[发明专利]一种基于磁盘阵列的数据处理方法及磁盘阵列管理器

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域的数据存储技术，尤其涉及一种基于磁盘阵列的数据处理方法及磁盘阵列管理器。

背景技术

在存储系统中，一般用磁盘阵列作为存储介质，通过RAID(Redundant Array of Independent Disks，独立硬盘冗余阵列)算法进行数据冗余，通过热备磁盘进行磁盘备份。

当磁盘阵列中的成员磁盘发生故障(即介质错误)时会导致数据读写失败，存储系统用热备磁盘将出现故障的成员磁盘顶替掉，通过RAID算法进行磁盘阵列重建，以继续保持数据冗余。在磁盘阵列重建开始后，存储系统依次将故障磁盘的数据按条带顺序写入热备磁盘的对应条块，在所有条带完成对应的写入后，存储系统将该故障磁盘踢出磁盘阵列，重建完成。如果存储系统中没有多余的热备磁盘，则磁盘阵列将发生故障的成员磁盘踢出阵列并降级运行，不再具有数据的冗余性。此时如果再有新的成员磁盘发生故障，则阵列失效，无法继续提供存储业务。在发生阵列失效后，可以通过其他专用的数据恢复工具将磁盘阵列中失效前已经保存的数据进行恢复，但是对失效后的数据则无能为力。

在监控存储的应用场景中，一般而言，监控系统中配置少量热备磁盘以为多个阵列备份，这样可以在降低成本的同时保证一定的数据冗余能力。当发生多于一块成员磁盘故障且没有热备磁盘的情况时，将导致磁盘阵列失效而无法继续进行监控数据保存。由于监控存储的数据流是24小时不间断写入，如果长时间没有人工进行介入，容易造成监控数据长时间丢失。

由此可见，目前的磁盘阵列故障处理机制对磁盘介质错误的容忍度较低。

发明内容

本发明提供一种基于磁盘阵列的数据处理方法及磁盘阵列管理器，用以提高磁盘阵列对磁盘介质错误的容忍程度。

本发明提供的基于磁盘阵列的数据处理方法，应用于数据存储系统，所述数据存储系统中存储有数据结构，用于记录发生读写失败的数据块所属的条带和所在的成员磁盘，以及对该数据块进行数据重建后重建数据块所在的热备磁盘，该方法包括：

磁盘阵列管理器根据所述数据结构对磁盘阵列进行读写；

当磁盘阵列发生读写失败时，磁盘阵列管理器在所述数据结构中记录发生读写失败的数据块所属的条带和所在的成员磁盘，并统计该条带中发生读写失败的数据块数量；

若该条带中发生读写失败的数据块数量未超过热备磁盘数量，则根据磁盘阵列校验算法重建发生读写失败的数据块并将重建数据块写入热备磁盘的对应条块，并记录该重建数据块所在的热备磁盘；

若该条带中发生读写失败的数据块数量已超过热备磁盘数量，但所超出的数量未超过一个条带所允许的发生读写失败的数据块的最大数量，则根据磁盘阵列校验算法重建发生读写失败的数据块；

若该条带中发生读写失败的数据块数量已超过热备磁盘数量，且所超出的数量超过一个条带所允许的发生读写失败的数据块的最大数量，则设置该条带失效。

本发明提供的磁盘阵列管理器，应用于数据存储系统，所述数据存储系统中存储有数据结构，用于记录发生读写失败的数据块所属的条带和所在的成员磁盘，以及对该数据块进行数据重建后重建数据块所在的热备磁盘，该磁盘阵列管理器包括：读写模块、数据结构维护模块、处理模块和数据重建模块，其中：

读写模块，用于根据所述处理模块的指示对磁盘阵列进行读写；

数据结构维护模块，用于当磁盘阵列发生读写失败时，在所述数据结构中记录发生读写失败的数据块所属的条带和所在的成员磁盘；以及，根据所述处理模块的指示，在所述读写模块将重建数据块写入热备磁盘后，在所述数据结构中记录该重建数据块所属的条带和所在的成员磁盘以及该热备磁盘；

数据重建模块，用于按照所述处理模块的指示，根据磁盘阵列校验算法重建发生读写失败的数据块；