[发明专利]RAID系统的快速重建方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及计算机存储技术领域，特别涉及独立冗余磁盘阵列(Redundant Array of Independent Disks，RAID)技术，尤其涉及一种RAID系统的快速重建方法及装置。

背景技术

作为网络存储系统的基础和关键部件，RAID以其快速、海量和高可靠性的特点而著称。RAID技术出现后，在工业、军事、教育等各个领域的应用需求十分广泛，对RAID技术的研究也一直是行业热点。

热备盘在正常情况下作为备份用，不用于数据存储，只有当RAID系统中有硬盘损坏时自动取代失效盘，用于存储数据，提高了数据的安全性，从而实现安全冗余。通过加入热备盘恢复失效盘上的数据，RAID重建能够从头到尾恢复失效盘的数据，重建完成之后热备盘就会成为正式的成员盘取代原来的失效盘。这样，通过RAID的重建功能，可以提高其可靠性。

除了RAID0外，其它级别的RAID系统都提供失效盘自动重建的功能。RAID1、10、4、5等系统允许一个磁盘失效，RAID6更是允许两个盘失效，重建功能极大地增强了RAID系统的可靠性。但是，由于RAID系统的成员盘一般都很大，做完一次完整的重建过程需要很长时间。重建一般在后台执行，在做重建操作时，很可能会有上层应用的读写发生，这样，重建会严重的影响RAID系统的IO性能。而且，在重建过程中，一般都不允许有其它磁盘失效的情况发生。

经常发生的情况是：一个RAID系统自新建后，其上只有少数的位置发生了写操作，绝大多数位置还是原始状态。为一个有失效盘的RAID做全面的重建操作，虽然绝对安全，但未必高效。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于，提出一种RAID系统的快速重建方法及装置，可以极大提高RAID系统的重建速度。

本发明实施例提出的一种独立冗余磁盘阵列RAID系统的快速重建方法，包括如下步骤：

A、设置初始值为无效的位图表，位图表中的每一位对应RAID系统中至少一个条带；

B、对条带进行写操作时，将与该条带对应的位图表的位修改为有效；

C、根据所述位图表找到进行过写操作的条带，并对所找到的条带的数据进行恢复。

所述步骤A之前，进一步包括：

对磁盘进行初始化处理，将所述磁盘的数据存储区域的每一位都写为0；

将完成初始化处理的磁盘组建成RAID系统。

较佳地，所述对RAID系统的磁盘进行初始化处理，将所述磁盘的数据存储区域的每一位都写为0的步骤包括：

将磁盘划分为非数据分区和数据分区；

对该磁盘的数据分区每一位写0；

判断是否成功完成写0操作，若是，将写零完成状态值设置为有效，否则将写零完成状态值设置为无效；

将写零完成状态值写入磁盘的非数据分区。

较佳地，所述将完成初始化处理的磁盘组建成RAID系统的步骤包括：

判断磁盘的非数据分区的写零完成状态值是否均为有效，若否，则提示告警信息，并指明写零完成状态值为无效的磁盘标号。

较佳地，步骤A包括：

A1、根据RAID系统的存储容量大小及条带大小计算条带总数；

A2、根据条带总数决定位图表的一位对应的条带数目N，N为自然数；

A3、在磁盘的非数据分区建立位图表，位图表的每位对应N个连续的条带；

A4、将位图表的每位置0；

A5、将磁盘非数据分区的重建进度指示的初始值设置为-1。

较佳地，所述步骤B包括：

B1、对于当前的写命令，根据其地址和数据长度，计算所述写命令对应到位图表至少一位；

B2、当写操作完成时，将所述写命令对应的位图表的位设置为1。

较佳地，所述步骤C包括：

C1、获取重建进度指示及位图表；

C2、将位图表中的重建进度指示后一位作为当前位，判断当前位的位图表取值是否为0，若是，转至步骤C4，否则执行步骤C3；

C3、计算出该位对应的至少一个条带号，对所述条带号对应的条带进行修复；

C4、把重建进度指示取值置为当前位，判断当前位是否为位图表的最末位，若是，则结束重建流程，否则转至步骤C2。

该方法进一步包括：

根据预先设置的写周期，定期把磁盘的非数据分区的位图表及重建进度指示写入非易失性随机访问存储器；

所述步骤C1为：

从非易失性随机访问存储器中获取重建进度指示及位图表。