CN114443368B - raid系统的冗余数据处理方法、装置、系统及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了本发明实施例提供了一种raid系统的冗余数据处理方法、装置、系统及计算机可读存储介质,该方法包括:当raid系统中存在磁盘损坏、且不存在可用热备盘时,根据所述raid系统中健康磁盘的数据对故障磁盘的冗余数据进行重构;将重构后的冗余数据存储至预先建立的冗余保持区域;当检测到所述raid系统中存在新增盘时,将所述冗余保持区域中的冗余数据拷贝到所述新增盘上;本发明在使用过程中大大节约了在增加新磁盘后再进行数据重构的时间,并且还减少了在磁盘出现损坏至增加新磁盘这一段时间内数据丢失的风险,大大提高了raid系统的数据安全性。
Description
技术领域
本发明涉及计算机技术领域,特别是涉及一种raid系统的冗余数据处理方法、装置、系统及计算机可读存储介质。
背景技术
在云计算数据中心中,数据存储的安全是用户关心的核心问题,而存储系统的raid会对数据安全提供相应的保证。但是,raid提供的数据安全是基于数据块的冗余份数的,例如raid6提供可同时损坏两个数据块而保证数据不丢失的安全性,raid5提供可同时损坏一个数据块而保证数据不丢失的安全性。由于冗余盘数越多,数据写放大越大,有效空间越小,性能越差,因此大多数raid系统都是采用raid5等只有一份冗余数据保护,如果数据冗余块发生损坏,此时已经无法再提供安全保证,如果此时再发生数据损坏,那么整个条带的数据将全部丢失而不可恢复。因此,存储系统一般提供多块热备盘,当磁盘损坏时,热备盘需立即介入,进行数据重构,但是当磁盘损坏时若没有可用的热备盘,那么在新的热备盘插入之前,如果再发生其他磁盘损坏的情况就会导致数据损坏不可恢复的情况。
鉴于此,如何提供一种数据安全性较高的raid系统的冗余数据处理方法、装置、系统及计算机可读存储介质成为本领域技术人员需要解决的问题。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种raid系统的冗余数据处理方法、装置、系统及计算机可读存储介质,在使用过程中大大提高了raid系统的数据安全性。
为解决上述技术问题,本发明实施例提供了一种raid系统的冗余数据处理方法,包括:
当raid系统中存在磁盘损坏、且不存在可用热备盘时,根据所述raid系统中健康磁盘的数据对故障磁盘的冗余数据进行重构;
将重构后的冗余数据存储至预先建立的冗余保持区域;
当检测到所述raid系统中存在新增盘时,将所述冗余保持区域中的冗余数据拷贝到所述新增盘上。
可选的,在所述当raid系统中存在磁盘损坏、且不存在可用热备盘时,根据所述raid系统中健康磁盘的数据对故障磁盘的冗余数据进行重构之前,包括:
获取所述raid系统状态信息;
根据所述raid系统状态信息识别各个磁盘状态及可用热备盘的状态。
可选的,所述根据所述raid系统中健康磁盘的数据对故障磁盘的冗余数据进行重构的过程为:
采用raid算法根据所述raid系统中每个条带中健康磁盘的条带数据重构出故障磁盘上相应的分块数据;
则,所述将重构后的数据存储至预先建立的冗余保持区域为:
按照预设顺序将所述分块数据存储至预先建立的冗余保持区域。
可选的,所述预先建立的冗余保持区域为:
在创建所述raid系统的同时创建与所述raid系统对应的冗余保持区域。
可选的,还包括:
当所述raid系统中存在磁盘损坏、且不存在可用热备盘时,发出更换故障磁盘的告警提示。
可选的,还包括:
当所述raid系统中不存在可用热备盘、且raid存在冗余数据时,发出预警提示。
可选的,还包括:
接收到针对所述故障磁盘的io请求后,若所述故障磁盘中的冗余数据均完成在所述冗余保持区域的写入,则将所述io请求重定位至所述冗余保持区域的相应位置处;若所述故障磁盘中的冗余数据未完成在所述冗余保持区域的写入,则当所述io请求为读请求时,将所述重构后的冗余数据返回,当所述io请求为写请求时,根据与所述io请求对应的写入数据及所述raid系统中对应条带的条带数据进行重构,得到对应的重构数据,并将所述重构数据写入至所述冗余保持区。
本发明实施例中提供了一种raid系统的冗余数据处理装置,包括:
重构模块,用于当raid系统中存在磁盘损坏、且不存在可用热备盘时,根据所述raid系统中健康磁盘的数据对故障磁盘的冗余数据进行重构;
存储模块,用于将重构后的冗余数据存储至预先建立的冗余保持区域;
拷贝模块,用于当检测到所述raid系统中存在新增盘时,将所述冗余保持区域中的冗余数据拷贝到所述新增盘上。
本发明实施例中提供了一种raid系统的冗余数据处理系统,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上述所述raid系统的冗余数据处理方法的步骤。
本发明实施例中提供了一种计算机可读存储介质,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上述所述raid系统的冗余数据处理方法的步骤。
本发明实施例提供了一种raid系统的冗余数据处理方法、装置、系统及计算机可读存储介质,该方法包括:当raid系统中存在磁盘损坏、且不存在可用热备盘时,根据所述raid系统中健康磁盘的数据对故障磁盘的冗余数据进行重构;将重构后的冗余数据存储至预先建立的冗余保持区域;当检测到所述raid系统中存在新增盘时,将所述冗余保持区域中的冗余数据拷贝到所述新增盘上。
可见,本发明实施例中针对raid系统预先建立冗余保持区域,在确定出raid系统中存在磁盘损坏、且不存在可用热备盘时,可以根据raid系统的健康磁盘上的数据对故障磁盘上的冗余数据进行重构,并将重构后的数据存储至冗余保持区域,当raid系统中存在新增磁盘时说明工作人员对故障磁盘进行了更新或者增加了可用热备盘,此时直接将冗余保持区域中的数据拷贝至新磁盘中即可;本发明在使用过程中可以在磁盘出现损坏时立刻对故障磁盘中的冗余数据进行重构,并将重构的冗余数据先存储至冗余保持区域中,当raid系统中增加了新磁盘后直接将冗余保存区域中的冗余数据拷贝至新磁盘中,大大节约了在增加新磁盘后再进行数据重构的时间,并且还减少了在磁盘出现损坏至增加新磁盘这一段时间内数据丢失的风险,大大提高了raid系统的数据安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对现有技术和实施例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raid系统的冗余数据处理方法的流程示意图;
图2为本发明实施例提供的一种raid系统的冗余保持区域示意图;
图3为本发明实施例提供的一种raid系统的冗余数据重构示意图;
图4为本发明实施例提供的一种raid系统的冗余数据处理装置的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种raid系统的冗余数据处理方法、装置、系统及计算机可读存储介质,在使用过程中大大提高了raid系统的数据安全性。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。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,都属于本发明保护的范围。
请参照图1,图1为本发明实施例提供的一种raid系统的冗余数据处理方法的流程示意图。该方法包括:
S110:当raid系统中存在磁盘损坏、且不存在可用热备盘时,根据raid系统中健康磁盘的数据对故障磁盘的冗余数据进行重构;
需要说明的是,本发明实施例中具体可以对raid系统进行监测,获取raid系统状态信息,并根据该raid系统状态信息识别各个磁盘状态及可用热备盘的状态,具体可以在raid系统中存在磁盘损坏(也即raid不存在冗余数据时),并且不存在可用热备盘的情况下,根据raid系统中的健康磁盘的数据对故障磁盘的冗余数据进行重构。
S120:将重构后的冗余数据存储至预先建立的冗余保持区域;
需要说明的是,本发明实施例中可以预先针对raid系统建立冗余保持区域,具体的可以在创建raid系统的同时创建与raid系统对应的冗余保持区域。其中,该冗余保持区域可以采用该raid系统的部分磁盘空间用作冗余保持区域,如图2所示,也可采用其他RAID系统或者磁盘作为冗余保持区域,具体创建在哪里可以根据实际情况进行确定。如图2所示采用该raid系统的部分磁盘空间用作冗余保持区域,Raid系统的冗余保持区域可由创建RAID时创建,假设raid系统这列盘数为M,条带数为N,则每个磁盘上的冗余保持区域为N/(M-1)+1个分块,以保证所有离线盘的数据重构恢复后能够全部放入冗余保持区域。
具体的,在raid系统中出现磁盘损坏、且不存在可用热备盘时,根据raid系统中的健康磁盘的数据对raid系统中故障磁盘的冗余数据进行重构,并将重构的冗余数据存储至该冗余保持区域中。
其中,具体可以采用raid算法根据raid系统中每个条带中健康磁盘的条带数据重构出故障磁盘上相应的分块数据,也即可以从条带1开始依次读取每个条带中所有剩余的条带数据,通过raid算法重构出离线磁盘上条带对应的分块数据,并将重构的数据按照预设顺序(例如预设条带号)依次放入冗余保持区域的相应位置处。请参照图2和图3,当磁盘2损坏时,可用通过磁盘1、磁盘3、磁盘4上位于条带1上的数据P、D2和D3采用raid算法重构出磁盘2上的分块数据D1,并将D1放入冗余保持区域的第一个位置,然后根据条带2上的D3、D1和D2重构出磁盘2上的P,并将P按照预设顺序放入冗余保持区域的下一个位置处…直至根据条带N上的剩余数据块重构出磁盘2上的第N个分块数据,并将其放入至冗余保持区域相应的位置上。
S130:当检测到raid系统中存在新增盘时,将冗余保持区域中的冗余数据拷贝到新增盘上。
需要说明的是,在检测到raid系统上存在新增盘时,可以直接将冗余保持区域中的数据拷贝至该新增盘上。因为,如果没有设置冗余保持区域,在raid系统中出现磁盘损坏、且没有可用热备盘时,如果未及时增加新盘,在没有冗余保持区域的情况下,此时再插入一块磁盘,系统从条带1开始依次读取每个条带中所有剩余的条带数据,并通过raid算法重构出离线磁盘上条带对应的分块数据,并将重构出的分块数据依次写入新插入的磁盘中。从磁盘离线到恢复冗余,需要的时间是:磁盘离线到插入磁盘间隔时间+读取raid数据重构时间+重构数据写入插入磁盘时间。若此时再有一块磁盘离线,则raid数据将全部丢失,那么整个raid数据全部丢失。
由于本发明实施例中设置了冗余保持区域,因此在raid系统中出现磁盘损坏、且没有可用热备盘时,可以及时对冗余数据进行重构,并将重构后的冗余数据写入至冗余保持区域,新盘插入后只需要直接将冗余保持区域的冗余数据拷贝到新的磁盘即可,所需时间较短,从而可以降低数据丢失的风险,大大提高数据安全性。
进一步的,该方法还可以包括:
当raid系统中存在磁盘损坏、且不存在可用热备盘时,发出更换故障磁盘的告警提示。
需要说明的是,本发明实施例中在raid系统中存在磁盘损坏、且不存在可用热备盘时,发出更换故障磁盘的告警提示,以便通知工作人员及时替换离线故障磁盘,增加热备盘,以便将冗余保持区域中的数据尽快拷贝至新增盘上,以确保数据的安全性。
另外,本发明实施例中当raid系统中不存在可用热备盘、且raid存在冗余数据时,发出预警提示,以便提醒管理员增加热备盘,同时还可以检查该raid系统中是否存在冗余保持区域,若不存在则可以进一步发出严重告警,以便尽快增加可用的热备盘,以防存在磁盘离校导致数据丢失。
进一步的,当冗余数据读取及计算的过程中仍然可用进行io,针对不同的场景可以采用不同的io策略,具体可以通过以下方法进行:
接收到针对故障磁盘的io请求后,若故障磁盘中的冗余数据均完成在冗余保持区域的写入,则将io请求重定位至冗余保持区域的相应位置处;若故障磁盘中的冗余数据未完成在冗余保持区域的写入,则当io请求为读请求时,将重构后的冗余数据返回,当io请求为写请求时,根据与所述io请求对应的写入数据及所述raid系统中对应条带的条带数据进行重构,得到对应的重构数据,并将所述重构数据写入至所述冗余保持区。
可见,本发明实施例中针对raid系统预先建立冗余保持区域,在确定出raid系统中存在磁盘损坏、且不存在可用热备盘时,可以根据raid系统的健康磁盘上的数据对故障磁盘上的冗余数据进行重构,并将重构后的数据存储至冗余保持区域,当raid系统中存在新增磁盘时说明工作人员对故障磁盘进行了更新或者增加了可用热备盘,此时直接将冗余保持区域中的数据拷贝至新磁盘中即可;本发明在使用过程中可以在磁盘出现损坏时立刻对故障磁盘中的冗余数据进行重构,并将重构的冗余数据先存储至冗余保持区域中,当raid系统中增加了新磁盘后直接将冗余保存区域中的冗余数据拷贝至新磁盘中,大大节约了在增加新磁盘后再进行数据重构的时间,并且还减少了在磁盘出现损坏至增加新磁盘这一段时间内数据丢失的风险,大大提高了raid系统的数据安全性。
在上述实施例的基础上,本发明实施例中提供了一种raid系统的冗余数据处理装置,具体请参照图2,该装置包括:
重构模块21,用于当raid系统中存在磁盘损坏、且不存在可用热备盘时,根据所述raid系统中健康磁盘的数据对故障磁盘的冗余数据进行重构;
存储模块22,用于将重构后的冗余数据存储至预先建立的冗余保持区域;
拷贝模块23,用于当检测到所述raid系统中存在新增盘时,将所述冗余保持区域中的冗余数据拷贝到所述新增盘上。
需要说明的是,本发明实施例中提供的raid系统的冗余数据处理装置具有与上述实施例中提供的raid系统的冗余数据处理方法相同的有益效果,并且对于本发明实施例中所涉及到的raid系统的冗余数据处理方法的具体介绍请参照上述实施例,本发明在此不再赘述。
在上述实施例的基础上,本发明实施例中提供了一种raid系统的冗余数据处理系统,该系统包括:
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上述所述raid系统的冗余数据处理方法的步骤。
例如,本发明实施例中的处理器具体可以用于实现当raid系统中存在磁盘损坏、且不存在可用热备盘时,根据所述raid系统中健康磁盘的数据对故障磁盘的冗余数据进行重构;将重构后的冗余数据存储至预先建立的冗余保持区域;当检测到所述raid系统中存在新增盘时,将所述冗余保持区域中的冗余数据拷贝到所述新增盘上。
在上述实施例的基础上,本发明实施例中提供了一种计算机可读存储介质,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上述所述raid系统的冗余数据处理方法的步骤。
该计算机可读存储介质可以包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本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。
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。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业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,在其他实施例中实现。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公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种raid系统的冗余数据处理方法,其特征在于,包括:
当raid系统中存在磁盘损坏、且不存在可用热备盘时,根据所述raid系统中健康磁盘的数据对故障磁盘的冗余数据进行重构;
将重构后的冗余数据存储至预先建立的冗余保持区域;
当检测到所述raid系统中存在新增盘时,将所述冗余保持区域中的冗余数据拷贝到所述新增盘上;还包括:
接收到针对所述故障磁盘的io请求后,若所述故障磁盘中的冗余数据均完成在所述冗余保持区域的写入,则将所述io请求重定位至所述冗余保持区域的相应位置处;若所述故障磁盘中的冗余数据未完成在所述冗余保持区域的写入,则当所述io请求为读请求时,将所述重构后的冗余数据返回,当所述io请求为写请求时,根据与所述io请求对应的写入数据及所述raid系统中对应条带的条带数据进行重构,得到对应的重构数据,并将所述重构数据写入至所述冗余保持区。
2.根据权利要求1所述的raid系统的冗余数据处理方法,其特征在于,在所述当raid系统中存在磁盘损坏、且不存在可用热备盘时,根据所述raid系统中健康磁盘的数据对故障磁盘的冗余数据进行重构之前,包括:
获取所述raid系统状态信息;
根据所述raid系统状态信息识别各个磁盘状态及可用热备盘的状态。
3.根据权利要求2所述的raid系统的冗余数据处理方法,其特征在于,所述根据所述raid系统中健康磁盘的数据对故障磁盘的冗余数据进行重构的过程为:
采用raid算法根据所述raid系统中每个条带中健康磁盘的条带数据重构出故障磁盘上相应的分块数据;
则,所述将重构后的数据存储至预先建立的冗余保持区域为:
按照预设顺序将所述分块数据存储至预先建立的冗余保持区域。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的raid系统的冗余数据处理方法,其特征在于,所述预先建立的冗余保持区域为:
在创建所述raid系统的同时创建与所述raid系统对应的冗余保持区域。
5.根据权利要求4所述的raid系统的冗余数据处理方法,其特征在于,还包括:
当所述raid系统中存在磁盘损坏、且不存在可用热备盘时,发出更换故障磁盘的告警提示。
6.根据权利要求4所述的raid系统的冗余数据处理方法,其特征在于,还包括:
当所述raid系统中不存在可用热备盘、且raid存在冗余数据时,发出预警提示。
7.一种raid系统的冗余数据处理装置,其特征在于,包括:
重构模块,用于当raid系统中存在磁盘损坏、且不存在可用热备盘时,根据所述raid系统中健康磁盘的数据对故障磁盘的冗余数据进行重构;
存储模块,用于将重构后的冗余数据存储至预先建立的冗余保持区域;
拷贝模块,用于当检测到所述raid系统中存在新增盘时,将所述冗余保持区域中的冗余数据拷贝到所述新增盘上;
所述装置还用于:
接收到针对所述故障磁盘的io请求后,若所述故障磁盘中的冗余数据均完成在所述冗余保持区域的写入,则将所述io请求重定位至所述冗余保持区域的相应位置处;若所述故障磁盘中的冗余数据未完成在所述冗余保持区域的写入,则当所述io请求为读请求时,将所述重构后的冗余数据返回,当所述io请求为写请求时,根据与所述io请求对应的写入数据及所述raid系统中对应条带的条带数据进行重构,得到对应的重构数据,并将所述重构数据写入至所述冗余保持区。
8.一种raid系统的冗余数据处理系统,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raid系统的冗余数据处理方法的步骤。
9.一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raid系统的冗余数据处理方法的步骤。
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CN114443368A (zh) | 2022-05-06 |
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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