[发明专利]在存在全局热备用磁盘的情况下用于故障驱动器的优化重建和向回复制的方法

权利要求书

1.一种数据存储系统，所述系统包括：     一外部装置，其需要大容量存储器；     一n磁盘廉价磁盘冗余阵列RAID； 

一全局热备用磁盘；以及

互连，其连接所述外部装置、所述RAID、以及所述全局热备用磁盘，

其中，所述n磁盘RAID的物理存储空间被分成m个逻辑卷，

其中，包括有所述m个逻辑卷中的每个逻辑卷的数据被分配成跨越所述n个磁盘的多个独立段，

其中所述n个磁盘中的每个磁盘在故障时可被替换，

其中，来自所述外部装置的一输入或输出I/O请求存取或更改所述n磁盘RAID的一个或多个逻辑卷，及

其中，位于故障磁盘上的所述存取或更改的逻辑卷的段被重建，

如果用于所述故障磁盘的一替换磁盘还没有被插入所述RAID，则所述重建的目的地是所述全局热备用磁盘，对于所述重建的逻辑卷段，所述全局热备用磁盘作为所述n磁盘RAID中的一组成磁盘运行直到所述故障磁盘被替换，

如果一替换磁盘已经被插入所述RAID，则在替换故障磁盘时还没有开始重建的卷被直接重建至所述替换磁盘，且在重建所有卷段之后，被重建至全局热备用磁盘的卷段被复制回所述替换磁盘。

2.根据权利要求1所述的数据存储系统，其中，所述n个磁盘之一出现故障。

3.根据权利要求1所述的数据存储系统，其中，通过使用来自所述n磁盘RAID中剩余的n-1个可运行磁盘的存在的数据块和奇偶校验块，发生所述重建。

4.一种用于重建在n磁盘廉价磁盘冗余阵列RAID中的故障磁盘的内容的方法，所述方法包括：

检测到一n磁盘RAID的n个磁盘中的一个磁盘的故障；

接收一个或多个来自一外部装置的输入信号，其中，所述输入信号是一存取或更改位于一个或多个逻辑卷中的数据的请求；

转换所有卷至一退化状态，其中，当一个或多个所述逻辑卷的内容被存取或更改时，发生所述逻辑卷从一优化状态至一退化状态的转换；

重建所述故障磁盘的退化状态的卷段至一全局热备用磁盘或用于所述故障磁盘的一替换磁盘；

替换所述n磁盘RAID中的所述故障磁盘；

将重建在所述全局热备用磁盘上的所述卷段复制回所述替换磁盘；

其中，如果所述故障磁盘还没有被替换，则所述重建的退化状态卷段的目的地是所述全局热备用，对于所述重建的退化状态逻辑卷段，如果所述故障磁盘还没有被替换，则所述全局热备用磁盘作为所述n磁盘RAID中的一组成磁盘运行，所述重建的退化状态逻辑卷段被复制到重新连接的磁盘，

其中，如果所述故障磁盘已经被替换，则在替换故障磁盘时还没有开始重建的卷被直接重建至所述替换磁盘，且在重建所有卷段之后，被重建至全局热备用磁盘的卷段被复制回所述替换磁盘。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，通过使用来自所述n磁盘RAID中剩余的n-1个可运行磁盘的存在的数据块和奇偶校验块，发生所述重建。

6.一种用于重建在n磁盘廉价磁盘冗余阵列RAID中的故障磁盘的内容的系统，该系统包括：

一装置，其检测到一n磁盘RAID的n个磁盘中的一个故障磁盘的断开；

一装置，其接收来自一外部装置的输入信号，其中，所述输入信号是一存取或更改位于一个或多个逻辑卷中的数据的请求；

一装置，其将一个或多个逻辑卷从一优化状态转换为一退化状态，其中，当一个或多个所述逻辑卷的内容被存取或更改时，发生所述逻辑卷从一优化状态至一退化状态的转换；

一装置，其在全局热备用磁盘上重建所述断开磁盘的退化状态的卷段；

一装置，其重新连接所述断开磁盘；

一装置，其将重建在所述全局热备用磁盘上的所述卷段复制回所述n磁盘RAID中的所述重新连接的磁盘，其中，如果所述故障磁盘还没有被替换，则所述重建的退化状态卷段的目的地是所述全局热备用，对于所述重建的退化状态逻辑卷段，如果所述故障磁盘还没有被替换，则所述全局热备用磁盘作为所述n磁盘RAID中的一组成磁盘运行，所述重建的退化状态逻辑卷段被复制到所述重新连接的磁盘，其中，如果所述故障磁盘已经被替换，则在替换故障磁盘时还没有开始重建的卷被直接重建至所述替换磁盘，且在重建所有卷段之后，被重建至全局热备用磁盘的卷段被复制回所述替换磁盘。

7.根据权利要求6所述的系统，其中，通过使用来自所述n磁盘RAID中剩余的n-1个可运行磁盘的存在的数据块和奇偶校验块，发生所述重建。