[发明专利]一种全新的磁盘数据校验方法

说明书

技术领域

本发明涉及存储数据校验领域，具体涉及一种全新的磁盘数据校验方法。该数据校验方法通过存储设置的RAID类别来区分，不必局限于RAID种别，主要实现方式是采用三重数据校验的方法对数据进行校验，同时采用全局热备，将热备盘打散存放在各个磁盘上，使得数据校验更准确，数据更安全，重构速度更快。

背景技术

随着服务器在企业的应用越来越广泛，数据安全，数据存储，数据恢复，存储速度等方面对企业用户来说越来越重要，而RAID卡在此过程中起着至关重要的作用。RAID(磁盘阵列Redundant Arrays of Independent Disks，RAID)是一种把多块独立的硬盘(物理硬盘)按不同的方式组合起来形成一个硬盘组(逻辑硬盘)，从而提供比单个硬盘更高的存储性能与数据备份能力的技术。RAID特色是N块硬盘同时读取速度加快及提供容错性。根据磁盘陈列的不同组合方式，可以将RAID分为不同级别。级别并不代表技术高低，选择哪一种RAID level的产品纯视用户的操作环境及应用而定，与级别高低没有必然关系。

RAID扩大了存储能力可由多个硬盘组成容量巨大的存储空间，并且降低了单位容量的成本，市场上最大容量的硬盘每兆容量的价格要大大高于普及型硬盘，因此采用多个普及型硬盘组成的阵列其单位价格要低得多。提高了存储速度单个硬盘速度的提高均受到各个时期的技术条件限制，要更进一步往往是很困难的，而使用RAID，则可以让多个硬盘同时分摊数据的读或写操作，因此整体速度有成倍地提高。可靠性方面，RAID系统可以使用两组硬盘同步完成镜像存储，这种安全措施对于网络服务器来说非常最重要。

RAID控制器的一个关键功能就是容错处理。容错阵列中如有单块硬盘出错，不会影响到整体的继续使用，高级RAID控制器还具有拯救数据功能。RAID 3是最常使用的硬盘阵列技术。RAID 3至少需要3个硬盘。RAID 3的总容量为各个硬盘容量之和减去一块硬盘的容量。应用此技术，数据被分条存储在多个磁盘内。另外，会产生奇偶校验，并一并存储在磁盘内.使用RAID 3，数据知识块会比平均I/O大小来的小的多，同时磁盘主轴会被同步，以便提高数据传送的带宽。由于使用奇偶校验，RAID 3的数据条带可以抵抗其中的一个磁盘出错而不丢失任何信息。RAID 3对于大量的连续数据可提供很好的传输率，但对于随机数据，奇偶盘会成为写操作的瓶颈。利用单独的校验盘来保护数据虽然没有镜像的安全性高，但是硬盘利用率得到了很大的提高，为(n-1)/n。

RAID 5和RAID 3极为相似，都是数据分条，奇偶校验产生冗余。但是，它不采用一个固定的硬盘来存储奇偶校验值，所有数据和校验值都分布在所有硬盘上。RAID5最大的好处是在一块盘掉线的情况下，RAID照常工作，相对于RAID0必须每一块盘都正常才可以正常工作的状况容错性能更好。RAID5把数据和相对应的奇偶校验信息存储到组成RAID5的各个磁盘上，并且奇偶校验信息和相对应的数据分别存储于不同的磁盘上，其中任意N-1块磁盘上都存储完整的数据，也就是说有相当于一块磁盘容量的空间用于存储奇偶校验信息。因此当RAID5的一个磁盘发生损坏后，不会影响数据的完整性，从而保证了数据安全。当损坏的磁盘被替换后，RAID还会自动利用剩下奇偶校验信息去重建此磁盘上的数据，来保持RAID5的高可靠性。

传统存储数据校验方法是基于存储设置时，选用磁盘所做的RAID种别而定，如上所述，不同RAID种别数据的校验方法也有所区别，且热备盘的设置一般是独立于RAID盘之外，这样的设置虽然安全但是在磁盘发生故障时，重构时间延长。

针对上述问题，本申请发明一种全新的磁盘数据校验方法，该校验方法是将存储的磁盘建成一个整体的RAID，不需要用户自己设置。在存储的整体RAID中，采用三重数据校验的方法对数据进行校验，同时采用全局热备，将热备盘打散存放在各个磁盘上，而不是传统的设置一个或多个热备盘的方法。

发明内容

本申请所述的数据校验方法简单的说就是三层数据校验：

将存储设备中所有的磁盘放到一个整体的RAID之中，将数据存放分散到每一个磁盘之上。

在每一个磁盘上都设有数据区(data)、校验区(Parity)和热备区(spare)。

校验区分三层存储在于每一个磁盘之上，写入磁盘的数据都会对元数据进行奇偶校验。