CN115098046A - 磁盘阵列初始化方法、系统、电子设备及存储介质 - Google Patents

磁盘阵列初始化方法、系统、电子设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请涉及计算机系统及存储领域，特别涉及一种磁盘阵列初始化方法、系统、电子设备及存储介质，包括创建磁盘阵列并进行条带划分，条带包含多个分块以及至少一个校验分块；判断条带接收到的IO写操作的类型；条带接收到的IO写操作为非满条带写操作时，根据IO写操作划分条带中的分块为写入分块以及写零分块；根据IO写操作下发的IO数据与预存的全零数据确定校验值；写入分块、写零分块以及校验分块分别向下层发送对应的写请求，下层返回写请求成功提示后，更新条带对应的位图以反映初始化完成。只保留写前初始化并优化，优化主机IO排队等待时间，无需先写零再进行IO写操作流程，直接从内存中获取全零数据，节省时间并降低性能损耗。

Description

磁盘阵列初始化方法、系统、电子设备及存储介质
技术领域
本发明涉及计算机系统及存储领域，特别涉及一种磁盘阵列初始化方法、系统、电子设备及存储介质。
背景技术
随着全球信息化程度的不断提高，海量的高价值数据正在加速产生，企业内部产生以及需要保存的数据随着上升，但这些指数级增长的高价值数据也带来了很多挑战。在大数据时代，由于数据爆炸性增长，相应的存储也承受越来越大压力；用户对于存储设备的要求不再仅限于容量，还要求更快的读写数据的速度以更快速的处理用户任务等。而为应对数据安全，RAID（Redundant Arrays of Independent Disks，磁盘阵列）增加了热备盘，用来当作阵列冗余容错；当阵列中有硬盘突然损坏时，热备盘会替换损坏硬盘，此时利用其他成员盘，通过数据校验恢复算法，将坏盘数据重构到热备盘上去，即为数据重构。数据重构极为依赖条带数据的一致性，若条带数据不一致则会出现恢复错误数据的情况，因此为防止此类情况发生，创建RAID阵列以后，需要对RAID所有区域进行一次写零的初始化操作，写零操作以分块为粒度进行，以保证RAID中所有条带中数据保持一致性。
而现有的磁盘阵列初始化过程中，系统可能会对于磁盘阵列进行数据的访问，当系统所访问的磁盘阵列的区域尚未初始化时，系统需要暂时挂起以等待该区域完成初始化进而实现对于数据的写入即写前初始化，因此相对降低了系统读取磁盘阵列数据的执行效率进而导致出现系统整体的工作效率较低的情况。
因此，亟需一种在磁盘阵列初始化时提高性能以提高存储系统工作效率的初始化方法，以解决现有技术的上述技术问题。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明的主要目的在于提供一种磁盘阵列初始化方法、系统、电子设备及存储介质，以解决现有技术的上述技术问题。
为了达到上述目的，第一方面本发明提供了一种磁盘阵列初始化方法，所述方法包括：
创建磁盘阵列并进行条带划分，所述条带包含多个分块以及至少一个校验分块；
判断条带接收到的IO写操作的类型，所述IO写操作的类型包括非满条带写操作以及满条带写操作；
所述条带接收到的IO写操作为非满条带写操作时，根据所述IO写操作划分条带中的分块为写入分块以及写零分块；
根据所述IO写操作下发的IO数据与预存的全零数据确定校验分块对应的校验值；
所述写入分块、所述写零分块以及所述校验分块分别向下层发送对应的写请求，下层返回写请求成功提示后，更新所述条带对应的位图以反映初始化完成。
在一些实施例中，所述IO写操作为非满条带写操作时，根据所述IO写操作划分条带中的分块为写入分块以及写零分块，包括：
获取所述IO写操作下发的IO数据大小以及所述条带内的分块大小；
根据所述IO数据大小以及分块大小解析所述IO写操作对应的写入分块数；
确定所述条带内除所述写入分块以及校验分块外的分块为所述写零分块。
在一些实施例中，所述IO写操作为非满条带写操作时，根据所述IO写操作划分条带中的分块为写入分块以及写零分块，还包括：
确定各写入分块的待写入IO数据；
比较所述待写入IO数据的大小与所述写入分块的大小；
若所述待写入IO数据的大小与所述写入分块的大小一致，则所述写入分块根据所述待写入IO数据创建写请求；
若所述待写入IO数据的大小小于所述写入分块的大小，则按照所述写入分块的大小以全零数据补齐所述待写入IO数据后，所述写入分块根据补齐后的所述待写入IO数据创建对应的写请求。
在一些实施例中，所述方法还包括：
在所述磁盘阵列内存中划分出固定区域；
所述固定区域中预先存储有全零数据，所述全零数据粒度与所述分块大小一致。
在一些实施例中，所述根据所述IO写操作下发的IO数据与预存的全零数据确定校验分块对应的校验值，包括：
将每一所述写入分块对应的所述待写入IO数据与所述全零数据进行异或运算以确定所述校验值；
所述校验分块基于所述校验值生成对应的写请求。
在一些实施例中，所述方法还包括：
所述条带接收到的所述IO写操作为满条带写操作时，基于所述IO写操作下发的IO数据，确定所述条带每一分块内要写入的IO数据；
将每一所述分块要写入的IO数据进行异或运算，以确定所述校验值；
所述校验分块基于所述校验值生成对应的写请求。
在一些实施例中，所述方法还包括：所述条带接收到的所述IO写操作为满条带写操作时，所述方法还包括：
每一所述分块以及所述校验分块分别向下层发送对应的写请求，下层返回写请求成功提示后，更新所述条带对应的位图以反映初始化完成。
在一些实施例中，所述方法还包括：
接收到IO读操作命令时，基于所述IO读操作命令对应的读取地址信息确定所述条带位置；
根据所述条带位置以及位图，确定所述IO读操作命令对应的条带是否完成初始化。
在一些实施例中，所述方法还包括：
若所述IO读操作命令对应的条带已完成初始化，则下发读请求至下层以返回对应的IO数据；
若所述IO读操作命令对应的条带未完成初始化，则返回全零数据。
在一些实施例中，所述方法应用于带有校验分块的磁盘阵列，所述方法还包括：
基于所述校验值以及所述条带中的IO数据，恢复丢失数据的分块。
在一些实施例中，所述判断条带接收到的IO写操作的类型，包括：
获取所述IO写操作下发的IO数据大小以及对应的所述条带大小；
若所述下发的IO数据大小与对应的所述条带大小相同，则判定所述IO写操作为满条带写操作；
若所述下发的IO数据大小小于对应的所述条带大小，则判定所述IO写操作为非满条带写操作。
在一些实施例中，所述IO写操作至少包括写入地址信息以及IO数据；
所述IO读操作至少包括读取地址信息。
第二方面，本申请提供了一种磁盘阵列初始化系统，所述系统包括：
数据准备模块，用于创建磁盘阵列并进行条带划分，所述条带包含多个分块以及至少一个校验分块；
数据分析模块，用于判断条带接收到的IO写操作的类型，所述IO写操作的类型包括非满条带写操作以及满条带写操作；
所述数据分析模块，还用于在所述条带接收到的IO写操作为非满条带写操作时，根据所述IO写操作划分条带中的分块为写入分块以及写零分块；
所述数据分析模块，还用于根据所述IO写操作下发的IO数据与预存的全零数据确定校验分块对应的校验值；
数据处理模块，用于通过所述写入分块、所述写零分块以及所述校验分块分别向下层发送对应的写请求，下层返回写请求成功提示后，更新所述条带对应的位图以反映初始化完成。
第三方面，本申请提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
一个或多个处理器；
以及与所述一个或多个处理器关联的存储器，所述存储器用于存储程序指令,所述程序指令在被所述一个或多个处理器读取执行时，执行如下操作：
创建磁盘阵列并进行条带划分，所述条带包含多个分块以及至少一个校验分块；
判断条带接收到的IO写操作的类型，所述IO写操作的类型包括非满条带写操作以及满条带写操作；
所述条带接收到的IO写操作为非满条带写操作时，根据所述IO写操作划分条带中的分块为写入分块以及写零分块；
根据所述IO写操作下发的IO数据与预存的全零数据确定校验分块对应的校验值；
所述写入分块、所述写零分块以及所述校验分块分别向下层发送对应的写请求，下层返回写请求成功提示后，更新所述条带对应的位图以反映初始化完成。
第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序使得计算机执行如下操作：
创建磁盘阵列并进行条带划分，所述条带包含多个分块以及至少一个校验分块；
判断条带接收到的IO写操作的类型，所述IO写操作的类型包括非满条带写操作以及满条带写操作；
所述条带接收到的IO写操作为非满条带写操作时，根据所述IO写操作划分条带中的分块为写入分块以及写零分块；
根据所述IO写操作下发的IO数据与预存的全零数据确定校验分块对应的校验值；
所述写入分块、所述写零分块以及所述校验分块分别向下层发送对应的写请求，下层返回写请求成功提示后，更新所述条带对应的位图以反映初始化完成。
本申请实现的有益效果为：
本申请提供了一种磁盘阵列初始化方法，包括创建磁盘阵列并进行条带划分，所述条带包含多个分块以及至少一个校验分块；判断条带接收到的IO写操作的类型，所述IO写操作的类型包括非满条带写操作以及满条带写操作；所述条带接收到的IO写操作为非满条带写操作时，根据所述IO写操作划分条带中的分块为写入分块以及写零分块；根据所述IO写操作下发的IO数据与预存的全零数据确定校验分块对应的校验值；所述写入分块、所述写零分块以及所述校验分块分别向下层发送对应的写请求，下层返回写请求成功提示后，更新所述条带对应的位图以反映初始化完成。通过在磁盘阵列中划分内存区域用于增加以分块尺寸大小存储的全零数据，利用初始化位图来识别条带是否已经完成初始化，去除原有耗时长且系统资源消耗大的后台初始化任务，只保留写前初始化，并且对前台初始化进行了优化，优化掉主机IO排队的等待时间，改变了传统的流程中必须先写零再进行IO写操作的旧有流程，直接从内存中获取要读取的全零数据，大大节省时间并降低性能上的损耗。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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，其中：
图1是本申请实施例提供的磁盘阵列初始化流程示意图；
图2是本申请实施例提供的磁盘阵列初始化方法流程图；
图3是本申请实施例提供的磁盘阵列初始化系统架构图；
图4是本申请实施例提供的电子设备结构图。
具体实施方式
为使本申请的目的、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，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，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。
应当理解，在本申请的描述中，除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。
还应当理解，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
需要注意的是，术语“S1”、“S2”等仅用于步骤的描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本申请，其仅仅是为了方便描述本申请的方法，而不能理解为指示步骤的先后顺序。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。
根据背景技术可知，传统的磁盘阵列初始化分为两种：后台初始化以及写前初始化。其中，后台初始化是指创建磁盘阵列后，没有主机IO（Input/Output，输入/输出）操作下发到条带，该条带在磁盘阵列内部的调度下进行写零的操作；写零完成后即完成初始化，初始化完成后再有IO操作下发时，直接处理IO；但是此种情况下需要漫长的时间等待完成初始化。写前初始化是指当主机IO操作下发访问的磁盘阵列的区域尚未初始化时，系统需要暂时将IO操作挂起以等待该区域完成初始化，再进行对IO操作的处理；但这种情况会导致主机IO处理速度慢的问题的出现。当磁盘阵列未完成初始化时，主机IO操作下发时会遇到以上两种情况，两种情况叠加下，存储要先以分块粒度对磁盘区域写零，后再对主机的IO操作进行处理，会造成带宽挤占以及IO操作排队，进一步性能的损耗。
为解决上述技术问题，本申请提供了一种磁盘阵列初始化方法，优化写前初始化的算法，优化主机下发的IO操作的等待时间，改变传统的流程中必须先写零再写IO的传统方法，以此进一步提升存储系统的性能。
实施例一
如图1所示，本申请实施例提供了一种存储系统，具体的，在本申请里公开的存储系统中进行磁盘阵列初始化的过程包括：
S10、判断IO写操作的类型。
具体的，在存储系统中创建磁盘阵列后进行条带划分，磁盘阵列内包含多个条带，每一条带包含多个分块以及一个校验分块。主机下发IO写操作到磁盘阵列；其中，IO写操作中至少包含写入地址信息以及IO数据；主机根据其中的写入地址信息确定对应位置的条带，并将IO写操作下发到具体的条带中。条带接收到IO写操作后，首先对IO写操作的类型进行判断：先获取IO写操作下发的IO数据大小以及对应的所述条带大小；如果主机下发的IO数据大小与对应的所述条带的大小相同，即IO数据大小与条带宽度一致，则判定上述IO写操作为满条带写操作；如果主机下发的IO数据大小小于条带的大小，则判定上述IO写操作为非满条带写操作。
S20、上述IO写操作为非满条带写操作时，对条带进行初始化操作。
具体的，上述初始化操作包括：
S21、判断IO数据是否为满分块并确定条带各分块对应的待写入数据。
首先通过获取IO操作对应的IO数据以及所述条带内分块的大小；根据IO数据大小以及分块大小计算可得出IO写操作对应的写入分块数；比如下发的IO数据为256k，分块的大小为128k，则将IO数据写入条带内的两个分块中，这两个分块记为写入分块。但是下发的IO数据不一定是分块大小的整数倍数，也可能下发的IO数据大小为250k，此时仍旧需要将IO数据写入条带内的两个分块中，只是其中一个分块的空间没有完全写满（即不满分块写入）。因此，在确定要写入的分块数后，还需要判断写入分块是否为满分块写入，即要写入上述写入分块内的IO数据的大小是否与写入分块的大小一致，若一致则为满分块写入；若要写入上述写入分块内的IO数据的大小比写入分块小，则为不满分块写入，此时需要从磁盘阵列内读取预先存储的全零数据并写入分块中的空余空间。其中，磁盘阵列创建时在内存中划分出一个固定区域用于存储全零数据；全零数据粒度与分块大小一致。总而言之，下发的IO数据是满分块写入时，写入分块对应的待写入数据为直接下发的IO数据；下发的IO数据不是满分块写入时，写入分块对应的待写入数据为以全零数据补齐后的IO数据。其他不需要写入IO数据的分块记为写零分块，从内存中取全零数据代替上述写零分块中原有的旧数据，即写零分块对应的待写入数据为全零数据。最后确定校验分块中待写入数据（即校验值），其中在满分块写入时，直接根据写入分块内要写入的IO数据和内存中的全零数据进行异或运算以确定校验值；在不满分块写入时，根据用全零数据补齐后的写入分块内要写入的IO数据和内存中的全零数据进行异或运算以确定校验值。
S22、各分块根据对应的待写入数据生成写请求并下发给下层，在下层返回每一分块的写请求成功提示后，完成条带的初始化。
S30、上述IO写操作为满条带写操作时，对条带进行初始化操作。
具体的，由于是满条带写入，此时不会存在条带数据不一致的情况，因此直接根据下发的IO数据按照分块大小划分后，确定每一分块要写入的IO数据。然后根据每一分块要写入的IO数据进行异或运算得到校验分块对应的校验值。然后每一分块根据要写入的IO数据生成写请求并下发给下层，以及校验分块根据校验值生成写请求并下发给下层；在下层返回所有写请求对应的写请求成功提示后即完成初始化，值得注意的是此时并不存在全零分块。
S40、条带初始化完成后，更新该条带对应的位图，即将位图中标志条带是否初始化完成的标志位更新以反映对应的条带是否完成初始化。
此外，本申请还公开了在主机下发IO读操作命令时，存储系统先解析IO读操作对应的读取地址信息，以确定该IO读操作对应的条件位置；然后根据条带位置以及位图，判断对应的条带是否完成初始化；若位图标志位置1即表明对应的条带已完成初始化；若位图标志位置0即表明对应的条带未完成初始化。在条带完成初始化时，存储系统下发读请求至下层并获取下层返回的与IO读操作对应的IO数据；若条带未完成初始化，则存储系统直接返回全零数据。
进一步，本申请还公开了基于校验值以及条带中的IO数据，恢复丢失数据的分块，具体的，以表1所示的条带为例进行说明，其中条带包含5个分块D1-D5以及一个校验分块P：若主机下发的IO写操作对应的IO数据要写入D1-D5中，在这种情况下，P=D1异或D2异或D3异或D4异或D5，若D1丢失后需要恢复可根据D1=P异或D2异或D3异或D4异或D5得到D1丢失的数据。
表1
Figure 780843DEST_PATH_IMAGE001
本申请不同于传统磁盘阵列初始化方法，去除了原有的耗时长且资源消耗大的后台初始化任务，对写前初始化进行优化，去除了对硬盘写零并读取的过程，改为在内存中的全零数据读取操作，同时改变了传统流程中必须在分块中写零再写入IO数据的流程，大大节省时间，避免存储系统因中IO排队而导致的性能损耗问题。
实施例二
对应上述实施例一，本申请实施例还提供了一种磁盘阵列初始化方法，如图2所示，具体如下：
2100、创建磁盘阵列并进行条带划分，所述条带包含多个分块以及至少一个校验分块；
优选的，所述方法还包括：
2110、在所述磁盘阵列内存中划分出固定区域；
2120、所述固定区域中预先存储有全零数据，所述全零数据粒度与所述分块大小一致。
2200、判断条带接收到的IO写操作的类型，所述IO写操作的类型包括非满条带写操作以及满条带写操作；
优选的，所述判断条带接收到的IO写操作的类型，包括：
2210、获取所述IO写操作下发的IO数据大小以及对应的所述条带大小；
2220、若所述下发的IO数据大小与对应的所述条带大小相同，则判定所述IO写操作为满条带写操作；
2230、若所述下发的IO数据大小小于对应的所述条带大小，则判定所述IO写操作为非满条带写操作。
优选的，所述方法还包括：
2240、所述条带接收到的所述IO写操作为满条带写操作时，基于所述IO写操作下发的IO数据，确定所述条带每一分块内要写入的IO数据；
2250、将每一所述分块要写入的IO数据进行异或运算，以确定所述校验值；
2260、所述校验分块基于所述校验值生成对应的写请求。
优选的，所述条带接收到的所述IO写操作为满条带写操作时，所述方法还包括：
2270、每一所述分块以及所述校验分块分别向下层发送对应的写请求，下层返回写请求成功提示后，更新所述条带对应的位图以反映初始化完成。
2300、所述条带接收到的IO写操作为非满条带写操作时，根据所述IO写操作划分条带中的分块为写入分块以及写零分块；
优选的，所述IO写操作为非满条带写操作时，根据所述IO写操作划分条带中的分块为写入分块以及写零分块，包括：
2310、获取所述IO写操作下发的IO数据大小以及所述条带内的分块大小；
2320、根据所述IO数据大小以及分块大小解析所述IO写操作对应的写入分块数；
2330、确定所述条带内除所述写入分块以及校验分块外的分块为所述写零分块。
优选的，所述IO写操作为非满条带写操作时，根据所述IO写操作划分条带中的分块为写入分块以及写零分块，还包括：
2340、确定各写入分块的待写入IO数据；
2350、比较所述待写入IO数据的大小与所述写入分块的大小；
2360、若所述待写入IO数据的大小与所述写入分块的大小一致，则所述写入分块根据所述待写入IO数据创建写请求；
2370、若所述待写入IO数据的大小小于所述写入分块的大小，则按照所述写入分块的大小以全零数据补齐所述待写入IO数据后，所述写入分块根据补齐后的所述待写入IO数据创建对应的写请求。
2400、根据所述IO写操作下发的IO数据与预存的全零数据确定校验分块对应的校验值；
优选的，所述根据所述IO写操作下发的IO数据与预存的全零数据确定校验分块对应的校验值，包括：
2410、将每一所述写入分块对应的所述待写入IO数据与所述全零数据进行异或运算以确定所述校验值；
2420、所述校验分块基于所述校验值生成对应的写请求。
2500、所述写入分块、所述写零分块以及所述校验分块分别向下层发送对应的写请求，下层返回写请求成功提示后，更新所述条带对应的位图以反映初始化完成。
其中，所述IO写操作至少包括写入地址信息以及IO数据；
所述IO读操作至少包括读取地址信息。
优选的，所述方法还包括：
2510、接收到IO读操作命令时，基于所述IO读操作命令对应的读取地址信息确定所述条带位置；
2520、根据所述条带位置以及位图，确定所述IO读操作命令对应的条带是否完成初始化。
优选的，所述方法还包括：
2530、若所述IO读操作命令对应的条带已完成初始化，则下发读请求至下层以返回对应的IO数据；
2540、若所述IO读操作命令对应的条带未完成初始化，则返回全零数据。
优选的，所述方法还包括：
若所述IO读操作命令对应的条带已完成初始化，则下发读请求至下层以返回对应的IO数据；
若所述IO读操作命令对应的条带未完成初始化，则返回全零数据。
优选的，所述方法应用于带有校验分块的磁盘阵列，所述方法还包括：
2600、基于所述校验值以及所述条带中的IO数据，恢复丢失数据的分块。
实施例三
如图3所示，对应上述实施例一和实施例二，本申请实施例提供了一种磁盘阵列初始化系统，所述系统包括：
数据准备模块310，用于创建磁盘阵列并进行条带划分，所述条带包含多个分块以及至少一个校验分块；
数据分析模块320，用于判断条带接收到的IO写操作的类型，所述IO写操作的类型包括非满条带写操作以及满条带写操作；
所述数据分析模块320，还用于在所述条带接收到的IO写操作为非满条带写操作时，根据所述IO写操作划分条带中的分块为写入分块以及写零分块；
所述数据分析模块320，还用于根据所述IO写操作下发的IO数据与预存的全零数据确定校验分块对应的校验值；
数据处理模块330，用于通过所述写入分块、所述写零分块以及所述校验分块分别向下层发送对应的写请求，下层返回写请求成功提示后，更新所述条带对应的位图以反映初始化完成。
在一些实施例中，所述数据分析模块320还用于获取所述IO写操作下发的IO数据大小以及所述条带内的分块大小；所述数据分析模块320还用于根据所述IO数据大小以及分块大小解析所述IO写操作对应的写入分块数；所述数据分析模块320还用于确定所述条带内除所述写入分块以及校验分块外的分块为所述写零分块。
在一些实施例中，所述数据分析模块320还用于确定各写入分块的待写入IO数据；
所述数据分析模块320还用于比较所述待写入IO数据的大小与所述写入分块的大小；
所述数据分析模块320还用于在所述待写入IO数据的大小与所述写入分块的大小一致时，利用所述写入分块根据所述待写入IO数据创建写请求；
所述数据分析模块320还用于在所述待写入IO数据的大小小于所述写入分块的大小时，则按照所述写入分块的大小以全零数据补齐所述待写入IO数据后，利用所述写入分块根据补齐后的所述待写入IO数据创建对应的写请求。
在一些实施例中，所述数据准备模块310还用于在所述磁盘阵列内存中划分出固定区域；所述固定区域中预先存储有全零数据，所述全零数据粒度与所述分块大小一致。
在一些实施例中，所述数据分析模块320还用于将每一所述写入分块对应的所述待写入IO数据与所述全零数据进行异或运算以确定所述校验值；所述校验分块基于所述校验值生成对应的写请求。
在一些实施例中，所述条带接收到的所述IO写操作为满条带写操作时，所述数据分析模块320还用于基于所述IO写操作下发的IO数据，确定所述条带每一分块内要写入的IO数据；所述数据分析模块320还用于将每一所述分块要写入的IO数据进行异或运算，以确定所述校验值；所述数据分析模块320还用于利用所述校验分块基于所述校验值生成对应的写请求。
在一些实施例中，所述条带接收到的所述IO写操作为满条带写操作时，所述数据处理模块330还用于基于每一所述分块以及所述校验分块分别向下层发送对应的写请求，下层返回写请求成功提示后，更新所述条带对应的位图以反映初始化完成。
在一些实施例中，所述数据处理模块330还用于接收到IO读操作命令时，基于所述IO读操作命令对应的读取地址信息确定所述条带位置；所述数据处理模块330还用于根据所述条带位置以及位图，确定所述IO读操作命令对应的条带是否完成初始化。
在一些实施例中，若所述IO读操作命令对应的条带已完成初始化，则所述数据处理模块330还用于下发读请求至下层以返回对应的IO数据；
若所述IO读操作命令对应的条带未完成初始化，则所述数据处理模块330还用于获取返回的全零数据。
在一些实施例中，所述系统应用于带有校验分块的磁盘阵列，所述数据处理模块330还用于基于所述校验值以及所述条带中的IO数据，恢复丢失数据的分块。
在一些实施例中，所述数据分析模块320还用于获取所述IO写操作下发的IO数据大小以及对应的所述条带大小；若所述下发的IO数据大小与对应的所述条带大小相同，则所述数据分析模块320判定所述IO写操作为满条带写操作；若所述下发的IO数据大小小于对应的所述条带大小，则所述数据分析模块320判定所述IO写操作为非满条带写操作。
在一些实施例中，所述IO写操作至少包括写入地址信息以及IO数据；所述IO读操作至少包括读取地址信息。
实施例四
对应上述所有实施例，本申请实施例提供一种电子设备，包括： 一个或多个处理器；以及与所述一个或多个处理器关联的存储器，所述存储器用于存储程序指令,所述程序指令在被所述一个或多个处理器读取执行时，执行如下操作：
创建磁盘阵列并进行条带划分，所述条带包含多个分块以及至少一个校验分块；
判断条带接收到的IO写操作的类型，所述IO写操作的类型包括非满条带写操作以及满条带写操作；
所述条带接收到的IO写操作为非满条带写操作时，根据所述IO写操作划分条带中的分块为写入分块以及写零分块；
根据所述IO写操作下发的IO数据与预存的全零数据确定校验分块对应的校验值；
所述写入分块、所述写零分块以及所述校验分块分别向下层发送对应的写请求，下层返回写请求成功提示后，更新所述条带对应的位图以反映初始化完成。
在一些实施场景中，还执行如下操作：获取所述IO写操作下发的IO数据大小以及所述条带内的分块大小；根据所述IO数据大小以及分块大小解析所述IO写操作对应的写入分块数；确定所述条带内除所述写入分块以及校验分块外的分块为所述写零分块。
在一些实施场景中，还执行如下操作：确定各写入分块的待写入IO数据；
比较所述待写入IO数据的大小与所述写入分块的大小；
若所述待写入IO数据的大小与所述写入分块的大小一致，则所述写入分块根据所述待写入IO数据创建写请求；
若所述待写入IO数据的大小小于所述写入分块的大小，则按照所述写入分块的大小以全零数据补齐所述待写入IO数据后，所述写入分块根据补齐后的所述待写入IO数据创建对应的写请求。
在一些实施场景中，还执行如下操作：在所述磁盘阵列内存中划分出固定区域；所述固定区域中预先存储有全零数据，所述全零数据粒度与所述分块大小一致。
在一些实施场景中，还执行如下操作：将每一所述写入分块对应的所述待写入IO数据与所述全零数据进行异或运算以确定所述校验值；
所述校验分块基于所述校验值生成对应的写请求。
在一些实施场景中，还执行如下操作：
所述条带接收到的所述IO写操作为满条带写操作时，基于所述IO写操作下发的IO数据，确定所述条带每一分块内要写入的IO数据；
将每一所述分块要写入的IO数据进行异或运算，以确定所述校验值；
所述校验分块基于所述校验值生成对应的写请求。
在一些实施场景中，还执行如下操作：
每一所述分块以及所述校验分块分别向下层发送对应的写请求，下层返回写成功提示后，更新所述条带对应的位图以反映初始化完成。
在一些实施场景中，还执行如下操作：接收到IO读操作命令时，基于所述IO读操作命令对应的读取地址信息确定所述条带位置；根据所述条带位置以及位图，确定所述IO读操作命令对应的条带是否完成初始化。
在一些实施场景中，还执行如下操作：若所述IO读操作命令对应的条带已完成初始化，则下发读请求至下层以返回对应的IO数据；若所述IO读操作命令对应的条带未完成初始化，则返回全零数据。
在一些实施场景中，还执行如下操作：基于所述校验值以及所述条带中的IO数据，恢复丢失数据的分块。
在一些实施场景中，还执行如下操作：获取所述IO写操作下发的IO数据大小以及对应的所述条带大小；若所述下发的IO数据大小与对应的所述条带大小相同，则判定所述IO写操作为满条带写操作；若所述下发的IO数据大小小于对应的所述条带大小，则判定所述IO写操作为非满条带写操作。
其中，所述IO写操作至少包括写入地址信息以及IO数据；所述IO读操作至少包括读取地址信息。
其中，图4示例性的展示出了电子设备的架构，具体可以包括处理器410，视频显示适配器411，磁盘驱动器412，输入/输出接口413，网络接口414，以及存储器420。上述处理器410、视频显示适配器411、磁盘驱动器412、输入/输出接口413、网络接口414，与存储器420之间可以通过总线430进行通信连接。
其中，处理器410可以采用通用的CPU（Central Processing Unit，中央处理器）、微处理器、应用专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC）、或者一个或多个集成电路等方式实现，用于执行相关程序，以实现本申请所提供的技术方案。
存储器420可以采用ROM（Read Only Memory，可编写存储器）、RAM（Random AccessMemory，随机存取存储器）、静态存储设备，动态存储设备等形式实现。存储器420可以存储用于控制电子设备400执行的操作系统421，用于控制电子设备400的低级别操作的基本输入输出系统(BIOS)422。另外，还可以存储网页浏览器423，数据存储管理系统424，以及图标字体处理系统425等等。上述图标字体处理系统425就可以是本申请实施例中具体实现前述各步骤操作的应用程序。总之，在通过软件或者固件来实现本申请所提供的技术方案时，相关的程序代码保存在存储器420中，并由处理器410来调用执行。
输入/输出接口413用于连接输入/输出模块，以实现信息输入及输出。输入输出/模块可以作为组件配置在设备中（图中未示出），也可以外接于设备以提供相应功能。其中输入设备可以包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风、各类传感器等，输出设备可以包括显示器、扬声器、振动器、指示灯等。
网络接口414用于连接通信模块（图中未示出），以实现本设备与其他设备的通信交互。其中通信模块可以通过有线方式（例如USB、网线等）实现通信，也可以通过无线方式（例如移动网络、WIFI、蓝牙等）实现通信。
总线430包括一通路，在设备的各个组件（例如处理器410、视频显示适配器411、磁盘驱动器412、输入/输出接口413、网络接口414，与存储器420）之间传输信息。
另外，该电子设备400还可以从虚拟资源对象领取条件信息数据库中获得具体领取条件的信息，以用于进行条件判断，等等。
需要说明的是，尽管上述设备仅示出了处理器410、视频显示适配器411、磁盘驱动器412、输入/输出接口413、网络接口414，存储器420，总线430等，但是在具体实施过程中，该设备还可以包括实现正常执行所必需的其他组件。此外，本领域的技术人员可以理解的是，上述设备中也可以仅包含实现本申请方案所必需的组件，而不必包含图中所示的全部组件。
实施例五
对应上述所有实施例，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，其存储计算机程序，所述计算机程序使得计算机如下操作：
创建磁盘阵列并进行条带划分，所述条带包含多个分块以及至少一个校验分块；
判断条带接收到的IO写操作的类型，所述IO写操作的类型包括非满条带写操作以及满条带写操作；
所述条带接收到的IO写操作为非满条带写操作时，根据所述IO写操作划分条带中的分块为写入分块以及写零分块；
根据所述IO写操作下发的IO数据与预存的全零数据确定校验分块对应的校验值；
所述写入分块、所述写零分块以及所述校验分块分别向下层发送对应的写请求，下层返回写请求成功提示后，更新所述条带对应的位图以反映初始化完成。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。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可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，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，云服务端，或者网络设备等）执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
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，对于系统或系统实施例而言，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。以上所描述的系统及系统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，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模块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。
以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，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。

Claims (15)

1.一种磁盘阵列初始化方法，其特征在于，所述方法包括：
创建磁盘阵列并进行条带划分，所述条带包含多个分块以及至少一个校验分块；
判断条带接收到的IO写操作的类型，所述IO写操作的类型包括非满条带写操作以及满条带写操作；
所述条带接收到的IO写操作为非满条带写操作时，根据所述IO写操作划分条带中的分块为写入分块以及写零分块；
根据所述IO写操作下发的IO数据与预存的全零数据确定校验分块对应的校验值；
所述写入分块、所述写零分块以及所述校验分块分别向下层发送对应的写请求，下层返回写请求成功提示后，更新所述条带对应的位图以反映初始化完成。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述IO写操作为非满条带写操作时，根据所述IO写操作划分条带中的分块为写入分块以及写零分块，包括：
获取所述IO写操作下发的IO数据大小以及所述条带内的分块大小；
根据所述IO数据大小以及分块大小解析所述IO写操作对应的写入分块数；
确定所述条带内除所述写入分块以及校验分块外的分块为所述写零分块。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述IO写操作为非满条带写操作时，根据所述IO写操作划分条带中的分块为写入分块以及写零分块，还包括：
确定各写入分块的待写入IO数据；
比较所述待写入IO数据的大小与所述写入分块的大小；
若所述待写入IO数据的大小与所述写入分块的大小一致，则所述写入分块根据所述待写入IO数据创建写请求；
若所述待写入IO数据的大小小于所述写入分块的大小，则按照所述写入分块的大小以全零数据补齐所述待写入IO数据后，所述写入分块根据补齐后的所述待写入IO数据创建对应的写请求。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述磁盘阵列内存中划分出固定区域；
所述固定区域中预先存储有全零数据，所述全零数据粒度与所述分块大小一致。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述IO写操作下发的IO数据与预存的全零数据确定校验分块对应的校验值，包括：
将每一所述写入分块对应的所述待写入IO数据与所述全零数据进行异或运算以确定所述校验值；
所述校验分块基于所述校验值生成对应的写请求。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述条带接收到的所述IO写操作为满条带写操作时，基于所述IO写操作下发的IO数据，确定所述条带每一分块内要写入的IO数据；
将每一所述分块要写入的IO数据进行异或运算，以确定所述校验值；
所述校验分块基于所述校验值生成对应的写请求。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述条带接收到的所述IO写操作为满条带写操作时，所述方法还包括：
每一所述分块以及所述校验分块分别向下层发送对应的写请求，下层返回写请求成功提示后，更新所述条带对应的位图以反映初始化完成。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收到IO读操作命令时，基于所述IO读操作命令对应的读取地址信息确定所述条带位置；
根据所述条带位置以及位图，确定所述IO读操作命令对应的条带是否完成初始化。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述IO读操作命令对应的条带已完成初始化，则下发读请求至下层以返回对应的IO数据；
若所述IO读操作命令对应的条带未完成初始化，则返回全零数据。
10.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法应用于带有校验分块的磁盘阵列，所述方法还包括：
基于所述校验值以及所述条带中的IO数据，恢复丢失数据的分块。
11.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述判断条带接收到的IO写操作的类型，包括：
获取所述IO写操作下发的IO数据大小以及对应的所述条带大小；
若所述下发的IO数据大小与对应的所述条带大小相同，则判定所述IO写操作为满条带写操作；
若所述下发的IO数据大小小于对应的所述条带大小，则判定所述IO写操作为非满条带写操作。
12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，
所述IO写操作至少包括写入地址信息以及IO数据；
所述IO读操作至少包括读取地址信息。
13.一种磁盘阵列初始化系统，其特征在于，所述系统包括：
数据准备模块，用于创建磁盘阵列并进行条带划分，所述条带包含多个分块以及至少一个校验分块；
数据分析模块，用于判断条带接收到的IO写操作的类型，所述IO写操作的类型包括非满条带写操作以及满条带写操作；
所述数据分析模块，还用于在所述条带接收到的IO写操作为非满条带写操作时，根据所述IO写操作划分条带中的分块为写入分块以及写零分块；
所述数据分析模块，还用于根据所述IO写操作下发的IO数据与预存的全零数据确定校验分块对应的校验值；
数据处理模块，用于通过所述写入分块、所述写零分块以及所述校验分块分别向下层发送对应的写请求，下层返回写请求成功提示后，更新所述条带对应的位图以反映初始化完成。
14.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
一个或多个处理器；
以及与所述一个或多个处理器关联的存储器，所述存储器用于存储程序指令，所述程序指令在被所述一个或多个处理器读取执行时，执行权利要求1-12任一所述方法。
15.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其存储计算机程序，所述计算机程序使得计算机执行权利要求1-12中任一所述方法。
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