CN115543223A - 灵活构成磁盘阵列卡的方法、介质、设备及磁盘阵列卡 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种灵活构成磁盘阵列卡的方法、介质、设备及磁盘阵列卡，涉及磁盘阵列技术领域，方法包括：将多磁臂机械硬盘映射出的多个逻辑单元分别作为独立的磁盘，以得到多个磁盘，并将多个磁盘组成磁盘阵列；将多个多磁臂机械硬盘进行组合，以构成特定级别的磁盘阵列卡。本发明通过将多磁臂机械硬盘的单盘的多个逻辑单元映射为多个独立的磁盘，充分利用映射出的多个独立磁盘的特性组合成多种RAID级别，由每种RAID级别构成的RAID卡可以适用于不同的应用场景，实现RAID卡更灵活的容量空间分配，大大提升了RAID卡的性能，有效提高了使用RAID卡的用户体验，并且降低了RAID卡的成本。
Description
技术领域
本发明涉及磁盘阵列技术领域，尤其涉及一种灵活构成磁盘阵列卡的方法、介质、设备及磁盘阵列卡。
背景技术
RAID（Redundant Arrays of Independent Disks，独立冗余磁盘阵列）是一种存储技术，它通过增加校验冗余能力来提高存储性能和可靠性。RAID是通过将多个存储驱动器组件（例如，磁盘硬盘和/或固态硬盘）组合成一个逻辑单元而创建的，然后使用各种技术将数据分布在各个驱动器上。RAID技术可以将多块磁盘组合在一起以提供单个可使用的更大容量的逻辑磁盘、并发的I/O（Input/Output，数据输入/输出）读写能力、数据冗余能力等。RAID技术在服务器系统中已经是不可或缺的存在，为医疗银行等各行各业提供了高效的数据存储以及冗余备份能力。随着科技的发展，存储技术也在飞跃的发展。其中RAID技术是存储技术的重要组成部分，RAID阵列使用条带、镜像和/或校验来保证数据安全性，RAID技术发展速度更是惊人。
RAID的发展主要经历了以下：RAID0， RAID1， RAID10， RAID5， RAID6。RAID0将数据存储任务并发进行，存储速度得到大大提升，但是一旦数据丢失将无法恢复。RAID1完全避免了这一个问题，存储数据的同时备份了一份在镜像磁盘上，保证了数据的安全，但是磁盘空间利用率只有1/2。RAID10是一种介于RAID0和RAID1的存储技术，但是要保证丢失的数据只能在互为镜像磁盘中的一个，否则数据的丢失也无法弥补。后来，随着学者们的致力研究。新技术RAID5在磁盘阵列中增添了校验P分块，可以通过校验P分块恢复一块故障盘的数据。随后，RAID6在磁盘阵列中又增加了校验Q分块，通过校验P、Q分块可以恢复阵列中的两块故障盘。目前业界在软RAID存储技术基础上提出了硬RAID存储技术（RAID卡），顾名思义硬RAID存储技术就是将软RAID存储技术中的一些算法、数据管理以及一些功能都交给硬件管理和实现，以达到提高存储系统的I/O性能。
自从SSD（Solid State Drive，固态硬盘）诞生后，相较于HDD（Hard Disk Drive，机械硬盘），SSD的读取数据速率有了大大提升。虽然在各方面SSD硬盘相比于HDD硬盘都有优势，但是因为SSD所用的闪存有写入次数限制的，所以SSD的寿命低于HDD的寿命。目前业界将需要经常访问的热数据存放在SSD硬盘，而将冷数据存放在HDD硬盘。
为了进一步提高HDD盘的读写速率，业界发明了一种双磁臂的HDD硬盘。但是目前业界RAID卡并没有很好的利用双磁臂HDD盘中两个磁头臂的特性，所以导致双磁臂HDD盘的特性没有得到更好的展现。
综上所述，需要提出一种利用HDD双磁臂组成更加灵活RAID卡的方法，并能适用于未来可能出现的三磁臂、四磁臂等多磁臂HDD，使RAID卡控制器在有限多磁臂HDD盘的情况下，组成出更多满足业务需求的RAID阵列。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种灵活构成磁盘阵列卡的方法、介质、设备及磁盘阵列卡，用以利用多磁臂HDD组成更加灵活的RAID卡。
基于上述目的，本发明提供了一种灵活构成磁盘阵列卡的方法，包括以下步骤：
将多磁臂机械硬盘映射出的多个逻辑单元分别作为独立的磁盘，以得到多个磁盘，并将多个磁盘组成磁盘阵列；
将多个多磁臂机械硬盘进行组合，以构成特定级别的磁盘阵列卡。
在一些实施例中，将多个磁盘组成磁盘阵列包括：
将多个磁盘按照预设分块大小进行分块，并使用户访问数据平均划分至多个磁盘，以形成RAID0阵列。
在一些实施例中，将多个多磁臂机械硬盘进行组合，以构成特定级别的磁盘阵列卡包括：
将多个多磁臂机械硬盘组成多个RAID0阵列，以构成RAID0级别的磁盘阵列卡。
在一些实施例中，将多磁臂机械硬盘映射出的多个逻辑单元分别作为独立的磁盘，以得到多个磁盘，并将多个磁盘组成磁盘阵列包括：
将双磁臂机械硬盘映射出的两个逻辑单元分别作为独立的磁盘，以得到两个磁盘；
使两个磁盘互为镜像组成RAID1阵列。
在一些实施例中，将多个多磁臂机械硬盘进行组合，以构成特定级别的磁盘阵列卡还包括：
将多个RAID1阵列进行组合，并使用户访问数据平均划分至多个RAID1阵列，以形成RAID10级别的磁盘阵列卡。
在一些实施例中，将多个多磁臂机械硬盘进行组合，以构成特定级别的磁盘阵列卡还包括：
分别将多个多磁臂机械硬盘的第n个磁盘进行组合，得到n个RAID5阵列；
将n个RAID5阵列进行组合，并使用户访问数据平均划分至n个RAID5阵列，以形成RAID50级别的磁盘阵列卡。
在一些实施例中，方法还包括：
每个RAID5阵列的每个条带包括若干数据分块以及通过若干数据分块进行异或运算求得的一个校验分块。
在一些实施例中，将多个多磁臂机械硬盘进行组合，以构成特定级别的磁盘阵列卡还包括：
分别将多个多磁臂机械硬盘的第m个磁盘进行组合，得到m个RAID6阵列；
将m个RAID6阵列进行组合，并使用户访问数据平均划分至m个RAID6阵列，以形成RAID60级别的磁盘阵列卡。
在一些实施例中，方法还包括：
每个RAID6阵列的每个条带包括若干数据分块以及两个校验分块，其中一个校验分块通过若干数据分块进行异或运算求得，另一个校验分块通过若干数据分块进行伽罗华域算法求得。
本发明的另一方面，还提供了一种磁盘阵列卡，包括：
固件层；以及
控制器，控制器包括：
多磁盘模块，配置用于将多磁臂机械硬盘映射出的多个逻辑单元分别作为独立的磁盘，以得到多个磁盘，并将多个磁盘组成磁盘阵列；
多机械硬盘组合模块，配置用于将多个多磁臂机械硬盘进行组合，以构成特定级别的磁盘阵列卡。
在一些实施例中，多磁盘模块包括RAID0阵列模块，配置用于将多个磁盘按照预设分块大小进行分块，并使用户访问数据平均划分至多个磁盘，以形成RAID0阵列。
在一些实施例中，多机械硬盘组合模块进一步配置用于将多个多磁臂机械硬盘组成多个RAID0阵列，以构成RAID0级别的磁盘阵列卡。
在一些实施例中，多磁盘模块进一步配置用于将双磁臂机械硬盘映射出的两个逻辑单元分别作为独立的磁盘，以得到两个磁盘，并使两个磁盘互为镜像组成RAID1阵列。
在一些实施例中，机械硬盘组合模块进一步还配置用于将多个RAID1阵列进行组合，并使用户访问数据平均划分至多个RAID1阵列，以形成RAID10级别的磁盘阵列卡。
在一些实施例中，机械硬盘组合模块进一步还配置用于分别将多个多磁臂机械硬盘的第n个磁盘进行组合，得到n个RAID5阵列，并将n个RAID5阵列进行组合，并使用户访问数据平均划分至n个RAID5阵列，以形成RAID50级别的磁盘阵列卡。
在一些实施例中，机械硬盘组合模块进一步还配置用于分别将多个多磁臂机械硬盘的第m个磁盘进行组合，得到m个RAID6阵列，并将m个RAID6阵列进行组合，并使用户访问数据平均划分至m个RAID6阵列，以形成RAID60级别的磁盘阵列卡。
在一些实施例中，磁盘阵列卡还包括：
监控系统，配置用于监控磁盘阵列卡中的异常事件。
在一些实施例中，固件层包括驱动程序、磁盘阵列卡内核以及文件系统。
本发明的又一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序指令，该计算机程序指令被处理器执行时实现上述方法。
本发明的再一方面，还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时执行上述方法。
本发明至少具有以下有益技术效果：
本发明的灵活构成磁盘阵列卡的方法，通过将多磁臂机械硬盘的单盘的多个逻辑单元映射为多个独立的磁盘，充分利用映射出的多个独立磁盘的特性组合成多种RAID级别，由每种RAID级别构成的RAID卡可以适用于不同的应用场景，实现RAID卡更灵活的容量空间分配，大大提升了RAID卡的性能，有效提高了使用RAID卡的用户体验，并且降低了RAID卡的成本。
附图说明
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，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实施例。
图1为根据本发明实施例提供的灵活构成磁盘阵列卡的方法的示意图；
图2为根据本发明实施例提供的双磁臂机械硬盘的原理示意图；
图3为根据本发明实施例提供的一块双磁臂HDD盘构成RAID0阵列的结构示意图；
图4为根据本发明实施例提供的磁盘阵列卡的架构示意图；
图5为根据本发明实施例提供的多块双磁臂HDD盘构成RAID10阵列的结构示意图；
图6为根据本发明实施例提供的多块双磁臂HDD盘构成RAID50阵列的结构示意图；
图7为根据本发明实施例提供的四块双磁臂HDD盘构成RAID60阵列的结构示意图；
图8为根据本发明实施例提供的磁盘阵列卡的示意图；
图9为根据本发明实施例提供的实现灵活构成磁盘阵列卡的方法的计算机可读存储介质的示意图；
图10为根据本发明实施例提供的执行灵活构成磁盘阵列卡的方法的计算机设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。
需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称的非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备固有的其他步骤或单元。
基于上述目的，本发明实施例的第一个方面，提出了一种灵活构成磁盘阵列卡的方法的实施例。图1示出的是本发明提供的灵活构成磁盘阵列卡的方法的实施例的示意图。如图1所示，本发明实施例包括如下步骤：
步骤S10、将多磁臂机械硬盘映射出的多个逻辑单元分别作为独立的磁盘，以得到多个磁盘，并将多个磁盘组成磁盘阵列；
步骤S20、将多个多磁臂机械硬盘进行组合，以构成特定级别的磁盘阵列卡。
本发明实施例中的多磁臂机械硬盘包括现在已经有的双磁臂HDD（Hard DiskDrive，机械硬盘），也包括未来可能有的三磁臂、四磁臂等多磁臂的HDD。
图2示出了双磁臂机械硬盘的原理示意图。如图2所示，每个磁头臂负责一半盘片，拥有各自的通道和伺服系统，它们都经过硬盘的Cache缓存和各自的通道与主机通信，因此一个双磁头臂HDD盘会映射出2个逻辑单元（即LUN），LUN（Logic Unit Number，逻辑单元号，一般指逻辑单元号对应的设备）。本发明实施例提出在RAID卡（磁盘阵列卡）控制器中将2个LUN看做2块独立的硬盘，充分利用单盘2个LUN独立工作的特性，在RAID卡中组成更灵活的RAID（Redundant Arrays of Independent Disks，独立冗余磁盘阵列）阵列。
本发明实施例的灵活构成磁盘阵列卡的方法，通过将多磁臂机械硬盘的单盘的多个逻辑单元映射为多个独立的磁盘，充分利用映射出的多个独立磁盘的特性组合成多种RAID级别，由每种RAID级别构成的RAID卡可以适用于不同的应用场景，实现RAID卡更灵活的容量空间分配，大大提升了RAID卡的性能，有效提高了使用RAID卡的用户体验，并且降低了RAID卡的成本。
在一些实施例中，将多个磁盘组成磁盘阵列包括：将多个磁盘按照预设分块大小进行分块，并使用户访问数据平均划分至多个磁盘，以形成RAID0阵列。
在一些实施例中，将多个多磁臂机械硬盘进行组合，以构成特定级别的磁盘阵列卡包括：将多个多磁臂机械硬盘组成多个RAID0阵列，以构成RAID0级别的磁盘阵列卡。
图3示出了一块双磁臂HDD盘构成RAID0阵列的结构示意图。如图3所示，因为LUN0、LUN1走各自的通道，所以可以将LUN0看成磁盘0、LUN1看成磁盘1，然后将磁盘0和磁盘1组合成RAID0阵列。用户读写的数据会被平方到RAID0阵列中（例如图3中用户访问的H G F E DC B A数据，有一半数据A C E G由LUN0的磁盘0访问，而另一半数据B D F H由LUN1的磁盘1访问），数据被均分到两个磁盘上同时读写，因此读写速率成倍增加。
图4示出了磁盘阵列卡的架构示意图。如图4所示，由多个双磁臂HDD盘组成多个RAID0阵列，然后再由多个RAID0阵列构成RAID卡。
在一些实施例中，将多磁臂机械硬盘映射出的多个LUN分别作为独立的磁盘，以得到多个磁盘，并将多个磁盘组成磁盘阵列包括：将双磁臂机械硬盘映射出的两个逻辑单元分别作为独立的磁盘，以得到两个磁盘；使两个磁盘互为镜像组成RAID1阵列。
在一些实施例中，将多个多磁臂机械硬盘进行组合，以构成特定级别的磁盘阵列卡还包括：将多个RAID1阵列进行组合，并使用户访问数据平均划分至多个RAID1阵列，以形成RAID10级别的磁盘阵列卡。
图5示出了多块双磁臂HDD盘构成RAID10阵列的结构示意图。如图5所示，一块多磁臂HDD盘的LUN0和LUN1以互为镜像构成RAID1，然后多个RAID1阵列组成RAID10阵列。
在一些实施例中，将多个多磁臂机械硬盘进行组合，以构成特定级别的磁盘阵列卡还包括：分别将多个多磁臂机械硬盘的第n个磁盘进行组合，得到n个RAID5阵列；将n个RAID5阵列进行组合，并使用户访问数据平均划分至n个RAID5阵列，以形成RAID50级别的磁盘阵列卡。
本实施例中，n为大于等于2的整数。
在一些实施例中，方法还包括：每个RAID5阵列的每个条带包括若干数据分块以及通过若干数据分块进行异或运算求得的一个校验分块。
图6示出了多块双磁臂HDD盘构成RAID50阵列的结构示意图。如图6所示，A1、A2是数据分块，Ap是A1和A2异或运算求得的P校验分块，同理B1、B2、Bp也是一样。由图6可知，三块双磁头臂HDD盘，将每个HDD的LUN0做RAID5阵列，余下的LUN1做另一个RAID5阵列，两个RAID5阵列组成RAID50。
在一些实施例中，将多个多磁臂机械硬盘进行组合，以构成特定级别的磁盘阵列卡还包括：分别将多个多磁臂机械硬盘的第m个磁盘进行组合，得到m个RAID6阵列；将m个RAID6阵列进行组合，并使用户访问数据平均划分至m个RAID6阵列，以形成RAID60级别的磁盘阵列卡。
本实施例中，m为大于等于2的整数。
在一些实施例中，方法还包括：每个RAID6阵列的每个条带包括若干数据分块以及两个校验分块，其中一个校验分块通过若干数据分块进行异或运算求得，另一个校验分块通过若干数据分块进行伽罗华域算法求得。
图7示出了四块双磁臂HDD盘构成RAID60阵列的结构示意图。如图7所示，A1、A2是数据分块，Ap是A1和A2异或运算求得的P校验分块，Aq是A1和A2采用非常复杂的“伽罗华域”算法求得，同理B1、B2、Bp、 Bq也是一样。由图7可知，四块双磁头臂HDD盘，将每个HDD的LUN0做RAID6阵列，余下的LUN1做另一个RAID6阵列，两个RAID6阵列组成RAID60。
本发明实施例的第二个方面，还提供了一种磁盘阵列卡。图8示出的是本发明提供的磁盘阵列卡的实施例的示意图。如图8所示，一种磁盘阵列卡包括：固件层10；以及控制器20，控制器20包括：多磁盘模块201，配置用于将多磁臂机械硬盘映射出的多个逻辑单元分别作为独立的磁盘，以得到多个磁盘，并将多个磁盘组成磁盘阵列；多机械硬盘组合模块202，配置用于将多个多磁臂机械硬盘进行组合，以构成特定级别的磁盘阵列卡。
本发明实施例中的多磁臂机械硬盘包括现在已经有的双磁臂HDD（Hard DiskDrive，机械硬盘），也包括未来可能有的三磁臂、四磁臂等多磁臂的HDD。
图2示出了双磁臂机械硬盘的原理示意图。如图2所示，每个磁头臂负责一半盘片，拥有各自的通道和伺服系统，它们都经过硬盘的Cache缓存和各自的通道与主机通信，因此一个双磁头臂HDD盘会映射出2个LUN（Logic Unit Number，逻辑单元号，一般指逻辑单元号对应的设备）。本发明实施例提出在RAID卡（磁盘阵列卡）控制器中将2个LUN看做2块独立的硬盘，充分利用单盘2个LUN独立工作的特性，在RAID卡中组成更灵活的RAID（RedundantArrays of Independent Disks，独立冗余磁盘阵列）阵列。
本发明实施例的磁盘阵列卡，通过将多磁臂机械硬盘的单盘的多个LUN映射为多个独立的磁盘，充分利用映射出的多个独立磁盘的特性组合成多种RAID级别，由每种RAID级别构成的RAID卡可以适用于不同的应用场景，实现RAID卡更灵活的容量空间分配，大大提升了RAID卡的性能，有效提高了使用RAID卡的用户体验，并且降低了RAID卡的成本。
在一些实施例中，磁盘阵列卡还包括：监控系统，配置用于监控磁盘阵列卡中的异常事件。
在一些实施例中，固件层10包括驱动程序、磁盘阵列卡内核以及文件系统。
在一些实施例中，多磁盘模块201包括RAID0阵列模块，配置用于将多个磁盘按照预设分块大小进行分块，并使用户访问数据平均划分至多个磁盘，以形成RAID0阵列。
在一些实施例中，多机械硬盘组合模块202进一步配置用于将多个多磁臂机械硬盘组成多个RAID0阵列，以构成RAID0级别的磁盘阵列卡。
图4示出了磁盘阵列卡的架构示意图。如图4所示，RAID卡中固件层10包括驱动程序、RAID卡内核和文件系统等等，RAID卡中固件层10的驱动程序用于解析主机系统下发的命令，例如主机I/O（Input/Output，数据输入/输出）请求中的写数据命令和其他命令。文件系统是RAID卡用来临时存放用户数据的文件。system monitor（监控系统）监控RAID卡中的各种异常事件。每个双磁臂HDD盘都是一个RAID0，多个RAID0阵列构成RAID0阵列组，软件层面结合上驱动程序、RAID卡内核和文件系统等等构成RAID卡。由于每个双磁臂HDD盘都是一个RAID0，这样每个磁盘的读写速度是原来的2倍。因此使用本发明实施例的设计方案，在不增加硬件的情况下，RAID卡的存储性能能够提高一倍。
在一些实施例中，多磁盘模块201进一步配置用于将双磁臂机械硬盘映射出的两个逻辑单元分别作为独立的磁盘，以得到两个磁盘，并使两个磁盘互为镜像组成RAID1阵列。
在一些实施例中，机械硬盘组合模块进一步还配置用于将多个RAID1阵列进行组合，并使用户访问数据平均划分至多个RAID1阵列，以形成RAID10级别的磁盘阵列卡。
在一些实施例中，机械硬盘组合模块进一步还配置用于分别将多个多磁臂机械硬盘的第n个磁盘进行组合，得到n个RAID5阵列，并将n个RAID5阵列进行组合，并使用户访问数据平均划分至n个RAID5阵列，以形成RAID50级别的磁盘阵列卡。
在一些实施例中，机械硬盘组合模块进一步还配置用于分别将多个多磁臂机械硬盘的第m个磁盘进行组合，得到m个RAID6阵列，并将m个RAID6阵列进行组合，并使用户访问数据平均划分至m个RAID6阵列，以形成RAID60级别的磁盘阵列卡。
本发明实施例的第三个方面，还提供了一种计算机可读存储介质，图9示出了根据本发明实施例提供的实现灵活构成磁盘阵列卡的方法的计算机可读存储介质的示意图。如图9所示，计算机可读存储介质3存储有计算机程序指令31。该计算机程序指令31被处理器执行时实现如下步骤：
将多磁臂机械硬盘映射出的多个逻辑单元分别作为独立的磁盘，以得到多个磁盘，并将多个磁盘组成磁盘阵列；
将多个多磁臂机械硬盘进行组合，以构成特定级别的磁盘阵列卡。
在一些实施例中，将多个磁盘组成磁盘阵列包括：
将多个磁盘按照预设分块大小进行分块，并使用户访问数据平均划分至多个磁盘，以形成RAID0阵列。
在一些实施例中，将多个多磁臂机械硬盘进行组合，以构成特定级别的磁盘阵列卡包括：将多个多磁臂机械硬盘组成多个RAID0阵列，以构成RAID0级别的磁盘阵列卡。
在一些实施例中，将多磁臂机械硬盘映射出的多个逻辑单元分别作为独立的磁盘，以得到多个磁盘，并将多个磁盘组成磁盘阵列包括：将双磁臂机械硬盘映射出的两个逻辑单元分别作为独立的磁盘，以得到两个磁盘；使两个磁盘互为镜像组成RAID1阵列。
在一些实施例中，将多个多磁臂机械硬盘进行组合，以构成特定级别的磁盘阵列卡还包括：将多个RAID1阵列进行组合，并使用户访问数据平均划分至多个RAID1阵列，以形成RAID10级别的磁盘阵列卡。
在一些实施例中，将多个多磁臂机械硬盘进行组合，以构成特定级别的磁盘阵列卡还包括：分别将多个多磁臂机械硬盘的第n个磁盘进行组合，得到n个RAID5阵列；将n个RAID5阵列进行组合，并使用户访问数据平均划分至n个RAID5阵列，以形成RAID50级别的磁盘阵列卡。
在一些实施例中，步骤还包括：每个RAID5阵列的每个条带包括若干数据分块以及通过若干数据分块进行异或运算求得的一个校验分块。
在一些实施例中，将多个多磁臂机械硬盘进行组合，以构成特定级别的磁盘阵列卡还包括：分别将多个多磁臂机械硬盘的第m个磁盘进行组合，得到m个RAID6阵列；将m个RAID6阵列进行组合，并使用户访问数据平均划分至m个RAID6阵列，以形成RAID60级别的磁盘阵列卡。
在一些实施例中，步骤还包括：每个RAID6阵列的每个条带包括若干数据分块以及两个校验分块，其中一个校验分块通过若干数据分块进行异或运算求得，另一个校验分块通过若干数据分块进行伽罗华域算法求得。
本发明实施例的实现灵活构成磁盘阵列卡的方法的计算机可读存储介质，通过将多磁臂机械硬盘的单盘的多个逻辑单元映射为多个独立的磁盘，充分利用映射出的多个独立磁盘的特性组合成多种RAID级别，由每种RAID级别构成的RAID卡可以适用于不同的应用场景，实现RAID卡更灵活的容量空间分配，大大提升了RAID卡的性能，有效提高了使用RAID卡的用户体验，并且降低了RAID卡的成本。
本发明实施例的第四个方面，还提供了一种计算机设备，包括如图10所示的存储器402和处理器401，该存储器402中存储有计算机程序，该计算机程序被该处理器401执行时实现上述任意一项实施例的方法。
如图10所示，为本发明提供的执行灵活构成磁盘阵列卡的方法的计算机设备的一个实施例的硬件结构示意图。以如图10所示的计算机设备为例，在该计算机设备中包括一个处理器401以及一个存储器402，并还可以包括：输入装置403和输出装置404。处理器401、存储器402、输入装置403和输出装置404可以通过总线或者其他方式连接，图10中以通过总线连接为例。输入装置403可接收输入的数字或字符信息，以及产生与灵活构成磁盘阵列卡的系统的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置404可包括显示屏等显示设备。
存储器402作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的灵活构成磁盘阵列卡的方法对应的程序指令/模块。存储器402可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储灵活构成磁盘阵列卡的方法的使用所创建的数据等。此外，存储器402可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器402可选包括相对于处理器401远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至本地模块。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
处理器401通过运行存储在存储器402中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例的灵活构成磁盘阵列卡的方法。
最后需要说明的是，本文的计算机可读存储介质（例如，存储器）可以是易失性存储器或非易失性存储器，或者可以包括易失性存储器和非易失性存储器两者。作为例子而非限制性的，非易失性存储器可以包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦写可编程ROM（EEPROM）或快闪存储器。易失性存储器可以包括随机存取存储器（RAM），该RAM可以充当外部高速缓存存储器。作为例子而非限制性的，RAM 可以以多种形式获得，比如同步RAM（DRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据速率SDRAM（DDRSDRAM）、增强SDRAM（ESDRAM）、同步链路DRAM（SLDRAM）、以及直接Rambus RAM（DRRAM）。所公开的方面的存储设备意在包括但不限于这些和其它合适类型的存储器。
本领域技术人员还将明白的是，结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，已经就各种示意性组件、方块、模块、电路和步骤的功能对其进行了一般性的描述。这种功能是被实现为软件还是被实现为硬件取决于具体应用以及施加给整个系统的设计约束。本领域技术人员可以针对每种具体应用以各种方式来实现的功能，但是这种实现决定不应被解释为导致脱离本发明实施例公开的范围。
结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块和电路可以利用被设计成用于执行这里功能的下列部件来实现或执行：通用处理器、数字信号处理器（DSP）、专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合。通用处理器可以是微处理器，但是可替换地，处理器可以是任何传统处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合DSP和/或任何其它这种配置。
以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。
应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围（包括权利要求）被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。
Claims (20)
1.一种灵活构成磁盘阵列卡的方法，其特征在于，包括以下步骤：
将多磁臂机械硬盘映射出的多个逻辑单元分别作为独立的磁盘，以得到多个磁盘，并将所述多个磁盘组成磁盘阵列；
将多个所述多磁臂机械硬盘进行组合，以构成特定级别的磁盘阵列卡。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述多个磁盘组成磁盘阵列包括：
将所述多个磁盘按照预设分块大小进行分块，并使用户访问数据平均划分至所述多个磁盘，以形成RAID0阵列。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将多个所述多磁臂机械硬盘进行组合，以构成特定级别的磁盘阵列卡包括：
将多个所述多磁臂机械硬盘组成多个RAID0阵列，以构成RAID0级别的磁盘阵列卡。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将多磁臂机械硬盘映射出的多个逻辑单元分别作为独立的磁盘，以得到多个磁盘，并将所述多个磁盘组成磁盘阵列包括：
将双磁臂机械硬盘映射出的两个逻辑单元分别作为独立的磁盘，以得到两个磁盘；
使所述两个磁盘互为镜像组成RAID1阵列。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将多个所述多磁臂机械硬盘进行组合，以构成特定级别的磁盘阵列卡还包括：
将多个所述RAID1阵列进行组合，并使用户访问数据平均划分至多个所述RAID1阵列，以形成RAID10级别的磁盘阵列卡。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将多个所述多磁臂机械硬盘进行组合，以构成特定级别的磁盘阵列卡还包括：
分别将多个所述多磁臂机械硬盘的第n个磁盘进行组合，得到n个RAID5阵列；
将所述n个RAID5阵列进行组合，并使用户访问数据平均划分至所述n个RAID5阵列，以形成RAID50级别的磁盘阵列卡。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：
每个所述RAID5阵列的每个条带包括若干数据分块以及通过所述若干数据分块进行异或运算求得的一个校验分块。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将多个所述多磁臂机械硬盘进行组合，以构成特定级别的磁盘阵列卡还包括：
分别将多个所述多磁臂机械硬盘的第m个磁盘进行组合，得到m个RAID6阵列；
将所述m个RAID6阵列进行组合，并使用户访问数据平均划分至所述m个RAID6阵列，以形成RAID60级别的磁盘阵列卡。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：
每个所述RAID6阵列的每个条带包括若干数据分块以及两个校验分块，其中一个校验分块通过所述若干数据分块进行异或运算求得，另一个校验分块通过所述若干数据分块进行伽罗华域算法求得。
10.一种磁盘阵列卡，其特征在于，包括：
固件层；以及
控制器，所述控制器包括：
多磁盘模块，配置用于将多磁臂机械硬盘映射出的多个逻辑单元分别作为独立的磁盘，以得到多个磁盘，并将所述多个磁盘组成磁盘阵列；
多机械硬盘组合模块，配置用于将多个所述多磁臂机械硬盘进行组合，以构成特定级别的磁盘阵列卡。
11.根据权利要求10所述的磁盘阵列卡，其特征在于，所述多磁盘模块包括RAID0阵列模块，配置用于将所述多个磁盘按照预设分块大小进行分块，并使用户访问数据平均划分至所述多个磁盘，以形成RAID0阵列。
12.根据权利要求11所述的磁盘阵列卡，其特征在于，所述多机械硬盘组合模块进一步配置用于将多个所述多磁臂机械硬盘组成多个RAID0阵列，以构成RAID0级别的磁盘阵列卡。
13.根据权利要求10所述的磁盘阵列卡，其特征在于，所述多磁盘模块进一步配置用于将双磁臂机械硬盘映射出的两个逻辑单元分别作为独立的磁盘，以得到两个磁盘，并使所述两个磁盘互为镜像组成RAID1阵列。
14.根据权利要求13所述的磁盘阵列卡，其特征在于，所述机械硬盘组合模块进一步还配置用于将多个所述RAID1阵列进行组合，并使用户访问数据平均划分至多个所述RAID1阵列，以形成RAID10级别的磁盘阵列卡。
15.根据权利要求10所述的磁盘阵列卡，其特征在于，所述机械硬盘组合模块进一步还配置用于分别将多个所述多磁臂机械硬盘的第n个磁盘进行组合，得到n个RAID5阵列，并将所述n个RAID5阵列进行组合，并使用户访问数据平均划分至所述n个RAID5阵列，以形成RAID50级别的磁盘阵列卡。
16.根据权利要求10所述的磁盘阵列卡，其特征在于，所述机械硬盘组合模块进一步还配置用于分别将多个所述多磁臂机械硬盘的第m个磁盘进行组合，得到m个RAID6阵列，并将所述m个RAID6阵列进行组合，并使用户访问数据平均划分至所述m个RAID6阵列，以形成RAID60级别的磁盘阵列卡。
17.根据权利要求10所述的磁盘阵列卡，其特征在于，还包括：
监控系统，配置用于监控所述磁盘阵列卡中的异常事件。
18.根据权利要求10所述的磁盘阵列卡，其特征在于，所述固件层包括驱动程序、磁盘阵列卡内核以及文件系统。
19.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现如权利要求1-9任意一项所述的方法。
20.一种计算机设备，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时执行如权利要求1-9任意一项所述的方法。
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