[发明专利]一种磁盘冗余阵列中数据的读写方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及磁盘冗余阵列技术领域，特别是涉及一种磁盘冗余阵列中数据的读写方法和设备。 

背景技术

RAID(Redundant Array of Inexpensive Disks，磁盘冗余阵列)是一种高性能、高可靠性的存储技术，通过将一系列单独的磁盘以不同的方式组合起来，为应用终端或终端集群提供逻辑上的磁盘。其中，使用RAID的优点包括：扩大磁盘容量、提高磁盘读写的性能和数据的安全性。 

在磁盘冗余阵列中，磁盘的数据密度很大，容易在运输、读写过程中出现磁盘扇区的损坏，从而引起磁盘的坏道。对于RAID磁盘冗余阵列，若冗余阵列中有磁盘扇区出现了坏道，当业务流量读写到该存在坏道的磁盘扇区时，会出现磁盘被踢出冗余阵列的情况，此时冗余阵列处于降级状态，RAID阵列失去冗余功能。为了将冗余阵列恢复到正常状态，需要进行数据的重建，其中，数据重建的过程所耗费的时间较长，并且需要频繁的读写数据以完成数据的重建，而频繁的读写数据会降低RAID磁盘冗余阵列的服务性能，当冗余阵列没有重建完成时，RAID磁盘阵列中又有一块磁盘出现故障时，会造成阵列损坏以及数据的丢失。 

现有技术中，通过使用磁盘自带的G-List(增长缺陷表)列表保证数据不丢失，当数据读写到出现坏道的扇区时，根据磁盘自带的G-List列表将坏道所在扇区的数据存入到保留扇区中，并且将坏道所在扇区的物理地址偏移到该保留扇区中相应扇区的物理地址中，从而保证数据可以正常的读写。 

基于上面的分析，目前在磁盘冗余阵列RAID中进行数据的读写操作时存在如下缺点： 

由于磁盘的G-List空间有限，当磁盘中出现了很多的坏道时，G-List表 中的空间已经写满时，会引起写入的数据无法写入，从而导致阵列的踢盘发生，影响RAID冗余磁盘阵列数据冗余性，并且影响数据读写性能。当冗余阵列的数据在写入时磁盘中没有坏道，但由于磁盘长时间运行，或磁盘震动导致扇区中出现坏道时，被损坏扇区的数据就无法正确的进行读写操作，从而引起冗余阵列踢盘。 

发明内容

本发明提供一种磁盘冗余阵列中数据的读写方法和设备，以提高RAID冗余磁盘阵列中数据的读写性能。 

为了达到上述目的，本发明提出了一种磁盘冗余阵列中数据的读写方法，包括以下步骤： 

RAID控制器将阵列保留空间使用情况位图、阵列保留空间对应关系和阵列空间偏移对应关系存储到所述RAID中； 

当检测到RAID坏道之后，所述RAID控制器恢复坏道中的原始数据； 

所述RAID控制器将所述原始数据存储到所述RAID预先划分的保留区域中；其中，所述RAID控制器将所述原始数据存储到所述RAID预先划分的保留区域中包括：所述RAID控制器根据所述阵列保留空间对应关系和/或所述阵列保留空间使用情况位图将所述原始数据存储到所述RAID的保留区域中； 

所述RAID控制器将读写RAID坏道的操作偏移到所述保留区域中，以便进行读写，其中，所述RAID控制器将读写RAID坏道的操作偏移到所述保留区域中包括：所述RAID控制器建立所述RAID坏道与所述RAID保留区域的对应关系； 

所述RAID控制器将读写所述RAID坏道的操作偏移到所述RAID的保留区域中。 

优选的，所述RAID控制器恢复坏道中的原始数据包括： 

所述RAID控制器获取用于恢复所述原始数据的相关数据； 

所述RAID控制器根据RAID冗余算法和所述相关数据恢复坏道中的原始数据。 

优选的，所述将原始数据存储到所述RAID的保留区域中包括： 

所述RAID控制器将所述原始数据所在条带中所有磁盘的数据存储到所述RAID保留区域中；或 

所述RAID控制器将所述原始数据所在数据块中的数据存储到所述RAID保留区域中。 

优选的，所述建立RAID坏道与所述RAID保留区域的对应关系包括： 

所述RAID控制器建立原始数据所在条带与所述RAID保留区域中的条带的对应关系；或 

所述RAID控制器建立原始数据所在数据块与所述RAID保留区域中的数据块的对应关系。 

本发明提出了一种RAID控制器，包括： 

恢复模块，用于当检测到RAID坏道之后，恢复坏道中的原始数据；