TW201301020A - 磁碟陣列之偵測及資料轉移方法及其系統 - Google Patents

磁碟陣列之偵測及資料轉移方法及其系統 Download PDF

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Abstract

一種磁碟陣列之偵測及資料轉移系統，包括一偵測單元以及一處理單元。偵測單元偵測一磁碟陣列之複數個儲存單元的資料讀寫狀態，並對應產生一偵測訊號。處理單元接收偵測單元之偵測訊號，並根據偵測訊號判斷資料讀寫狀態。當至少一儲存單元之資料讀寫狀態為異常時，處理單元發出一控制訊號，令磁碟陣列中斷執行邏輯儲存模式，並令資料讀寫狀態為異常的儲存單元之資料轉移至另一儲存單元。

Description

磁碟陣列之偵測及資料轉移方法及其系統
本發明係有關於一種磁碟陣列之偵測及資料轉移方法及其系統，特別是一種用於轉移發生異常之硬碟的資料的磁碟陣列之偵測及資料轉移方法及其系統。
一般伺服器通常具有一個或多個硬碟用來存取資料，其中硬碟的讀取速度與電腦的處理速度息息相關。目前的硬碟種類有傳統硬碟(Hard Disk Drive，HDD)與固態硬碟(Solid State，Disk SSD)兩種。其中，固態硬碟是利用揮發性記憶體或非揮發性記憶體為基材，藉此提高資料的讀寫速度，雖然固態硬碟的速度高於傳統硬碟的資料讀取速度，但固態硬碟有無法長久的保存資料的問題，因此無論是固態硬碟或傳統硬碟仍各有優點。伺服器的主要目的在保存資料，因此固態硬碟無法長久保存資料的問題，使得伺服器仍較常使用傳統硬碟作為主要的儲存資料的裝置。
如上所述，硬碟的資料讀取速度與電腦的處理速度是息息相關，尤其是伺服器必須具有較佳的處理速度以及較佳的資料讀取速度，以便因應多個使用者連線儲存或提取資料。為了使傳統硬碟能夠達到較佳的資料讀取速度，因此普遍採用的手段是透過一種磁碟陣列方式以滿足所需。磁碟陣列又稱為獨立磁碟冗餘陣列(Redundant Array of Independent Disks，RAID)，磁碟陣列的模式常用的五種模式分別是RAID 0、RAID 1、RAID 2、RAID 3及RAID 5，根據使用需求也有其他不同的磁碟陣列模式，例如：RAID 6及RAID 7等。雖然前述的磁碟陣列的模式並不相同，但基本上都是將二個以上的硬碟組成一整個磁碟陣列來使用，藉此獲得較佳的讀取速度以及資料備援的效能。
雖然通過二個以上的硬碟組成一整個磁碟陣列得以發揮出電腦或伺服器的處理速度，然而若其中一個硬碟發生故障時，硬碟所保存的資料有可能已經造成毀損，尤其是將一資料分割為多份並分別保存在多個硬碟的磁碟陣列模式，例如：RAID 3等，由於資料為分別在不同的硬碟中，因此當資料的一部份毀損時，則導致資料無法復原或完全遺失。
因此如何解決當磁碟陣列模式中硬碟發生異常時，能夠避免資料的毀損或遺失，乃是所屬技術領域之廠商所欲解決的問題。
鑒於以上的問題，本發明在於提供一種磁碟陣列之偵測及資料轉移方法及其系統，藉以解決習用磁碟陣列模式之硬碟發生異常時，造成資料毀損或遺失而無法回復的問題。
本發明揭露一種磁碟陣列之偵測及資料轉移方法，包括以下步驟：令磁碟陣列常態執行邏輯儲存模式。以偵測單元偵測磁碟陣列之儲存單元的資料讀寫狀態，偵測單元依據資料讀寫狀態分別產生偵測訊號並傳送至處理單元。以處理單元依據偵測訊號判斷資料讀寫狀態。判斷至少一偵測訊號的資料讀寫狀態為異常時，處理單元發出控制訊號，令磁碟陣列中斷執行邏輯儲存模式，並轉移資料讀寫狀態為異常的儲存單元之資料至另一儲存單元。
本發明揭露一種磁碟陣列之偵測及資料轉移系統，用於偵測一磁碟陣列，磁碟陣列包含複數個儲存單元，磁碟陣列係常態執行一邏輯儲存模式。
磁碟陣列之偵測及資料轉移系統包括一偵測單元及一處理單元。其中，偵測單元係電性連接於儲存單元，且偵測單元偵測儲存單元之資料讀寫狀態，並根據資料讀寫狀態對應產生一偵測訊號。處理單元係電性連接於偵測單元，且處理單元接收偵測單元之偵測訊號，並根據偵測訊號判斷資料讀寫狀態。當至少一儲存單元之資料讀寫狀態為異常時，處理單元發出一控制訊號，令磁碟陣列中斷執行邏輯儲存模式，並令資料讀寫狀態為異常的儲存單元的資料轉移至另一儲存單元。
本發明之磁碟陣列之偵測及資料轉移方法及其系統，可在磁碟陣列的儲存單元發生異常時，立即轉移儲存單元中所儲存的資料，進而避免因為儲存單元的異常或損壞導致資料的毀損或消失的情況。
有關本發明的特徵、實作與功效，茲配合圖式作最佳實施例詳細說明如下。
請參照第1A圖所示，係為本發明之第一實施例的系統示意圖。本發明所揭露之磁碟陣列之偵測及資料轉移系統1000，用於偵測一磁碟陣列2000，磁碟陣列2000包含複數個儲存單元100。為了方便說明本發明的技術內容，在第一實施例中將儲存單元100分別以第一儲存單元110、第二儲存單元120及第三儲存單元130作一說明，但並非用以限制本發明的實施方式，亦非用以限制本發明之儲存單元100的數量。其中儲存單元100係可為硬碟之邏輯磁區或硬碟本身，且第一儲存單元110與第二儲存單元120可為固態硬碟(SSD,Solid State Drive)，第三儲存單元130可為一般硬碟(HDD,hard disk drive)，在本發明中並不對此設限。磁碟陣列2000係常態執行一邏輯儲存模式，邏輯儲存模式係可為任一種磁碟陣列(RAID)，如RAID 0、RAID 1或RAID 3等，在本發明中並不對此設限。
本發明第一實施例之磁碟陣列之偵測及資料轉移系統1000，包括有一偵測單元200及一處理單元300。其中，偵測單元200係電性連接於儲存單元110，且偵測單元200偵測儲存單元100之一資料讀寫狀態，並根據資料讀寫狀態對應產生一偵測訊號。其中資料讀寫狀態係根據儲存單元100的一資料讀寫速度、一資料傳遞速度、一電壓變化值或是寫入儲存單元100之一資料完整性，只要符合本發明的功能效果，也可以為用以判斷儲存單元100的運作狀態是否異常的任一種資訊狀態，在本發明中並不對此設限。
本發明所揭露之偵測單元200與處理單元300係為一積體電路，且此積體電路可以為南橋晶片或北橋晶片。處理單元300係電性連接於偵測單元200，且處理單元300接收偵測單元200之偵測訊號，並根據偵測訊號判斷儲存單元100的資料讀寫狀態。
請參照第1B圖所示，係為本發明之判斷資料讀寫狀態的步驟流程圖。本發明所揭露之磁碟陣列之偵測及資料轉移系統1000，其中磁碟陣列之偵測及資料轉移方法，包括以下步驟：令磁碟陣列2000常態執行邏輯儲存模式(步驟510)。以偵測單元200偵測磁碟陣列2000之儲存單元100的資料讀寫狀態，偵測單元200依據資料讀寫狀態分別產生偵測訊號並傳送至處理單元300(步驟520)。以處理單元300依據偵測訊號判斷資料讀寫狀態(步驟530)。當至少一偵測訊號的資料讀寫狀態為異常時，處理單元300發出控制訊號，令磁碟陣列2000中斷執行邏輯儲存模式，並轉移資料讀寫狀態為異常的儲存單元100之資料至另一儲存單元100(步驟540)。
請繼續再配合參照第1A圖。舉例而言，在磁碟陣列2000常態執行邏輯儲存模式下，以偵測單元200偵測磁碟陣列2000之儲存單元100的資料讀寫狀態，並依據資料讀寫狀態分別產生偵測訊號並傳送至處理單元300，當處理單元300判斷儲存單元100之第一儲存單元110之資料讀寫狀態為異常時，處理單元300發出控制訊號至磁碟陣列2000，令磁碟陣列2000中斷執行邏輯儲存模式，並令資料讀寫狀態為異常的第一儲存單元110的資料轉移至第二儲存單元120。同理而言，如為第二儲存單元120之資料讀取狀態異常時，處理單元300發出控制訊號至磁碟陣列2000，令磁碟陣列2000中斷執行邏輯儲存模式，並令資料讀寫狀態為異常的第二儲存單元120的資料轉移至第一儲存單元110。
上述的資料轉移方法並非限定在第一儲存單元110與第二儲存單元120之間，也可進一步包含第三儲存單元130，當資料讀寫狀態為異常的第一儲存單元110的資料欲轉移至第二儲存單元120時，如第二儲存單元120用以儲存第一處理單元110之資料的儲存容量不足時，則取消儲存於第二處理單元120，改為儲存於第三處理單元130。
換句話說，無論是任一儲存單元100之資料讀寫狀態發生異常，可以儲存在第一儲存單元110、第二儲存單元120或第三儲存單元130，當然也可儲存在其他未發生異常的儲存單元100中，本發明並不對此限定。其中儲存單元100所包含的數量，在本發明中並不對此限定。
在上述步驟520中更包括下列步驟：以一間隔時間方式設定偵測單元200偵測磁碟陣列2000之儲存單元100的資料讀寫狀態。在上述步驟中，所述之間隔時間方式可以為一毫秒、百分之一毫秒或千分之一毫秒，亦可以為任何一間隔時間。也就是說只要能夠透過間隔時間方式設定偵測單元200偵測磁碟陣列2000的資料讀寫狀態，皆屬本發明的實施方式，在本發明中並不對此限定。
請參照第2A圖所示，係為本發明之第一實施例的另一系統示意圖。本發明之第一實施例更包括有一警示單元400，警示單元400電性連接於處理單元300。請參照第2B圖所示，係本發明之偵測儲存單元的儲存容量的步驟流程圖，並同時配合參照第2A圖。本發明揭露一種磁碟陣列之偵測及資料轉移方法，其中更進一步包括以下步驟：以偵測單元200偵測另一儲存單元100之一儲存容量(步驟560)。當偵測單元200偵測到儲存單元100之儲存容量小於資料所需之儲存容量時，處理單元300發出警告訊號至警示單元400，令警示單元400發出警示通知(步驟570)。
上述步驟560至步驟570中，所述之儲存單元100可以為第一儲存單元110、第二儲存單元120或第三儲存單元130，在本發明中並不對此限定。上述之警示單元400可以為警示燈或顯示螢幕等具有警告功能的裝置；或者是，警示單元400可以為一揚聲器，但並不以本實施例所揭露的態樣為限。
請參照第3A圖所示，係為本發明之第二實施例的系統示意圖。在本發明中更進一步可包括有一控制單元500，控制單元500電性連接處理單元300及磁碟陣列2000。控制單元500接收處理單元300之控制信號，使控制單元500發出一指令控制資料讀寫狀態為異常的儲存單元100之資料轉移至另一儲存單元100。其中，在上述步驟540中更包括下列步驟：處理單元300發出控制訊號至控制單元500，藉由控制單元500令磁碟陣列中斷執行邏輯儲存模式，並轉移資料讀寫狀態為異常的儲存單元之資料至另一儲存單元。
舉例而言，當第一儲存單元110之資料讀寫狀態為異常時，處理單元300發出控制訊號至控制單元500。控制單元500接收到處理單元300之控制訊號，即發出一指令使磁碟陣列2000中斷執行邏輯儲存模式，並令資料讀寫狀態為異常的第一儲存單元110的資料轉移至第二儲存單元120。
同理而言，如為第二儲存單元120之資料讀取狀態異常時，處理單元300發出控制訊號至控制單元500，控制單元500接收控制訊號後發出一指令，令磁碟陣列2000中斷執行邏輯儲存模式，並令資料讀寫狀態為異常的第二儲存單元120的資料轉移至第一儲存單元110。上述的資料轉移方法並非限定在第一儲存單元110與第二儲存單元120之間，也可進一步包含第三儲存單元130，無論是任一儲存單元100之資料讀寫狀態發生異常，可以儲存在第一儲存單元110、第二儲存單元120或第三儲存單元130，當然也可儲存在其他未發生異常的儲存單元100中，本發明並不對此限定。
請參照第3B圖所示，係為本發明之第二實施例的系統示意圖。本發明之第二實施例更包括有一警示單元400，警示單元400電性連接於處理單元300，當儲存單元100之儲存容量小於資料之儲存容量時，處理單元300發出警示訊號至警示單元400，令警示單元400發出警示通知。前述之該等儲存單元100可以為第一儲存單元110、第二儲存單元120或第三儲存單元130，在本發明中並不對此限定。上述之警示單元400可以為警示燈或顯示螢幕等具有警告功能的裝置；或者是，警示單元400可以為一揚聲器，但並不以本實施例所揭露的態樣為限。
雖然本發明之實施例揭露如上所述，然並非用以限定本發明，任何熟習相關技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，舉凡依本發明申請範圍所述之形狀、構造、特徵及數量當可做些許之變更，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。
1000．．．偵測及資料轉移系統
2000．．．磁碟陣列
100．．．儲存單元
110．．．第一儲存單元
120．．．第二儲存單元
130．．．第三儲存單元
200．．．偵測單元
300．．．處理單元
400．．．警示單元
500．．．控制單元
步驟510　令磁碟陣列常態執行邏輯儲存模式
步驟520　以偵測單元偵測磁碟陣列之儲存單元的資料讀寫狀態，偵測單元依據資料讀寫狀態分別產生偵測訊號並傳送至處理單元
步驟530　以處理單元依據偵測訊號判斷資料讀寫狀態
步驟540　當至少一偵測訊號的資料讀寫狀態為異常時，處理單元發出控制訊號，令磁碟陣列中斷執行邏輯儲存模式，並轉移資料讀寫狀態為異常的儲存單元之資料至另一儲存單元
步驟560　以偵測單元偵測另一儲存單元之一儲存容量
步驟570　當偵測單元偵測到儲存單元之儲存容量小於資料所需之儲存容量時，處理單元發出警告訊號至警示單元，令警示單元發出警示通知
第1A圖為本發明之第一實施例的系統示意圖。
第1B圖為本發明之步驟流程圖。
第2A圖為本發明之第一實施例的另一系統示意圖。
第2B圖為本發明之偵測儲存單元之儲存容量的步驟流程圖。
第3A圖為本發明之第二實施例的系統示意圖。
第3B圖為本發明之第二實施例的另一系統示意圖。
1000．．．偵測及資料轉移系統
2000．．．磁碟陣列
100．．．儲存單元
110．．．第一儲存單元
120．．．第二儲存單元
130．．．第三儲存單元
200．．．偵測單元
300．．．處理單元

Claims (12)

  1. 一種磁碟陣列之偵測及資料轉移方法，包括以下步驟：該磁碟陣列常態執行一邏輯儲存模式；以一偵測單元偵測該磁碟陣列之複數個儲存單元的一資料讀寫狀態；該偵測單元依據該等資料讀寫狀態分別產生一偵測訊號並傳送至一處理單元；該處理單元依據該等偵測訊號判斷該等資料讀寫狀態；以及該處理單元判斷至少一該偵測訊號的該資料讀寫狀態為異常時，該處理單元發出一控制訊號，令該磁碟陣列中斷執行該邏輯儲存模式，並轉移該資料讀寫狀態為異常的儲存單元之該資料至另一正常之該儲存單元。
  2. 如請求項第1項所述之磁碟陣列之偵測及資料轉移方法，其中於偵測該磁碟陣列之該等儲存單元的該資料讀寫狀態之步驟更包括：以一間隔時間方式設定該偵測單元偵測該磁碟陣列之該等儲存單元的該資料讀寫狀態。
  3. 如請求項第1項所述之磁碟陣列之偵測及資料轉移方法，其中判斷該等資料讀寫狀態是否異常之步驟係依據該等儲存單元的一資料讀寫速度、一資料傳遞速度、一電壓變化值或是寫入該等儲存單元之一資料完整性。
  4. 如請求項第1項所述之磁碟陣列之偵測及資料轉移方法，其中更進一步包括以下步驟：以該偵測單元偵測該另一儲存單元之一儲存容量；以及當該偵測單元偵測到該儲存容量小於該資料之容量時，該處理單元發出一警告訊號至一警示單元，令該警示單元發出一警示通知。
  5. 如請求項第1項所述之磁碟陣列之偵測及資料轉移方法，其中該處理單元發出該控制訊號之步驟更包括：該處理單元發出該控制訊號至一控制單元，藉由該控制單元令該磁碟陣列中斷執行該邏輯儲存模式，並轉移該資料讀寫狀態為異常的儲存單元之該資料至另一該儲存單元。
  6. 一種磁碟陣列之偵測及資料轉移系統，用於偵測一磁碟陣列，該磁碟陣列包含複數個儲存單元，該磁碟陣列係常態執行一邏輯儲存模式，該偵測及資料轉移系統包括：一偵測單元，電性連接於該等儲存單元，該偵測單元偵測該等儲存單元之一資料讀寫狀態，並根據該等資料讀寫狀態對應產生一偵測訊號；以及一處理單元，電性連接於該偵測單元，該處理單元接收該偵測單元之該偵測訊號，並根據該等偵測訊號判斷該等資料讀寫狀態；其中，當至少一該等儲存單元之該資料讀寫狀態為異常時，該處理單元發出一控制訊號，令該磁碟陣列中斷執行該邏輯儲存模式，並令該資料讀寫狀態為異常的該儲存單元之一資料轉移至另一該儲存單元。
  7. 如請求項第6項所述之磁碟陣列之偵測及資料轉移系統，其中該偵測單元係為一電子電路或一積體電路。
  8. 如請求項第6項所述之磁碟陣列之偵測及資料轉移系統，其中更包括一警示單元，電性連接於該處理單元，當該儲存單元之儲存容量小於該資料時，該處理單元發出一警示訊號至該警示單元，令該警示單元發出一警示通知。
  9. 如請求項第6項所述之磁碟陣列之偵測及資料轉移系統，其中更包括有一控制單元，電性連接該處理單元及該磁碟陣列，該控制單元接收該處理單元之該控制信號，該控制單元令該資料讀寫狀態為異常的儲存單元之該資料轉移至另一該儲存單元。
  10. 如請求項第9項所述之磁碟陣列之偵測及資料轉移系統，其中該控制單元為一積體電路。
  11. 如請求項第6項所述之磁碟陣列之偵測及資料轉移系統，其中該處理單元係為一南橋晶片或一北橋晶片。
  12. 如請求項第6項所述之磁碟陣列之偵測及資料轉移系統，其中該等資料讀寫狀態係為該等儲存單元的一資料讀寫速度、一資料傳遞速度、一電壓變化值或是寫入該等儲存單元之一資料完整性。
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