[发明专利]一种基于时分复用的存储方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种基于时分复用的存储方法和装置。 

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等。 

具体的，RAID技术已经广泛应用于数据存储的各种场合，使用RAID技术的包括RAID0、RAID1、RAID5、RAID6、RAID10等；其中，RAID0不具有冗余能力，RAID1并不是完全的磁盘阵列；而RAID5、RAID6和RAID10分别由多块磁盘(例如，RAID5和RAID6不少于3块，RAID10不少于4块)组成，各个RAID以条带的方式向阵列中的磁盘写数据，并将奇偶校验数据存放在阵列中的各个磁盘上。 

在数据存储的各种场合，使用最为广泛的是RAID5，该RAID5的每个条带中包含有1个校验位，在RAID5中，可以通过对条带中其他数据分块中的数据进行奇偶校验来提供冗余保护；即当一块磁盘损坏时，可以通过校验位与其他数据盘的奇偶运算来重建丢失的数据。 

具体的，奇偶校验数据是由每个条带中的数据位使用XOR运算得出的，在一个磁盘发生损坏时，可以通过对应条带中的数据位 奇偶校验位，并使用XOR运算来还原丢失的数据。 

如图1所示，为一种针对RAID5阵列存储数据过程示意图，其中，在图1中，RAID5阵列是由5块磁盘组成，而缓存是由一系列的缓存单元所组成，缓存单元的大小和条带的大小相同，当缓存单元写满后，将缓存单元中的数 据刷入阵列磁盘中，并计算条带校验和，其中，P的数据块是奇偶校验数据，分别由每个条带中的数据XOR算出。图1中， 

P1=A⊕B⊕C⊕D;]]>

P2=E⊕F⊕G⊕H;]]>

P3=I⊕G⊕K⊕L;]]>

P4=M⊕N⊕⊕P;]]>

此时，假设Disk1损坏，则条带1中的数据A，可以由 运算得出。可以看出，通过使用奇偶校验数据，当一块磁盘损坏时，可以通过校验位来重建丢失的数据。 

此外，由于校验位数据的存在，在写入新数据时，需要更新校验位数据，如图1所示，当需要对个别数据块执行写入(不是进行整个条带的写入)操作时，则需要将条带中的其他数据块读出，并和新写入的数据，重新进行条带校验位的计算，继而将新写入的数据和新校验和一起写入条带中。