[发明专利]用于分布式RAID实现的方法和系统

说明书

技术领域

本发明总的涉及存储设备的使用。更具体地，本发明的实施例涉及在存储设备上实现RAID。甚至更具体地，本发明的某些实施例涉及RAID的分布式实现。

背景技术

数据表示用于许多实体的重要的资产。因此，数据丢失，不管是偶然的还是由于恶意的活动造成的，都会是在浪费的人力、来自客户的商业信誉的丢失、时间的损失以及潜在的法定义务等方面代价昂贵的。为了确保用于商业、法律或其它目的的数据的适当的保护，许多实体可能希望通过使用各种各样的技术，包括数据存储、冗余性、安全性等等，来保护它们的数据。然而，这些技术可能与由被使用来处理或存储这个数据的计算设备的状态或配置所施加的其它竞争性约束条件或要求相冲突。

用于处理这些紧张状态的一个方法是实现冗余磁盘阵列(RAID)。通常，RAID系统划分和复制在多个硬盘驱动器(或其它类型的存储介质)上的数据，统称为阵列，以增加可靠性，以及在某些情形下通过使用这些RAID系统用于存储而提高计算设备(被称为主机)的吞吐量。然后对于主机，RAID阵列可以表现为一个或多个单片存储区域。当主机希望与RAID系统通信(读出、写入等等)时，主机就好像RAID阵列是单个盘那样进行通信。RAID系统本身又处理这些通信，与这样的通信相结合地实现某个RAID级别。这些RAID级别可被设计成达到在各种各样的折衷，诸如可靠度、容量、速度等等之间的某个期望的平衡。例如，RAID(级别)0把数据分布在几个盘上，以使得它给出提高的速度和几乎利用盘的全部容量，但如果盘发生故障，则在盘上的所有的数据将丢失；RAID(级别)1使用两个盘(或更多的盘)，每个盘存储相同的数据，以使得只要一个盘不出问题数据就不丢失。阵列的全部容量基本上是单个盘的容量，以及RAID(级别)5组合三个或更多的盘，这样它保护数据免遭任何一个盘的丢失；阵列存储容量被减小一个盘。

RAID的当前的实现可能有各种各样的问题。这些问题可来自于由这些RAID系统的结构体系所施加的限制条件，诸如，在许多情形下，与RAID系统的所有的通信必须被寻址到控制和管理RAID系统的单个服务器。其它问题可能是由于在包括RAID系统的盘上数据的配置或布局引起的。例如，在某些情形下，在可以利用RAID系统之前，必须选择RAID级别，以及在RAID系统内对存储进行分配。因此，初始选择的RAID级别可以结合被存储在RAID系统中的数据被实现，不管该RAID级别是否是期望或需要的。在许多情形下，这些现在存在的问题由于需要使用定制的硬件或软件来实现这些解决方案而加重，从而增加与实现这样的解决方案相关联的花费。

因此，希望大大地改善这些问题。

发明内容

所公开的系统和方法的实施例提供包括一组数据库的分布式RAID系统。更具体地，在分布式RAID系统的某些实施例中，每个数据库具有一组相关联的存储介质，并且执行类似的分布式RAID应用。在每个数据库上的分布式RAID应用在它们之间协调，来分配和控制与结合被存储在数据库的相关联的存储介质上的数据实现RAID的级别相关联的数据流。

具体地，在一个实施例中，可以通过使用分布式RAID系统创建具有相关联的RAID级别的卷(volume)。每个分布式RAID应用然后可以协调与该卷的数据相关联的操作，以使得与该卷相关联的数据或结合该卷实现期望的RAID级别相关联的数据，可被存储在分布式RAID系统的多个数据库中。

通过使用在多个数据库的每个数据库上执行的类似的分布式RAID应用，把卷的数据和与RAID的实现相关联的数据存储在那些多个数据库上，通过协调结合该卷的RAID级别的实现，可以达到许多优点。即，可以分配不同的存储卷，一个或多个卷结合不同的RAID级别被实现。而且，由于在数据库上存储和RAID的实现的协调是通过使用基本上相同的分布式RAID应用而完成的，在许多情形下，可以利用标准的或现有的硬件，诸如基于标准x86的服务器和存储介质。

而且，通过在RAID系统的每个数据库上的进行分布控制，在每个数据库上的每个分布式RAID应用可以基本上自主地执行。另外，因为一个数据库会丢失，某个故障容忍度可以是在它的结构体系中固有的，并且RAID系统仍旧能够相对于利用RAID系统的每个主机以无缝方式运行。

再者，作为这里给出的系统和方法的实施例的附带的效果，因为有较少的性能瓶颈，可以达到改进的性能，增加的带宽是可提供的，因为每个主机可被耦合到交换机，每个数据库被耦合到该交换机，以及这样的分布式RAID系统的扩展或压缩可以相对无缝地完成。