[发明专利]一种独立磁盘冗余阵列RAID5的快速扩容方法

摘要

本发明公开了一种独立磁盘冗余阵列RAID5的快速扩容方法，包括获取条带组大小SS、扩容读单元大小RU、扩容写单元大小WU以及辅助变量Y和St，并初始化当前扩容窗口W_no为0，初始化当前扩容窗口内的偏移w_off为0，并将扩容所需的迁移记录集R设为空，将当前磁盘计数器d初始化为0，获取条带号s=w_no*Wsize+w_off以及在条带组中的偏移s_off=s%SS，获取当前盘扩容读单元的起始条带号Rb=d*St、结束条带号Re=Rb+RU‑1，判断条带号s对应的条带是否在本条带组中扩容读单元的起始条带号和结束条带号之间，如果不是则判断是否有d=n‑1，如果是则判断是否有w_off=Wsize‑1，或者s=v‑1，如果是则从扩容前RAID5中的磁盘读取对应的条带单元写入对应的新加的磁盘上。本发明能够使得扩容后阵列的性能和存储效率有所提升。

主权项

一种独立磁盘冗余阵列RAID5的快速扩容方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)采用以下公式获取条带组大小SS、扩容读单元大小RU、扩容写单元大小WU以及辅助变量Y和St，并初始化当前扩容窗口w_no为0，其中条带组大小指条带组中的条带个数，参数v，n，m均为正整数，v是每个盘的条带个数，n是扩容前RAID5的磁盘个数，m是为扩容而新加入的磁盘个数：Y=n/gcd(n,m)St∈{Y/i|1<i≤YandY%i==0}∪{Y·i|i=1,2,3...}RU=St·m;WU=St·n;SS=St·(n+m)]]>其中，gcd表示获得最大公约数；(2)初始化当前扩容窗口内的偏移w_off为0，并将扩容所需的迁移记录集R设为空；(3)将当前磁盘号d初始化为0，获取条带号s＝w_no*Wsize+w_off以及在条带组中的偏移s_off＝s％SS，其中Wsize为扩容窗口的大小；(4)获取当前盘扩容读单元的起始条带号Rb＝d*St、结束条带号Re＝Rb+RU‑1，以及扩容写单元的结束条带号We＝Rb+WU‑1；(5)判断条带号s对应的条带是否在本条带组中扩容读单元的起始条带号和结束条带号之间，如果是则继续进入步骤(6)，否则跳转到步骤(10)；(6)判断是否有n≥m，如果有则转入步骤(7)，否则转入步骤(8)；(7)计算该条带上的条带单元将被迁移到的目标盘号k，其中，若则k＝(d％m+n)，否则然后进入步骤(9)；(8)计算该条带上的条带单元将被迁移到的目标盘号k，其中，若s_off≤We，则k＝d+n，否则然后进入步骤(9)；(9)将条带s上磁盘号为d的条带单元到磁盘号为k的条带单元的迁移路径记录在迁移记录集R中；(10)判断是否有d＝n‑1，如果是则转入步骤(11)，否则设置d＝d+1，然后返回步骤(4)；(11)判断是否有w_off＝Wsize‑1，或者s＝v‑1，如果是则进入步骤(12)，否则设置w_off＝w_off+1，并返回步骤(3)；(12)对于当前扩容窗口w_no中的所有条带而言，根据R中记录的迁移路径，从扩容前RAID5中的磁盘读取对应的条带单元写入对应的新加的磁盘上，对扩容前RAID5中被读取的条带单元以及新加磁盘上除被写入的条带单元之外的条带单元都写入“0”；(13)判断是否有w_no＝0，如果是则转入步骤(14)，否则转入步骤(15)；(14)获取当前RAID5系统的逻辑块地址LBA，根据该逻辑块地址LBA创建地址映射函数Map1，用于实现原地址空间条带号不超过s的数据块的地址映射；(15)判断当前窗口号w_no是否等于RAID5的最后一个窗口，如果是则转入步骤(16)，否则设置w_no＝w_no+1，然后返回步骤(2)；(16)获取当前RAID5系统的逻辑块地址LBA，根据该逻辑块地址LBA创建地址映射函数Map2，用于扩容后新的地址空间的地址映射。