[发明专利]驱动器失效之后用于驱动器恢复的系统和方法

说明书

本申请是申请号为200510055751.4，申请日为2005年3月21日，发明名称为“驱动器失效之后用于驱动器恢复的系统和方法”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明通常涉及数据存储系统的领域，具体而言，涉及通过启用的写缓存重建驱动器的系统和方法。

背景技术

由于信息的使用和价值持续增加，个人和企业都在寻找处理和存储信息的其它方式。一种用户可用的选择是信息处理系统。信息处理系统通常为了商业、个人或其它目的而处理、编译、存储和/或传送信息或数据，由此允许用户利用信息的价值。由于技术和信息处理的需要和要求在不同的用户或应用之间变化，所以信息处理系统也可根据处理什么信息，如何处理信息，处理、存储或传送多少信息，以及如何快速有效地处理、存储或传送信息而改变。信息处理系统中的变化对于信息处理系统可以是一般的，或专为具体用户配置的，具体用户例如财务事项处理、航班预定、企业数据存储或全球通信。此外，信息处理系统可以包括各种硬件和软件部件，这些部件可被配置用于处理、存储和传送信息，信息处理系统可以包括一个或多个计算机系统、数据存储系统和网络系统，例如计算机、个人计算机工作站、便携式计算机、计算机服务器、打印服务器、网络路由器、网络集线器、网络交换机、储存区域网络磁盘阵列、独立磁盘冗余阵列(Redundant ArrayofInexpensive Drivers，简称RAID)系统和无线电通信交换机。

信息处理系统通常包括一个或多个分组成驱动器阵列的驱动器。许多驱动器包括能被选择性地启用或禁止的相关的写缓存。关于包括启用的写缓存的驱动器，有时候在驱动器通知驱动器控制器写入成功时与数据被写入驱动器的存储介质时之间存在延迟。具有启用的写缓存的驱动器经常在驱动器的写缓存中引导或存储写入数据。一旦写入数据被成功地传送到缓存，驱动器将向驱动器控制器发出通知，说明已经成功地执行了写入命令。即使写指令的数据没有被写入永久的和非易失性的驱动器介质，也从驱动器向驱动器控制器发出通知。在写缓存中替换写指令的数据允许写控制器的控制电路优化信息写入驱动器介质中的顺序。

但是在写指令已经成功地写入驱动器的缓存而没有成功地写入驱动器的非易失性介质的情况下，这种技术是有问题的。在此情况下，驱动器已经通知驱动器控制器该写指令是成功的。如果在此情况下驱动器失效(例如，驱动器掉电或重启或写缓存被破坏)，存储在写缓存中的数据可能丢失并且不会写入磁盘。但是由于驱动器的控制电路已经指出执行了写指令，所以驱动器控制器不会意识到数据的丢失。驱动器控制器和驱动器没有同步，导致没有写入磁盘的写缓存中的数据丢失。为了避免失效事件发生，经常禁止RAID系统中的驱动器的写缓存。当驱动器的写缓存被禁止时，驱动器不能临时地将写入数据存储到缓存，由此迫使驱动器将数据直接写入驱动器的非易失性存储介质。在这种情况下，直到驱动器已经将写入数据写入其非易失性存储介质时，驱动器才通知驱动器控制器已经成功写入。但是当驱动器的写缓存被禁止时，驱动器的性能可能受到负面影响，因为驱动器的控制电路不能优化从缓存到驱动器的永久介质的数据传输。

RAID存储阵列的特征在于能够在失效之后修复或重建关于驱动器的信息。例如，在RAID5阵列中，在阵列的驱动器上存储奇偶校验信息。如果一个驱动器失效，将根据存储在阵列中其它驱动器上的奇偶校验信息重建该驱动器。因为驱动器中介质的容量增加，所以增加的必须被恢复的信息量导致驱动器的恢复耗费较长的时间。对于具有能够存储几十或几百吉字节数据的介质的驱动器而言，数小时或一天或几天的重建时间是很常见的。当阵列中驱动器被重建时，许多RAID阵列以简化工作方式运行。在简化工作方式下，由于资源被用于重建驱动器导致阵列的性能下降。此外，如果在重建期间内正被重建的驱动器的缓存被禁止，则重建该驱动器所需的时间与重建具有启用的写缓存的驱动器所需时间相比可能更长。因此，在许多的RAID级中，当阵列处于简化工作模式时如果第二驱动器失效，则该阵列将丢失。

发明内容

按照本发明，公开了一种用于重建驱动器阵列中的驱动器的系统和方法。被重建的驱动器的写缓存是启用的。在重建过程期间，发向驱动器的指令也记录在与驱动器控制器相关的日志中。周期地向驱动器发送同步指令。响应同步指令，驱动器将写缓存中的没有被写入非易失性介质的所有数据写入介质。在同步之后，清除日志，也清除已经相对驱动器阵列的非易失性存储器被执行的写指令。