[发明专利]磁盘冗余阵列的维护方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种磁盘冗余阵列的维护方法和装置。

背景技术

存储系统中，通常使用多个廉价磁盘来组成RAID(Redundant Arrays ofInexpensive Disks，廉价磁盘冗余阵列)。磁盘阵列有多种类型，有的类型只是简单的为了增加容量，有的类型则提供了数据冗余来保障用户数据安全。以下介绍几种常用阵列类型的数据分布图及数据保护原理：

(1)RAID0：如图1A所示，由两个或两个以上磁盘创建，没有数据冗余保护，任意一个磁盘损坏将会丢失数据。

(2)RAID1：如图1B所示，只能由两个磁盘创建，同一份数据复制为二份存放，有一重数据冗余保护，支持任意一个磁盘损坏而不丢失数据。

(3)RAID5：如图1C所示，由三个或三个以上磁盘创建，有一重数据冗余保护，支持任意一个磁盘损坏而不丢失数据。每个条带上的数据块Pi存放的是每个条带上的所有数据块Di进行异或运算的结果。注意RAID5不是直接复制数据存放，而是计算所有数据的异或值存放，磁盘空间有效利用率高于RAID1。任意一块数据Di损坏都可以通过条带上的其他数据计算恢复。

(4)RAID6：如图1D所示，由四个或四个以上磁盘创建，有两重数据冗余保护，支持任意两个磁盘损坏而不丢失数据。每个条带上的数据块Pi同RAID5一样，存放的是这个条带所有数据块Di进行异或运算的结果；数据块Qi存放的是所有数据块Di进行伽罗瓦域转换的异或运算结果。单个条带上的任意两块数据Di，Di’损坏都可以通过条带上的其他数据计算恢复。

(5)RAID10：如图1E所示，由四个或四个以上的偶数个磁盘创建，有一重数据冗余保护，任意一个磁盘损坏不会丢失数据，最多可以支持阵列一半磁盘损坏而不丢失数据，多个磁盘损坏丢不丢失数据视损坏磁盘的位置而定。数据保护原理类似于RAID1，也是多复制一份数据存放。

以上介绍的各种阵列类型中，带数据冗余保护的阵列包括RAID1、RAID5、RAID6、RAID10。具体的，对于数据的冗余保护是根据同步或重建的功能实现的。

同步功能又称为一致性检查，指对冗余阵列中的多份数据进行一致性检查。分为创建阵列时候的初始化同步和阵列运行中的定时同步。初始化同步用来保证阵列创建后阵列数据初始化到一致状态；定时同步用来周期性检测冗余阵列中的多份数据的一致性，定时检查如果检查到多份数据不一致，可以选择向用户告警，也可以根据一定策略选择用一份数据覆盖其他不同的数据。同步功能的一示意图见图2A，以RAID1为例，对两份存放的数据进行一致性检查。

重建功能，当冗余阵列中有一个磁盘损坏导致阵列的冗余度将会降低时，用户可以选择使用新的空白磁盘加入阵列，并通过重建功能从其他正常的磁盘恢复一份完整的数据存放到空白磁盘中。重建完成后，阵列的冗余度将会增加。重建功能的一示意图见图2B，以RAID1为例，将磁盘0中的数据重建到新磁盘1上。

现有技术中，处于从降低设计复杂度、简化软件实现、增加代码重用、及主要为支持单个磁盘损坏的冗余阵列设计等方面考虑，设计结果为所有冗余阵列类型中同步和重建功能都不能同时进行。而对于支持多个磁盘损坏的冗余阵列类型中，如RAID6、RAID10，同步和重建功能可以同时出现，并且同步和重建同时进行的方案更优。而现有技术中对同步和重建不能同时出现的限制对于支持多个磁盘损坏的阵列类型如RAID6、RAID10并不合理。

发明内容

本发明提供一种磁盘冗余阵列的维护方法和装置，用于在磁盘阵列的维护过程中，同时实现同步与重建功能，提高磁盘阵列的维护效率。

为达到上述目的，本发明提供一种磁盘冗余阵列的维护方法，包括以下步骤：

磁盘冗余阵列启动同步进程进行一致性检查，若期间检测到一磁盘损坏；

继续所述同步进程，同时创建一个新的进程对所述损坏的磁盘进行重建；其中所述同步的进程与重建的进程是相互独立的两个进程。

其中，所述磁盘冗余阵列具体为：支持多个磁盘损坏的磁盘冗余阵列。

其中，所述同步以及重建进行的过程中，对所述同步、和/或重建的进程进行记录。

其中，所述同时对所述损坏的磁盘进行重建后，还包括：

在中断发生并重启后，读取所述同步、和/或重建的进程进行记录，并继续所述同步、和/或重建的进程。

本发明还提供一种磁盘冗余阵列的维护装置，包括：