[发明专利]使用用于最小化盘旋转时间和加速旋转操作次数的反向备份操作的系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本专利申请涉及与此同时提交的、序列号_、代理编号YOR920070458US1、名为“LOCAL FLASH MEMORY AND REMOTESERVER HYBRID CONTINUOUS DATA PROTECTION”的专利申请。

技术领域

本发明通常涉及用于备份数据同时延长本地硬驱动器的寿命并减少功耗、热量和噪声的方法和系统。具体地，本发明提供用于反向备份操作的方法和系统，用于保持本地硬驱动器处于待机模式(即，不旋转)、从而延长本地硬驱动器的寿命并减少由本地驱动器产生的功耗、热量和噪声。

背景技术

硬盘是机械设备。(通常称为硬驱动器、硬盘或固定盘驱动器的硬盘或硬盘驱动器(HDD)是非易失性存储设备，其将数字编码的数据存储在具有磁性表面的快速旋转的盘片(platter)上。对于关于HDD的更多信息，见http://www.techweb.com/encyclopedia/defineterm.jhtml？term＝harddisk。)当它们的盘旋转时，HDD消耗功率，产生噪声，并且对震动和碰撞敏感。硬驱动器消耗桌上型计算机和笔记本计算机功率的5％到31％。这不仅增加了整个IT功耗并减少了便携式计算机的电池寿命，而且还增加了由系统产生的热量。过热可能导致用户不舒服，并且增加风扇从计算机散出热量以及空调冷却工作环境中的环境空气的功耗。办公室计算机消耗美国产生的电力的大约1％，并且数据中心消耗额外的1.2％。假设计算机数目的预期增长，这些分数预期在将来显著增加。该情形在大城市中尤其严重，其中电力价格最高，并且电源不可能一直增长。在这些情况下，扩展业务的唯一可能性是降低现有的功耗。

即使低强度办公室噪声(例如，来自工作站或膝上型计算机的HDD的旋转)也降低生产力、积极性、学习能力，并且甚至可能导致健康危机。以5,400-7,200RPM旋转的平均桌上型计算机硬驱动器的噪声水平典型地在30到50dBA之间。具有更高旋转速度的高性能硬盘产生更多噪声。盘头搜索相关的声音由于它们的不规则性质，更严重地干扰用户。(为了读写盘的表面，驱动器使用称为头的、位于致动臂端部的小电磁组件。在轴上存在用于每个盘片表面的一个头。该盘以非常高的速度旋转以允许头在盘的表面上快速移动。朝向致动臂的另一端是枢轴点，并且在端部是音圈，其移动头)。尽管有人可以争辩可能制造具有更好的隔音的计算机，但是存在对利用现有硬件降低办公室噪声的水平的系统和方法的需要。

此外，旋转硬盘驱动器是脆弱的并且对震动敏感。(作为工作站/膝上型计算机(特别是在膝上型计算机的情况下)跌落的结果，工作站以及膝上型计算机非常容易遭受物理碰撞。)盘头在磁盘盘片(disk platter)上移动的相对速度依赖于盘速度，并且对于15KRPM驱动器可以超过150英里每小时。在突然碰撞或振动的情况下，盘头可能碰到并损坏盘片表面。

陀螺效应恶化移动设备的问题。即使小的磁盘盘片损坏也可能产生从盘片、盘头和磁盘盘片上刮下的微粒的碰撞的连锁反应。因此，即使盘驱动头和盘片的单个碰撞也可能导致驱动器的快速丢失和数据的丢失。

处于待机模式的不转动盘消耗的功率和产生的热量比忙碌盘少一个数量级，并且比空闲转动盘至少少三倍。为了本应用的目的，术语“待机”指不旋转或不转动盘。此外，不转动或不旋转盘是无声的。它们还典型的对于震动的敏感少四到五倍，因此是更可靠的。因此，期望最小化盘旋转的时间。