[发明专利]数据储存系统及方法

说明书

本发明提供一种数据储存系统及方法，一控制器可链接复数个磁盘阵列，而每一个磁盘阵列具有各自的数据保护单元(例如：RAID‑5、RAID‑6)以进行数据保护。当其中一个磁盘阵列中的一磁盘驱动器损毁时，将被定义为一损毁磁盘阵列，而其他没有磁盘驱动器损毁者则定义为至少一正常磁盘阵列，控制器将控制并停止将一新写入数据写入损毁磁盘阵列，而将新写入数据写入正常磁盘阵列中，并受到正常磁盘阵列的数据保护单元的数据保护，直至损毁的磁盘驱动器被抽换为止。以达成在磁盘驱动器损毁后，新写入数据仍被数据保护单元的数据保护，同时维持系统的储存效能。

技术领域

本发明有关于一种数据储存系统及方法，尤指一种可适用于磁盘阵列并对欲写入数据进行不间断保护的数据储存系统及方法。

背景技术

传统的数据储存系统对数据进行保护的方式通常使用磁盘阵列系统(RAID，Redundant Array ofIndependent Disks)，磁盘阵列系统由复数个磁盘驱动器组合起来以成为一个磁盘驱动器数组，而达成增强数据整合度，增强容错功能，增加数据处理量或内存容量的目的。磁盘阵列系统中分成不同的磁盘阵列模式，例如常见的有RAID-0、RAID-1、RAID-5、RAID-6、RAID-10，RAID-50，RAID-60等磁盘阵列模式，每种磁盘阵列模式都有其理论上的优点与缺点，不同的磁盘阵列模式在增加数据可靠性以及增加读写效能两个目标间取得平衡。

如图1所示，常用数据储存系统的构造示意图，数据储存系统10为一RAID-5磁盘阵列模式的磁盘阵列系统，具有四个磁盘驱动器11、13、15及17，其数据保护单元(或称数据保护机制)主要是将一欲写入数据分散(分组)写入磁盘驱动器11～17的同时，在数据与数据之间穿插加入奇偶校验信息，当其中一颗磁盘驱动器(例如17)出现故障或损毁时，只要将故障磁盘驱动器17更换后，利用之前此段扇区的前端与后端穿插的奇偶校验信息，即可推算并复原故障磁盘驱动器17所储存的内容，因而达成数据保护的目的。

例如数据A将被分组成数据A1、数据A2、数据A3及对应数据A的奇偶校验信息Ap，并分别将A1、A2、A3及Ap写入磁盘驱动器11、13、15及17中。数据B将被分组成数据B1、数据B2、数据B3及对应数据B的奇偶校验信息Bp，并分别将B1、B2、B3及Bp写入磁盘驱动器11、13、15及17中。数据C将分组成数据C1、数据C2、数据C3及对应数据C的奇偶校验信息Cp，并分别将C1、C2、C3及Cp写入磁盘驱动器11、13、15及17中。数据D将分组成数据D1、数据D2、数据D3及对应数据D的奇偶校验信息Dp，并分别将D1、D2、D3及Dp写入磁盘驱动器11、13、15及17中。而当数据储存系统10其中一个磁盘驱动器出现故障时，例如磁盘驱动器17，只要将故障磁盘驱动器17更换后，再利用之前有关此段扇区的前端与后端穿插的奇偶校验信息Ap、Bp、Cp及Dp，即可推算并回复故障磁盘驱动器17的内容，进而达成数据保护的目的。

RAID-5磁盘阵列模式的优点是读取速度快，且任何一颗磁盘驱动器故障时，可在更换故障磁盘驱动器后将数据演算回来。然而，RAID-5模式在任何一颗磁盘驱动器故障后，到更换新磁盘驱动器期间，对新写入数据并无法进行数据保护。

如图2所示，另一常用数据储存系统的构造示意图，数据储存系统20为一RAID-6磁盘阵列模式的磁盘阵列系统，具有五个磁盘驱动器21、23、25、27及29，其数据保护单元是将数据分散或分组写入磁盘驱动器的同时，在数据与数据之间穿插加入奇偶校验信息，当某一磁盘驱动器，例如磁盘驱动器23，出现故障时，只要将故障磁盘驱动器23更换后，利用之前此段扇区的前端与后端穿插的奇偶校验信息，即可推算回故障磁盘驱动器23的内容，进而达成数据保护的目的。

与图1所示的常用数据储存系统(RAID-5)不同之处在于：RAID-6模式增加第二个独立的奇偶校验信息块。两个独立的奇偶校验信息使用不同的算法，使得数据的可靠性非常高，任意两个磁盘驱动器同时失效时也不会影响其数据完整性，但其复杂及大量的运算会使得系统效能降低。