[发明专利]一种存储介质高效容错方法

说明书

技术领域

本发明属于数据存储容错领域，具体涉及一种存储介质高效容错方法。

背景技术

作为一种成熟、可靠的磁盘系统数据保护标准，raid 技术自诞生以来一直作为存储系统的基础技术而存在，但是近年来随着数据存储需求的快速增长，高性能应用的不断涌现，传统 raid 逐渐暴露出越来越多的问题。

首先，为了满足数据增长的需求，磁盘设备制造商不断地提升技术来增加磁盘单位存储密度。当这些高容量磁盘由于出现磁盘故障而需要进行数据重构时，重构的进程会占用系统资源，导致应用系统整体性能下降。传统重构机制创建raid时，会随着磁盘容量的增加变慢；其重构速度受限于热备盘的写入带宽和硬盘组幸存盘的读取带宽。在漫长的数据重构过程中，繁重的读写操作可能引起 raid 组中其他磁盘也出现故障或错误，导致故障概率大幅提升，极大地增加数据丢失的风险。其次，传统RAID写分为两步：首先更新数据，其次更新校验（将新数据和旧校验异或以使得所有磁盘异或为零）。如果写的过程中发生断电、系统崩溃等故障，磁盘上存储的数据和校验就会出现不匹配，如果没有一个好的日志或快照机制来进行恢复的话，错误的数据将永远保存在磁盘上而无法纠正。

最后，传统 raid构建受限于硬盘数量，在数据容量剧增的年代无法满足企业对资源统一灵活调配的需求，同时，随着硬盘容量的增大，以硬盘为单位对数据进行管理也显得越来越力不从心。此为现有技术的不足之处。

因此，针对现有技术中的上述缺陷，提供设计一种存储介质高效容错方法；以解决上述技术问题，是非常有必要的。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术存在的缺陷，提供设计一种存储介质高效容错方法，以解决上述技术问题。

为实现上述目的，本发明给出以下技术方案：

一种存储介质高效容错方法，其特征在于，包括以下步骤：

文件系统接口层把所有的写操作，包括元数据和实际数据封装进事务，把多个写操作放入一个事务，该事务并不会马上写到物理硬盘，而是收集起来放入一个事物组，最终以同步或者异步的方式写到硬盘。

作为优选，所述步骤S1中的写操作包括元数据和实际数据。

作为优选，所述步骤S3中写入操作具体包括以下步骤：

使用动态的条带宽度，首先将数据写到一个新的位置，接着再改写原来指向旧数据的指针，在全条带上进行写，保证数据完整性。

作为优选，所述步骤S3后还包括以下步骤：

步骤S4：对于硬盘的硬件问题或者驱动Bug，采用相对应的镜像和数据校验方式。

作为优选，所述步骤S4具体包括以下步骤：

每次读取数据的时候遍历元数据并自动和256位校验码进行校验，主动发现数据块错误，并通过相应的镜像数据或者其他硬盘得到正确的数据返回给上层应用，自动修复原硬盘的数据错误。

至此，通过文件系统的数据校验特性和写时拷贝技术，能够有效保证数据的自我修复和完整性功能，实现存储介质的高效容错。

本发明的有益效果在于，为每个块指针增加在读时被重新校验的关于目标块的校验和，保证数据在拷贝过程实现时时校验；建立写时拷贝事务模型，保证数据的完整性。此外，本发明设计原理可靠，具有非常广泛的应用前景。

由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著地进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明

图1是本发明给出的一种存储介质高校容错方法的功能模块图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本发明进行详细阐述，以下实施例是对本发明的解释，而本发明并不局限于以下实施方式。

结合图1，本发明给出以下技术方案：

一种存储介质高效容错方法，包括以下步骤：

文件系统接口层把所有的写操作，包括元数据和实际数据封装进事务，把多个写操作放入一个事务，该事务并不会马上写到物理硬盘，而是收集起来放入一个事物组，最终以同步或者异步的方式写到硬盘。

本实施例中，所述步骤S1中的写操作包括元数据和实际数据。

所述步骤S3中写入操作具体包括以下步骤：

使用动态的条带宽度，首先将数据写到一个新的位置，接着再改写原来指向旧数据的指针，在全条带上进行写，保证数据完整性。

所述步骤S3后还包括以下步骤：

步骤S4：对于硬盘的硬件问题或者驱动Bug，采用相对应的镜像和数据校验方式。

所述步骤S4具体包括以下步骤：