[发明专利]一种RAID控制方法、装置及系统

说明书

技术领域

本发明涉及计算机存储技术领域，尤其涉及一种RAID控制方法、装置及系统。

背景技术

随着计算机技术的迅速发展，磁盘作为一种常用的外存储器，其性能和可靠性越来越受到关注。在现有的磁盘应用中，廉价磁盘冗余阵列(RAID，Redundant Array of Inexpensive Disks)技术，即是将多块独立的物理磁盘按不同的方式组合起来形成一个磁盘组，为终端提供逻辑上的磁盘，可以提供比单个磁盘更高的存储性能和提供数据备份技术。在实际应用中，可以针对RAID在磁盘上创建RAID组，RAID组对应一个或多个逻辑单元号(LUN)，以提高数据的读写性能和存储性能。

较常用的RAID技术包括RAID 0、RAID 1、RAID 5、RAID 6、RAID 10等。其中，RAID 0不具有冗余能力，RAID 1是镜像磁盘阵列，RAID 5、RAID6由不少于3块的磁盘组成，RAID 10由不少于4块磁盘组成。

RAID 5的读出效率较高，较为常用，在RAID 5中当有一个磁盘单元失效时，可以重建损坏的数据，但是，当RAID中的某个成员盘失效时，磁盘系统只能用备用磁盘取代失效磁盘，随即在备用盘上重建数据，磁盘系统通过读取RAID中每一块磁盘上的每一个扇区，来重建数据。在重建过程中，将对数据进行大量的读写操作，而频繁的读写操作很可能引起RAID中其他成员盘出现通常无法恢复的读错误，使得数据出现错误的可能性大大增加，降低了磁盘系统的可靠性。

发明内容

本发明实施例提供了一种RAID控制方法、装置及系统，用于提高磁盘系统的可靠性。

本发明实施例提供的RAID控制方法，包括：对创建的RAID组进行条带化处理，生成逻辑磁盘单元条带(LDS，Logic Disk Unit Stripe)，其中，RAID组由LUN组成，LUN由以LDS为行的矩阵组成；当RAID组中的LUN的可用容量大于或等于预置的容量门限值时，将待处理的数据写入矩阵中的磁盘单元和磁盘单元对应的镜像单元，镜像单元是序列号(ID，IDentity)与磁盘单元的ID的差值的绝对值为矩阵中磁盘单元数目的一半的磁盘单元，容量门限值小于或等于LUN的容量的一半；当LDS中的一个磁盘单元失效时，用失效的磁盘单元对应的镜像单元中的数据和失效的磁盘单元所在的LDS中的其它数据重建RAID组。

本发明实施例提供的RAID控制器，包括：LDS生成单元，用于对创建的RAID组进行条带化处理，生成LDS，其中，RAID组由LUN组成，LUN由以LDS为行的矩阵组成；写入单元，用于当RAID组中的LUN的可用容量大于或等于预置的容量门限值时，将待处理的数据写入矩阵中的磁盘单元和磁盘单元对应的镜像单元，镜像单元是ID与磁盘单元的ID的差值的绝对值为矩阵中磁盘单元数目的一半的磁盘单元，容量门限值小于或等于LUN的容量的一半；RAID组重建单元，用于当LDS中的一个磁盘单元失效时，用失效的磁盘单元对应的镜像单元中的数据和失效的磁盘单元所在的LDS中的其它数据重建RAID组。

本发明实施例提供的数据存储系统，包括：RAID控制器和物理磁盘。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

当RAID组中的LUN的可用容量等于或大于容量门限值时，将待处理的数据写入矩阵中的磁盘单元和磁盘单元对应的镜像单元，由于数据被同时写入了磁盘单元和磁盘单元对应的镜像单元，当有磁盘单元失效时，能够直接从磁盘单元对应的镜像单元读取到数据实现对RAID组的重建，避免了频繁的读写操作，减少了数据丢失的可能性，提高了磁盘系统的可靠性。

附图说明

图1是本发明实施例中RAID控制方法一个实施例示意图；

图2是本发明实施例中RAID控制方法另一个实施例示意图；

图3是本发明实施例中2(N+1)x个磁盘单元组成的矩阵示意图；

图4是本发明实施例中RAID控制方法另一个实施例示意图；

图5(a)是本发明实施例中12个磁盘单元组成的矩阵示意图；

图5(b)是本发明实施例中将数据写入磁盘单元和磁盘单元对应的镜像单元的示意图；

图5(c)是本发明实施例中当一个磁盘单元失效时，RAID控制方法的实施例示意图；

图5(d)是本发明实施例中当设置了空闲热备盘时，RAID控制方法的实施例示意图；

图5(e)是本发明实施例中将失效的磁盘单元修复后重新插入时，RAID控制方法的实施例示意图；