于表区TR，但本发明不限于此。此外，接口电路12与112可实施成有线网络接口、及/或无线网络接口，以容许存储系统100和用户装置10交换信息。用户可通过用户装置10存取(读取或写入)用户数据于存储系统100。用户装置10的例子可包括(但不限于)：一多功能移动电话、一平板计算机、一穿戴式装置以及个人计算机(诸如桌面计算机和笔记本式计算机)。存储系统100的例子可包括(但不限于)：一服务器诸如存储服务器。依据某些实施例，存储系统100的架构可予以变化。例如，程序码111P可通过设置于接口电路122中的专用的硬件来实施，以进行本发明的方法的相关运作。依据某些实施例，RAID中的存储装置{131,132,…,146}的数量可予以变化，例如可增加或减少。
图2是根据本发明一实施例的一种用来进行关于一RAID(诸如图1所示的RAID)的动态复原管理的方法的工作流程200，其中所述RAID可包括多个存储装置诸如存储装置{131,132,…,146}。所述方法可应用于图1所示的存储系统100、执行程序码111P的处理电路111、及相关组件。举例来说，存储系统100(例如处理电路111)可依据所述RAID的健康状态来维护(例如建立、存储、及/或更新)管理表121T中的所述多组管理信息的各自的有效性信息，以产生所述多组管理信息的最新版本。所述RAID的健康状态的例子可包括(但不限于)：所述RAID中的一或多个存储装置的正常状态、故障状态、已复原状态等。
在步骤210中，存储系统100(例如处理电路111)将一第一组保护数据写入所述RAID的多个保护存取单元(protected access unit)中的一第一保护存取单元，且记录对应于所述第一组保护数据的一第一组管理信息，诸如管理表121T中的某一行信息，以供所述第一组保护数据的数据复原的使用，其中所述第一组保护数据包括多个数据与多个校验码，所述第一组管理信息中的RAID信息指出所述第一组保护数据存储于所述多个存储装置中的一第一组存储装置，且所述第一组管理信息中的有效性信息指出所述第一组保护数据的各自的有效性。
依据本实施例，所述第一组管理信息中的所述RAID信息可包括第一RAID位映射信息(RAID bitmap information)，而所述第一RAID位映射信息可包括一第一组第一位，其中所述第一组第一位指出所述第一组保护数据分别存储于所述第一组存储装置。为了便于理解，假设所述多个存储装置包括存储装置{131,132,…,146}的全部，且这些存储装置目前都正常运作。此状况下，所述第一组存储装置可包括所述多个存储装置的全部，但本发明不限于此。所述第一组第一位可为1111111111111111(其可记为0xFFFF)，以指出所述第一组保护数据(诸如其内的上述多个数据与多个校验码)分别存储于存储装置{131,132,…,146}。另外，所述第一组管理信息中的所述有效性信息可包括第一有效性位映射信息(validity bitmap information)，而所述第一有效性位映射信息可包括一第一组第二位，其中所述第一组第二位分别指出所述第一组保护数据的各自的有效性。在存储装置{131,132,…,146}目前都正常运作的状况下，所述第一组第二位可为1111111111111111(其可记为0xFFFF)，以指出所述第一组保护数据都是有效的。
在步骤220中，当所述多个存储装置中的任何一个存储装置故障(malfunction)时，存储系统100(例如处理电路111)将一第二组保护数据写入所述多个保护存取单元中的一第二保护存取单元，且记录对应于所述第二组保护数据的一第二组管理信息，诸如管理表121T中的另一行信息，以供所述第二组保护数据的数据复原的使用，其中所述第二组保护数据包括多个数据与多个校验码，所述第二组管理信息中的RAID信息指出所述第二组保护数据存储于所述多个存储装置中的一第二组存储装置，且所述第二组管理信息中的有效性信息指出所述第二组保护数据的各自的有效性。尤其，所述第二组存储装置异于所述第一组存储装置。例如，所述第二组存储装置不包括前面所述任何一个存储装置。
依据本实施例，所述第二组管理信息中的所述RAID信息可包括第二RAID位映射信息，而所述第二RAID位映射信息可包括一第二组第一位，其中所述第二组第一位指出所述第二组保护数据分别存储于所述第二组存储装置。为了便于理解，假设所述多个存储装置包括存储装置{131,132,…,146}的全部，且这些存储装置的大部分目前都正常运作，其中存储装置131故障。此状况下，所述第二组存储装置可包括存储装置{132,…,146}，但本发明不限于此。所述第二组第一位可为0111111111111111(其可记为0x8FFF)，以指出所述第二组保护数据(诸如其内的上述多个数据与多个校验码)分别存储于存储装置{132,…,146}。另外，所述第二组管理信息中的所述有效性信息可包括第二有效性位映射信息，而所述第二有效性位映射信息可包括一第二组第二位，其中所述第二组第二位分别指出所述第二组保护数据的各自的有效性。在存储装置{132,…,146}目前都正常运作、且存储装置131故障的状况下，所述第二组第二位可为0111111111111111(其可记为0x8FFF)，以指出所述第二组保护数据都是有效的。请注意，由于所述第二组第一位0111111111111111指出所述第二组保护数据分别存储于存储装置{132,…,146}，故在所述第二组第二位0111111111111111当中，只有后面15个位111111111111111是有意义的，而第1个位0可以视为“不予理会”(Don’t care)，但本发明不限于此。当需要时，尤其，当所述RAID(例如其内的一或多个存储装置)的健康状态改变，存储系统100(例如处理电路111)可更新所述多组管理信息的各自的有效性信息，诸如多组第二位，以产生所述多组管理信息的最新版本，其中所述多组第二位中的每一组第二位分别指出一对应组保护数据的各自的有效性。
在步骤230中，依据至少一组管理信息的最新版本，存储系统100(例如处理电路111)进行至少一组保护数据的数据复原，其中上述至少一组管理信息对应于上述至少一组保护数据。例如，上述至少一组管理信息可包括所述第一组管理信息，而上述至少一组保护数据可包括所述第一组保护数据。又例如，上述至少一组管理信息可包括所述第二组管理信息，而上述至少一组保护数据可包括所述第二组保护数据。又例如，上述至少一组管理信息可包括所述第一组管理信息与所述第二组管理信息，而上述至少一组保护数据可包括所述第一组保护数据与所述第二组保护数据。
为了更好地理解，所述方法可用图2所示工作流程200来说明，但本发明不限于此。依据某些实施例，一个或多个步骤可于工作流程200中增加、删除或修改。
例如，当步骤220中所述的所述任何一个存储装置故障时，存储系统100(例如处理电路111)可更新所述第一组管理信息中的所述有效性信息，以指出所述第一组保护数据当中存储于前面所述任何一个存储装置中的保护数据是无效的，以供所述第一组保护数据的数据复原的使用。在步骤230中，依据所述第一组管理信息中的最新的有效性信息，存储系统100(例如处理电路111)可读取所述第一组保护数据中的多个有效保护数据，以依据所述多个有效保护数据进行所述第一组保护数据的数据复原，其中所述多个有效保护数据包括所述第一组保护数据中的所述多个数据的至少一部分数据(诸如这些数据的一部分或全部)，且包括所述第一组保护数据中的所述多个校验码的至少一校验码(诸如这些校验码中的一或多个)。
又例如，当所述多个存储装置中的一第二个存储装置故障时，存储系统100(例如处理电路111)可更新所述第一组管理信息中的所述有效性信息，以指出所述第一组保护数据当中存储于所述第二个存储装置中的保护数据是无效的，以供所述第一组保护数据的数据复原的使用。在步骤230中，依据所述第一组管理信息中的最新的有效性信息，存储系统100(例如处理电路111)可读取所述第一组保护数据中的多个有效保护数据，以依据所述多个有效保护数据进行所述第一组保护数据的数据复原，其中所述多个有效保护数据包括所述第一组保护数据中的所述多个数据的至少一部分数据(诸如这些数据的一部分或全部)，但本发明不限于此。在某些状况下(例如所述多个有效保护数据包括这些数据的一部分)，所述多个有效保护数据可包括所述第一组保护数据中的所述多个校验码的至少一校验码(诸如这些校验码中的一或多个)。
再例如，当所述第二个存储装置故障时，存储系统100(例如处理电路111)可更新所述第二组管理信息中的所述有效性信息，以指出所述第二组保护数据当中存储于所述第二个存储装置中的保护数据是无效的，以供所述第二组保护数据的数据复原的使用。在步骤230中，依据所述第二组管理信息中的最新的有效性信息，存储系统100(例如处理电路111)可读取所述第二组保护数据中的多个有效保护数据，以依据所述多个有效保护数据进行所述第二组保护数据的数据复原，其中所述多个有效保护数据包括所述第二组保护数据中的所述多个数据的至少一部分数据(诸如这些数据的一部分或全部)，且包括所述第二组保护数据中的所述多个校验码的至少一校验码(诸如这些校验码中的一或多个)。
图3绘示所述方法于一实施例中所涉及的多个保护存取单元，其中所述多个保护存取单元的例子可包括保护区块310与320，但本发明不限于此。例如，针对保护区块310与320的任一者中的任何一个保护区块，符号“D”可代表所述保护区块中的数据，诸如分别存储于某些存储装置的用户数据，而符号“P”与“Q”可分别代表所述保护区块中的多个校验码。通过校验码P与Q，数据D可获得保护。例如，校验码P与Q可彼此相同或彼此相异，尤其，在它们彼此相异的状况下，存储系统100(例如处理电路111)可分别采用不同的编码规则对数据D进行错误更正码编码以产生对应的校验码P与Q。为了便于理解，所述RAID中的所述多个存储装置可包括存储装置{131,132,…,144,145,146}，但本发明不限于此。例如，针对保护区块310与320的任一者中的任何一个保护区块，存储装置{131,132,…,144,145,146}可存储一组保护数据(例如所述第一组保护数据)，且存储装置{131,132,…,144,145,146}中的每一者可存储这一组保护数据中的对应的保护数据，诸如数据D、校验码P或校验码Q。依据某些实施例，所述RAID的类型及/或保护等级可予以变化，其中用户数据可获对应类型及/或等级的保护。例如，数据D、校验码P、及/或校验码Q的排列方式可予以变化。又例如，所述RAID中用来存储数据D的存储装置的数量、及/或所述RAID中用来存储校验码(诸如校验码P与Q)的存储装置的数量可予以变化。再例如，针对保护区块310与320的任一者中的任何一个保护区块，所述RAID中用来存储数据D以及校验码P与Q的存储装置的总数可予以变化。
图4绘示所述方法于一实施例中所涉及的写入重定向(Redirect-on-Write，可简称ROW)方案。存储系统100(例如处理电路111)能以ROW方式分别将多组保护数据写入所述RAID的多个保护区块，且分别记录对应于所述多组保护数据的所述多组管理信息，以供所述多组保护数据的数据复原的使用，其中所述多组保护数据中的任何一组保护数据可包括数据(诸如数据D)与多个校验码(诸如校验码P与Q)。针对步骤210中所述的所述多个保护存取单元中的任何一个保护存取单元(例如数据区DR中的某一保护区块)，存储系统100(例如处理电路111)可记录或更新数据D的逻辑地址以及这个保护存取单元的保护存取单元地址(protected-access-unit address(p-address)，可简称p-地址)之间的映射信息于表区TR中的一逻辑地址对保护存取单元地址表(logical-address-to-p-address(L2p)table，可简称L2p表)410。L2p表410可包括多个L2p子表(sub-table)，其中第一行L2p子表可分别将页0-511(尤其，逻辑地址0-511)映射至其各自的存储位置(例如：某些保护存取单元诸如保护区块)，第二列L2p子表可分别将页512-1023(尤其，逻辑地址512-1023)映射至其各自的存储位置(例如：某些保护存取单元诸如保护区块)，依此类推，但本发明不限于此。依据某些实施例，所述多个存储位置可视为ROW位置。
依据某些实施例，所述RAID中的存储装置的总数可予以变化，且用来存储数据D以及校验码P与Q的存储装置的总数可对应地变化。例如，所述RAID可包括十个存储装置，诸如图1所示的存储装置{131,132,…,146}中的前十个存储装置{131,132,…}。为了便于理解，于图5至10所示实施例中，假设所述十个存储装置{131,132,…}可分别用{SD0,SD1,…,SD9}表示。
图5绘示所述方法于一实施例中所涉及的控制方案，其中所述多个保护存取单元可包括多群的保护存取单元，诸如首先被写入的一群510与后续被写入的一群520，但本发明不限于此。为了简明起见，一行小框可代表一保护存取单元，而所述行小框中的十个小框(由左至右)可分别对应于所述十个存储装置{131,132,…}诸如存储装置{SD0,SD1,…,SD9}，尤其，可代表这个保护存取单元的子集合，其分别位于存储装置{SD0,SD1,…,SD9}上。标示了符号“D”、“P”与“Q”的任何一行小框可代表曾经被写入数据D以及校验码P与Q的一个保护存取单元。
如图5左上角所示，在群510内的任何一个保护存取单元中的保护数据中，数据D以及校验码P与Q可分别存储于存储装置{SD0,SD1,…,SD9}。针对群510内的所述多个保护存取单元中的每一者的保护数据，存储系统100(例如处理电路111)可将对应的RAID位映射信息与有效性位映射信息分别记录为一组第一位1111111111000000与一组第二位1111111111000000，这表示这些保护数据分别存储于存储装置{SD0,SD1,…,SD9}、且都是有效的。之后，当某一个存储装置诸如存储装置SD7故障(标示“碟失败”(Disk Fail)，以便于理解)，存储装置SD7中的保护数据变成不可取得(标示“F”，以便于理解)、且因此可视为无效的。针对群510内的所述多个保护存取单元中的每一者的保护数据，存储系统100(例如处理电路111)可将对应的有效性位映射信息更新为一组第二位1111111011000000，这表示这些保护数据大部分是有效的、但存储装置SD7中的保护数据可视为无效的。之后，存储系统100(例如处理电路111)可继续写入，尤其，将用户数据写入群520内的保护存取单元。针对群520内的所述多个保护存取单元中的每一者的保护数据，存储系统100(例如处理电路111)可将对应的RAID位映射信息与有效性位映射信息分别记录为一组第一位1111111011000000与一组第二位1111111011000000，这表示这些保护数据分别存储于存储装置{SD0,SD1,…,SD9}中的九个正常的存储装置{SD0,SD1,…,SD6,SD8,SD9}、且都是有效的(在存储装置{SD0,SD1,…,SD6,SD8,SD9}中)。
请注意，群510内的所述多个保护存取单元中的每一者的保护数据可视为“(8+2)”保护数据，其中8代表数据D分布于八个存储装置{SD0,SD1,…,SD7}(而存储装置SD7故障)，且2代表校验码P与Q分布于两个存储装置{SD8,SD9}。另外，群520内的所述多个保护存取单元中的每一者的保护数据可视为“(7+2)”保护数据，其中7代表数据D分布于七个存储装置{SD0,SD1,…,SD6}，而2代表校验码P与Q分布于两个存储装置{SD8,SD9}。
图6绘示所述方法于另一实施例中所涉及的控制方案，其中所述多群的保护存取单元可包括先前被写入的两群510与520、后续被写入的一群530以及尚未被写入的一群540，但本发明不限于此。图6最左侧部分类似图5最右侧部分。之后，当另一个存储装置诸如存储装置SD9故障(标示“碟失败”，以便于理解)，存储装置SD9中的保护数据变成不可取得(标示“F”，以便于理解)、且因此可视为无效的。针对群510内的所述多个保护存取单元中的每一者的保护数据，存储系统100(例如处理电路111)可将对应的有效性位映射信息更新为一组第二位1111111010000000，这表示这些保护数据大部分是有效的、但存储装置SD7与SD9所存储的保护数据可视为无效的。针对群520内的所述多个保护存取单元中的每一者的保护数据，存储系统100(例如处理电路111)可将对应的有效性位映射信息更新为一组第二位1111111010000000，这表示这些保护数据大部分是有效的、但存储装置SD9所存储的保护数据可视为无效的。之后，存储系统100(例如处理电路111)可继续写入，尤其，将用户数据写入群530内的保护存取单元。针对群530内的所述多个保护存取单元中的每一者的保护数据，存储系统100(例如处理电路111)可将对应的RAID位映射信息与有效性位映射信息分别记录为一组第一位1111111010000000与一组第二位1111111010000000，这表示这些保护数据分别存储于存储装置{SD0,SD1,…,SD9}中的八个正常的存储装置{SD0,SD1,…,SD6,SD8}、且都是有效的(在存储装置{SD0,SD1,…,SD6,SD8}中)。
请注意，群530内的所述多个保护存取单元中的每一者的保护数据可视为“(6+2)”保护数据，其中6代表数据D分布于六个存储装置{SD0,SD1,…,SD5}，而2代表校验码P与Q分布于两个存储装置{SD6,SD8}。如图6最右侧部分所示，群510所采用的RAID碟{SD0,SD1,…,SD9}的数量RAID_DISK(510)等于10，其中故障碟{SD7,SD9}的数量FAIL_DISK(510)等于2。另外，群520所采用的RAID碟{SD0,SD1,…,SD6,SD8,SD9}的数量RAID_DISK(520)等于9，其中故障碟{SD9}的数量FAIL_DISK(520)等于1。此外，群530所采用的RAID碟{SD0,SD1,…,SD6,SD8}的数量RAID_DISK(530)等于8，其中故障碟的数量FAIL_DISK(530)等于0。
图7绘示所述方法于另一实施例中所涉及的控制方案。图7最左侧部分等同于图6最右侧部分。之后，当新的存储装置被耦接至接口电路122以替换某一个故障的存储装置(标示“新碟插入”，以便于理解)，例如被安装于存储系统100作为最新的存储装置SD9，此刻存储系统100中需复原的保护存取单元可包括群510与520各自的保护存取单元。针对群510内的所述多个保护存取单元中的每一者的保护数据，存储系统100(例如处理电路111)可依据分别存储于存储装置{SD0,SD1,…,SD6}的数据D以及存储装置SD8中的校验码P来复原校验码Q，尤其，依据分别对应于存储装置{SD0,SD1,…,SD6}的数据D以及对应于存储装置SD8的校验码P进行错误更正码译码以产生对应于存储装置SD7的数据D、且依据分别对应于存储装置{SD0,SD1,…,SD7}的数据D进行错误更正码编码以产生对应于存储装置SD9的校验码Q，并且可将对应的有效性位映射信息更新为一组第二位1111111011000000，这表示这些保护数据大部分是有效的、但存储装置SD7所存储的保护数据可视为无效的。另外，针对群520内的所述多个保护存取单元中的每一者的保护数据，存储系统100(例如处理电路111)可依据分别存储于存储装置{SD0,SD1,…,SD6}的数据D来复原校验码Q，尤其，依据分别对应于存储装置{SD0,SD1,…,SD6}的数据D进行错误更正码编码以产生对应于存储装置SD9的校验码Q，并且可将对应的有效性位映射信息更新为一组第二位1111111011000000，这表示这些保护数据都是有效的。于是，群520内的保护数据已完全复原。
图8绘示所述方法于另一实施例中所涉及的控制方案。图8最左侧部分等同于图7最右侧部分。之后，当新的存储装置被耦接至接口电路122以替换另一个故障的存储装置(标示“新碟插入”，以便于理解)，例如被安装于存储系统100作为最新的存储装置SD7，此刻存储系统100中需复原的保护存取单元可包括群510内的所述多个保护存取单元。针对群510内的所述多个保护存取单元中的每一者的保护数据，存储系统100(例如处理电路111)可依据分别存储于存储装置{SD0,SD1,…,SD6}的数据D以及存储装置SD8中的校验码P来复原对应于存储装置SD7的数据D，尤其，依据分别对应于存储装置{SD0,SD1,…,SD6}的数据D以及对应于存储装置SD8的校验码P进行错误更正码译码以产生对应于存储装置SD7的数据D，并且可将对应的有效性位映射信息更新为一组第二位1111111111000000，这表示这些保护数据都是有效的。于是，群510内的保护数据已完全复原。
图9绘示所述方法于另一实施例中所涉及的控制方案。图9最左侧部分等同于图6最右侧部分。之后，当新的存储装置被耦接至接口电路122以替换某一个故障的存储装置(标示“新碟插入”，以便于理解)，例如被安装于存储系统100作为最新的存储装置SD7，此刻存储系统100中需复原的保护存取单元可包括群510内的所述多个保护存取单元。针对群510内的所述多个保护存取单元中的每一者的保护数据，存储系统100(例如处理电路111)可依据分别存储于存储装置{SD0,SD1,…,SD6}的数据D以及存储装置SD8中的校验码P来复原对应于存储装置SD7的数据D，尤其，依据分别对应于存储装置{SD0,SD1,…,SD6}的数据D以及对应于存储装置SD8的校验码P进行错误更正码译码以产生对应于存储装置SD7的数据D，并且可将对应的有效性位映射信息更新为一组第二位1111111110000000，这表示这些保护数据大部分是有效的、但存储装置SD9所存储的保护数据可视为无效的。
图10绘示所述方法于另一实施例中所涉及的控制方案。图10最左侧部分等同于图9最右侧部分。之后，当新的存储装置被耦接至接口电路122以替换另一个故障的存储装置(标示“新碟插入”，以便于理解)，例如被安装于存储系统100作为最新的存储装置SD9，此刻存储系统100中需复原的保护存取单元可包括群510与520各自的保护存取单元。针对群510内的所述多个保护存取单元中的每一者的保护数据，存储系统100(例如处理电路111)可依据分别存储于存储装置{SD0,SD1,…,SD7}的数据D来复原校验码Q，尤其，依据分别对应于存储装置{SD0,SD1,…,SD7}的数据D进行错误更正码编码以产生对应于存储装置SD9的校验码Q，并且可将对应的有效性位映射信息更新为一组第二位1111111111000000，这表示这些保护数据都是有效的。于是，群510内的保护数据已完全复原。另外，针对群520内的所述多个保护存取单元中的每一者的保护数据，存储系统100(例如处理电路111)可依据分别存储于存储装置{SD0,SD1,…,SD6}的数据D来复原校验码Q，尤其，依据分别对应于存储装置{SD0,SD1,…,SD6}的数据D进行错误更正码编码以产生对应于存储装置SD9的校验码Q，并且可将对应的有效性位映射信息更新为一组第二位1111111011000000，这表示这些保护数据都是有效的。于是，群520内的保护数据已完全复原。
依据某些实施例，所述多组管理信息可予以变化。例如，针对所述多组管理信息中的任一组(尤其，每一组)，所述RAID位映射信息(诸如所述第一RAID位映射信息、所述第二RAID位映射信息等)中的第一位的位数(bit count)及/或所述有效性位映射信息(诸如所述第一有效性位映射信息、所述第二有效性位映射信息等)中的第二位的位数可改变(例如增加或减少)。为了简洁，这些实施例与前述实施例相仿的内容在此不重复赘述。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种用来进行关于一容错式磁盘阵列的动态复原管理的方法，其特征在于，所述方法包括：
将一第一组保护数据写入所述容错式磁盘阵列的多个保护存取单元中的一第一保护存取单元，且记录对应于所述第一组保护数据的一第一组管理信息，以供所述第一组保护数据的数据复原的使用，其中所述容错式磁盘阵列包括多个存储装置，所述第一组保护数据包括多个数据与多个校验码，所述第一组管理信息中的容错式磁盘阵列信息指出所述第一组保护数据存储于所述多个存储装置中的一第一组存储装置，以在已知所述第一组保护数据被写入所述第一保护存取单元的情况下指出所述第一组保护数据被存储在所述第一保护存取单元中的位置是位于所述第一组存储装置，且所述第一组管理信息中的有效性信息指出所述第一组保护数据的各自的有效性；以及
当所述多个存储装置中的任何一个存储装置故障时，将一第二组保护数据写入所述多个保护存取单元中的一第二保护存取单元，且记录对应于所述第二组保护数据的一第二组管理信息，以供所述第二组保护数据的数据复原的使用，其中所述第二组保护数据包括多个数据与多个校验码，所述第二组管理信息中的容错式磁盘阵列信息指出所述第二组保护数据存储于所述多个存储装置中的一第二组存储装置，以在已知所述第二组保护数据被写入所述第二保护存取单元的情况下指出所述第二组保护数据被存储在所述第二保护存取单元中的位置是位于所述第二组存储装置，且所述第二组管理信息中的有效性信息指出所述第二组保护数据的各自的有效性；
其中所述第二组存储装置异于所述第一组存储装置。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一组管理信息中的所述容错式磁盘阵列信息包括第一容错式磁盘阵列位映射信息，所述第一容错式磁盘阵列位映射信息包括一第一组第一位，且所述第一组第一位指出所述第一组保护数据分别存储于所述第一组存储装置。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二组管理信息中的所述容错式磁盘阵列信息包括第二容错式磁盘阵列位映射信息，所述第二容错式磁盘阵列位映射信息包括一第二组第一位，且所述第二组第一位指出所述第二组保护数据分别存储于所述第二组存储装置。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一组管理信息中的所述有效性信息包括第一有效性位映射信息，所述第一有效性位映射信息包括一第一组第二位，且所述第一组第二位分别指出所述第一组保护数据的各自的有效性。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第二组管理信息中的所述有效性信息包括第二有效性位映射信息，所述第二有效性位映射信息包括一第二组第二位，且所述第二组第二位分别指出所述第二组保护数据的各自的有效性。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二组存储装置不包括所述任何一个存储装置。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
当所述任何一个存储装置故障时，更新所述第一组管理信息中的所述有效性信息，以指出所述第一组保护数据当中存储于所述任何一个存储装置中的保护数据是无效的，以供所述第一组保护数据的数据复原的使用。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：
依据所述第一组管理信息中的最新的有效性信息，读取所述第一组保护数据中的多个有效保护数据，以依据所述多个有效保护数据进行所述第一组保护数据的数据复原，其中所述多个有效保护数据包括所述第一组保护数据中的所述多个数据的至少一部分数据，且包括所述第一组保护数据中的所述多个校验码的至少一校验码。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：
当所述多个存储装置中的一第二个存储装置故障时，更新所述第一组管理信息中的所述有效性信息，以指出所述第一组保护数据当中存储于所述第二个存储装置中的保护数据是无效的，以供所述第一组保护数据的数据复原的使用。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：
依据所述第一组管理信息中的最新的有效性信息，读取所述第一组保护数据中的多个有效保护数据，以依据所述多个有效保护数据进行所述第一组保护数据的数据复原，其中所述多个有效保护数据包括所述第一组保护数据中的所述多个数据的至少一部分数据。
11.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：
当所述多个存储装置中的一第二个存储装置故障时，更新所述第二组管理信息中的所述有效性信息，以指出所述第二组保护数据当中存储于所述第二个存储装置中的保护数据是无效的，以供所述第二组保护数据的数据复原的使用。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括：
依据所述第二组管理信息中的最新的有效性信息，读取所述第二组保护数据中的多个有效保护数据，以依据所述多个有效保护数据进行所述第二组保护数据的数据复原，其中所述多个有效保护数据包括所述第二组保护数据中的所述多个数据的至少一部分数据，且包括所述第二组保护数据中的所述多个校验码的至少一校验码。
13.一种依据如权利要求1所述的方法来运作的存储系统，其特征在于，所述存储系统包括所述容错式磁盘阵列。
14.一种用来进行关于一容错式磁盘阵列的动态复原管理的装置，其特征在于，所述装置包括：
一处理电路，位于一存储系统中，用来控制所述存储系统的运作，其中所述存储系统的所述多个运作包括：
将一第一组保护数据写入所述容错式磁盘阵列的多个保护存取单元中的一第一保护存取单元，且记录对应于所述第一组保护数据的一第一组管理信息，以供所述第一组保护数据的数据复原的使用，其中所述容错式磁盘阵列包括多个存储装置，所述第一组保护数据包括多个数据与多个校验码，所述第一组管理信息中的容错式磁盘阵列信息指出所述第一组保护数据存储于所述多个存储装置中的一第一组存储装置，以在已知所述第一组保护数据被写入所述第一保护存取单元的情况下指出所述第一组保护数据被存储在所述第一保护存取单元中的位置是位于所述第一组存储装置，且所述第一组管理信息中的有效性信息指出所述第一组保护数据的各自的有效性；以及
当所述多个存储装置中的任何一个存储装置故障时，将一第二组保护数据写入所述多个保护存取单元中的一第二保护存取单元，且记录对应于所述第二组保护数据的一第二组管理信息，以供所述第二组保护数据的数据复原的使用，其中所述第二组保护数据包括多个数据与多个校验码，所述第二组管理信息中的容错式磁盘阵列信息指出所述第二组保护数据存储于所述多个存储装置中的一第二组存储装置，以在已知所述第二组保护数据被写入所述第二保护存取单元的情况下指出所述第二组保护数据被存储在所述第二保护存取单元中的位置是位于所述第二组存储装置，且所述第二组管理信息中的有效性信息指出所述第二组保护数据的各自的有效性；
其中所述第二组存储装置异于所述第一组存储装置。
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