CN113836152B - 一种高效率数据一致性校验方法、装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及高效率数据一致性校验方法、装置及存储介质。其中方法包括：按设定长度对全量的逻辑区块地址进行分割形成若干数据单元；按数据单元的内容为数据单元设置标记值；统计磁盘全部数据单元对应的标记值、标记值所对应的计数，标记值所对应的每个数据单元的特征地址，并记录于第一数据表中；通过故障注入模拟测试场景；再次统计磁盘全部数据单元对应的标记值、标记值所对应的计数，标记值所对应的每个数据单元的特征地址，并记录于第二数据表中；对比第一数据表和第二数据表内容是否一致，当遇到不一致时则判断磁盘数据不一致，否则，判断磁盘数据一致。本申请过程耗时少，效率高，对磁盘进行完整校验，结论可靠性强。
Description
技术领域
本申请涉及数据一致性校验领域，尤其涉及一种高效率数据一致性校验方法、装置及存储介质。
背景技术
数据一致性校验需要模拟存储控制器重启、存储与主机网络故障、存储设备下电等异常情况，在磁盘经历上述异常情况后，检测磁盘的数据是否未丢失或改变。
数据一致性校验是检测存储设备数据保护能力的重要指标，是对存储设备进行测试过程中的重要测试项。目前，数据一致性校验的测试方法主要是将存储设备挂载文件系统，向目标磁盘拷贝大文件，通过模拟异常的场景，检测经历异常场景前后大文件的MD5值来侧面检测磁盘保证数据一致性性能的优劣。现有方案需要挂载文件系统、拷贝大文件、计算大文件MD5等操作，过程繁琐、费时较多，效率低下。而且由于现有方案是通过MD5检验大文件本身内容是否发生改变，仅仅校验大文件所占磁盘的数据一致性，对于大文件所占区域之外的磁盘的数据一致性无法检测，因此，存在测量不完全的问题，导致测试结果不可靠。
发明内容
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供一种高效率数据一致性校验方法、装置及存储介质。
第一方面，本申请提供一种高效率数据一致性校验方法，包括：
按设定长度对磁盘全量的逻辑区块地址进行分割形成若干数据单元；
按数据单元的内容对数据单元设置标记值；
统计磁盘全部数据单元对应的标记值、标记值所对应的计数，标记值所对应的每个数据单元的特征地址，并记录于第一数据表中；
模拟测试场景；
再次统计磁盘全部数据单元对应的标记值、标记值所对应的计数，标记值所对应的每个数据单元的特征地址，并记录于第二数据表中；
对比第一数据表和第二数据表内容是否一致，不一致，则判断磁盘数据不一致，否则，判断磁盘数据一致。
更进一步地，磁盘的容量为设定长度的整数倍，以将磁盘分割成整数个大小相同的数据单元。
更进一步地，查询磁盘全量的逻辑区块地址所存储的对应数据，
将对应数据按照所述设定长度划分获得数据单元的内容。
更进一步地，所述按数据单元的内容对数据单元设置标记值包括：
为第一个数据单元设置初始标记值，依次遍历数据单元；
判断遍历过的数据单元中是否存在目标数据单元，目标数据单元的内容与当前数据单元的内容相同，
是则，当前数据单元的标记值与目标数据单元的数据单元的标记值一致；
否则，当前数据单元的标记值等于标记值的当前数值自加一。
更进一步地，所述统计磁盘全部数据单元对应的标记值、标记值所对应的计数，标记值所对应的每个数据单元的特征地址包括：
通过第一数据表记录第一个数据单元的标记值、标记值计数和特征地址；
依次遍历剩余的数据单元，
判断第一数据表已存在的记录中是否存在目标记录，目标记录的标记值与当前数据单元的标记值一致；
是则，将目标记录的标记值计数加一，将目标记录的特征地址中添加当前数据单元的特征地址；
否则，在第一数据表添加新记录，新纪录中记载当前数据单元的标记值、标记值计数和特征地址。
更进一步地，所述测试场景包括：存储控制器重启、存储设备断电、存储设备与服务器主机间网络故障、服务器主机断电、存储设备与服务器主机间交换机断电、存储设备升级、存储设备内数据迁移。
更进一步地，所述对比第一数据表和第二数据表内容是否一致包括：
遍历第一数据表和第二数据表中的标记值并对比，
标记值不一致则判断磁盘数据不一致，跳出判断，
否则，遍历第一数据表中标记值的计数和第二数据表中对应标记值的计数并对比，
标记值的计数不一致则判断磁盘数据不一致，跳出判断，
否则，遍历第一数据表中标记值的特征地址和第二数据表中对应标记值的特征地址并对比，
标记值的特征地址不一致则判断磁盘数据不一致，跳出判断，
否则，判断磁盘数据一致。
更进一步地，所述特征地址为数据单元的头地址。
第二方面，本申请提供一种实现高效率数据一致性校验方法的装置，包括：
查询模块，所述查询模块用于查询磁盘全量逻辑区块地址所存储的对应数据；
分割模块，所述分隔模块用于按设定长度将磁盘分割成若干数据单元；
标记模块，所述标记模块用于根据查询模块和分割模块的结果确定数据单元的内容，并根据数据单元的内容为数据单元设置标记值；
场景模拟模块，所述场景模拟模块用于自动或提示用户手动实现相应的测试场景；
统计模块，所述统计模块用于在测试场景前后统计磁盘全部的标记值、标记值计数和标记值所对应的数据单元的特征地址，并分别记录于第一数据表和第二数据表中；
比较模块，所述比较模块用于根据第一数据表和第二数据表内容是否一致来判断磁盘数据是否一致。
第三方面，本申请提供一种实现高效率数据一致性校验方法的存储介质。所述实现高效率数据一致性校验方法的存储介质存储至少一条指令，读取并执行所述指令实现所述的高效率数据一致性校验方法。
本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
本申请将逻辑区块地址按照设定长度分割成若干数据单元，并根据数据单元的内容为数据单元配置标记值，在发生磁盘数据不一致时，必然会导致至少一个数据单元的内容发生改变，数据单元内容发生改变时，会导致数据单元标记值、标记值的计数、标记值对应数据单元的特征地址发生变化。本申请模拟测试场景，将测试场景前后磁盘的标记值、标记值的计数、标记值对应数据单元的特征地址分别记录在第一数据表和第二数据表中。将第一数据表和第二数据表中标记值、标记值计数和标记值对应数据单元的特征地址进行对比，一旦遇到任意内容不一致的情况，则判断磁盘数据不一致。
本申请无需挂载文件系统，无需进行大文件的复制，无需进行MD5的计算，过程耗时少，效率高。而且本申请对磁盘全量的逻辑区块地址的对应数据进行处理，因此，能够检测完整磁盘的数据一致性性能，测试结果更加可靠。将标记值、标记值的计数、将标记值对应数据单元的特征地址来综合比较确定磁盘数据一致，增加可靠性；比较过程中，遇到任意内容不一致的情况，判断磁盘数据不一致，跳出遍历判断，更高效。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的高效率数据一致性校验方法流程图；
图2为本申请实施例提供的按数据单元的内容对数据单元设置标记值的流程图；
图3为本申请实施例提供的统计磁盘全部数据单元对应的标记值、标记值所对应的计数，标记值所对应的每个数据单元的特征地址的流程图；
图4为本申请实施例提供的第一数据表或第二数据表的示意图；
图5为本申请实施例提供的对比第一数据表和第二数据表内容是否一致的流程图；
图6为本申请实施例提供的一种实现高效率数据一致性校验方法的装置的示意图。
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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的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。
需要说明的是，在本文中，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。
实施例1
参阅图1所示，本申请实施例提供一种高效率数据一致性校验方法，包括：
S100，按设定长度对磁盘全量的逻辑区块地址进行分割形成若干数据单元；具体实施过程中，磁盘的容量为设定长度的整数倍，以将磁盘分割成整数个大小相同的数据单元。如对于任意整数GB的磁盘，将所述设定长度设置于1024位。由于1GB＝8*1024^3位，所述任意整数GB的磁盘容量为1024位的整数倍。
S200，按数据单元的内容对数据单元设置标记值；具体实施过程中，参阅图2所示，所述按数据单元的内容对数据单元设置标记值包括：
S201，获取数据单元的内容；具体的，通过IOD工具查询磁盘全量的逻辑区块地址所存储的对应数据，将对应数据按照所述设定长度划分从而获得每个数据单元的内容；
S202，为第一个数据单元设置初始标记值；具体的，将数据单元按照逻辑区块地址的顺序进行排序，将起始的数据单元作为第一个数据单元，为第一个数据单元配置初始标记值，初始标记值的数值设置为1。
S203，依次遍历剩余的数据单元，
判断遍历过的数据单元中是否存在目标数据单元，目标数据单元的内容与当前数据单元的内容相同，是则，执行S204，否则，执行S205；
S204，所遍历的当前数据单元的标记值与目标数据单元的数据单元的标记值一致；
S205，遍历的当前数据单元的标记值等于标记值的当前数值自加一。
S300，统计磁盘全部数据单元对应的标记值、标记值所对应的计数，标记值所对应的每个数据单元的特征地址，并记录于第一数据表中。
具体实施过程中，参阅图3所示，所述统计磁盘全部数据单元对应的标记值、标记值所对应的计数，标记值所对应的每个数据单元的特征地址包括：
S301，通过第一数据表记录第一个数据单元的标记值、标记值计数和特征地址；
S302，依次遍历剩余的数据单元，
判断第一数据表已存在的记录中是否存在目标记录，目标记录的标记值与当前数据单元的标记值一致；具体实施过程中仍按数据单元的排序依次遍历剩余的数据单元；第一数据表通过记录来记载标记值、标记值的计数，标记值对应数据单元的特征地址。存在目标记录则执行S303，不存在目标记录则执行S304；
S303，将目标记录的标记值计数加一，将目标记录的特征地址中添加当前数据单元的特征地址；
S304，在第一数据表添加新记录，新纪录中记载当前数据单元的标记值、标记值计数和特征地址。
具体实施过程中，一种可行的所述特征地址为数据单元的头地址，头地址指数据单元起始的逻辑区块地址。
S400，模拟测试场景；具体的，模拟的所述测试场景包括：存储控制器重启、存储设备断电、存储设备与服务器主机间网络故障、服务器主机断电、存储设备与服务器主机间交换机断电、存储设备升级、存储设备内数据迁移。模拟测试场景过程中，通过自动控制或者发出提示，提示测试人员手动操作以实现测试场景的切换。
S500，再次统计磁盘全部数据单元对应的标记值、标记值所对应的计数，标记值所对应的每个数据单元的特征地址，并记录于第二数据表中。S500执行过程与S300一致，针对经历测试场景后的磁盘。
第一数据表和第二数据表的格式如图4所示，第一数据表和第二数据表记载包括标记值、标记值的计数，标记值对应数据单元的头地址。
S600，根据第一数据表和第二数据表内容是否一致，判断磁盘数据是否一致。第一数据表和第二数据表内容存在不一致，则判断磁盘数据不一致，否则，判断磁盘数据一致。
具体实施过程中，参阅图5所示，所述对比第一数据表和第二数据表内容是否一致包括：
S601，依次获取第一数据表和第二数据表中的标记值、计数以及特征地址。
S602，遍历第一数据表和第二数据表中的标记值并对比是否相同，标记值不一致则执行S603，标记值一致则执行S604。
S603，判断磁盘数据不一致，跳出判断。
S604，遍历第一数据表中标记值的计数和第二数据表中对应标记值的计数并对比是否相同，计数不一致则执行S603，计数一致则执行S605。
S605，遍历第一数据表中标记值的特征地址和第二数据表中对应标记值的特征地址并对比是否相同，特征地址相同则执行S606，特征地址不同则执行S603。
S603，判断磁盘数据一致。
具体实施过程中，将第一数据表、每个测试场景的第二数据表、以及第一数据表和第二数据表的对比结果记录在日志文件中。
实施例2
本申请实施例提供一种实现高效率数据一致性校验方法的装置，包括：
查询模块，所述查询模块用于查询磁盘全量逻辑区块地址所存储的对应数据；
分割模块，所述分隔模块用于按设定长度将磁盘分割成若干数据单元；
标记模块，所述标记模块用于根据查询模块和分割模块的结果确定数据单元的内容，并根据数据单元的内容为数据单元设置标记值；
场景模拟模块，所述场景模拟模块用于自动或提示用户手动实现相应的测试场景；
统计模块，所述统计模块用于在测试场景前后统计磁盘全部的标记值、标记值计数和标记值所对应的数据单元的特征地址，并分别记录于第一数据表和第二数据表中；
比较模块，所述比较模块用于根据第一数据表和第二数据表内容是否一致来判断磁盘数据是否一致；
日志模块，所述日志模块用于记载第一数据表、每个测试场景的第二数据表、以及第一数据表和第二数据表的对比结果。
实施例3
本申请实施例提供一种实现高效率数据一致性校验方法的存储介质。所述实现高效率数据一致性校验方法的存储介质存储至少一条指令，读取并执行所述指令实现所述的高效率数据一致性校验方法。
本申请将逻辑区块地址按照设定长度分割成若干数据单元，并根据数据单元的内容为数据单元配置标记值，在发生磁盘数据不一致时，必然会导致至少一个数据单元的内容发生改变，数据单元内容发生改变时，会导致数据单元标记值、标记值的计数、标记值对应数据单元的特征地址发生变化。本申请模拟测试场景，将测试场景前后磁盘的标记值、标记值的计数、标记值对应数据单元的特征地址分别记录在第一数据表和第二数据表中。将第一数据表和第二数据表中标记值、标记值计数和标记值对应数据单元的特征地址进行对比，一旦遇到任意内容不一致的情况，则判断磁盘数据不一致。
本申请无需挂载文件系统，无需进行大文件的复制，无需进行MD5的计算，过程耗时少，效率高。而且本申请对磁盘全量的逻辑区块地址的对应数据进行处理，因此，能够检测完整磁盘的数据一致性性能，测试结果更加可靠。将标记值、标记值的计数、将标记值对应数据单元的特征地址来综合比较确定磁盘数据一致，增加可靠性；比较过程中，遇到任意内容不一致的情况，判断磁盘数据不一致，跳出遍历判断，更高效。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
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，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。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。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (7)
1.一种高效率数据一致性校验方法，其特征在于，包括：
按设定长度对磁盘全量的逻辑区块地址进行分割形成若干数据单元；
按数据单元的内容对数据单元设置标记值，包括：为第一个数据单元设置初始标记值，依次遍历数据单元，判断遍历过的数据单元中是否存在目标数据单元，目标数据单元的内容与当前数据单元的内容相同，是则，当前数据单元的标记值与目标数据单元的数据单元的标记值一致，否则，当前数据单元的标记值等于标记值的当前数值自加一；
统计磁盘全部数据单元对应的标记值、标记值所对应的计数，标记值所对应的每个数据单元的特征地址，并记录于第一数据表中，包括：通过第一数据表记录第一个数据单元的标记值、标记值计数和特征地址；依次遍历剩余的数据单元，判断第一数据表已存在的记录中是否存在目标记录，目标记录的标记值与当前数据单元的标记值一致；是则，将目标记录的标记值计数加一，将目标记录的特征地址中添加当前数据单元的特征地址；否则，在第一数据表添加新记录，新纪录中记载当前数据单元的标记值、标记值计数和特征地址；
模拟测试场景，所述测试场景包括：存储控制器重启、存储设备断电、存储设备与服务器主机间网络故障、服务器主机断电、存储设备与服务器主机间交换机断电、存储设备升级、存储设备内数据迁移；
再次统计磁盘全部数据单元对应的标记值、标记值所对应的计数，标记值所对应的每个数据单元的特征地址，并记录于第二数据表中；
对比第一数据表和第二数据表内容是否一致，不一致，则判断磁盘数据不一致，否则，判断磁盘数据一致。
2.根据权利要求1所述高效率数据一致性校验方法，其特征在于，磁盘的容量为设定长度的整数倍，以将磁盘分割成整数个大小相同的数据单元。
3.根据权利要求1所述高效率数据一致性校验方法，其特征在于，查询磁盘全量的逻辑区块地址所存储的对应数据，将对应数据按照所述设定长度划分获得数据单元的内容。
4.根据权利要求1所述高效率数据一致性校验方法，其特征在于，所述对比第一数据表和第二数据表内容是否一致包括：
遍历第一数据表和第二数据表中的标记值并对比，
标记值不一致则判断磁盘数据不一致，跳出判断，
否则，遍历第一数据表中标记值的计数和第二数据表中对应标记值的计数并对比，
标记值的计数不一致则判断磁盘数据不一致，跳出判断，
否则，遍历第一数据表中标记值的特征地址和第二数据表中对应标记值的特征地址并对比，
标记值的特征地址不一致则判断磁盘数据不一致，跳出判断，
否则，判断磁盘数据一致。
5.根据权利要求1所述高效率数据一致性校验方法，其特征在于，所述特征地址为数据单元的头地址。
6.一种实现高效率数据一致性校验方法的装置，其特征在于，包括：
查询模块，所述查询模块用于查询磁盘全量逻辑区块地址所存储的对应数据；
分割模块，所述分割模块用于按设定长度将磁盘分割成若干数据单元；
标记模块，所述标记模块用于根据查询模块和分割模块的结果确定数据单元的内容，并根据数据单元的内容为数据单元设置标记值，包括：为第一个数据单元设置初始标记值，依次遍历数据单元，判断遍历过的数据单元中是否存在目标数据单元，目标数据单元的内容与当前数据单元的内容相同，是则，当前数据单元的标记值与目标数据单元的数据单元的标记值一致，否则，当前数据单元的标记值等于标记值的当前数值自加一；
场景模拟模块，所述场景模拟模块用于自动或提示用户手动实现相应的测试场景；所述测试场景包括：存储控制器重启、存储设备断电、存储设备与服务器主机间网络故障、服务器主机断电、存储设备与服务器主机间交换机断电、存储设备升级、存储设备内数据迁移；
统计模块，所述统计模块用于在测试场景前后统计磁盘全部的标记值、标记值计数和标记值所对应的数据单元的特征地址，并分别记录于第一数据表和第二数据表中，包括：通过数据表记录第一个数据单元的标记值、标记值计数和特征地址；依次遍历剩余的数据单元，判断数据表已存在的记录中是否存在目标记录，目标记录的标记值与当前数据单元的标记值一致；是则，将目标记录的标记值计数加一，将目标记录的特征地址中添加当前数据单元的特征地址；否则，在数据表添加新记录，新纪录中记载当前数据单元的标记值、标记值计数和特征地址；
比较模块，所述比较模块用于根据第一数据表和第二数据表内容是否一致来判断磁盘数据是否一致。
7.一种实现高效率数据一致性校验方法的存储介质，其特征在于，所述实现高效率数据一致性校验方法的存储介质存储至少一条指令，所述指令被处理器执行实现如权利要求1-5任一所述的高效率数据一致性校验方法。
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