[发明专利]一种RAID5系统热备盘的数据备份方法和重构方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机系统及存储领域，尤其涉及一种RAID5数据备份方法和重构方法。

背景技术

对于具有冗余校验信息的RAID5系统（磁盘阵列，Redundant Arrays of Inexpensive Disks，RAID），可以支持一块成员盘的失效，当一块成员盘失效，整个系统处于降级状态，这个时候可以加入热备盘对系统数据进行重构，但这是一项非常耗时的工作，必须遍历成员盘的所有数据进行校验计算得到失效盘的数据,并且随着磁盘的容量的增大，这个过程需要的时间就会更长。

在重构过程中，如果再出现另一块盘失效的话，那么由于RAID5的冗余机制，无法再进行恢复了，整个阵列就会失效。而数据重构的时间越长，再次有盘失效的概率就越大，系统的可靠性就越低。

磁盘阵列的重构过程有离线重构和在线重构。在实际应用环境中，用户要求存储系统能提供不间断的服务，所以，重构方法的研究一般都是考虑在线重构。

发明内容

为了在不影响正常的读写性能的情况下，减少数据重构的时间，提高系统的可靠性，本发明提出一种RAID5系统热备盘的数据备份方法和重构方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种RAID5系统热备盘的数据备份方法，所述RAID5系统包括一个热备盘和N个成员盘，其中N为正整数，

各成员盘及热备盘各包括M个条带；M为正整数；且M≥N；

所述备份方法包括：

当向各成员盘写入数据时，按照映射规则将所述数据写到所述热备盘对应的条带上；

所述映射规则为：

对于每个数据块矩阵，从各成员盘的第i个条带中，选取一个成员盘，将被选取成员盘的数据映射到所述热备盘的第i个条带中，且不同条带中所选取的成员盘不同；i为1到N的各整数；

所述数据块矩阵为各成员盘的每N个相邻条带上的数据组成的矩阵。

进一步地，当M不能被N整除时，当向热备盘写入数据时，余下的条带仍按照所述映射规则将所述数据写到所述热备盘对应的条带上。

进一步地，所述映射规则为：

各成员盘指定从1开始顺序排列的序号，所述i为该成员盘的序号。

为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种RAID5系统热备盘的数据备份方法，所述RAID5系统包括K个热备盘和N个成员盘，其中K和N为正整数，

所述备份方法包括：

将N个成员盘划分为K个盘组，对于每个盘组按照前述的备份方法进行备份。

进一步地，对N个成员盘平均分组，若N不能被K整除时，则允许一个或者几个盘组中的成员盘数量多一个或者少一个。

进一步地，其特征在于：对其中一个热备盘的数据采用同步写，其余K-1个热备盘的数据采用异步写；或者对于所有热备盘都异步写。

进一步地，各个盘组划分的条带数相同或者不同。

为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种RAID5系统热备盘的数据重构方法，用于对前述两种备份方法的数据进行重构，包括：当有成员盘失效时，查找所述成员盘对应的热备盘条带，与失效的成员盘对应条带的热备盘对应条带的数据不变，不进行重构，热备盘其他条带的数据按照预先设定的重构方式进行重构。

进一步地，预先约定的重构方式为：

对于没有备份在热备盘中的条带，对除失效成员盘以外的成员盘进行奇偶校验，获得失效成员盘所述条带的数据，并将获得的数据保存到所述热备盘的对应条带上。。

与现有技术相比，本发明的可以进行在线重构，通过对热备盘进行分组，在写数据块的时候，分组备份数据块，同时也不影响正常的读写性能，减少数据重构的时间，为重构的顺利完成提供保障，可以大大提高系统的可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例一的一块热备盘的数据布局示意图；

图2为本发明实施例二的一块热备盘的数据布局示意图；

图3为本发明实施例三的两块热备盘的数据布局示意图；

图4为本发明实施例四的两块热备盘的数据布局示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。